JP2023087838A - Organopolysiloxane composition, cured product of the same, electronic component sealing agent, electronic component, and semiconductor chip protecting method - Google Patents

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Abstract

To provide a curable organopolysiloxane composition which enables production of a cured product that has low elastic modulus and low stress, excellent in strength, cold resistance and transparency, maintains the above features under a long-time high-temperature condition by addition of a cerium compound, and prevents cracking and peeling even when a strong temperature gradient occurs inside.SOLUTION: A hydrosilylated curable organopolysiloxane composition contains organopolysiloxane and organohydrogenpolysiloxane which are crosslinked by hydrosilylation reaction, a non-reactive organopolysiloxane resin having a mass reduction ratio when being exposed at 200°C for 1 hour of 2.0 mass% or less, and arbitrarily contains a reaction product of alkali metal silanolate, and at least one or more kinds of cerium chlorides and/or carboxylates.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、硬化して透明性と強度に優れる硬化物を与えるオルガノポリシロキサン組成物に関し、更に、特定の添加物により耐熱性、特に高温下における部材内部の温度差が生じても耐クラック性に優れたオルガノポリシロキサン硬化物を与える、オルガノポリシロキサン組成物に関する。また、本発明は、当該オルガノポリシロキサン組成物を含む電子部品封止剤および前記オルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品に関するものである。 The present invention relates to an organopolysiloxane composition that cures to give a cured product that is excellent in transparency and strength, and furthermore has heat resistance, particularly crack resistance even when temperature differences occur inside the member at high temperatures due to specific additives. It relates to an organopolysiloxane composition that gives an organopolysiloxane cured product excellent in The present invention also relates to an electronic part sealant containing the organopolysiloxane composition and an electronic part provided with the organopolysiloxane cured product.

硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、シロキサン単位が重合したオルガノポリシロキサンを主剤として含み、架橋剤などと反応してオルガノポリシロキサン硬化物となる。硬化性オルガノポリシロキサン組成物のうちヒドロシリル化反応により硬化する組成物は、一般的にはケイ素原子に結合したビニル基等のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、ケイ素原子に結合した水素原子(SiH基とも言う)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、およびヒドロシリル化触媒を含有し、前記SiH基とアルケニル基の付加反応により硬化する組成物である(例えば、特許文献1~4)。硬化性オルガノポリシロキサン組成物はSiH基とアルケニル基の比率などによりその硬化物の架橋密度を設計することができ、硬化物に望ましい物理的・化学的特性を付与することができる。特に、「シリコーンゲル」と称される低架橋密度のオルガノポリシロキサン硬化物の多くは耐熱性、耐候性、耐油性、耐寒性、および電気絶縁性等に優れ、低弾性率且つ低応力である。この低弾性率且つ低応力、という、各種エラストマーなど他の材料には見られない特徴を生かし、ゲル状オルガノポリシロキサン硬化物は車載電子部品、民生用電子部品、ディスプレイ用部材等の電子部品の保護に封止材として、又は部材の貼り合わせに用いられている。近年では、これら部材等への高信頼性化などの要求から、ゲル状オルガノポリシロキサン硬化物を含むオルガノポリシロキサン材料に、より優れた強度が求められている。特に、車載部品としてのディスプレイやアウトドアスポーツ向けの小型カメラなどには強い或いは継続的な振動などに晒されるため、貼り合わせ部分の強度が求められる。 The curable organopolysiloxane composition contains, as a main component, an organopolysiloxane in which siloxane units are polymerized, and reacts with a cross-linking agent or the like to form an organopolysiloxane cured product. Among curable organopolysiloxane compositions, compositions that cure by hydrosilylation reaction are generally organopolysiloxanes having alkenyl groups such as vinyl groups bonded to silicon atoms, hydrogen atoms bonded to silicon atoms (SiH groups and a hydrosilylation catalyst, and cured by the addition reaction of the SiH group and the alkenyl group (for example, Patent Documents 1 to 4). The curable organopolysiloxane composition allows the crosslink density of the cured product to be designed by adjusting the ratio of SiH groups and alkenyl groups, etc., and imparts desirable physical and chemical properties to the cured product. In particular, many of the low-crosslinking density organopolysiloxane cured products called "silicone gels" are excellent in heat resistance, weather resistance, oil resistance, cold resistance, electrical insulation, etc., and have a low elastic modulus and low stress. . Taking advantage of this low elastic modulus and low stress, which are not found in other materials such as various elastomers, gel-like organopolysiloxane cured products are used in electronic parts such as automotive electronic parts, consumer electronic parts, and display members. It is used as a sealing material for protection or for bonding members together. In recent years, due to the demand for higher reliability of these members and the like, higher strength is required for organopolysiloxane materials including gel-like organopolysiloxane cured products. In particular, a display as an in-vehicle component and a small camera for outdoor sports are exposed to strong or continuous vibrations, so the strength of the bonded portion is required.

更に、用途によってはオルガノポリシロキサン硬化物にこれまでにも増して耐寒性、耐熱性が求められてきており、広い温度域に渡っての、物理的強度を含む信頼性の向上が望まれている。一例として、近年では、パワーデバイスと呼ばれる、電力の制御や変換を行う高電圧・大電流下で作動する電子部品用途の普及に伴い、これらの電子部品、特にシリコンチップの動作温度が従来の150℃程度から175℃程度まで上昇した。さらにはSiC半導体の普及により、動作温度は200℃以上が求められることが多くなっている。このため、これらのデバイスに保護材として使用されるゲル状オルガノポリシロキサン硬化物の耐熱性を種々の耐熱性添加剤を加えることにより向上させる方法が提案されている(例えば特許文献4~7)。これらの耐熱性添加剤を含むオルガノポリシロキサン組成物を硬化させたオルガノポリシロキサン硬化物には200℃を超える温度に長時間晒されてもその低弾性率を保有できるだけの耐熱性を示すものもある。 Furthermore, depending on the application, the cured product of organopolysiloxane is required to have higher resistance to cold and heat than ever before, and improvements in reliability, including physical strength, over a wide temperature range are desired. there is As an example, in recent years, with the widespread use of electronic components called power devices that operate under high voltages and large currents for power control and conversion, the operating temperature of these electronic components, especially silicon chips, has increased from the conventional 150°C. °C to about 175°C. Furthermore, with the widespread use of SiC semiconductors, an operating temperature of 200° C. or higher is often required. For this reason, methods have been proposed for improving the heat resistance of cured gel-like organopolysiloxanes used as protective materials in these devices by adding various heat-resistant additives (for example, Patent Documents 4 to 7). . An organopolysiloxane cured product obtained by curing an organopolysiloxane composition containing these heat-resistant additives may exhibit heat resistance sufficient to retain its low elastic modulus even when exposed to temperatures exceeding 200° C. for a long period of time. be.

しかしながら、パワーデバイスの信頼性確保には使用されるオルガノポリシロキサン硬化物が高耐熱性であるだけでは不十分である。パワーデバイスに使用されるパワー半導体モジュールはその稼働中に発熱するが、その熱源はモジュールの底面であり、デバイスの形状または構造によっては保護材として使用されているオルガノポリシロキサン硬化物のうち、モジュール底面付近のみが高熱に曝され、同一部材内で多大な温度差が生じる場合がある。このような部材内の温度差に起因する温度勾配は、オルガノポリシロキサン硬化物内部の膨張率の差として内部応力を発生させ、特に時間経過/サーマルサイクルとともに、オルガノポリシロキサン硬化物にクラック(亀裂やひび割れ)が生じ、その保護機能が劣化するという問題があった。特許文献4等に記載のオルガノポリシロキサン組成物は、200℃を超える高温下でも弾性特性に優れたオルガノポリシロキサン硬化物を与えるものであるが、部材内の温度差に起因するクラックの発生防止という技術的課題に対し、未だ改善の余地を残している。 However, in order to ensure the reliability of power devices, it is not sufficient for the cured organopolysiloxane to be used only to have high heat resistance. Power semiconductor modules used in power devices generate heat during operation, and the heat source is the bottom surface of the module. Only the vicinity of the bottom surface is exposed to high heat, and a large temperature difference may occur within the same member. The temperature gradient caused by such a temperature difference in the member generates internal stress as a difference in the expansion coefficient inside the cured organopolysiloxane product, and particularly with the passage of time/thermal cycles, cracks occur in the cured organopolysiloxane product. There is a problem that the protective function deteriorates due to the occurrence of cracks). The organopolysiloxane composition described in Patent Document 4 and the like provides an organopolysiloxane cured product that has excellent elastic properties even at high temperatures exceeding 200° C. However, it prevents the occurrence of cracks due to temperature differences within the member. There is still room for improvement with respect to this technical problem.

特開昭48-017847号公報JP-A-48-017847 特開昭56-143241号公報JP-A-56-143241 国際公開第WO2015/034029号International Publication No. WO2015/034029 特開平08-225743号公報JP-A-08-225743 国際公開第WO2015/111409号International Publication No. WO2015/111409 特開2018-053015号公報JP 2018-053015 A 特開2021-011510号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-011510

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、オルガノポリシロキサン組成物からなる電子部品封止剤およびオルガノポリシロキサン組成物の硬化物からなる電子部品用貼り合わせ部材の、保管、保存、信頼性の課題を解決することを目的とする。また、オルガノポリシロキサン組成物を硬化して得られるオルガノポリシロキサン硬化物の性能の向上、つまり従来のオルガノポリシロキサン硬化物の強度が、望まれる強度に満たないこと、高温での長期使用によって弾性率、応力および高透明性の劣化が起こること、また部材内部での大きな温度差が生じる場合にオルガノポリシロキサン硬化物内部でクラックが発生しやすいこと、という課題を改善することを目的とする。さらに、本発明は、電子部品に使用されたオルガノポリシロキサン硬化物の不十分な強度や耐熱性、またその劣化などに起因する電子部品の信頼性や使用継続時間の低下を改善することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for storing, preserving, and storing an electronic component sealing agent comprising an organopolysiloxane composition and an electronic component bonding member comprising a cured product of the organopolysiloxane composition. The purpose is to solve the problem of reliability. In addition, the performance of the cured organopolysiloxane obtained by curing the organopolysiloxane composition has been improved. It is an object of the present invention to solve the problems of deterioration of modulus, stress and high transparency, and that cracks tend to occur inside the organopolysiloxane cured product when a large temperature difference occurs inside the member. A further object of the present invention is to improve the reliability of electronic parts and the deterioration of the duration of use due to insufficient strength and heat resistance of the cured organopolysiloxane used in electronic parts, and deterioration thereof. and

本件発明者は、鋭意検討した結果、上記課題の解決には組成物内に、低分子量のシロキサンオリゴマーを含まず、一定量以上の分岐シロキサン単位を有しアルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン樹脂を含む、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製し、その硬化物を用いることが有効であることを見出した。すなわち、本件発明者は、(A)25℃における粘度が10~10,000mPa・sの範囲内であり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)200℃下で1時間暴露した時の質量減少率が2.0質量%以下である、一般式
(R SiO1/2(SiO4/2(R1/2
(式中、各Rは独立して1~10個の炭素原子を有し炭素-炭素二重結合を含まない一価炭化水素基、Rは水素原子又は1~10個の炭素原子を有するアルキル基、a、b、cは、0.35≦a≦0.55、0.45≦b≦0.65、0≦c≦0.05、かつa+b=1を満たす)で表されるオルガノポリシロキサン樹脂、(C)25℃における粘度が2~10,000mPa・sの範囲内であり、1分子中にケイ素結合水素原子を少なくとも2個有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、(D)ヒドロシリル化硬化用の触媒、を含有する硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いることにより、上記課題のうち強度と接着強度に関する課題を解決できることを見出し、更に(E)特定量の(e1)アルカリ金属シラノール化合物と(e2)塩化セリウム塩またはセリウムのカルボン酸塩、の反応生成物を加えることによって耐熱性およびクラック発生に係る課題を解決できることを見出し本発明に到達した。また、当該オルガノポリシロキサン組成物からなる電子部品封止剤や貼り合わせ剤、当該オルガノポリシロキサン組成物を硬化させて得られるオルガノポリシロキサン硬化物およびそれからなる貼り合わせ部材、またこれらを備えた電子部品により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that in order to solve the above problems, an organopolysiloxane resin that does not contain a low-molecular-weight siloxane oligomer, has a certain amount or more of branched siloxane units, and does not contain an alkenyl group is added to the composition. It has been found that it is effective to prepare a hydrosilylation reaction-curable organopolysiloxane composition containing, and use the cured product thereof. That is, the inventors of the present invention have found that (A) the viscosity at 25° C. is within the range of 10 to 10,000 mPa s, and the number of alkenyl groups bonded to silicon atoms on average per molecule is at least two. (B) a mass loss rate of 2.0% by mass or less when exposed at 200° C. for 1 hour, general formula (R 13 SiO 1/2 ) a ( SiO 4/2 ) b ( R2O1 /2 ) c
(wherein each R 1 is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and contains no carbon-carbon double bonds; R 2 is a hydrogen atom or 1 to 10 carbon atoms; and the alkyl groups a, b, and c satisfy 0.35 ≤ a ≤ 0.55, 0.45 ≤ b ≤ 0.65, 0 ≤ c ≤ 0.05, and a + b = 1) Organopolysiloxane resin, (C) a branched organohydrogenpolysiloxane having a viscosity in the range of 2 to 10,000 mPa·s at 25° C. and having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule, (D) Among the above problems, the problems related to strength and adhesive strength can be solved by using a curable organopolysiloxane composition containing a catalyst for hydrosilylation curing, and (E) a specific amount of (e1) an alkali metal The inventors have found that the problems of heat resistance and crack generation can be solved by adding a reaction product of a silanol compound and (e2) a cerium chloride salt or a cerium carboxylate. In addition, an electronic component sealant or bonding agent comprising the organopolysiloxane composition, an organopolysiloxane cured product obtained by curing the organopolysiloxane composition, a bonding member comprising the same, and an electronic device comprising these The inventors have found that the above problems can be solved by the parts, and arrived at the present invention.

より具体的には、本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、前記(A)成分100質量部に対し、上記(B)成分を10~80質量部、上記(C)成分を組成物全体に占めるケイ素原子に結合したアルケニル基1個当りケイ素原子に結合した水素原子が0.5~2.0個となる量、上記(D)成分を(A)から(C)が反応し硬化するのに十分な触媒量、含む。更に、耐熱性が求められる場合は上記(E)成分を0~10.0質量部 含む組成物である。(E)成分は0.5~5.0質量%のセリウム原子などを含有するものでもよく、添加する場合その量は前記オルガノポリシロキサン組成物全体に対して(E)成分中のセリウム原子などの含有量が0.005~0.15質量%となる量としてもよい。 More specifically, the organopolysiloxane composition of the present invention contains 10 to 80 parts by mass of component (B) per 100 parts by mass of component (A), and 10 to 80 parts by mass of component (C). Component (D) is added in an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms is 0.5 to 2.0 per silicon-bonded alkenyl group, and (A) to (C) are reacted and cured. Sufficient catalytic amount, included. Furthermore, when heat resistance is required, the composition contains 0 to 10.0 parts by mass of component (E). Component (E) may contain 0.5 to 5.0% by mass of cerium atoms, etc., and when added, the amount of cerium atoms, etc. in component (E) relative to the entire organopolysiloxane composition. The content of may be 0.005 to 0.15% by mass.

また、前記(A)成分および(C)成分は、分枝状、直鎖状、またはこれらの混合物である形状のものでもよい。 Also, the components (A) and (C) may be branched, linear, or a mixture thereof.

さらに、本発明は、前記オルガノポリシロキサン組成物を含む電子部品封止剤、特に、パワーデバイス用の封止剤を提供する。この封止剤は実質的に透明であっても良い。また、前記オルガノポリシロキサン組成物を含む電子部品用貼り合わせ部材を提供する。 Furthermore, the present invention provides an electronic component encapsulant, particularly a power device encapsulant, containing the organopolysiloxane composition. This encapsulant may be substantially transparent. Further, the present invention provides an electronic component lamination member containing the organopolysiloxane composition.

本発明のオルガノポリシロキサン組成物は硬化性であり、ヒドロシリル化反応により硬化物が得られる。本発明は、このオルガノポリシロキサン硬化物を提供する。本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は、実質的に透明であり、硬化反応完了直後にはJIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値が10~150の範囲内である。本発明のうち(E)成分を含む耐熱性を向上させた硬化物の場合、225℃で1000時間保持した後においても硬化反応完了直後の1/4ちょう度の直読値の50%以上を保つものである。オルガノポリシロキサン硬化物は電子部品の保護のためおよび貼り合わせの維持に用いることができる。本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は実質的に透明であってもよい。 The organopolysiloxane composition of the present invention is curable, and a cured product can be obtained by a hydrosilylation reaction. The present invention provides this organopolysiloxane cured product. The organopolysiloxane cured product of the present invention is substantially transparent and has a direct reading value of 1/4 penetration defined by JIS K2220 within the range of 10 to 150 immediately after the completion of the curing reaction. In the case of the cured product with improved heat resistance containing the component (E) of the present invention, even after being held at 225 ° C. for 1000 hours, 50% or more of the direct reading value of 1/4 consistency immediately after the completion of the curing reaction is maintained. It is. The cured organopolysiloxane can be used for protection of electronic parts and maintenance of adhesion. The cured organopolysiloxane of the present invention may be substantially transparent.

本発明のオルガノポリシロキサン組成物およびこれらの封止材や貼り合わせ部材は、半導体などの電子部品に触れまたはその周辺に配置し、加熱により硬化させ硬化物をその場に配置することができる。よって本発明はこのようなオルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品を提供する。また、電子部品が発光ダイオードなどの光学部品や光電子部品であれば、前記オルガノポリシロキサン硬化物を備えた一般照明器具、光学部材または光電子部材を提供する。特に、前記(E)成分を含むオルガノポリシロキサン硬化物を備えた、過酷な環境下で使用される半導体チップ、またそれを備えたデバイスを提供する。当該半導体チップには、LED等の発光半導体素子やパワー半導体が含まれ、本発明は特に耐熱性・耐寒性を持つパワーデバイスを提供する。 The organopolysiloxane composition of the present invention and the encapsulant or bonding member thereof can be placed in contact with or around electronic components such as semiconductors, and cured by heating to place the cured product on the spot. Accordingly, the present invention provides an electronic component comprising such an organopolysiloxane cured product. If the electronic component is an optical component such as a light emitting diode or an optoelectronic component, the present invention provides a general lighting fixture, an optical member or an optoelectronic component comprising the organopolysiloxane cured product. In particular, the present invention provides a semiconductor chip that is used in a harsh environment and a device that includes the cured organopolysiloxane containing the component (E). The semiconductor chips include light-emitting semiconductor elements such as LEDs and power semiconductors, and the present invention particularly provides power devices having heat resistance and cold resistance.

さらに、本発明のオルガノポリシロキサン組成物およびこの硬化物を用いて、半導体チップを保護する方法を提供する。特に耐熱性と耐寒性が要求される場合への応用も提供する。 Furthermore, a method for protecting a semiconductor chip is provided using the organopolysiloxane composition of the present invention and a cured product thereof. It also provides applications where heat resistance and cold resistance are particularly required.

本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、その硬化後は、本質的なゲル強度に優れ、一般的に難しいとされる、針入度で測定されるゲル硬度のロット毎のばらつきを抑えた量産性に優れる硬化物を与えることを特徴とする。また、この組成物にセリウムを含む成分を加えれば、200℃を超える高温下での耐熱性および透明性に優れ、高温での長期使用によっても低弾性率、低応力および高透明性を維持することができ、かつ、高温の熱源を硬化物の底面のみに設置する場合に代表されるように長時間に亘って部材内部での大きな温度差が生じる場合であっても、クラックが発生し難いオルガノポリシロキサン硬化物を与えることができる。さらに、本発明により、この組成物からなる電子部品封止剤および前記オルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品を提供することができる。 After curing, the organopolysiloxane composition of the present invention has excellent intrinsic gel strength, and is mass-producible by suppressing lot-to-lot variations in gel hardness measured by penetration, which is generally considered difficult. It is characterized by giving a cured product that is excellent in In addition, when a component containing cerium is added to this composition, it has excellent heat resistance and transparency at high temperatures exceeding 200°C, and maintains low elastic modulus, low stress and high transparency even after long-term use at high temperatures. and even when a large temperature difference occurs inside the member for a long time, as typified by installing a high-temperature heat source only on the bottom surface of the cured product, cracks are unlikely to occur. An organopolysiloxane cured product can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide an electronic component sealant comprising this composition and an electronic component comprising the organopolysiloxane cured product.

本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は、従来のオルガノポリシロキサン硬化物よりも優れた強度を持つため、封止剤、または貼り合わせ部材として車載電子部品、民生用電子部品、ディスプレイ用部材等の電子部品に使用した際、これらの部品をより長期的に保護することができ、その信頼性を向上させる。更に、耐熱性を付与した本発明のオルガノポリシロキサン硬化物をICやハイブリッドIC等の電子部品の保護用途に用いた場合、SiC半導体で求められるような200℃以上の高温下でも透明性を維持するとともに、強度に優れ、耐熱性および耐寒性に優れるので、長期耐久性の向上が期待できる。また、熱源の配置等により、オルガノポリシロキサン硬化物内部での大きな温度差が生じる使用条件や、極端な、また部分的な温度変化に晒される宇宙空間や極限環境でも、クラック等の問題を生じ難く、経時劣化を起こし難いことから、このような使用条件下でも高信頼性且つ高耐久性の電子部品を提供できる。 The organopolysiloxane cured product of the present invention has a strength superior to that of conventional organopolysiloxane cured products. When used on parts, it can protect those parts longer and improve their reliability. Furthermore, when the heat-resistant organopolysiloxane cured product of the present invention is used to protect electronic components such as ICs and hybrid ICs, it maintains transparency even at high temperatures of 200°C or higher, which is required for SiC semiconductors. In addition, since it is excellent in strength, heat resistance and cold resistance, improvement in long-term durability can be expected. Also, depending on the location of the heat source, problems such as cracks may occur under usage conditions where there is a large temperature difference inside the organopolysiloxane cured product, or in outer space or extreme environments where it is exposed to extreme or partial temperature changes. Since it is hard to cause deterioration over time, it is possible to provide an electronic component with high reliability and high durability even under such conditions of use.

以下、各成分について詳細に説明する。なお、本明細書において、シロキサン単位は、シリコン原子に隣接するシロキサンの酸素が何個結合しているかにより、M単位(ASiO1/2)、D単位(ASiO2/2)、T単位(ASiO3/2)、Q単位(SiO4/2)と表すことがあり、このときAは-OSi以外の基または原子である。また、粘度は、JIS K7117-1に準拠してB型粘度計を用いて、25℃において測定した値である。 Each component will be described in detail below. In this specification, the siloxane units are M units (A 3 SiO 1/2 ), D units (A 2 SiO 2/2 ), D units (A 2 SiO 2/2 ), It may be expressed as a T unit (ASiO 3/2 ) or a Q unit (SiO 4/2 ), where A is a group or atom other than -OSi. The viscosity is a value measured at 25° C. using a Brookfield viscometer in accordance with JIS K7117-1.

[硬化性オルガノポリシロキサン組成物]
(A)アルケニル基を有するオルガノポリシロキサン
(A)成分はアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンであり、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の主剤(ベースポリマー)の一つである。このオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基(以下、「ケイ素原子結合アルケニル基」ともいう)を分子中に平均して少なくとも2個含有し、25℃において10~10,000mPa・sの範囲内の粘度を有する。より具体的には、(A)成分は以下の(A-1)成分および(A-2)成分のいずれか1種類またはこれらの混合物であり、さらに、任意で(A-3)成分としてアルケニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂を含んでもよい。(A-1)成分はオルガノポリシロキサン硬化物に耐寒性を付与することができ、(A-2)成分はオルガノポリシロキサン硬化物の強度を向上させることができる。発現させたい特性に応じて、(A-1)成分と(A-2)成分を組み合わせても良い。また、後述の(B)成分との組み合わせで耐寒性を向上させることも可能であるので、以下にこれらの組み合わせについても述べる。
[Curable organopolysiloxane composition]
(A) Alkenyl Group-Containing Organopolysiloxane Component (A) is an alkenyl group-containing organopolysiloxane, and is one of the main components (base polymers) of the organopolysiloxane composition of the present invention. This organopolysiloxane contains on average at least two silicon-bonded alkenyl groups (hereinafter also referred to as "silicon-bonded alkenyl groups") in the molecule, and has a viscosity of 10 to 10,000 mPa·s at 25°C. Has a range of viscosities. More specifically, component (A) is any one of the following components (A-1) and (A-2) or a mixture thereof, and optionally alkenyl as component (A-3) A group-containing organopolysiloxane resin may also be included. The (A-1) component can impart cold resistance to the cured organopolysiloxane product, and the (A-2) component can improve the strength of the cured organopolysiloxane product. The (A-1) component and the (A-2) component may be combined depending on the properties desired to be expressed. In addition, since it is possible to improve the cold resistance by combining with the component (B) described later, these combinations will also be described below.

(A-1)成分は分岐状オルガノポリシロキサンであり、ケイ素原子結合アルケニル基を分子中に平均して少なくとも2個含有する。(A-1)成分は、一定量のRSiO3/2(式中、Rは一価炭化水素基)単位により分岐した構造を有してもよい。(A-1)成分は、好適には以下の平均構造式(1)で表すことができる:
(RSiO1/2(RSiO2/2(RSiO3/2 (1)
式1中、Rは、一価の炭化水素基を表し、d、eは、fはそれぞれ正数であり0.1≦d≦10.0、80.0≦e≦99.8、0.1≦f≦10.0、d+e+f=1を満たす。(A-1)成分の重合度(DP)は好ましくは200以下である。
Component (A-1) is a branched organopolysiloxane containing an average of at least two silicon-bonded alkenyl groups per molecule. The component (A-1) may have a branched structure with a certain amount of RSiO 3/2 (wherein R is a monovalent hydrocarbon group) units. Component (A-1) can be suitably represented by the following average structural formula (1):
(R 3 SiO 1/2 ) d (R 2 SiO 2/2 ) e (RSiO 3/2 ) f (1)
In Formula 1, R represents a monovalent hydrocarbon group, d, e and f are positive numbers, respectively, and 0.1≤d≤10.0, 80.0≤e≤99.8, 0.1≤d≤10.0. It satisfies 1≦f≦10.0 and d+e+f=1. The degree of polymerization (DP) of component (A-1) is preferably 200 or less.

(A-1)成分の分岐状オルガノポリシロキサンは、特定量の分岐構造を有するものである。具体的には、(A-1)成分を構成する全シロキサン単位のうち、RSiO1/2単位がモル%として0.1以上、1.0以上、または3.0以上であり同時に10.0以下であり、RSiO2/2単位がモル%として80.0以上であると同時に99.8以下、98.9以下、または96.9以下であり、RSiO3/2単位がモル%として0.1以上、1.0以上、または3.0以上であり同時に10.0以下である。すなわち、式1中のd:e:fの比が、これらモル%の比に相当する。(A-1)成分が、こうした分岐構造を有することにより、特に低温下において耐寒性に優れるオルガノポリシロキサン硬化物を得ることができる。なお、上記のRSiO2/2単位と、RSiO3/2単位と、RSiO1/2単位のモル比は、核磁気共鳴(NMR)によって測定して求めた値である。 The branched organopolysiloxane of component (A-1) has a specific amount of branched structures. Specifically, among all the siloxane units constituting component (A-1), R 3 SiO 1/2 units are 0.1 or more, 1.0 or more, or 3.0 or more as mol %, and at the same time 10 .0 or less, and the R 2 SiO 2/2 units are 80.0 or more and 99.8 or less, 98.9 or less, or 96.9 or less, and the RSiO 3/2 units are mol % % is 0.1 or more, 1.0 or more, or 3.0 or more and 10.0 or less at the same time. That is, the d:e:f ratio in Formula 1 corresponds to these mol % ratios. When component (A-1) has such a branched structure, it is possible to obtain an organopolysiloxane cured product that is excellent in cold resistance, especially at low temperatures. The molar ratio of R 2 SiO 2/2 units, RSiO 3/2 units, and R 3 SiO 1/2 units is a value determined by nuclear magnetic resonance (NMR).

(A-1)成分における、シロキサン構造単位中のケイ素原子に結合した一価の炭化水素基(すなわち、上述したRである)は主鎖または分岐鎖の側鎖、または末端に位置し、i)脂肪族不飽和結合を含まず非置換の若しくは置換基を含む一価の炭化水素基、またはii)一価のアルケニル基である。(A-1)成分は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を分子中に平均して少なくとも2個有する。 In component (A-1), the silicon-bonded monovalent hydrocarbon group in the siloxane structural unit (that is, R described above) is located at the side chain or end of the main chain or branched chain, i ) unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups containing no aliphatic unsaturation, or ii) monovalent alkenyl groups. Component (A-1) has an average of at least two silicon-bonded alkenyl groups in the molecule.

Rが、i)脂肪族不飽和結合を含まず非置換のまたは置換基を含む一価の炭化水素基である場合、その炭素原子数は、1以上であり、同時に2以下、3以下、4以下、6以下、8以下、9以下、または10以下の範囲に入るいずれの整数であっても良い。Rの炭素原子数は好ましくは1~6の範囲に入る数である。脂肪族不飽和結合を含まず非置換のまたは置換基を含む一価の炭化水素基とは、具体的には、アルキル基;アリール基;アラルキル基;中でもメチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、さらに、合成が容易であることから、特にメチル基、フェニル基例示される。または、これらの基の水素原子の一部または全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換した基、例えばクロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。 When R is i) an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturation, the number of carbon atoms is 1 or more and simultaneously 2 or less, 3 or less, 4 hereinafter may be any integer within the range of 6 or less, 8 or less, 9 or less, or 10 or less. The number of carbon atoms in R is preferably in the range of 1-6. The unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturation is specifically an alkyl group; an aryl group; an aralkyl group; groups, especially methyl group and phenyl group because of ease of synthesis. Alternatively, groups in which some or all of the hydrogen atoms in these groups are substituted with halogen atoms such as chlorine, bromine and fluorine, such as chloromethyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups.

Rが、ii)一価のアルケニル基である場合、こうしたアルケニル基は、炭素原子数が2以上であり、同時に3以下、4以下、または6以下の範囲に入るいずれの整数でも良く、炭素原子数が2~4、あるいは2~3であるアルケニル基である。その具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられ、特にビニル基が例示される。 When R is ii) a monovalent alkenyl group, such alkenyl group may have at least 2 carbon atoms and may simultaneously be any integer within the range of up to 3, up to 4, or up to 6 carbon atoms. It is an alkenyl group whose number is 2 to 4, or 2 to 3. Specific examples thereof include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, an isobutenyl group and the like, and a vinyl group is particularly exemplified.

(A-1)成分の上記平均構造式(1)において、ケイ素原子に結合した一価の炭化水素基R全てのうち、ケイ素原子結合アルケニル基の割合がモル%として0.10以上、0.25以上、あるいは0.50以上であり、同時に4.00モル以下、あるいは2.00モル%であってよい。なお、上記のアルケニル基の量は、フーリエ変換型近赤外分光分析装置を用いて定量した値である。 In the above average structural formula (1) of component (A-1), the proportion of silicon-bonded alkenyl groups in all monovalent hydrocarbon groups R bonded to silicon atoms is 0.10 or more in terms of mol %, and 0.10 or more. It may be 25 or more, or 0.50 or more, and at the same time, 4.00 mol or less, or 2.00 mol %. The amount of alkenyl groups described above is a value quantified using a Fourier transform near-infrared spectrometer.

(A-1)成分の25℃における粘度は、10~10,000mPa・sの範囲内であるが、25℃で10~5,000mPa・sの範囲内、あるいは10~1,000mPa・sの範囲内であってもよい。 The viscosity of the component (A-1) at 25°C is in the range of 10 to 10,000 mPa s, but in the range of 10 to 5,000 mPa s at 25°C, or in the range of 10 to 1,000 mPa s. may be within the range.

(A-1)成分である分岐状オルガノポリシロキサンは、公知の方法により、所望の粘度および設計構造で合成可能である。例えば、特開昭61-16295号公報の実施例等の記載に準じて、RSiO3/2、RSiO2/2、及びRSiO1/2の各シロキサン単位を有する加水分解物と、ViR SiOSiR Vi及び環状ポリシロキサン(R SiO)(各式中、Rはアルキル基等の脂肪族不飽和結合を含まない一価の炭化水素基であり、Viはビニル基等のアルケニル基である)をカリウムシラノレート存在下、加熱し平衡重合することによって調製できる。 The branched organopolysiloxane, component (A-1), can be synthesized with a desired viscosity and designed structure by a known method. For example, a hydrolyzate having RSiO 3/2 , R 2 SiO 2/2 , and R 3 SiO 1/2 siloxane units according to the description of Examples in JP-A-61-16295, ViR 0 2 SiOSiR 0 2 Vi and cyclic polysiloxane (R 0 2 SiO) y (wherein R is a monovalent hydrocarbon group that does not contain an aliphatic unsaturated bond such as an alkyl group, and Vi is a vinyl group is an alkenyl group such as ) in the presence of potassium silanolate and is heated for equilibrium polymerization.

(A-1)成分が上記の量のケイ素原子結合アルケニル基を含むことにより、硬化終了後JIS K 2220で規定される1/4ちょう度の直読値が10~150の範囲内である柔軟性をもったいわゆるゲル状のオルガノポリシロキサン硬化物を得ることができる。本発明において「硬化終了」とは硬化性オルガノポリシロキサン組成物を80℃で一時間静置したことを言う。 (A-1) Flexibility in which the direct reading value of 1/4 penetration specified in JIS K 2220 after curing is in the range of 10 to 150 due to the above amount of silicon-bonded alkenyl groups contained in component (A-1). It is possible to obtain a so-called gel-like organopolysiloxane cured product having a In the present invention, "completion of curing" means that the curable organopolysiloxane composition was allowed to stand at 80°C for one hour.

(A-1)成分は、上記の粘度を有することにより、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の取扱作業性および流動性、並びに得られる硬化物の強度を良好なものにすることに貢献する。ここで、硬化物の強度とは、硬化物が応力を受けたとき破壊されず耐える度合いである。つまり、硬化物の破壊を起こさせる応力が大きいほど硬化物の強度が高いと言える。本発明ではこれを接着強度の測定と同様な方法で測定した。すなわち、接着強度を測定する際に剥離せず凝集破壊が起こったときには硬化物自体を破壊して測定が終了するため、接着強度試験において凝集破壊が起こった応力の数値をもって対象となったオルガノポリシロキサン硬化物の強度を表現する。 Component (A-1), having the viscosity described above, contributes to improving the handling workability and fluidity of the organopolysiloxane composition of the present invention and the strength of the resulting cured product. Here, the strength of the cured product is the degree to which the cured product withstands stress without being broken. That is, it can be said that the strength of the cured product increases as the stress that causes breakage of the cured product increases. In the present invention, this was measured by the same method as the measurement of adhesive strength. That is, when cohesive failure occurs without peeling when measuring the adhesive strength, the cured product itself is destroyed and the measurement ends, so the stress value at which cohesive failure occurred in the adhesive strength test Expresses the strength of siloxane cured products.

(A-1)成分の使用により、本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、上記の強度に加えて、特に、-40℃を下回る低温下においても耐寒性に優れるオルガノポリシロキサン硬化物を与えることができる。 By using the component (A-1), the organopolysiloxane composition of the present invention can provide an organopolysiloxane cured product which, in addition to the strength described above, has excellent cold resistance even at low temperatures below -40°C. can be done.

(A-2)成分は直鎖状オルガノポリシロキサンであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を分子中に平均して少なくとも2個含有する。(A-2)成分は、好適には以下の平均構造式(2)で表すことができる:
(RSiO1/2(RSiO2/2 (2)
(式(2)中、Rは、上述した(A-1)成分の一般式(1)におけるRと同様な一価の炭化水素基を表し、i)脂肪族不飽和結合を含まず非置換の若しくは置換基を含む一価の炭化水素基、またはii)一価のアルケニル基である。gおよびhは、それぞれ正数を表し、0.1≦g≦10.0、90.0≦h≦99.9、またg+h=1)(A-2)成分の重合度は100以上、150以上、または200以上、であり同時に300以下、400以下、または500以下の範囲内にあるような数である。
Component (A-2) is a straight-chain organopolysiloxane containing on average at least two silicon-bonded alkenyl groups per molecule. Component (A-2) can be suitably represented by the following average structural formula (2):
(R 3 SiO 1/2 ) g (R 2 SiO 2/2 ) h (2)
(In formula (2), R represents the same monovalent hydrocarbon group as R in general formula (1) of component (A-1) described above, i) unsubstituted aliphatic unsaturated bond or ii) a monovalent alkenyl group. g and h each represent a positive number; or more, or 200 or more, and at the same time within the range of 300 or less, 400 or less, or 500 or less.

(A-2)成分を構成する全シロキサン単位のうち、RSiO1/2単位がモル%として0.1以上、0.5以上、または1.0以上であり同時に10.0以下、5.0以下、または3.0以下の範囲内の量であり、RSiO2/2単位がその残りを占める、つまりモル%として90.0以上、95.0以上、または97.0以上であり同時に99.9以下、99.5以下、または99.0以下である。ここで、式2中のg:hの比が、これらモル%の比に相当する。なお、上記のRSiO2/2単位とRSiO1/2単位のモル比は、核磁気共鳴(NMR)によって測定して求めることができる。 (A-2) Among all the siloxane units constituting the component, R 3 SiO 1/2 units are 0.1 or more, 0.5 or more, or 1.0 or more and at the same time 10.0 or less, 5 0.0 or less, or 3.0 or less, with R 2 SiO 2/2 units accounting for the balance, i. and at the same time 99.9 or less, 99.5 or less, or 99.0 or less. Here, the g:h ratio in Equation 2 corresponds to these mol % ratios. The molar ratio of the R 2 SiO 2/2 units and the R 3 SiO 1/2 units can be determined by nuclear magnetic resonance (NMR).

(A-2)成分の上記平均構造式(2)において、ケイ素原子に結合した一価の炭化水素基R全てのうち、ケイ素原子結合アルケニル基の割合がモル%として0.25以上、0.50以上、または1.00以上であり同時に4.00以下、3.00以下、または2.00であってよい。なお、上記のアルケニル基の量は、フーリエ変換型近赤外分光分析装置を用いて定量することができる。 (A-2) In the average structural formula (2) of component (A-2), the ratio of silicon-bonded alkenyl groups in all monovalent hydrocarbon groups R bonded to silicon atoms is 0.25 or more in terms of mol %; It may be 50 or more, or 1.00 or more and at the same time 4.00 or less, 3.00 or less, or 2.00. The amount of alkenyl groups can be quantified using a Fourier transform near-infrared spectrometer.

(A-2)成分の25℃における粘度は10~10,000mPa・sの範囲内であるが、25℃で1.0以上、または5.0以上であっても良く同時に5000以下、或いは1000以下のmPa・s値の範囲内であってもよい。 The viscosity of component (A-2) at 25°C is in the range of 10 to 10,000 mPa·s, but it may be 1.0 or more, or 5.0 or more at 25°C. It may be within the range of the following mPa·s values.

(A-2)成分が、上記の構造を有することにより、硬化終了後JIS K 2220で規定される1/4ちょう度の直読値が10~150の範囲内である、柔軟性をもったいわゆるゲル状のオルガノポリシロキサン硬化物を得ることができる。上記の粘度を有することにより、(A-2)成分は、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の取扱作業性および流動性、並びに得られる硬化物の強度を良好なものにすることに貢献する。 (A-2) Component has the above structure, so that the direct reading value of 1/4 penetration defined by JIS K 2220 after curing is within the range of 10 to 150, so-called flexible A gel-like organopolysiloxane cured product can be obtained. By having the above viscosity, the component (A-2) contributes to improving the handling workability and fluidity of the organopolysiloxane composition of the present invention and the strength of the resulting cured product.

上記平均構造式(2)で表される直鎖状オルガノポリシロキサンとしては、ジメチルシロキサンからなる重合体が例示されるが、更に、例えば、メチルトリフルオロプロピルシロキサンからなる重合体、またはジメチルシロキサンおよび・またはメチルトリフルオロプロピルシロキサンに加えてメチルビニルシロキサンおよび・またはジフェニルシロキサン・フェニルメチルシロキサンを任意の比率で含む共重合体であるもの、また、これら重合体の両末端がジメチルビニルシロキシ基、メチルジビニルシロキシ基、またはトリビニルシロキシ基で封鎖された、あるいは一方の末端がトリメチルシロキシ基、もう一方の末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたもの;両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された、ビニルメチルシロキサンと、ジメチルポリシロキサンおよび・またはメチルトリフルオロプロピルポリシロキサンを任意の比率で含み、さらにジフェニルシロキサン、又はフェニルメチルシロキサンを任意で含む共重合体;等が挙げられる。 The linear organopolysiloxane represented by the average structural formula (2) is exemplified by a polymer comprising dimethylsiloxane, furthermore, for example, a polymer comprising methyltrifluoropropylsiloxane, or a polymer comprising dimethylsiloxane and・Or, in addition to methyltrifluoropropylsiloxane, a copolymer containing methylvinylsiloxane and/or diphenylsiloxane/phenylmethylsiloxane in an arbitrary ratio, and both ends of these polymers are dimethylvinylsiloxy groups, methyl capped with a divinylsiloxy group or a trivinylsiloxy group, or one end capped with a trimethylsiloxy group and the other end capped with a dimethylvinylsiloxy group; both ends capped with a trimethylsiloxy group, a vinyl a copolymer containing methylsiloxane, dimethylpolysiloxane and/or methyltrifluoropropylpolysiloxane in an arbitrary ratio and optionally containing diphenylsiloxane or phenylmethylsiloxane; and the like.

上に例示された直鎖状オルガノポリシロキサンのうち、フェニル基を含有しないもの、いわゆるジメチルポリシロキサンは、本発明のオルガノポリシロキサン組成物を硬化してなる硬化物に機械的強度を改善する効果はあるが、上述の(A-1)成分の様には耐寒性を付与することはできない。これに対し、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体などのフェニル基を含有する共重合体(いわゆるフェニル基含有オルガノポリシロキサン)は耐寒性に貢献する。このため、耐寒性を求めない場合は(A-1)成分を加えずジメチルポリシロキサンのみを含む(A-2)成分を(A)成分として用いても良いが、耐寒性と機械的強度の両立を可能にするためには(A-1)成分と併用する、および・または(A-2)成分をフェニル基含有ポリシロキサンを含むものにすればよい。この時、組成物内のフェニル基の含有量を以下に述べる量に制御することで、得られる硬化物に耐寒性を付与することができる。 Among the linear organopolysiloxanes exemplified above, those containing no phenyl group, so-called dimethylpolysiloxane, have the effect of improving the mechanical strength of the cured product obtained by curing the organopolysiloxane composition of the present invention. However, unlike the above component (A-1), it cannot impart cold resistance. On the other hand, copolymers containing phenyl groups (so-called phenyl group-containing organopolysiloxanes), such as dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymers blocked with dimethylvinylsiloxy groups at both ends, contribute to cold resistance. Therefore, if cold resistance is not required, component (A-2) containing only dimethylpolysiloxane without adding component (A-1) may be used as component (A). In order to achieve compatibility, the component (A-1) may be used in combination, and/or the component (A-2) may contain a phenyl group-containing polysiloxane. At this time, cold resistance can be imparted to the obtained cured product by controlling the content of the phenyl group in the composition to the amount described below.

(A-1)、(A-2)に関わらず、(A)成分の一部または全部として、フェニル基含有オルガノポリシロキサンを用いる場合、フェニル基の含有量はケイ素原子に結合した官能基全体に対してモル%として1以上または3以上、であり同時に10以下、または7以下であるような範囲内であるとよい。これはフェニル基の含有量が10モル%を超えると、硬化物中のフェニル基に由来してオルガノポリシロキサン硬化物の硬度が上昇し柔軟性が損なわれる場合があり、その配合量によっては、応力緩和特性に必要な低硬度を有するゲル状の硬化物を形成するのが困難になる場合があるからである。また、フェニル基の含有量が前記下限1モル%未満では、ジメチルポリシロキサン骨格を有するオルガノポリシロキサン硬化物に、十分な耐寒性を付与できなくなる場合があるからである。 Regardless of (A-1) or (A-2), when a phenyl group-containing organopolysiloxane is used as part or all of component (A), the content of phenyl groups is the entire functional groups bonded to silicon atoms. 1 or more, or 3 or more, and at the same time, 10 or less, or 7 or less as mol %. If the phenyl group content exceeds 10 mol %, the hardness of the cured organopolysiloxane may increase due to the phenyl groups in the cured product, resulting in loss of flexibility. This is because it may be difficult to form a gel-like cured product having a low hardness required for stress relaxation properties. Also, if the phenyl group content is less than the lower limit of 1 mol %, it may not be possible to impart sufficient cold resistance to the cured organopolysiloxane having a dimethylpolysiloxane skeleton.

なお、(A-1)成分、(A-2)成分に関わらず、上述した、いわゆるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを主剤として、これも上述したいわゆるジメチルポリシロキサンを添加することにより、本発明のオルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度を向上させることが可能である。この場合においても、硬化性オルガノポリシロキサン組成物のフェニル基の含有量は、前段落に例示した範囲内にあることが好ましい。特に、フェニル基の含有量が上記上限を超えると、併用するジメチルポリシロキサンと相互溶解し難くなり、組成物全体の均一性が損なわれる場合がある。 Regardless of the component (A-1) or component (A-2), the above-described so-called phenyl group-containing organopolysiloxane is used as a main component, and the above-described so-called dimethylpolysiloxane is added to the above-described so-called phenyl group-containing organopolysiloxane. It is possible to improve the mechanical strength of the cured organopolysiloxane. Also in this case, the content of phenyl groups in the curable organopolysiloxane composition is preferably within the range exemplified in the preceding paragraph. In particular, if the phenyl group content exceeds the above upper limit, mutual dissolution with the dimethylpolysiloxane used in combination becomes difficult, and the uniformity of the composition as a whole may be impaired.

(A-1)成分と(A-2)成分の量的関係としては、前述の通り、それぞれ単独で用いても、併用しても良いが、得られるオルガノポリシロキサン硬化物の耐寒性と機械的強度を両立できる観点から(A-1)成分100質量部に対してジメチルポリシロキサン系の(A-2)成分を2~150質量部、あるいは2~100質量部とするとよい。この量的範囲の割合とすることで、得られるオルガノポリシロキサン硬化物の耐寒性を改善しつつ、その物理的特性を改善できるとともに、硬化前のオルガノポリシロキサン組成物の取り扱い性をさらに改善でき、また、コスト的にも有利である。 Regarding the quantitative relationship between component (A-1) and component (A-2), as described above, each may be used alone or in combination. From the viewpoint of achieving both physical strength, it is preferable to use 2 to 150 parts by mass, or 2 to 100 parts by mass of the dimethylpolysiloxane-based component (A-2) with respect to 100 parts by mass of the component (A-1). By setting the ratio within this quantitative range, it is possible to improve the physical properties while improving the cold resistance of the obtained organopolysiloxane cured product, and further improve the handleability of the organopolysiloxane composition before curing. , and is advantageous in terms of cost.

任意成分である(A-3)成分はアルケニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂であり、樹脂状、すなわち三次元的な分岐構造を持ったオルガノポリシロキサン成分である。(A-3)成分は平均して少なくとも2個のアルケニル基を分子内に含み、RSiO3/2(式中、Rは一価有機基)で表されるシロキサン単位およびSiO4/2で表されるシロキサン単位から選ばれるシロキサン単位のモル合計が、全シロキサン単位の少なくとも20モル%であるオルガノポリシロキサン樹脂である。Rは(A-1)成分の一般式(1)におけるRと同様な一価有機基すなわちi)脂肪族不飽和結合を含まず非置換の若しくは置換基を含む一価の炭化水素基、またはii)一価のアルケニル基、または水酸基である。 Component (A-3), which is an optional component, is an alkenyl group-containing organopolysiloxane resin, and is an organopolysiloxane component having a resinous, ie, three-dimensional, branched structure. Component (A-3) contains an average of at least two alkenyl groups in the molecule, a siloxane unit represented by R r SiO 3/2 (wherein R r is a monovalent organic group) and SiO 4/ An organopolysiloxane resin in which the total molar amount of siloxane units selected from the siloxane units represented by 2 is at least 20 mol % of all siloxane units. R r is the same monovalent organic group as R in general formula (1) of component (A-1), i.e. i) an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturated bond; or ii) a monovalent alkenyl group or a hydroxyl group.

(A-3)成分中のアルケニル基には(A-1)成分に有されるアルケニル基についての本願中の記載が当てはまる。このようなアルケニル基は、特にビニル基またはヘキセニル基が例示される。アルケニル基はヒドロシリル化反応性を有するため、オルガノポリシロキサン硬化物を形成する架橋反応に取り込まれ、得られる硬化物の機械的強度を向上される効果が期待できる。 The description of the alkenyl group in component (A-1) in this application applies to the alkenyl group in component (A-3). Such alkenyl groups are particularly exemplified by vinyl groups or hexenyl groups. Since the alkenyl group has hydrosilylation reactivity, it can be expected to be incorporated into the cross-linking reaction forming the organopolysiloxane cured product, thereby improving the mechanical strength of the resulting cured product.

(A-3)成分中のケイ素原子に結合する基でアルケニル基以外のものとしては、水酸基、または脂肪族不飽和結合を含まない非置換のまたは置換基を含む一価の炭化水素基が例示され、その炭素原子数は、1以上であり同時に2以下、3以下、4以下、6以下の範囲に入るいずれの整数、或いは6以上または7以上でも良く、同時に8以下、9以下、10以下、12以下、16以下、18以下、または20以下の範囲に入るいずれの整数であっても良い。脂肪族不飽和結合を含まない非置換のまたは置換基を含む一価の炭化水素基とは、具体的には、アルキル基;アリール基;アラルキル基;または、これらの基の水素原子の一部または全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換した基、ヒドロキシル基で置換したアルコキシ基、が挙げられる。中でもメチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、さらに、合成が容易であることから、特にメチル基、フェニル基または3,3,3-トリフルオロプロピル基が例示される。組成物に含まれる他の成分との相互溶解性の観点から、アルキル基、特にメチル基であることが好ましい。 Examples of silicon-bonded groups other than alkenyl groups in component (A-3) include hydroxyl groups and unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups containing no aliphatic unsaturated bonds. and the number of carbon atoms is any integer within the range of 1 or more and simultaneously 2 or less, 3 or less, 4 or less, 6 or less, or 6 or more or 7 or more, and simultaneously 8 or less, 9 or less, 10 or less , 12 or less, 16 or less, 18 or less, or 20 or less. Unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups free of aliphatic unsaturation are specifically alkyl groups; aryl groups; aralkyl groups; or some of the hydrogen atoms of these groups. Alternatively, groups in which all of them are substituted with halogen atoms such as chlorine, bromine and fluorine, and alkoxy groups substituted with hydroxyl groups are included. Among them, methyl group, ethyl group, phenyl group, benzyl group, and especially methyl group, phenyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group are exemplified because they are easy to synthesize. From the viewpoint of mutual solubility with other components contained in the composition, it is preferably an alkyl group, particularly a methyl group.

(A-3)成分を添加する場合の添加量は任意であるが、本発明のオルガノポリシロキサン組成物全体に対して質量%として、0.0を超える値、または0.10以上であると同時に10以下、7.5以下、または5.0以下である範囲で添加することができる。上記の(A-1)成分、(A-2)成分に加えて、(A-3)成分の量をこの範囲内にすることにより、得られるオルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度を改善することが可能である。(A-3)成分の添加量が機械的強度を向上させる効果はその添加量が0.10質量%以上の場合有意に観察できると言える。また、10質量%を超えた場合は、オルガノポリシロキサン組成物の25℃での粘度が高くなりすぎる場合があり、さらに得られる硬化物が硬くなりすぎるので、実用上、好ましくない。 When component (A-3) is added, the amount added is arbitrary. At the same time, it can be added in the range of 10 or less, 7.5 or less, or 5.0 or less. In addition to the above components (A-1) and (A-2), by adjusting the amount of component (A-3) within this range, the mechanical strength of the resulting cured organopolysiloxane is improved. Is possible. It can be said that the effect of improving the mechanical strength by adding the amount of component (A-3) can be significantly observed when the amount added is 0.10% by mass or more. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the viscosity of the organopolysiloxane composition at 25° C. may become too high, and the resulting cured product may become too hard, which is not practically preferable.

(B)低分子量の分子種の含有量が少ない、アルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン樹脂
(B)成分は本発明の主成分の一つであり、アルケニル基を含まないオルガノポリシロキサン樹脂である。具体的には(R SiO1/2)で表されるシロキサン単位(M単位)と(SiO4/2)で表されるシロキサン単位(Q単位)から構成されるMQレジンと呼ばれるオルガノポリシロキサン樹脂である。本発明において(B)成分は後述するように低分子量の生成反応副生物の含有量が少なく、それゆえに200℃下で1時間暴露した時の質量減少率が2.0質量%以下である。本発明ではこのMQレジンにおいて低分子量の生成反応副生物の含有量が少ないことを特徴とする。
(B) an alkenyl group-free organopolysiloxane resin having a low content of low-molecular-weight molecular species. Component (B) is one of the main components of the present invention and is an alkenyl group-free organopolysiloxane resin. . Specifically, an organopoly called MQ resin composed of siloxane units (M units) represented by (R 1 3 SiO 1/2 ) and siloxane units (Q units) represented by (SiO 4/2 ) It is a siloxane resin. In the present invention, component (B) has a low content of low-molecular-weight formation reaction by-products, as described later, and therefore has a mass reduction rate of 2.0% by mass or less when exposed at 200° C. for 1 hour. The present invention is characterized in that the content of low-molecular weight reaction by-products in this MQ resin is low.

(B)成分のオルガノポリシロキサン樹脂は具体的には以下の平均構造式(3)により表すことができる:
(R SiO1/2(SiO4/2(R1/2 (3)
(式中、a、b、cは0.35≦a≦0.55、0.45≦b≦0.65、0≦c≦0.05、かつa+b=1)
上記の平均構造式(3)において、各Rは独立の、脂肪族不飽和結合を含まない一価炭化水素基であり、その炭素原子数は、1以上であり、同時に2以下、3以下、4以下、6以下、8以下、9以下、または10以下の範囲に入るいずれの整数であっても良い。その構造はアルキル基;アリール基;アラルキル基からなる群から選択される基であり、特にメチル基、フェニル基が例示される。ここで、1分子中の全Rの70モル%以上が炭素原子数が1~10の範囲内にあるアルキル基、特にメチル基である(B)成分が例示され、更に1分子中の全Rの88モル%以上が炭素原子数1~10の範囲内にあるアルキル基、特にメチル基であることが、工業生産上および発明の技術的効果の見地から注目される。
The (B) component organopolysiloxane resin can be specifically represented by the following average structural formula (3):
(R 1 3 SiO 1/2 ) a (SiO 4/2 ) b (R 2 O 1/2 ) c (3)
(Wherein, a, b, and c are 0.35 ≤ a ≤ 0.55, 0.45 ≤ b ≤ 0.65, 0 ≤ c ≤ 0.05, and a + b = 1)
In the average structural formula (3) above, each R 1 is an independent monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturation, and the number of carbon atoms thereof is 1 or more, and simultaneously 2 or less and 3 or less. , 4 or less, 6 or less, 8 or less, 9 or less, or 10 or less. Its structure is a group selected from the group consisting of an alkyl group; an aryl group; and an aralkyl group, and is particularly exemplified by a methyl group and a phenyl group. Here, 70 mol% or more of all R 1 in one molecule are exemplified by an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, especially a methyl group, and furthermore, all R 1 in one molecule It is noteworthy from the viewpoint of industrial production and the technical effects of the invention that 88 mol % or more of R 1 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, especially methyl groups.

また上記式(3)中、Rは水素原子又はアルキル基であり、アルキル基の場合その炭素原子数は1以上であり同時に2以下、3以下、4以下、6以下、8以下、9以下、または10以下の範囲に入るいずれの整数であっても良い。Rのアルキル基として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、及びヘキシル基が例示できる。当該Rを含む基R1/2は、水酸基又はアルコキシ基に該当し、その酸素原子はシロキサン単位のケイ素原子に結合する。 In the above formula (3), R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group, and in the case of an alkyl group, the number of carbon atoms is 1 or more and at the same time 2 or less, 3 or less, 4 or less, 6 or less, 8 or less, 9 or less. , or any integer in the range of 10 or less. Examples of alkyl groups for R2 include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, and hexyl groups. The group R 2 O 1/2 containing R 2 corresponds to a hydroxyl group or an alkoxy group, the oxygen atom of which is bonded to the silicon atom of the siloxane unit.

上記式(3)中、a、b、cはそれぞれM単位であるR SiO1/2で表されるシロキサン単位、Q単位であるSiO4/2で表されるシロキサン単位、またR1/2で表される水酸基またはアルコキシ基の割合を示す。 In the above formula (3), a, b, and c are each a siloxane unit represented by R 13 SiO 1/2 which is an M unit, a siloxane unit represented by SiO 4/2 which is a Q unit, and R 2 It shows the ratio of hydroxyl groups or alkoxy groups represented by O 1/2 .

上記式(3)中、aは、0.35以上、0.40以上、または0.45以上であり同時に0.60以下、または0.55以下である範囲内の数である。aが前記の範囲の下限以上であれば、本成分を含む組成物の粘度が高くなるのを防ぐことができる。他方、aが前記範囲の上限以下であれば、本発明の硬化性シリコーン組成物を硬化させて得られるオルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度(硬度、伸び率等)が低くなりすぎない。 In the above formula (3), a is a number within the range of 0.35 or more, 0.40 or more, or 0.45 or more and simultaneously 0.60 or less, or 0.55 or less. When a is at least the lower limit of the above range, it is possible to prevent the viscosity of the composition containing this component from increasing. On the other hand, if a is equal to or less than the upper limit of the above range, the cured organopolysiloxane obtained by curing the curable silicone composition of the present invention will not have excessively low mechanical strength (hardness, elongation, etc.).

上記式(3)中、bは、0.40以上、または0.45以上であり、同時に0.7以下、または0.65以下である範囲内の数である。bが前記の数値範囲内であれば、本成分を含む組成物の粘度が高くなりすぎず、組成物を硬化させて得られる硬化物が機械的強度に優れるものとできる。 In the above formula (3), b is a number within the range of 0.40 or more, or 0.45 or more, and simultaneously 0.7 or less, or 0.65 or less. When b is within the above numerical range, the viscosity of the composition containing this component does not become too high, and the cured product obtained by curing the composition can be excellent in mechanical strength.

上記式(3)中、cは0である場合もあるが、いずれにせよ0.0以上であり同時に0.05以下、または0.03以下の範囲内の数である。cが範囲の上限以下であれば、本成分を含む組成物は優れた熱硬化性を示す。 In the above formula (3), c may be 0, but in any case, it is a number within the range of 0.0 or more and 0.05 or less or 0.03 or less. When c is at or below the upper limit of the range, compositions containing this component exhibit excellent thermosetting properties.

(B)成分は樹脂状ポリマー部を成すQ単位とその末端となるM単位を提供する原料の平衡反応で生成されるため、M単位とQ単位の比率、つまりで前記aとbの数値により(B)成分の分子量の制御可能であり、上記のaとbの範囲内ではトルエンを溶媒として測定されるゲル透過クロマトグラフィー(GPC)測定(ポリスチレン標準物質を基準)で2,000~25,000の範囲の数値となる。 Since the component (B) is produced by an equilibrium reaction of raw materials that provide the Q units forming the resinous polymer portion and the terminal M units, the ratio of the M units to the Q units, that is, the numerical values of a and b The molecular weight of component (B) can be controlled, and within the ranges of a and b above, gel permeation chromatography (GPC) measurement (based on polystyrene standard substance) measured using toluene as a solvent is 2,000 to 25, It will be a numerical value in the range of 000.

(B)成分の主たる分子種であるいわゆるMQレジンは、公知の方法により所望の分子量および設計構造で合成可能であるが、本発明では組成物に配合するMQレジンは200℃下常圧で1時間暴露した時の質量減少率が2.0質量%以下であることを特徴とする。当該条件下での質量減少は、この条件下で揮発する低分子量成分の存在に起因する。(B)成分の生産工程においては、M単位とQ単位からなるオルガノポリシロキサン樹脂を重合するときに揮発性の低分子量成分が副生成物として現れる。この揮発性低分子量成分をここでは「MQ構造体」と呼ぶ。MQ構造体が本発明のオルガノポリシロキサン組成物に混入すると、当該オルガノポリシロキサン組成物を硬化して得られるオルガノポリシロキサン硬化物の硬度を著しく下げる効果があり、その含有量により得られるオルガノポリシロキサン硬化物の硬度が著しく変化し、硬度を表す針入度の数としても変化が歴然とする。 The so-called MQ resin, which is the main molecular species of component (B), can be synthesized with a desired molecular weight and designed structure by a known method. It is characterized by having a mass reduction rate of 2.0% by mass or less when exposed for a long period of time. The mass loss under these conditions is due to the presence of low molecular weight components that volatilize under these conditions. In the process of producing component (B), volatile low-molecular-weight components appear as by-products when an organopolysiloxane resin composed of M units and Q units is polymerized. This volatile low molecular weight component is referred to herein as the " M4Q structure". When the M 4 Q structure is incorporated into the organopolysiloxane composition of the present invention, it has the effect of significantly lowering the hardness of the cured organopolysiloxane obtained by curing the organopolysiloxane composition. The hardness of the organopolysiloxane cured product changes remarkably, and the change is evident in the number of penetration, which represents hardness.

このようなMQ構造体はそれを含むオルガノポリシロキサン樹脂を200℃以上の温度で保つと減少しいずれ失われることは知られているが、これはMQ構造体を含むオルガノポリシロキサン樹脂をその組成の一部とするオルガノポリシロキサン硬化物を200℃以上の温度でエージングするとMQ構造体が徐々に揮発していくことを意味し、揮発が進むことでオルガノポリシロキサン硬化物の針入度が著しく低下、つまり硬化物の硬度が増す。すなわち、公知の方法でMQレジンを製造するとMQ構造体を一定量以上含むため、特に精製しない既存のMQレジンを用いてオルガノポリシロキサン組成物を作製すると、硬化で得られる硬化物の耐熱特性は劣るものとなり、特に経時的に悪化してしまう。また、通常、MQレジンのロット毎にMQ構造体の含有量が違うため、こういったMQレジンを硬化性オルガノポリシロキサン組成物に使用すると得られる硬化物の針入度はロットが変わる毎に変わるといった品質の安定性にも問題が生じる。よって、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、MQ構造体を含まないことを特徴とし、そのためには(B)成分のオルガノポリシロキサン樹脂合成後、本発明のオルガノポリシロキサン組成物が硬化して硬化物となる以前にMQ構造体を除去することが必要である。 Although it is known that such M 4 Q structures are reduced and eventually lost when an organopolysiloxane resin containing them is kept at a temperature of 200° C. or higher, this is an organopolysiloxane containing M 4 Q structures. It means that when an organopolysiloxane cured product containing a resin as a part of its composition is aged at a temperature of 200° C. or higher, the M 4 Q structure gradually volatilizes. Penetration of is significantly reduced, that is, the hardness of the cured product is increased. That is, when an MQ resin is produced by a known method, it contains a certain amount or more of the M 4 Q structure. The properties become inferior, and in particular deteriorate with time. In addition, since the content of the M 4 Q structure is usually different for each lot of MQ resin, the penetration of the cured product obtained by using such MQ resin in a curable organopolysiloxane composition varies from lot to lot. There is also the problem of quality stability, which changes from time to time. Therefore, the curable organopolysiloxane composition of the present invention is characterized in that it does not contain an M 4 Q structure. It is necessary to remove the M 4 Q structure before it cures into a cured product.

本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物がMQ構造体を含まないようにするためには(B)成分のオルガノポリシロキサン樹脂が合成されたのち、本発明のオルガノポリシロキサン組成物に配合する前にMQ構造体を除去することができる。その方法としては、オルガノポリシロキサン樹脂の製造工程において、重合反応後、得られた粗原料である粒子状のオルガノポリシロキサン樹脂を得た後に、それをオーブンなどで乾燥してするか、二軸混錬機にて前述した有機溶剤と一緒に取り除く方法などが挙げられる。より具体的には、MQ構造体を含むオルガノポリシロキサン樹脂を、200℃程度の高温で樹脂の表面積に応じて一定時間、それ以上質量減少が見られないまで処理することで揮発成分は除去できる。例えば1gのオルガノポリシロキサン組成物を直径50mmのアルミカップ内で硬化して得たオルガノポリシロキサン硬化物を200℃に設定したオーブンで熱すると、概ね1時間その質量が減少し、その後一定となる。また、200℃に設定した二軸混錬機などで成分(B)となるオルガノポリシロキサン樹脂から有機溶剤とMQ構造体等の揮発成分とを同時に除去することが可能である。この時200℃程度に設定すれば二軸混錬機内の滞在時間は5分程度で十分である。また、処理するオルガノポリシロキサン硬化物が粒状でこれを雰囲気中で撹拌しながらこの温度に加熱するなどすると、体積に対する表面積が大きいので揮発性の低分子量のMQ構造体は数分で除去できる。 In order to prevent the curable organopolysiloxane composition of the present invention from containing the M 4 Q structure, after the organopolysiloxane resin of component (B) is synthesized, it is added to the organopolysiloxane composition of the present invention. The M 4 Q structure can be removed prior to assembling. As a method for this, in the production process of the organopolysiloxane resin, after obtaining the particulate organopolysiloxane resin which is the crude raw material obtained after the polymerization reaction, it is dried in an oven or the like, or biaxially A method of removing it together with the above-described organic solvent in a kneader can be used. More specifically, the organopolysiloxane resin containing the M 4 Q structure is treated at a high temperature of about 200° C. for a certain period of time depending on the surface area of the resin until no further mass reduction is observed, thereby removing the volatile components. can be removed. For example, when an organopolysiloxane cured product obtained by curing 1 g of an organopolysiloxane composition in an aluminum cup with a diameter of 50 mm is heated in an oven set at 200° C., the mass decreases for about 1 hour and then becomes constant. . It is also possible to simultaneously remove the organic solvent and volatile components such as the M 4 Q structure from the organopolysiloxane resin, which is the component (B), using a twin-screw kneader set at 200°C. At this time, if the temperature is set to about 200° C., a residence time of about 5 minutes in the twin-screw kneader is sufficient. Also, if the cured organopolysiloxane to be processed is in the form of granules and heated to this temperature while being stirred in an atmosphere, the volatile low-molecular-weight M 4 Q structure can be removed in a few minutes because of its large surface area relative to its volume. can.

なお、このようなオルガノポリシロキサン樹脂は原料モノマーと相溶性の高い有機溶剤の存在下での重合反応によって製造され、その有機溶剤を減圧乾燥等により取り除くことで生産物であるオルガノポリシロキサン樹脂を得ることができるが、MQ構造体はこのような有機溶剤よりもオルガノポリシロキサン樹脂との相容性が高く、単に有機溶剤を取り除くような乾燥条件では除去することは困難である。また、本発明の硬化性オルガノシロキサン組成物を成す(A)成分、(C)成分、(D)成分、或いは任意の(E)成分にはこのようなMQ構造体をその生成の過程で産生しないため、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物或いはその硬化物と、先行技術であるMQ構造体を含むMQレジンを(B)成分の代わりに含む組成物およびその硬化物は、これら組成物或いは硬化物をあらかじめ150℃で加熱し有機溶剤などを揮発させ、その後200℃で加熱しその質量減少を測定することで区別できる。更に、揮発した成分をガスクロマトグラフィーなどで同定することができる。前記の様にMQ構造体自体が溶剤などと比較すると揮発しにくいため、一般的な原料の準備方法では取り除くことができず、上記の様にMQ構造体の除去を目的とした特定のプロセス内のステップにより取り除く必要がある。また、MQ構造体よりも分子量の高い化合物、例えば、MやMViQで表される構造体は200℃程度の温度で揮発することはないことからこのステップはMQ構造体の除去に特化したものであると言える。 Such an organopolysiloxane resin is produced by a polymerization reaction in the presence of an organic solvent that is highly compatible with raw material monomers. However, the M 4 Q structure is more compatible with the organopolysiloxane resin than with such organic solvents and is difficult to remove under dry conditions that simply remove the organic solvent. In addition, such an M 4 Q structure is added to component (A), component (C), component (D), or optional component (E) constituting the curable organosiloxane composition of the present invention during the process of its production. Therefore, the curable organopolysiloxane composition of the present invention or its cured product and the prior art MQ resin containing M 4 Q structure instead of the component (B) and its cured product are These compositions or cured products are heated at 150° C. in advance to volatilize the organic solvent and the like, and then heated at 200° C. and measured for mass reduction. Further, volatilized components can be identified by gas chromatography or the like. As described above, the M 4 Q structure itself is more difficult to volatilize than a solvent or the like, so it cannot be removed by a general raw material preparation method . It must be removed by a step within a specific process. In addition, since compounds having a higher molecular weight than the M 4 Q structure, such as structures represented by M 6 Q 2 and MVi 4 Q, do not volatilize at a temperature of about 200° C., this step It can be said that it is specialized for removing structures.

(B)成分は、(A)成分質量部100に対して10~80質量部であることが例示される。より詳しくは、10以上、15以上、20以上、40以上、あるいは50以上、であると同時に60以下、70以下、或いは80以下であるような範囲内にある量が例示される。特に10~80質量部、または15~80質量部、40~70質量部の範囲が例示される。上記の範囲内で(B)成分を使用すると本発明の組成物中に入りうるMQ構造体量は1.0質量部以下、あるいは0.5質量部以下となる。言うまでもないが、0質量部に近いほど好ましい。本発明の組成物をクロマトグラフィー処方により分析することで、MQ構造体の分子量のピークからその残存量は定量することができる。 Component (B) is exemplified in an amount of 10 to 80 parts by mass per 100 parts by mass of component (A). More specifically, an amount within a range such as 10 or more, 15 or more, 20 or more, 40 or more, or 50 or more and at the same time 60 or less, 70 or less, or 80 or less is exemplified. In particular, ranges of 10 to 80 parts by mass, 15 to 80 parts by mass, and 40 to 70 parts by mass are exemplified. When component (B) is used within the above range, the amount of M 4 Q structure that can be incorporated into the composition of the present invention is 1.0 parts by mass or less, or 0.5 parts by mass or less. Needless to say, the closer to 0 parts by mass, the better. By analyzing the composition of the present invention with a chromatographic formula, the remaining amount can be quantified from the molecular weight peak of the M 4 Q structure.

(C)オルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤
(C)成分は、架橋剤であり、ケイ素原子結合水素原子(SiH基とも表す)を一分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。成分(C)のSiH基が上記の成分(A)およびその他の成分に含まれる炭素-炭素二重結合とヒドロシリル化反応用触媒の存在下で反応することにより架橋可能な組成物である本発明のオルガノポリシロキサン組成物を硬化させる。
(C) Organohydrogenpolysiloxane Crosslinking Agent Component (C) is a crosslinking agent and is an organohydrogenpolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms (also referred to as SiH groups) per molecule. The present invention, wherein the SiH groups of component (C) are crosslinkable by reacting with the carbon-carbon double bonds contained in component (A) and other components in the presence of a hydrosilylation reaction catalyst. of the organopolysiloxane composition.

(C)成分は、HR SiO1/2で表される一価のハイドロジェンオルガノシロキシ単位(M単位と表す。Rは独立に一価有機基)や、HRSiO2/2で表される二価のハイドロジェンオルガノシロキシ単位(D単位と表す。Rは独立に一価有機基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであればよい。その構造は特に限定されず、直鎖状、分岐鎖状、環状または樹脂状であってよい。(C)成分の具体的な構造としては、M単位を含む直鎖状のみ、もしくは直鎖状と分岐鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキキサンの組み合わせを用いることが例示される。ただし、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化してなるオルガノポリシロキサン硬化物を耐熱性が必要な用途に使用する場合、未反応のSiH成分が系内に残っていると、高温でさらなる架橋が進み、針入度が変化する懸念があるため、反応性が低く全てのSiH基が容易には反応しないD単位よりは、反応性が良好で系内の全てのSiH基が速やかに反応するM単位を含むオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用する方が好ましい。なお(C)成分中のケイ素原子結合水素原子の量は、赤外分光装置によって測定することができる。 Component (C) is a monovalent hydrogen organosiloxy unit represented by HR 3 2 SiO 1/2 (represented by MH unit; R 3 is independently a monovalent organic group), or HR 3 SiO 2/2 Any organohydrogenpolysiloxane having a divalent hydrogen organosiloxy unit (represented by a D H unit; R 3 is independently a monovalent organic group) represented by the following may be used. Its structure is not particularly limited and may be linear, branched, cyclic or resinous. Specific examples of the structure of the component (C) include the use of only straight-chain organohydrogenpolysiloxanes containing MH units, or a combination of straight-chain and branched-chain organohydrogenpolysiloxanes. However, when an organopolysiloxane cured product obtained by curing the curable organopolysiloxane composition of the present invention is used for applications that require heat resistance, if unreacted SiH components remain in the system, Since there is a concern that further cross-linking will proceed and the penetration will change, all SiH groups in the system have good reactivity and react quickly rather than the DH unit, which has low reactivity and does not react easily with all SiH groups. It is preferred to use organohydrogenpolysiloxanes containing M H units that are reactive to . The amount of silicon-bonded hydrogen atoms in component (C) can be measured with an infrared spectrometer.

(C)成分は、(C-1)鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンのみからなるか、(C-1)鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンと(C-2)分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンとの混合物であっても良い。それぞれの成分を以下に説明する。 Component (C) consists of (C-1) chain organohydrogenpolysiloxane alone, or (C-1) chain organohydrogenpolysiloxane and (C-2) branched organohydrogenpolysiloxane. A mixture may be used. Each component is described below.

(C-1)成分の鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、上記(A)成分と反応し、本組成物の架橋剤として作用するものである。こうした鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1分子中に2個のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を有し、2~10,000mPa・sの範囲内の粘度を有する。(C-1)成分は、分岐構造を殆どあるいは全く持たずその構造の大部分が鎖状であり、特に、直鎖状の構造を有してもよく、SiH基の位置は鎖の両末端であることが例示される。このような(C-1)成分は以下の平均構造式(4)で表すことができる:
(HR SiO1/2(R SiO2/2 (4)
式(4)中、Rは、上述した(B)成分におけるi)脂肪族不飽和炭素結合を有さない一価炭化水素基と同様の基を表し、工業的見地からは、メチル基またはフェニル基が例示される。また式中、vは1以上の数であり、好ましくは2+vは500以下である。具体的な構造としては、以下の平均構造式:
(H(Me)SiO1/2)(MeSiO2/2v1(SiO1/2(Me)H)
(式中Meはメチル基)
で表される分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖された分岐を持たないジメチルポリシロキサンが例示される。ここで、v1は、25℃における粘度が2.0~500mPa・sの範囲内、あるいは、2.0~150mPa・sの範囲内となる数である。つまり、v1は1以上であり同時に50以下、100以下、または200以下であるような整数である。また、以下の鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンも例示される。なお、式中、Me、Phは、それぞれ、メチル基、フェニル基を示し、v2は1~100の整数であり、v3は1~50の整数である。
HMeSiO(PhSiO)v2SiMe
HMePhSiO(PhSiO)v2SiMePhH
HMePhSiO(PhSiO)v2(MePhSiO)v3SiMePhH
HMePhSiO(PhSiO)v2(MeSiO)v3SiMePhH
The chain organohydrogenpolysiloxane of component (C-1) reacts with component (A) and acts as a cross-linking agent for the present composition. Such a chain organohydrogenpolysiloxane has two silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) in one molecule and has a viscosity within the range of 2 to 10,000 mPa·s. Component (C-1) has little or no branched structure and most of its structure is chain-like, and may particularly have a linear structure, and SiH groups are positioned at both ends of the chain. is exemplified. Such a (C-1) component can be represented by the following average structural formula (4):
(HR 3 2 SiO 1/2 ) 2 (R 3 2 SiO 2/2 ) v (4)
In formula (4), R 3 represents the same group as i) monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated carbon bond in component (B) described above, and from an industrial point of view, a methyl group or A phenyl group is exemplified. In the formula, v is a number of 1 or more, preferably 2+v is 500 or less. As a specific structure, the following average structural formula:
(H(Me) 2 SiO 1/2 )(Me 2 SiO 2/2 ) v1 (SiO 1/2 (Me) 2 H)
(In the formula, Me is a methyl group)
An unbranched dimethylpolysiloxane in which both ends of the molecular chain are blocked with dimethylhydrogensiloxy groups is exemplified. Here, v1 is a number that makes the viscosity at 25° C. within the range of 2.0 to 500 mPa·s, or within the range of 2.0 to 150 mPa·s. That is, v1 is an integer that is greater than or equal to 1 and less than or equal to 50, less than or equal to 100, or less than or equal to 200. The following chain organohydrogenpolysiloxanes are also exemplified. In the formula, Me and Ph represent a methyl group and a phenyl group, respectively, v2 is an integer of 1-100, and v3 is an integer of 1-50.
HMe2SiO ( Ph2SiO ) v2SiMe2H
HMePhSiO( Ph2SiO ) v2SiMePhH
HMePhSiO( Ph2SiO ) v2 (MePhSiO) v3 SiMePhH
HMePhSiO( Ph2SiO ) v2 ( Me2SiO ) v3 SiMePhH

(C-1)鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンのオルガノポリシロキサン組成物中における含有量は、(A)成分のアルケニル基1個に対してケイ素原子に結合した水素原子が0を超える個数、或いは0.1以上の個数であり、同時に1.5以下の個数、または1.2個以下となる範囲内の量が例示される。 (C-1) The content of chain organohydrogenpolysiloxane in the organopolysiloxane composition is the number of silicon-bonded hydrogen atoms exceeding 0 per alkenyl group of component (A), or The number is 0.1 or more, and at the same time the number is 1.5 or less, or the amount within the range of 1.2 or less is exemplified.

(C-1)成分の25℃における粘度は2.0~10,000mPa・sの範囲内であるが、2.0~5000mPa・sの範囲内、あるいは2.0~1000mPa・sの範囲内であってもよい。こうした粘度を有する(C-1)成分は、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の取扱作業性および流動性、並びに得られる硬化物の強度が良好なものにすることに貢献する。 The viscosity of component (C-1) at 25°C is in the range of 2.0 to 10,000 mPa s, but in the range of 2.0 to 5000 mPa s, or in the range of 2.0 to 1000 mPa s. may be Component (C-1) having such a viscosity contributes to improving the handling workability and fluidity of the organopolysiloxane composition of the present invention and the strength of the resulting cured product.

(C-2)成分の分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、前述の(C-1)成分と組み合わせて使用されるもので、上記(A)成分と反応し、本組成物の架橋剤として作用する。こうした分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、分岐構造を持つためにRSiO3/2またはSiO4/2で表されるシロキサン単位を分子中の全シロキサン単位の少なくとも20モル%の割合で含有する。これらの分岐単位量が前記下限未満では、得られるオルガノポリシロキサン硬化物の針入度を効果的に調整できない場合がある。 The branched organohydrogenpolysiloxane of component (C-2) is used in combination with component (C-1) described above, and reacts with component (A) to act as a cross-linking agent for the present composition. do. Such a branched organohydrogenpolysiloxane contains siloxane units represented by R 4 SiO 3/2 or SiO 4/2 in a ratio of at least 20 mol % of all siloxane units in the molecule to have a branched structure. . If the amount of these branching units is less than the above lower limit, it may not be possible to effectively adjust the penetration of the organopolysiloxane cured product obtained.

また、(C-2)成分は、1分子中に少なくとも3個のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を有する。(C-2)成分のSiH基は1分子中3個以上であるが、4個以上、5個以上、または10個以上であっても良く、同時に500個以下、200個以下、100個以下、または80個以下であっても良い。 In addition, the (C-2) component has at least three hydrogen atoms (SiH groups) bonded to silicon atoms in one molecule. The number of SiH groups in component (C-2) is 3 or more per molecule, but may be 4 or more, 5 or more, or 10 or more, and at the same time 500 or less, 200 or less, or 100 or less. , or 80 or less.

(C-2)成分は、下記平均単位式(5)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っても良い:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(R1/2 (5)
(式中、j、k、m、n及びpは、以下を満たす数である:0.1≦j≦0.80、0≦k≦0.5、0≦m≦0.8、0≦n≦0.6、0≦p≦0.05、但し、m+n≧0.2、かつj+k+m+n=1)
式中、各Rは同じか又は異なる、脂肪族不飽和炭素結合を有さない炭素原子数1~10の一価炭化水素基もしくは水素原子であり、但し、一分子中、少なくとも3個のRは水素原子である。水素原子以外のRである一価炭化水素基について、その炭素原子数は、1以上であり同時に2以下、3以下、4以下、6以下の範囲に入るいずれの整数、或いは6以上または7以上でも良く、8以下、9以下、または10以下の範囲に入るいずれの整数であっても良い。脂肪族不飽和結合を含まない非置換のまたは置換基を含む一価の炭化水素基とは、具体的には、アルキル基;アリール基;アラルキル基;アルキル基;アリール基;アラルキル基;または、これらの基の水素原子の一部または全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換した基、が挙げられる。中でもメチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、さらに、工業的見地からは、合成が容易であることから、特にメチル基またはフェニル基が例示される。
Component (C-2) may be an organohydrogenpolysiloxane represented by the following average unit formula (5):
(R 4 3 SiO 1/2 ) j (R 4 2 SiO 2/2 ) k (R 4 SiO 3/2 ) m (SiO 4/2 ) n (R 5 O 1/2 ) p (5)
(wherein j, k, m, n and p are numbers that satisfy the following: 0.1 ≤ j ≤ 0.80, 0 ≤ k ≤ 0.5, 0 ≤ m ≤ 0.8, 0 ≤ n≦0.6, 0≦p≦0.05, provided that m+n≧0.2, and j+k+m+n=1)
wherein each R 4 is the same or different, a monovalent hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom having no aliphatic unsaturated carbon bonds, provided that in one molecule, at least 3 R4 is a hydrogen atom. Regarding the monovalent hydrocarbon group represented by R 4 other than a hydrogen atom, the number of carbon atoms is 1 or more and at the same time any integer within the range of 2 or less, 3 or less, 4 or less, 6 or less, or 6 or more or 7 It may be any integer within the range of 8 or less, 9 or less, or 10 or less. An unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group free of aliphatic unsaturation is specifically an alkyl group; an aryl group; an aralkyl group; an alkyl group; an aryl group; an aralkyl group; Groups in which some or all of the hydrogen atoms in these groups are substituted with halogen atoms such as chlorine, bromine and fluorine. Among them, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a benzyl group, and from an industrial point of view, a methyl group or a phenyl group are particularly exemplified because synthesis is easy.

一方、Rは水素原子又は1以上であり同時に2以下、3以下、4以下、6以下の範囲に入るいずれの整数、或いは6以上または7以上でも良く、同時に8以下、9以下、10以下、の範囲内の整数の炭素原子を有するアルキル基である。つまり、R1/2は水酸基またはアルコキシ基を示す。Rとしては、特に、水素原子、メチル基またはエチル基が例示され、よって、ORとしては、水酸基、メトキシ基またはエトキシ基が例示される。 On the other hand, R 5 is a hydrogen atom or any integer within the range of 1 or more, 2 or less, 3 or less, 4 or less, 6 or less, or 6 or more or 7 or more, and simultaneously 8 or less, 9 or less, 10 or less. is an alkyl group having an integer number of carbon atoms within the range of . That is, R 5 O 1/2 represents a hydroxyl group or an alkoxy group. R 5 is particularly exemplified by a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and thus OR 5 is exemplified by a hydroxyl group, a methoxy group or an ethoxy group.

式中、j、k、m、n、及びpは、以下を満たす数である:0.1≦j≦0.80、0≦k≦0.5、0≦m≦0.8、0≦n≦0.6、0≦p≦0.05、但し、m+n≧0.2、かつj+k+m+n=1、であり、k=0であるものが特に例示される。本組成物を耐熱用途に使用する場合、(C-2)成分の例である樹脂状のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは具体的には、MMT樹脂、MMTT樹脂、MMTQ樹脂、MMQ樹脂、MMTTQ、MQ樹脂が例示される。ここでこれらの樹脂は含まれるシロキサン単位で示されて、例えばMMTQ樹脂はM単位、M単位、T単位、Q単位を任意の割合で含む樹脂である。なお、M単位、M単位、T単位、Q単位は上述のとおりでT単位はHSiO3/2を表している。特に、(C-2)成分は、
(H(CHSiO1/2j1(SiO4/2n1
で表される、MQ樹脂であってよい。ここで、j1+n1=1であり、0.1≦j1≦0.80かつ、0.20≦n1≦0.90であることが例示される。
where j, k, m, n, and p are numbers that satisfy: 0.1≤j≤0.80, 0≤k≤0.5, 0≤m≤0.8, 0≤ n≦0.6, 0≦p≦0.05, provided that m+n≧0.2, and j+k+m+n=1, where k=0 is particularly exemplified. When the present composition is used for heat-resistant applications, the resinous organohydrogenpolysiloxane, which is an example of component (C-2), is specifically M H MT resin, M H MTTT H resin, M H MTQ resin. , M H MQ resin, M H MTT HQ , and M HQ resin. Here, these resins are indicated by the siloxane units they contain, for example, M H MTQ resins are resins containing M units, M H units, T units, and Q units in arbitrary proportions. The M unit, M H unit, T unit, and Q unit are as described above, and the T H unit represents HSiO 3/2 . In particular, the (C-2) component is
(H( CH3 ) 2SiO1 /2 ) j1 (SiO4 /2 ) n1
It may be an M HQ resin represented by Here, j1+n1=1, 0.1≦j1≦0.80 and 0.20≦n1≦0.90 are exemplified.

(C-2)成分の含有量は、(A)成分のアルケニル基1個に対してSiH基が0.05~0.8個となる量が例示される。より詳細には、0.05個以上、または0.1個以上であり同時に0.8個以下、または0.75個以下となる範囲にある量が特に例示される。(C-2)成分のオルガノポリシロキサン組成物中における含有量をこの範囲内にすることにより、オルガノポリシロキサン硬化物の針入度を下げすぎない範囲でその硬さを効果的に制御することが可能である。(C-2)成分に含まれるSiH基が、(A)成分のアルケニル基1個に対して前記下限より少なくなると、この成分に因るオルガノポリシロキサン硬化物の針入度の調節が困難となる。 The content of component (C-2) is exemplified by such an amount that the number of SiH groups is 0.05 to 0.8 per alkenyl group of component (A). More specifically, the amount in the range of 0.05 or more, or 0.1 or more and simultaneously 0.8 or less, or 0.75 or less is particularly exemplified. By controlling the content of the component (C-2) in the organopolysiloxane composition within this range, the hardness of the cured organopolysiloxane composition can be effectively controlled without excessively lowering the penetration. is possible. If the number of SiH groups contained in component (C-2) is less than the above lower limit with respect to one alkenyl group in component (A), it is difficult to control the penetration of the organopolysiloxane cured product due to this component. Become.

(C-2)成分は25℃における粘度が2.0~10,000mPa・sの範囲内であり、好ましくは、2.0~5000mPa・sの範囲内であり、より好ましくは2.0~1000mPa・sの範囲内である。こうした粘度を有する(C-2)成分の添加は、組成物の取扱作業性および流動性、並びに得られる硬化物の強度を良好なものにする。 Component (C-2) has a viscosity at 25°C of 2.0 to 10,000 mPa s, preferably 2.0 to 5000 mPa s, more preferably 2.0 to 5,000 mPa s. It is within the range of 1000 mPa·s. Addition of component (C-2) having such a viscosity improves the handling workability and fluidity of the composition, and the strength of the resulting cured product.

(C-2)成分は、得られるオルガノポリシロキサン硬化物の針入度を調整することに加え、耐クラック性(特に部材内部における温度差に起因する内部応力に基づく亀裂・破損等)を改善する効果がある。本発明にかかるオルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなるオルガノポリシロキサン硬化物の耐熱・耐寒性および耐クラック性を含む物理的性質の見地から、本組成物全体に含まれるアルケニル基1.0個に対して、(C-1)成分と(C-2)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の合計個数は0.7個以上、或いは0.8個以上であり同時に1.2個以下、または1.0個以下の範囲にある数である。 Component (C-2) adjusts the penetration of the obtained organopolysiloxane cured product and improves crack resistance (especially cracks and breakage due to internal stress caused by temperature differences inside the member). have the effect of 1.0 alkenyl groups contained in the entire composition from the standpoint of physical properties including heat/cold resistance and crack resistance of the cured organopolysiloxane obtained by curing the organopolysiloxane composition according to the present invention. On the other hand, the total number of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in components (C-1) and (C-2) is 0.7 or more, or 0.8 or more and simultaneously 1.2 or less , or a number in the range of 1.0 or less.

(D)ヒドロシリル化反応用触媒
本発明の(D)成分は、前記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基と前記(C)成分中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進させるための触媒として使用されるものである。(D)成分としては白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒、さらに鉄、ルテニウム、鉄/コバルトなどの非白金系金属触媒が例示されるが、本組成物の硬化を著しく促進できることから白金系触媒が特に例示される。この白金系触媒は公知のものから適宜選択することができるが白金-アルケニルシロキサン錯体が代表的であり、アルケニルシロキサンの構造は限定するものではないがその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例示され、当該錯体のアルケニルシロキサン溶液の形態で添加することが好ましい。加えて、取扱作業性および組成物のポットライフの改善の見地から、熱可塑性樹脂で分散あるいはカプセル化した微粒子状の白金含有ヒドロシリル化反応触媒を用いてもよい。これらのヒドロシリル化反応用触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
(D) Catalyst for hydrosilylation reaction The component (D) of the present invention promotes the hydrosilylation reaction between the silicon-bonded alkenyl groups in the component (A) and the silicon-bonded hydrogen atoms in the component (C). It is used as a catalyst for Examples of component (D) include platinum-based catalysts, rhodium-based catalysts, palladium-based catalysts, and non-platinum-based metal catalysts such as iron, ruthenium, and iron/cobalt. System catalysts are particularly exemplified. This platinum-based catalyst can be appropriately selected from known catalysts, and a typical example is a platinum-alkenylsiloxane complex. ,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, which is preferably added in the form of an alkenylsiloxane solution of the complex. In addition, from the viewpoint of improving workability in handling and pot life of the composition, a particulate platinum-containing hydrosilylation reaction catalyst dispersed or encapsulated in a thermoplastic resin may be used. These hydrosilylation reaction catalysts may be used singly or in combination of two or more.

熱可塑性樹脂で分散あるいはカプセル化した微粒子状の白金含有ヒドロシリル化反応触媒である場合、(D)成分である白金系付加反応触媒は、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂中に分散あるいはカプセル化した触媒である、白金含有ヒドロシリル化反応触媒を含む熱可塑性樹脂微粒子であってもよい。また、(D)成分の一部または全部は、高エネルギー線の照射により初めて組成物中で活性を示す触媒であってよく、(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、ビス(2,4-ペンタンジオナト)白金(II)等に代表される高エネルギー線活性化触媒又は光活性化触媒であってもよい。 In the case of a particulate platinum-containing hydrosilylation reaction catalyst dispersed or encapsulated in a thermoplastic resin, the platinum-based addition reaction catalyst, which is the component (D), is dispersed in a thermoplastic resin such as a silicone resin, a polycarbonate resin, or an acrylic resin. It may be a thermoplastic resin fine particle containing a platinum-containing hydrosilylation reaction catalyst, which is a dispersed or encapsulated catalyst. In addition, part or all of component (D) may be a catalyst that exhibits activity in the composition only upon irradiation with high-energy rays, such as (methylcyclopentadienyl)trimethylplatinum (IV), bis(2, A high-energy beam-activated catalyst or a photo-activated catalyst typified by 4-pentanedionato)platinum (II) may also be used.

(D)成分の配合量は有効量でよく、所望の硬化速度により適宜増減することができるが、例えば白金系触媒の場合、白金金属としての量が、通常組成物全体の質量に対して、0.1~1,000ppm、好ましくは1~300ppmの範囲内である。この配合量が前記した範囲の上限を超えても硬化速度の点で優位性がなく、白金の価格(コスト)の点から経済的に不利である。 The amount of component (D) may be an effective amount, and can be appropriately increased or decreased depending on the desired curing speed. For example, in the case of a platinum-based catalyst, the amount of platinum metal is usually It is in the range of 0.1 to 1,000 ppm, preferably 1 to 300 ppm. Even if the compounding amount exceeds the upper limit of the above range, there is no superiority in terms of curing speed, and it is economically disadvantageous in terms of the price (cost) of platinum.

(E)(e1)アルカリ金属シラノレートと、(e2)塩化セリウムまたはセリウムのカルボン酸塩から選ばれる少なくとも1種以上のセリウム塩の反応生成物
(E)成分は、任意成分であり、本発明のオルガノポリシロキサン組成物を含むオルガノポリシロキサン組成物および・またはその硬化物をより高い耐熱性が必要な用途に使用する場合に使用できる。(E)成分であるこの反応生成物は、例えば特開昭49-83744,さらには特開昭60-240761号にその生成方法と共に記載されているが、(E)成分を生成する個々の成分とその反応を以下に要約する。
(E) The reaction product of (e1) an alkali metal silanolate and (e2) at least one cerium salt selected from cerium chloride or cerium carboxylates. It can be used when an organopolysiloxane composition containing an organopolysiloxane composition and/or a cured product thereof is used in applications requiring higher heat resistance. This reaction product, which is component (E), is described, for example, in JP-A-49-83744 and JP-A-60-240761 together with its production method. and their reactions are summarized below.

(e1)アルカリ金属シラノレートは、例えば、(e1-1)1種類以上の環状オルガノポリシロキサンを(e1-2)アルカリ金属水酸化物により開環反応して得られた反応生成物に、(e1-3)25℃における粘度が10~10000mPa・sの範囲内であるオルガノポリシロキサンをさらに反応させて得ることができる。 (e1) alkali metal silanolate is, for example, a reaction product obtained by ring-opening reaction of (e1-1) one or more cyclic organopolysiloxanes with (e1-2) alkali metal hydroxide, (e1 -3) It can be obtained by further reacting an organopolysiloxane having a viscosity of 10 to 10,000 mPa·s at 25°C.

(e1-1)成分の環状オルガノポリシロキサンは特に限定されないが、例えば以下の一般式(6)を有する環状オルガノポリシロキサンを挙げることができる。

Figure 2023087838000001
式(6)中、Rは、上述した(A)成分の一般式(1)におけるRと同様な一価炭化水素基を表し、sおよびtは、それぞれ0~8の整数であり、但し、3≦s+t≦8である。(e1-1)環状オルガノポリシロキサンとしては、具体的にはヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)、の他、これらのメチル基の一部がその他の炭化水素基、水素基、または(メタ)アクリロキシ基、カルボキシル基、ビニル基、アミノプロピル基などの反応性の基に置換されたものでもよく、また、これらの各種オルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。 Although the cyclic organopolysiloxane of component (e1-1) is not particularly limited, examples thereof include cyclic organopolysiloxanes having the following general formula (6).
Figure 2023087838000001
In formula (6), R represents the same monovalent hydrocarbon group as R in general formula (1) of component (A) described above, and s and t are each an integer of 0 to 8, provided that 3≤s+t≤8. Specific examples of (e1-1) cyclic organopolysiloxanes include hexamethylcyclotrisiloxane (D3), octamethylcyclotetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), dodecamethylcyclohexasiloxane (D6 ), and some of these methyl groups are substituted with other hydrocarbon groups, hydrogen groups, or reactive groups such as (meth)acryloxy groups, carboxyl groups, vinyl groups, aminopropyl groups, etc. It may also be a mixture of these various organopolysiloxanes.

(e1-2)成分のアルカリ金属水酸化物としては特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム等を挙げることができる。こうした(e1-2)成分の量は、一般的に(e1-1)成分100質量部に対して、0.1質量部~10質量部であるがこれに限定されるものではなく反応状況によって調節すればよい。 Alkali metal hydroxides as the component (e1-2) are not particularly limited, but examples thereof include sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of such component (e1-2) is generally 0.1 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (e1-1), but is not limited thereto, depending on the reaction situation. You can adjust.

(e1-3)成分のオルガノポリシロキサンは、25℃における粘度が10~10,000mPa・sの範囲内である従来公知の鎖状オルガノポリシロキサンであればよく、常温で液体を保つ範囲ならば若干の分岐を含んでも良い。また、シロキサン単位のケイ素原子には、(A)成分の一般式(1)におけるRとして例示したものと同様な非置換のまたは置換基を含む一価炭化水素基(一価のアルケニル基でもよい)が結合するものである。また、このオルガノポリシロキサンの分子鎖末端は、トリメチルシロキシ基等のトリアルキルシロキシ基、ビニルジメチルシロキシ基等のアルケニルジアルキルシロキシ基、ジビニルメチルシロキシ基等のジアルケニルアルキルシロキシ基、トリビニルシロキシ基等のトリアルケニルシロキシ基などのトリオルガノシロキシ基や、水酸基、アルコキシ基などで封鎖されたものが挙げられる。 The organopolysiloxane of component (e1-3) may be any conventionally known linear organopolysiloxane having a viscosity at 25° C. within the range of 10 to 10,000 mPa·s, as long as it remains liquid at room temperature. It may contain some branches. In addition, the silicon atom of the siloxane unit may be an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group (a monovalent alkenyl group may be used) similar to those exemplified as R in the general formula (1) of component (A). ) is what joins. The molecular chain ends of this organopolysiloxane are trialkylsiloxy groups such as trimethylsiloxy groups, alkenyldialkylsiloxy groups such as vinyldimethylsiloxy groups, dialkenylalkylsiloxy groups such as divinylmethylsiloxy groups, trivinylsiloxy groups, and the like. and those blocked with a triorganosiloxy group such as a trialkenylsiloxy group of , a hydroxyl group, an alkoxy group, or the like.

(e1-3)成分のオルガノポリシロキサンの粘度は、25℃における粘度が10mPa・s以上、または50mPa・s以上であり、同時に、1,000mPa・s、または10,000mPa・sである粘度の範囲内である。(e1-3)成分の粘度が10mPa・s以下の場合、高温での蒸発量が多くなりやすく、質量変化が大きくなるという問題がある。(e1-3)成分の量は、特に限定されないが、一般的に(e1-1)成分100質量部に対して、0.1質量部~10質量部である。 The organopolysiloxane of component (e1-3) has a viscosity at 25° C. of 10 mPa·s or more, or 50 mPa·s or more, and at the same time, a viscosity of 1,000 mPa·s or 10,000 mPa·s. Within range. If the viscosity of the component (e1-3) is 10 mPa·s or less, there is a problem that the amount of evaporation at high temperatures tends to increase, resulting in a large change in mass. The amount of component (e1-3) is not particularly limited, but is generally 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of component (e1-1).

(e1)成分を得るための(e1-1)成分、(e1-2)成分、(e1-3)成分の反応は前述の特開昭60-240761号などにより公知であり、(e1-1)成分に(e1-2)成分を室温で加えて(e1-1)成分を開環させ、そこに(e1-3)成分を加え窒素気流下例えば115℃で2時間反応させることが例示される。 The reaction of components (e1-1), (e1-2), and (e1-3) to obtain component (e1) is known from JP-A-60-240761 and the like, and (e1-1 ) to the component (e1-2) at room temperature to open the ring of the component (e1-1), then the component (e1-3) is added thereto and reacted under a nitrogen stream at, for example, 115° C. for 2 hours. be.

(e2)成分のセリウム塩とは、セリウム又はセリウムを主成分とする希土類元素混合物の塩化物又はカルボン酸塩である。すなわちMClyで示される塩化物、および(RCOO)yMで示されるカルボン酸塩(式中、Rは同種または異種の一価炭化水素基、Mはセリウム又はセリウムを主成分とする希土類元素混合物、yはMの原子価により1~3)である。カルボン酸としては、2-エチルヘキサン酸、ナフテン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸などが例示される。なお、このMの塩化物またはカルボン酸塩はその取り扱いの容易さの面から、低級アルコール類または有機溶剤の溶液として使用されるのがよく、低級アルコールとしてはメタノールやエタノール、有機溶剤としては、ストッダードソルベント(ミネラルスピリット)、リグロイン、石油エーテルなどの石油系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤が例示される。 The (e2) component cerium salt is a chloride or carboxylate of cerium or a mixture of rare earth elements containing cerium as a main component. That is, a chloride represented by M 1 Cly and a carboxylate represented by (R 4 COO) y M 1 (wherein R 4 is the same or different monovalent hydrocarbon group, M 1 is cerium or cerium as a main component) and y is 1 to 3) depending on the valence of M1 . Examples of carboxylic acids include 2-ethylhexanoic acid, naphthenic acid, oleic acid, lauric acid, and stearic acid. From the standpoint of ease of handling, the chloride or carboxylate of M1 is preferably used as a lower alcohol or organic solvent solution. The lower alcohol is methanol or ethanol, and the organic solvent is , Stoddard solvent (mineral spirit), ligroin, petroleum solvents such as petroleum ether, and aromatic solvents such as toluene and xylene.

(e2)成分の量は上記(e1)成分の全量100質量部に対して、Mの量が0.05以上、または0.1以上の質量部であり同時に5質量部以下、または3質量部以下となる量が例示されるが、これに限定されるものではなく、反応状況によって調節すればよい。 The amount of component (e2) is such that the amount of M1 is 0.05 or more, or 0.1 or more parts by mass, and at the same time 5 parts by mass or less, or 3 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of component (e1). The amount is exemplified as 1 part or less, but it is not limited to this, and may be adjusted depending on the reaction situation.

(E)成分は、(A)成分100質量部に対して質量部として0.20以上、または0.3以上であってよく同時に10.0以下、5.0以下、または0.5以下である範囲内の質量部で添加され、より具体的には、0.2質量部、0.3質量部、0.4質量部程度の少量で添加される。さらに、(E)成分の添加量は、組成物全体に対して、(E)成分中のM含有量が0.005以上、または0.01以上であり同時に0.15、または0.1質量%の範囲内となる量例示される。このMはそのほとんどがそのM原子が酸素原子を介してケイ素原子と結合した単位を少なくとも1個有する含ケイ素化合物であるシラノレートとして存在するが、それ以外の形状であっても(E)成分に含有されるものとして計量する。(E)成分の量をこの範囲内にすることにより、得られるオルガノポリシロキサン組成物の耐熱性の面で有利である。(E)成分の添加量が0.20質量部未満の場合、高温での耐熱性向上の効果が見られず、逆に10質量部を超えた場合、オルガノポリシロキサン硬化物の透明性が低下するほか、オルガノポリシロキサン組成物のコスト増となり経済的に不利である。 The amount of component (E) may be 0.20 or more, or 0.3 or more as parts by mass per 100 parts by mass of component (A), and at the same time, 10.0 or less, 5.0 or less, or 0.5 or less. It is added in parts by mass within a certain range, more specifically, in small amounts such as 0.2 parts by mass, 0.3 parts by mass, and 0.4 parts by mass. Furthermore, the amount of component (E) added is such that the M 1 content in component (E) is 0.005 or more, or 0.01 or more, and at the same time 0.15 or 0.1 An amount within the range of % by mass is exemplified. Most of this M 1 exists as a silanolate, which is a silicon-containing compound having at least one unit in which the M 1 atom is bonded to a silicon atom via an oxygen atom, but other forms (E) Weigh as contained in the ingredients. Setting the amount of component (E) within this range is advantageous in terms of the heat resistance of the resulting organopolysiloxane composition. If the amount of component (E) added is less than 0.20 parts by mass, the effect of improving heat resistance at high temperatures cannot be seen, and if it exceeds 10 parts by mass, the transparency of the cured organopolysiloxane is reduced. In addition, the cost of the organopolysiloxane composition increases, which is economically disadvantageous.

(E)成分は、例えば上述のようにして得た(e1)成分を適切な溶剤(例えばイソプロパノール)に溶解し、室温で(e2)成分の溶解液を滴下して(e1)及び(e2)成分を混合後、150℃以上の温度で熱処理し、固体である反応物をろ過回収、減圧、弱加熱の下で溶剤を除去することによって得ることができる。その熱処理における加熱温度は、150℃以上、200℃以上、または250℃以上であると同時に310℃以下、305℃以下、または300℃以下の温度範囲内で熱処理することができる。加熱温度が150℃未満の場合、均一な組成を得ることが難しく、310℃を超えると、例えば(e1-3)成分の熱分解速度が大きくなるという問題がある。 Component (E) can be obtained, for example, by dissolving component (e1) obtained as described above in an appropriate solvent (e.g., isopropanol), and dropping the solution of component (e2) at room temperature to obtain (e1) and (e2). After the components are mixed, they are heat-treated at a temperature of 150° C. or higher, and a solid reactant can be obtained by filtering, recovering, and removing the solvent under reduced pressure and mild heating. The heating temperature in the heat treatment can be 150° C. or higher, 200° C. or higher, or 250° C. or higher, and at the same time, the heat treatment can be performed within a temperature range of 310° C. or lower, 305° C. or lower, or 300° C. or lower. When the heating temperature is less than 150°C, it is difficult to obtain a uniform composition, and when it exceeds 310°C, there is a problem that the thermal decomposition rate of component (e1-3) increases, for example.

本発明の強度の高いオルガノシロキサン硬化物はさらに(E)成分を含むことにより長時間の高温条件下でも柔軟性を維持し、低弾性率且つ低応力という望ましい特徴を継続的に示す。つまり、本発明のオルガノポリシロキサン組成物に(E)成分を添加すると、200℃を超える高温下での耐熱性および透明性に優れ、高温での長期使用によっても低弾性率、低応力および高透明性を維持し、耐クラック性を持つオルガノポリシロキサン硬化物を成すことができるものになる。 The high-strength organosiloxane cured product of the present invention further contains component (E) so that it maintains flexibility even under high temperature conditions for a long period of time, and continuously exhibits the desirable characteristics of low elastic modulus and low stress. In other words, when the component (E) is added to the organopolysiloxane composition of the present invention, it has excellent heat resistance and transparency at high temperatures exceeding 200°C, and even after long-term use at high temperatures, it has a low elastic modulus, low stress and high heat resistance. It is possible to form an organopolysiloxane cured product that maintains transparency and has crack resistance.

その他の任意成分
本発明の組成物には、上記(A)~(D)成分及び任意成分である(E)成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば、反応抑制剤、無機質充填剤、ケイ素原子結合水素原子およびケイ素原子結合アルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン、接着付与剤、耐熱性付与剤、難燃性付与剤、チクソ性付与剤、顔料、染料等の任意成分を配合しても良い。
Other Optional Components In addition to the above components (A) to (D) and the optional component (E), the composition of the present invention may contain, as long as the object of the present invention is not impaired, for example, a reaction inhibitor, Optional ingredients such as inorganic fillers, organopolysiloxanes that do not contain silicon-bonded hydrogen atoms and silicon-bonded alkenyl groups, adhesion imparting agents, heat resistance imparting agents, flame retardant agents, thixotropic agents, pigments, dyes, etc. May be mixed.

接着付与剤は、オルガノポリシロキサンの基材等への接着性を向上させる成分であり、当業者に一般的に知られるものから適宜選択することができる。接着付与剤は、その種類および量が、オルガノポリシロキサン硬化物の透明性を低下させたり、硬化阻害を発生させたりすることがない物質または量的範囲を選択して使用することが好適であり、本発明のオルガノポリシロキサン硬化物が、本願実施例の項に記載の方法により評価した場合、実質的に透明であり、JIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値が200以下の範囲となるオルガノポリシロキサン組成物を与える範囲で、任意に使用することができる。本発明のオルガノポリシロキサン組成物に添加するには、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート、チタンエチルアセトネート、チタンアセチルアセトネート等のチタン化合物、特開2002-322364号公報に開示された一般式(RaO)SiRb (4-z)(ここでRaはアルキル又はアルコキシアルキル基を表し、Rbは非置換の又は置換基を含む1価の炭化水素基を表し、zは3又は4)で示されるシランおよびその部分加水分解縮合物またはこれらの組み合わせ、特にメチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、が例示される。ここで、上述の接着付与剤の含有量は限定されず、適宜設計できるが、一般的には組成物全体に対して0.001~5質量%の範囲内である。 The tackifier is a component that improves the adhesiveness of organopolysiloxane to substrates and the like, and can be appropriately selected from those generally known to those skilled in the art. It is preferable to select and use a substance or a quantitative range in which the type and amount of the tackifier do not reduce the transparency of the cured organopolysiloxane or cause curing inhibition. , When the organopolysiloxane cured product of the present invention is evaluated by the method described in the Examples section of the present application, it is substantially transparent, and the direct reading value of 1/4 penetration specified in JIS K2220 is 200 or less. Any range can be used as long as it provides a range of organopolysiloxane compositions. To be added to the organopolysiloxane composition of the present invention, titanium compounds such as tetraethyl titanate, tetrapropyl titanate, tetrabutyl titanate, tetra(2-ethylhexyl) titanate, titanium ethylacetonate, titanium acetylacetonate, etc., JP-A-2002. The general formula (R a O) z SiR b (4-z) disclosed in JP-A-322364 (where R a represents an alkyl or alkoxyalkyl group and R b is an unsubstituted or substituted monovalent and z is a silane represented by 3 or 4), a partial hydrolysis condensate thereof, or a combination thereof, particularly methyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Silane coupling agents such as methoxysilane are exemplified. Here, the content of the adhesion imparting agent is not limited and can be appropriately designed, but is generally within the range of 0.001 to 5% by mass based on the entire composition.

反応抑制剤は、オルガノポリシロキサン組成物のヒドロシリル化反応を抑制するための成分であって、当業者に一般的に知られるものから適宜選択することができ、例えば、アセチレン系、あるいはアミン系、カルボン酸エステル系、亜リン酸エステル系等の反応抑制剤が挙げられる。反応抑制剤の添加量は、一般的にはオルガノポリシロキサン組成物全体の0.001~5質量%である。特に、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の取扱作業性を向上させる目的では、エチニルシクロヘキサノール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3-フェニル-1-ブチン-3-オール等のアセチレンアルコール系化合物;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等のシクロアルケニルシロキサン;ベンゾトリアゾール等のトリアゾール化合物等が特に制限なく使用することができる。 The reaction inhibitor is a component for inhibiting the hydrosilylation reaction of the organopolysiloxane composition, and can be appropriately selected from those generally known to those skilled in the art. Reaction inhibitors such as carboxylic acid ester-based and phosphite-based inhibitors are included. The amount of the reaction inhibitor added is generally 0.001 to 5% by mass of the total organopolysiloxane composition. In particular, for the purpose of improving the handling workability of the organopolysiloxane composition of the present invention, ethynylcyclohexanol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, acetylenic alcohol compounds such as 3-phenyl-1-butyn-3-ol; enyne compounds such as 3-methyl-3-penten-1-yne and 3,5-dimethyl-3-hexene-1-yne; cyclotetrasiloxane such as 3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenylcyclotetrasiloxane; Alkenyl siloxane; triazole compounds such as benzotriazole, etc. can be used without particular limitation.

機械的強度をより上げるために無機質充填剤を添加することも出来、その種類は特に制限されるものではないが、オルガノポリシロキサン組成物に低粘度、且つ透明性を要求される場合は、無機質充填剤を配合しないことが一般的で、配合する場合は20質量%以下、特に10質量%以下の量であると硬化物を透明にできる。また、ナノ微粒子を使用すると透明性を保持できる場合もある。透明性を問わない場合は、例えば、ヒュームドシリカ、結晶性シリカ、沈降性シリカ、中空フィラー、シルセスキオキサン、ヒュームド二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、層状マイカ、カーボンブラック、ケイ藻土、ガラス繊維等の無機質充填剤;これらの充填剤をオルガノアルコキシシラン化合物、オルガノクロロシラン化合物、オルガノシラザン化合物、低分子量シロキサン化合物等の有機ケイ素化合物で表面疎水化処理した充填剤等が挙げられる。また、シリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー等を配合してもよい。 Inorganic fillers can be added to further increase the mechanical strength, and the type thereof is not particularly limited. A filler is generally not blended, and when it is blended, the cured product can be made transparent if the amount is 20% by mass or less, particularly 10% by mass or less. In some cases, the use of nanoparticles can maintain transparency. When transparency is not a concern, for example, fumed silica, crystalline silica, precipitated silica, hollow filler, silsesquioxane, fumed titanium dioxide, magnesium oxide, zinc oxide, iron oxide, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, Inorganic fillers such as calcium carbonate, zinc carbonate, layered mica, carbon black, diatomaceous earth, and glass fibers; Examples include fillers whose surface has been treated with a compound to make the surface hydrophobic. In addition, silicone rubber powder, silicone resin powder, etc. may be blended.

[オルガノポリシロキサン組成物の調製]
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、上記(A)~(D)成分((E)成分やその他の任意成分が配合される場合には、任意成分も含む)を常法に準じて混合することにより調製することができる。その際に、混合される成分を必要に応じて2パートまたはそれ以上のパートに分割して混合してもよく、例えば、(A)成分の一部並びに(B)、(C)および任意成分からなるパートと、(A)成分の残部および(D)成分からなるパートとに分割して、それぞれ混合した後、これら2つのパートを混合して調製することもできる。特に、いずれかのパートに、任意成分として前記の反応抑制剤を含むことが好ましい。
[Preparation of organopolysiloxane composition]
The organopolysiloxane composition of the present invention is prepared by mixing the above components (A) to (D) (including optional components when component (E) and other optional components are blended) in a conventional manner. It can be prepared by At that time, the components to be mixed may be divided into two or more parts if necessary and mixed, for example, part of (A) component and (B), (C) and optional components and a part consisting of the rest of the component (A) and the component (D). In particular, any one of the parts preferably contains the reaction inhibitor as an optional component.

シリコーン組成物の各成分の混合方法は、従来公知の方法でよく特に限定されないが、通常、単純な攪拌により均一な混合物となる。また、任意成分として無機質充填剤等の固体成分を含む場合は、混合装置を用いた混合がより好ましい。こうした混合装置としては特に限定がなく、一軸または二軸の連続混合機、二本ロール、ロスミキサー、ホバートミキサー、デンタルミキサー、プラネタリミキサー、ニーダーミキサー、ヘンシェルミキサー等が例示される。 The method of mixing each component of the silicone composition is not particularly limited and may be conventionally known methods, but usually a uniform mixture can be obtained by simple stirring. Moreover, when a solid component such as an inorganic filler is included as an optional component, mixing using a mixing device is more preferable. Such a mixing apparatus is not particularly limited, and examples thereof include a single-screw or twin-screw continuous mixer, two-roll mixer, Ross mixer, Hobart mixer, dental mixer, planetary mixer, kneader mixer, Henschel mixer, and the like.

こうして得られるオルガノポリシロキサン組成物は、電子部品用の封止剤やディスプレイ用の張り合わせ剤として好適に用いることができる。特に、(E)成分を含むオルガノポリシロキサン組成物を半導体チップの封止剤やディスプレイの貼り合わせ剤として用いることにより、当該組成物が硬化した後は優れた耐熱性が要求される過酷な環境下でも熱源や局所的な加熱に対するクラックを生じることなく、半導体チップ又はディスプレイを効果的に保護することができる。 The organopolysiloxane composition thus obtained can be suitably used as a sealant for electronic parts or a laminating agent for displays. In particular, by using an organopolysiloxane composition containing the component (E) as a sealing agent for semiconductor chips or a bonding agent for displays, the composition is cured in a harsh environment where excellent heat resistance is required. It can effectively protect the semiconductor chip or display without causing cracks due to heat sources or local heating even under low temperatures.

[オルガノポリシロキサン組成物の硬化]
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、常温もしくは用途に応じた温度条件下でヒドロシリル化反応により硬化させることによりゲル状、つまり下に示すJIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値が測定できる範囲内であるような硬度のオルガノポリシロキサン硬化物となる。硬化のための温度条件は、特に限定されないが、実用的には通常60℃~150℃の範囲内である。このようにして調整されたオルガノポリシロキサン硬化物も本発明の一様体である。
[Curing of Organopolysiloxane Composition]
The organopolysiloxane composition of the present invention can be cured by a hydrosilylation reaction at room temperature or at a temperature suitable for the intended use to form a gel. An organopolysiloxane cured product having a hardness within the measurable range is obtained. The temperature conditions for curing are not particularly limited, but are usually within the range of 60°C to 150°C for practical use. The organopolysiloxane cured product thus prepared is also a uniform product of the present invention.

[オルガノポリシロキサン硬化物]
本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は、機械的強度及び接着特性に優れるので、大面積化及び信頼性の温度領域の広域化が進むディスプレイ様の張り合わせ剤に好適に使用できる。また(E)成分を併用することで、200℃を超える高温下での耐熱性および透明性に優れ、高温での長期使用によっても低弾性率、低応力および高透明性を維持することができ、且つ高温の熱源をオルガノポリシロキサン硬化物の一面(例えば、底面)のみに設置する場合に代表されるように、オルガノポリシロキサン硬化物の一方向のみが高温にさらされた状態で長時間放置しても、部材内部の温度差及び内部応力に起因してオルガノポリシロキサン硬化物にクラックなどの欠陥が生じにくい特性を有する。(E)成分を含む場合、さらに、半導体チップ、SiC半導体チップ、IC、ハイブリッドIC、パワーデバイス等の電子部品の保護用途に用いた場合、高温下でも透明性を維持し、耐熱性に優れるので長期耐久性の向上が期待されるだけでなく、低温下でも劣化しにくいので、温度差の激しい過酷な使用条件下であっても高信頼性且つ高耐久性の電子部品を提供できる利点がある。特に、オルガノポリシロキサン硬化物を封止剤等として備える電子部品は、温度差の激しい過酷な使用条件下であっても高信頼性且つ高耐久性を有する。なお、前記の半導体チップには、LED等の発光半導体素子が含まれる。
[Organopolysiloxane cured product]
The organopolysiloxane cured product of the present invention is excellent in mechanical strength and adhesive properties, and therefore can be suitably used as a laminating agent for displays, which are becoming larger in area and have a wider temperature range for reliability. In addition, by using the component (E) in combination, excellent heat resistance and transparency at high temperatures exceeding 200°C can be maintained, and low elastic modulus, low stress and high transparency can be maintained even after long-term use at high temperatures. And, as typified by placing a high-temperature heat source only on one side (for example, the bottom) of the cured organopolysiloxane, it is left for a long time in a state where only one direction of the cured organopolysiloxane is exposed to high temperatures. However, the cured product of organopolysiloxane is less prone to defects such as cracks due to the temperature difference and internal stress inside the member. When it contains the component (E), and when it is used to protect electronic components such as semiconductor chips, SiC semiconductor chips, ICs, hybrid ICs, and power devices, it maintains transparency even at high temperatures and has excellent heat resistance. Not only is it expected to improve long-term durability, but it also resists deterioration even at low temperatures, so it has the advantage of being able to provide highly reliable and highly durable electronic components even under harsh operating conditions with large temperature differences. . In particular, electronic parts comprising cured organopolysiloxane as a sealant or the like have high reliability and high durability even under severe operating conditions with large temperature differences. Note that the semiconductor chip includes a light-emitting semiconductor element such as an LED.

(1/4ちょう度)
本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は、JIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値(読み取りの単位は1/10mm)が10以上、20以上、または30以上であり同時に150以下、120以下、または100以下である範囲内にあるものである。こうした範囲のJIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値を示すオルガノポリシロキサン硬化物は、低弾性率および低応力といったオルガノポリシロキサン硬化物の特徴を有するものになる。この針入度が10より小さい場合には、低弾性率、低応力といったオルガノポリシロキサン硬化物の特徴を発揮することが困難であり、150を超える場合には、オルガノポリシロキサン硬化物としての形態を保持し難く、流動してしまう。なお、「1/4ちょう度の直読値」とは、JIS K2220の1/4ちょう度計を用いて、JIS K2220で規定される1/4コーンによる針入度試験と同様に、試料の表面から1/4コーンを落下させ、このコーンが進入した深さを読み取った値である。
(1/4 consistency)
The organopolysiloxane cured product of the present invention has a direct reading value of 1/4 penetration defined by JIS K2220 (reading unit is 1/10 mm) of 10 or more, 20 or more, or 30 or more and 150 or less or 120 at the same time. less than or equal to 100 or less. An organopolysiloxane cured product exhibiting a direct reading value of 1/4 penetration defined by JIS K2220 in such a range has characteristics of an organopolysiloxane cured product such as a low elastic modulus and a low stress. If the penetration is less than 10, it is difficult to exhibit the features of the cured organopolysiloxane such as low elastic modulus and low stress. difficult to hold and flow. In addition, the "direct reading of 1/4 consistency" means that the sample surface This is the value obtained by dropping a 1/4 cone from the top and reading the depth to which this cone entered.

(透明性)
本発明のオルガノポリシロキサン硬化物は、特にディスプレイ用途で使用される場合、透明であることが好ましい。一方で、パワーデバイス等の封止剤として使用される場合、着色などがあっても良いが、実質的に透明であることが工業的に好ましい。「実質的に透明」とは、アルミカップに事前に脱気したシリコーンゲル組成物を10mm厚になるように静かに注いで気泡が無いことを目視で確認し、その後80℃以上150℃以下の任意の温度で加熱して得た厚さ10mmのオルガノポリシロキサン硬化物が、上面から目視して、アルミカップの底面を目視できる程度に透明であることを意味する。オルガノポリシロキサン硬化物が、こうした透明性を有することにより、パワーデバイス等の半導体の封止剤等として有用である。
(transparency)
The organopolysiloxane cured product of the present invention is preferably transparent, especially when used for display applications. On the other hand, when used as a sealant for power devices and the like, it may be colored, but it is industrially preferable to be substantially transparent. The term “substantially transparent” means that the pre-degassed silicone gel composition is gently poured into an aluminum cup to a thickness of 10 mm, visually confirms that there are no air bubbles, and then the temperature rises from 80°C to 150°C. It means that an organopolysiloxane cured product having a thickness of 10 mm obtained by heating at an arbitrary temperature is transparent to the extent that the bottom surface of the aluminum cup can be visually observed when viewed from above. Having such transparency, the organopolysiloxane cured product is useful as a sealing agent for semiconductors such as power devices.

本発明のオルガノポリシロキサン硬化物はこれを備えた電子部品に優れた耐久性を付与することから、本発明の一様態は電子部品の保護方法であり、1)オルガノポリシロキサン組成物およびこれらの封止材や貼り合わせ部材を半導体などの電子部品に触れまたはその周辺に配置し、2)加熱により当該組成物を硬化させ、得られる硬化物をその場に配置する方法である。加熱は電子部品およびそれらが搭載された基盤の耐熱性にもよるが概ね80℃から150℃の範囲内で組成物が流動性を失うまで行うことができる。 Since the cured organopolysiloxane product of the present invention imparts excellent durability to electronic components comprising the cured product, one aspect of the present invention is a method for protecting electronic components. 2) The composition is cured by heating, and the resulting cured product is placed on the spot. Depending on the heat resistance of the electronic components and the substrate on which they are mounted, the heating can be carried out within the range of approximately 80° C. to 150° C. until the composition loses its fluidity.

また、本発明の一様態は上述のオルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品であり、車載電子部品、民生用電子部品、ディスプレイ用部材が例示される。電子部品は光電子部品であっても良く、LED等の発光半導体素子が例示され、これを備えた一般照明器具も本発明の一部である。特に、前記(E)成分を含むオルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品は例えば宇宙空間など過酷な温度変化に晒されるものであっても良い。また、200℃以上の高温と冷却の周期に晒されるパワー半導体、特にSiC半導体を含む電子部品やそれを搭載したデバイスも本発明の一様態である。パワー半導体を備えたパワーデバイスとしてはモータ制御、輸送機用モータ制御、発電システム、または宇宙輸送システムを挙げることができる。 Further, one aspect of the present invention is an electronic component comprising the cured organopolysiloxane described above, and examples thereof include automotive electronic components, consumer electronic components, and display members. The electronic component may be an optoelectronic component, exemplified by a light-emitting semiconductor device such as an LED, and a general luminaire comprising this is also part of the present invention. In particular, an electronic component comprising a cured organopolysiloxane containing component (E) may be exposed to severe temperature changes such as in outer space. Further, an electronic component including a power semiconductor, particularly a SiC semiconductor, exposed to a high temperature of 200° C. or higher and a cooling cycle, and a device mounted thereon are also an aspect of the present invention. Power devices with power semiconductors include motor controls, transport motor controls, power generation systems, and space transportation systems.

以下、本発明のオルガノポリシロキサン組成物およびシリコーン硬化物を実施例により詳細に説明する。なお、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例の記載に限定されるものではない。実施例中の粘度は25℃における値である。 EXAMPLES The organopolysiloxane composition and silicone cured product of the present invention will be described in detail below with reference to examples. It should be noted that the present invention is not limited to the description of the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. Viscosities in the examples are values at 25°C.

[(E)成分の生成]
以下の方法で(E)成分を生成した。ヘキサメチルシクロトリシロキサンおよびオクタメチルシクロテトラシロキサンの混合物を水酸化カリウムにより開環反応してカリウムシラノレート化合物を調製した。このカリウムシラノレート化合物100gを150gのイソプロパノールに溶解し、これを撹拌させながら、無水の塩化セリウム2.5g、エタノール50g、及びメタノール50gの混合物を滴下して加えて反応させた。この反応混合物をろ過した後、ろ液を減圧下、40~50℃に加熱してエタノール、メタノールを留去した。次に、これを再度ろ過して、淡黄色液状の反応生成物を調製した。この反応生成物中のセリウムの含有量は1.4質量%であった。
[Generation of (E) component]
The (E) component was produced|generated by the following method. A mixture of hexamethylcyclotrisiloxane and octamethylcyclotetrasiloxane was subjected to a ring-opening reaction with potassium hydroxide to prepare a potassium silanolate compound. 100 g of this potassium silanolate compound was dissolved in 150 g of isopropanol, and a mixture of 2.5 g of anhydrous cerium chloride, 50 g of ethanol, and 50 g of methanol was added dropwise to react with stirring. After filtering this reaction mixture, the filtrate was heated to 40 to 50° C. under reduced pressure to distill off ethanol and methanol. Next, this was filtered again to prepare a pale yellow liquid reaction product. The content of cerium in this reaction product was 1.4% by mass.

[オルガノポリシロキサン組成物およびオルガノポリシロキサン硬化物の評価]
本発明のオルガノポリシロキサン硬化物の透明性、1/4ちょう度、耐熱性、およびクラック耐性は次のようにして測定した。
[Evaluation of Organopolysiloxane Composition and Organopolysiloxane Cured Product]
The transparency, 1/4 consistency, heat resistance and crack resistance of the cured organopolysiloxane of the present invention were measured as follows.

(オルガノポリシロキサン硬化物の作製)
50mlのガラスビーカーにビーカーの底から3cmの高さになるまでオルガノポリシロキサン組成物を静かに注いだ後、80℃で1時間加熱してオルガノポリシロキサン硬化物を作製した。
(Preparation of organopolysiloxane cured product)
After gently pouring the organopolysiloxane composition into a 50 ml glass beaker until it reached a height of 3 cm from the bottom of the beaker, the composition was heated at 80° C. for 1 hour to prepare an organopolysiloxane cured product.

(1/4ちょう度の測定)
JIS K2220で規定される1/4コーンによる針入度試験と同様に、JIS K2220の1/4ちょう度計を用いて、対象となるオルガノポリシロキサン硬化物の表面から1/4コーンを落下させ、このコーンが進入した深さを読み取り(読み取りの単位は1/10mm)、この値を「直読値」として記録した。
(Measurement of 1/4 penetration)
Similar to the penetration test with a 1/4 cone specified in JIS K2220, a 1/4 cone is dropped from the surface of the target organopolysiloxane cured product using a JIS K2220 1/4 consistency meter. , the depth to which this cone penetrated was read (the reading unit is 1/10 mm), and this value was recorded as a "direct reading".

(オルガノポリシロキサン硬化物の耐熱性)
上記の方法で硬化させたオルガノポリシロキサン硬化物を、225℃のオーブン中に静置した後、1000時間後に取り出し、室温に放置し25℃まで自然冷却した。その後、このオルガノポリシロキサン硬化物の1/4ちょう度を測定し直読値(読み取りの単位は1/10mm)を1/4ちょう度として記録した。
(Heat resistance of cured organopolysiloxane)
The organopolysiloxane cured product cured by the above method was placed in an oven at 225°C, removed after 1000 hours, left at room temperature, and naturally cooled to 25°C. After that, the 1/4 consistency of this cured organopolysiloxane was measured and the direct reading value (reading unit: 1/10 mm) was recorded as 1/4 consistency.

(オルガノポリシロキサン硬化物のクラック耐性)
上記の方法で硬化させたオルガノポリシロキサン硬化物を、225℃に加熱したホットプレートの上に静置した後、ビーカー越しにオルガノポリシロキサンの外観の状態の観測を1000時間続けた。1000時間以内に目視にてクラックの発生が確認できた場合、その時間を記録した。
(Crack resistance of cured organopolysiloxane)
After the cured organopolysiloxane product cured by the above method was placed on a hot plate heated to 225° C., the appearance of the organopolysiloxane was observed through a beaker for 1000 hours. When the occurrence of cracks was visually confirmed within 1000 hours, the time was recorded.

(オルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度・接着強度)
25mm×75mm×1mmのアルミニウム板を2枚用いてJIS K6850/1999で規定される方法で接着強度並びに機械的強度を測定した。なお、試験がオルガノポリシロキサンの凝集破壊で終了する場合、接着強度はそのままオルガノポリシロキサンの機械的強度を示す。
(Mechanical strength and adhesive strength of cured organopolysiloxane)
Using two aluminum plates of 25 mm×75 mm×1 mm, adhesive strength and mechanical strength were measured by the method specified in JIS K6850/1999. When the test ends with cohesive failure of the organopolysiloxane, the adhesion strength directly indicates the mechanical strength of the organopolysiloxane.

[実施例1~8および比較例1~13]
下記の表1、表2、表3、表4に表す成分を表5および表6に示す組成(質量部)で均一に混合して、21種類のオルガノポリシロキサン組成物を調製した。これらのオルガノポリシロキサン組成物を、前記したそれぞれの評価方法に記載した方法で硬化させ、得られたオルガノポリシロキサン硬化物の1/4ちょう度、耐熱性、およびクラック耐性を評価し、結果を以下の表5および表6にまとめた。なお、表中のSiH/Viは(A-1)成分、(A-2)成分、(D)成分合計中に含まれるビニル基1モルに対する(C-1)成分、(C-2)成分合計中のケイ素原子結合水素原子のモル数を示したものである。また、(D)成分の白金金属含有量を組成物中のppmで示した。
[Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 13]
The components shown in Tables 1, 2, 3 and 4 below were uniformly mixed in the compositions (parts by mass) shown in Tables 5 and 6 to prepare 21 types of organopolysiloxane compositions. These organopolysiloxane compositions were cured by the methods described in the respective evaluation methods above, and the 1/4 consistency, heat resistance, and crack resistance of the resulting cured organopolysiloxane compositions were evaluated. These are summarized in Tables 5 and 6 below. In addition, SiH/Vi in the table is (C-1) component and (C-2) component per 1 mol of vinyl groups contained in the total of (A-1) component, (A-2) component and (D) component. It shows the number of moles of silicon-bonded hydrogen atoms in the total. In addition, the platinum metal content of component (D) is shown in ppm in the composition.

Figure 2023087838000002
Figure 2023087838000002

Figure 2023087838000003
★ 揮発量とはこのオルガノポリシロキサン樹脂約1gを直径50mmのアルミカップに計量して200℃にて1時間放置したときの質量減少を%で表したもの。この数値は前述の通りB成分中に残るMQ構造体の量と一致する。
Figure 2023087838000003
* The volatilization amount is the weight reduction in % when about 1 g of this organopolysiloxane resin is weighed into an aluminum cup with a diameter of 50 mm and left at 200°C for 1 hour. This number agrees with the amount of M 4 Q structures remaining in the B component, as described above.

Figure 2023087838000004
*SiH含有量=ケイ素原子結合水素原子の含有量
Figure 2023087838000004
*SiH content = content of silicon-bonded hydrogen atoms

Figure 2023087838000005
Figure 2023087838000005

[総括]
表5に表すように、本願実施例1~5においては、本発明の基本的なオルガノポリシロキサン組成物の性能を示している。これらの組成物の硬化物は本発明において特徴的な(B)成分を添加しており、(B)成分を十分量含まない比較例1、2と比較すると高い接着強度並びに機械的強度が観測されたので、(B)成分を含む組成物はより強靭なオルガノポリシロキサン組成物を提供できる事がわかった。また、比較例3、4を見ると本発明の範囲内の(C)成分の性能に対する貢献を確認することができる。さらに、比較例5,6は(B)成分が揮発成分を含む以外は実施例4と同じ組成であるが、強度が相対的に劣り1/4ちょう度が高い上にバラツキがでている。よって、本発明の基本的なオルガノポリシロキサン硬化物は安定的に高い強度を示すことから強度が要求される用途に好適に使用できる。表6には任意成分である(E)成分を更に添加した実施例6~8および比較例を示す。これらの組成物から得られるオルガノポリシロキサン硬化物の耐熱性及び一方向から225℃で長時間加熱した場合の耐クラック性はおしなべて良好であり、かつ、高温で1000時間経過した後における1/4ちょう度も大きく変化しなかったが、比較例7~11のように(B)成分を含まない場合は強度が顕著に劣る。また、比較例12および13の組成物は、(B)成分が揮発成分を含む以外はそれぞれ実施例7、実施例8と同じ組成であるが、本発明の特徴である200℃下で1時間暴露した時の質量減少率が2.0質量%以下であるような(B)成分ではないので、耐クラック性が顕著に劣る。
[Summary]
As shown in Table 5, Examples 1-5 demonstrate the performance of the basic organopolysiloxane compositions of the present invention. The cured products of these compositions contain the component (B), which is characteristic of the present invention, and exhibit higher adhesive strength and mechanical strength than Comparative Examples 1 and 2, which do not contain a sufficient amount of the component (B). Therefore, it was found that a composition containing component (B) could provide a tougher organopolysiloxane composition. Also, from Comparative Examples 3 and 4, it is possible to confirm the contribution of the component (C) within the scope of the present invention to the performance. Furthermore, Comparative Examples 5 and 6 had the same composition as Example 4 except that the component (B) contained a volatile component, but the strength was relatively inferior, the 1/4 consistency was high, and there was variation. Therefore, the basic organopolysiloxane cured product of the present invention stably exhibits high strength and can be suitably used in applications requiring strength. Table 6 shows Examples 6 to 8 and Comparative Examples in which an optional component (E) was further added. The heat resistance of the cured organopolysiloxane obtained from these compositions and the crack resistance when heated from one direction at 225° C. for a long period of time are generally good. The consistency did not change significantly, but the strength was significantly inferior in the case where the component (B) was not included as in Comparative Examples 7 to 11. In addition, the compositions of Comparative Examples 12 and 13 had the same compositions as those of Examples 7 and 8, respectively, except that the component (B) contained a volatile component. Since the component (B) does not have a mass reduction rate of 2.0% by mass or less upon exposure, the crack resistance is remarkably inferior.

表5 基本組成物の性能

Figure 2023087838000006
(*1)B成分に含まれる200℃にて揮発する成分、つまりMQ構造体の量から算出した。
(*2)接着試験の破壊モードは全て凝集破壊となったので、接着強度=オルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度となる。 Table 5 Performance of basic composition
Figure 2023087838000006
(*1) Calculated from the amount of the component that volatilizes at 200°C contained in the B component, that is, the amount of the M 4 Q structure.
(*2) Since the failure mode of the adhesion test was all cohesive failure, the adhesion strength = the mechanical strength of the cured organopolysiloxane.

表6 (E)成分含有の耐熱性オルガノポリシロキサン組成物中の(B)成分の効果

Figure 2023087838000007
(*1)B成分に含まれる200℃にて揮発する成分、つまりMQ構造体の量から算出した。
(*2)接着試験の破壊モードは全て凝集破壊となったので、接着強度=オルガノポリシロキサン硬化物の機械的強度となる。 Table 6 Effect of component (B) in heat-resistant organopolysiloxane composition containing component (E)
Figure 2023087838000007
(*1) Calculated from the amount of the component that volatilizes at 200°C contained in the B component, that is, the amount of the M 4 Q structure.
(*2) Since the failure mode of the adhesion test was all cohesive failure, the adhesion strength = the mechanical strength of the cured organopolysiloxane.

本発明のオルガノポリシロキサン組成物から得られるオルガノポリシロキサン硬化物は、強度、透明性を有するので、各種半導体素子の封止剤、保護材料、光学素子封止剤、ディスプレイ用張り合わせ部材、一般照明器具等に用いられる光学部材または光電子部材、レンズ(LEDパッケージの外側に設けられる二次的な光学レンズ材料を含む)や光拡散部材、ホワイトリフレクター部材、波長変換部材、光導波路(waveguide)や導光材(light guide)等が例示される。光学部材または光電子部材として使用する場合は、本発明のオルガノポリシロキサン組成物に各種機能性充填材(蛍光性、光拡散性、透光性、着色性、補強性充填材等)を添加しても良い。本発明のオルガノポリシロキサン組成物は従来の同様の光学特性を持つオルガノポリシロキサン組成物と同様に使用することができ、その高い強度により従来のものよりもこれを含むデバイスや部品の保護に優れ信頼性を高める。 Since the organopolysiloxane cured product obtained from the organopolysiloxane composition of the present invention has strength and transparency, it can be used as a sealant for various semiconductor elements, a protective material, an optical element sealant, a laminated member for displays, and general lighting. Optical or optoelectronic components, lenses (including secondary optical lens materials provided on the outside of LED packages), light diffusion components, white reflector components, wavelength conversion components, optical waveguides and guides used in equipment, etc. A light guide and the like are exemplified. When used as an optical member or optoelectronic member, various functional fillers (fluorescent, light diffusing, translucent, coloring, reinforcing fillers, etc.) are added to the organopolysiloxane composition of the present invention. Also good. The organopolysiloxane composition of the present invention can be used in the same manner as conventional organopolysiloxane compositions having similar optical properties, and due to its high strength, it is more excellent in protecting devices and parts containing it than conventional compositions. Increase reliability.

さらに、(E)成分を含む本発明のオルガノポリシロキサン組成物から得られるオルガノポリシロキサン硬化物は、SiC半導体チップに求められるような200℃以上の耐熱性に加えて一方向からのみ高温が加えられてもクラックを発生し難いので、サーマルマネジメントを含む回路設計上の自由度が高く、デバイスの下部からのみ熱が発生するパワーデバイス用の封止剤または保護材料にも好適に用いられ、こうしたパワーデバイスの耐久性および信頼性を改善することができる。こうした耐熱性および耐クラック性が求められるパワーデバイスとしては、例えば、汎用インバータ制御、サーボモータ制御、工作機械・エレベータなどのモータ制御、電気自動車、ハイブリッドカー、または鉄道の輸送機用モータ制御、太陽光・風力・燃料電池発電等の発電機用システム、宇宙空間で使用される宇宙輸送システム等が挙げられる。 Furthermore, the cured organopolysiloxane obtained from the organopolysiloxane composition of the present invention containing the component (E) has heat resistance of 200° C. or higher, which is required for SiC semiconductor chips, and is subjected to high temperatures only in one direction. Since it is difficult to crack even when it is subjected to heat, it has a high degree of freedom in terms of circuit design, including thermal management. The durability and reliability of power devices can be improved. Power devices that require such heat resistance and crack resistance include, for example, general-purpose inverter control, servo motor control, motor control for machine tools and elevators, motor control for electric vehicles, hybrid cars, and railway transport equipment, solar power Systems for generators such as light, wind power, and fuel cell power generation, space transportation systems used in space, and the like.

Claims (15)

(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも2個有し、25℃における粘度が10~10,000mPa・sの範囲内であるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)200℃で1時間暴露した時の質量減少率が(B)成分の質量に対して2.0質量%以下である、下記式:
(R SiO1/2(SiO4/2(R1/2
(式中、各Rは独立して、1~10個の炭素原子を有し脂肪族炭素-炭素二重結合を含まない一価炭化水素基;Rは水素原子又は1~10個の炭素原子を有するアルキル基;a、b、cは0.35≦a≦0.55、b=1-a、0≦c≦0.05を満たす数)で表される、オルガノポリシロキサン樹脂:10~80質量部、
(C)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個有し、25℃における粘度が2~10,000mPa・sの範囲内であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物全体に占めるケイ素原子に結合したアルケニル基1個当りケイ素原子に結合した水素原子が0.5~2.0個となる量、
(D)ヒドロシリル化反応用触媒:(A)から(C)が反応し硬化するのに十分な量、および任意で
(E)(e1)アルカリ金属シラノレートと(e2)MClで示される塩化物および(RCOO)で示されるカルボン酸塩(式中、Rは同種または異種の一価炭化水素基、Mはセリウム又はセリウムを主成分とする希土類元素混合物、yはMの原子価により1~3)から選ばれる少なくとも1種以上の塩、の反応生成物:0~10質量部、
を含有するオルガノポリシロキサン組成物。
(A) an organopolysiloxane having an average of at least two silicon-bonded alkenyl groups per molecule and a viscosity at 25° C. within the range of 10 to 10,000 mPa·s: 100 parts by mass;
(B) a mass reduction rate of 2.0% by mass or less relative to the mass of component (B) when exposed at 200° C. for 1 hour, the following formula:
( R13SiO1 / 2 ) a (SiO4 /2 ) b (R2O1 / 2 ) c
(wherein each R 1 is independently a monovalent hydrocarbon group containing 1 to 10 carbon atoms and no aliphatic carbon-carbon double bonds; R 2 is a hydrogen atom or 1 to 10 Alkyl groups having carbon atoms; a, b, and c are numbers satisfying 0.35 ≤ a ≤ 0.55, b = 1-a, 0 ≤ c ≤ 0.05) Organopolysiloxane resin: 10 to 80 parts by mass,
(C) Organohydrogenpolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and having a viscosity at 25° C. within the range of 2 to 10,000 mPa·s: Silicon accounts for the entire composition an amount such that there are 0.5 to 2.0 silicon-bonded hydrogen atoms per atom-bonded alkenyl group;
(D) a catalyst for the hydrosilylation reaction: in an amount sufficient to react and cure (A) through (C), and optionally (E) (e1) an alkali metal silanolate and (e2) M 1 Cl y Chloride and carboxylate represented by (R 4 COO) y M 1 (wherein R 4 is the same or different monovalent hydrocarbon group, M 1 is cerium or a mixture of rare earth elements containing cerium as the main component, y is at least one salt selected from 1 to 3) depending on the valence of M 1 , the reaction product of: 0 to 10 parts by mass,
An organopolysiloxane composition containing
Q構造の含有量が1.0質量部以下である請求項1のオルガノポリシロキサン組成物。 2. The organopolysiloxane composition of claim 1, wherein the content of the M4Q structure is 1.0 parts by mass or less. 前記(A)成分が
(A-1)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子内に少なくとも2個有し、25℃における粘度が10~10,000mPa・sの範囲内である、下記の一般式(1)で表される分枝状オルガノポリシロキサン
(RSiO1/2(RSiO2/2(RSiO3/2 (1)
(式中、Rは、それぞれ独立に一価の炭化水素基を表しその全てのうち少なくとも2個はアルケニル基であり、d、e、fは0.1≦d≦10.0、80.0≦e≦99.8、0.1≦f≦10.0、またd+e+f=1を満たす数)、および
(A-2)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子内に少なくとも2個有し、25℃における粘度が10~10,000mPa・sの範囲内である直鎖状オルガノポリシロキサン、
のいずれかの1種類又は混合物である請求項1または2に記載のオルガノポリシロキサン組成物。
Component (A) has (A-1) at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule, and has a viscosity at 25° C. within the range of 10 to 10,000 mPa s. Branched organopolysiloxane represented by formula (1) (R 3 SiO 1/2 ) d (R 2 SiO 2/2 ) e (RSiO 3/2 ) f (1)
(In the formula, each R independently represents a monovalent hydrocarbon group, at least two of which are alkenyl groups, and d, e, and f are 0.1 ≤ d ≤ 10.0, 80.0. ≤ e ≤ 99.8, 0.1 ≤ f ≤ 10.0, and a number that satisfies d + e + f = 1), and (A-2) having at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule, a linear organopolysiloxane having a viscosity at 25° C. in the range of 10 to 10,000 mPa·s;
3. The organopolysiloxane composition according to claim 1 or 2, which is any one or a mixture of
前記(A-1)成分の、前記ケイ素原子に結合した一価の炭化水素基すべてのうち、0.25~4.00モル%が、アルケニル基である、請求項3に記載のオルガノポリシロキサン組成物。 4. The organopolysiloxane according to claim 3, wherein 0.25 to 4.00 mol % of all monovalent hydrocarbon groups bonded to silicon atoms in component (A-1) are alkenyl groups. Composition. 前記(C)成分が
(C-1)25℃における粘度が2~1,000mPa・sの範囲内であり、ケイ素に結合した水素原子を1分子中に2個有する鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物全体に占めるケイ素原子に結合したアルケニル基1個当りケイ素原子に結合した水素原子が0を超え2.0以下の個数となる量、であり、任意に
(C-2)25℃における粘度が2~1,000mPa・sの範囲内であり、ケイ素原子に結合した水素原子を分子中に3個以上有し、かつ、RSiO3/2(式中、Rは一価炭化水素基)またはSiO4/2で表されるシロキサン単位を全シロキサン単位の少なくとも20モル%含有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物全体に占めるケイ素原子に結合したアルケニル基1個当りケイ素原子に結合した水素原子が0.1~0.8個となる量、
を含むことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物。
The component (C) is (C-1) a linear organohydrogenpolysiloxane having a viscosity at 25° C. within the range of 2 to 1,000 mPa·s and having two silicon-bonded hydrogen atoms per molecule. : an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms exceeds 0 and is 2.0 or less per silicon-bonded alkenyl group in the entire composition, and optionally (C-2) at 25 ° C. It has a viscosity within the range of 2 to 1,000 mPa·s, has 3 or more silicon-bonded hydrogen atoms in its molecule, and is R 4 SiO 3/2 (wherein R 4 is a monovalent carbonized Hydrogen groups) or branched organohydrogenpolysiloxanes containing at least 20 mol % of all siloxane units of siloxane units represented by SiO 4/2 : one silicon atom per silicon-bonded alkenyl group in the total composition The amount of hydrogen atoms bonded to 0.1 to 0.8,
The organopolysiloxane composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains
前記(E)成分が、0.5~5.0質量%のM1原子を含有する、請求項1または2に記載のオルガノポリシロキサン組成物。 3. The organopolysiloxane composition according to claim 1, wherein component (E) contains 0.5 to 5.0% by mass of M 1 atoms. 請求項1~6のいずれか1項に記載のオルガノポリシロキサン組成物を含む、電子部品封止剤。 An electronic component sealant comprising the organopolysiloxane composition according to any one of claims 1 to 6. 実質的に透明である、請求項7に記載の電子部品封止剤。 8. The electronic component encapsulant of claim 7, which is substantially transparent. 請求項1~6のいずれか1項に記載のオルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなり、JIS K2220で規定される1/4ちょう度の直読値が10~150の範囲内である、オルガノポリシロキサン硬化物。 Organopolysiloxane obtained by curing the organopolysiloxane composition according to any one of claims 1 to 6, and having a direct reading value of 1/4 penetration defined by JIS K2220 in the range of 10 to 150 Cured siloxane. 実質的に透明である、請求項9に記載のオルガノポリシロキサン硬化物。 10. The cured organopolysiloxane of claim 9, which is substantially transparent. 請求項7または請求項8に記載の電子部品封止剤若しくは請求項9または請求項10に記載のオルガノポリシロキサン硬化物を備えた電子部品。 11. An electronic component comprising the electronic component sealant according to claim 7 or claim 8 or the organopolysiloxane cured product according to claim 9 or 10. パワーデバイスに搭載された、請求項11に記載の電子部品。 12. The electronic component according to claim 11, mounted on a power device. 前記電子部品が、光電子部品である、請求項11に記載の電子部品。 12. The electronic component according to claim 11, wherein said electronic component is an optoelectronic component. 一般照明器具、ディスプレイ用部材、光学部材または光電子部材に搭載された請求項13の電子部品。 14. The electronic component according to claim 13, which is mounted in general lighting fixtures, display members, optical members or optoelectronic members. 請求項1~6のいずれか1項に記載のオルガノポリシロキサン組成物、請求項7に記載の電子部品封止剤若しくは請求項9に記載のオルガノポリシロキサン硬化物を用いることを特徴とする、半導体チップの保護方法。 The organopolysiloxane composition according to any one of claims 1 to 6, the electronic component sealant according to claim 7, or the organopolysiloxane cured product according to claim 9, A method of protecting a semiconductor chip.
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