JP5775231B1 - 付加硬化型シリコーン組成物 - Google Patents

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Abstract

得られるシリコーン硬化物が、優れた接着性、外観を有するとともに、金属、特に銀を腐食から保護することができ、かつ熱による収縮および硬さの変化が少ない付加硬化型シリコーン組成物を提供する。アルケニル基を有するポリオルガノシロキサン100質量部、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、上記アルケニル基の合計量1モルに対してケイ素原子に結合した水素原子が0.9〜3.0モルとなる量、ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、接着性付与剤の0.01〜10質量部、および(R3COO)kM(Mは、Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を、kは2〜4の正数を、R3は置換または非置換の炭素数4〜10の炭化水素基を示す。)で示されるカルボン酸金属塩を金属原子換算で0.001〜0.015質量部、含有する付加硬化型シリコーン組成物。

Description

本発明は、付加硬化型シリコーン組成物に係り、特に得られる硬化物が優れた接着性、外観を有するとともに、金属、特に銀を腐食から保護することができ、熱による収縮および硬さの変化が少ない付加硬化型シリコーン組成物に関する。
シリコーンゴム、シリコーンゲルのようなシリコーン(ポリオルガノシロキサン)組成物は、耐候性、耐熱性、硬度、伸びなどの諸特性に優れた硬化物を形成することから、種々の用途に使用されている。
例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの発光素子を備えた光半導体装置において、発光素子を封止する材料として、耐熱性および耐紫外線特性に優れたシリコーン組成物が使用されている。特にヒドロシリル化を利用して硬化させる付加硬化型シリコーン組成物は、加熱により短時間で硬化し、かつ硬化時に副生成物を発生しないため、広く用いられている。
また、付加硬化型シリコーン組成物は、エポキシ樹脂に比べて接着性が低いことから、接着性を向上させる目的で、例えば、特許文献1には、アルコキシシリル基および/またはエポキシ基と、架橋性ビニル基および/またはヒドロシリル基を有するイソシアヌル誘導体を上記組成物に配合することが提案されている。
しかしながら、付加硬化型シリコーン組成物にこれらの接着性向上成分を配合すると、得られる硬化物においては、該成分に起因して加熱時にクラックが発生したり、それに伴い被接着物からの剥離が生じたりすることがあった。これは、熱による硬化物の収縮と硬度の変化が同時進行することで相乗的に発生するものと考えられた。したがって、接着性向上成分を含有することで接着性の向上が充分に確保されながら、該成分に起因する硬化物の熱による収縮と硬度の変化が抑制された硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物の開発が望まれていた。
一方、上記のような接着性向上成分を含有しない付加硬化型シリコーン組成物において、熱による硬度の変化を抑制する目的で、カルボン酸の希土類塩を配合する技術が提案されている(特許文献2参照)。しかしながら、付加硬化型シリコーン組成物にカルボン酸の希土類塩を接着性向上成分と共に配合して、該接着性向上成分に起因する付加硬化型シリコーン組成物硬化物の熱収縮を抑制しようとする試みは未だ知られていない。
また、シリコーン組成物は、一般に気体透過性に優れるため、外部環境からの影響を受けやすい。上記光半導体装置等が大気中の硫黄化合物や排気ガスなどに曝されると、硫黄化合物などがシリコーン組成物の硬化物を透過して、該硬化物で封止された基板上の金属電極、特にAg電極を経時的に腐食して変色させることが問題であった。
特開2010−065161号公報 国際公開2013/084699号
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、得られるシリコーン硬化物が、優れた接着性、外観を有するとともに、金属、特に銀を腐食から保護することができ、かつ熱による収縮および硬さの変化が少ない付加硬化型シリコーン組成物を提供することを目的とする。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、
(A)1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有し、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも有しないポリオルガノシロキサンの少なくとも2種を100質量部、
(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、前記(A)成分が有するアルケニル基の合計量1モルに対して、ケイ素原子に結合した水素原子が0.9〜3.0モルとなる量、
(C)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、
(D)接着性付与剤として、(D1)エポキシ基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1種と、ヒドロシリル基および架橋性のビニル基から選ばれる少なくとも1種とを有するイソシアヌル酸誘導体、および(D2)エポキシ基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種を有し、イソシアヌル環を有しないシランまたはシロキサン化合物、から選ばれる少なくとも1種の0.01〜10質量部、および
(E)下記一般式(3)で示されるカルボン酸金属塩を、金属原子換算で0.001〜0.015質量部、
(RCOO)M …(3)
(Mは、Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を、kは2〜4の正数を、Rは置換または非置換の炭素数4〜17の炭化水素基を示す。)
含有することを特徴とする。
本発明によれば、これを用いて得られるシリコーン硬化物において、優れた接着性、外観を有するとともに、金属、特に銀を腐食から保護することができ、かつ熱収縮および熱による硬さの変化が抑制可能な、付加硬化型シリコーン組成物を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、下記(A)〜(E)成分を、それぞれ下記の割合で含有する。
(A)1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有し、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも有しないポリオルガノシロキサン100質量部、
(B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、前記(A)成分が有するアルケニル基の合計量1モルに対して、ケイ素原子に結合した水素原子が0.9〜3.0モルとなる量、
(C)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、
(D)接着性付与剤として、(D1)エポキシ基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1種と、ヒドロシリル基および架橋性のビニル基から選ばれる少なくとも1種とを有するイソシアヌル酸誘導体、および(D2)エポキシ基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種を有し、イソシアヌル環を有しないシランまたはシロキサン化合物、から選ばれる少なくとも1種の0.01〜10質量部、および
(E)下記一般式(3)で示されるカルボン酸金属塩を、金属原子換算で0.001〜0.015質量部。
(RCOO)M …(3)
(Mは、Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を、kは2〜4の正数を、Rは置換または非置換の炭素数4〜17の炭化水素基を示す。)
以下、各成分について説明する。
[(A)成分]
(A)成分は、次に説明する(B)成分とともに、本発明の組成物のベースポリマーとなるアルケニル基含有のポリオルガノシロキサンである。
(A)成分は、1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有し、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも有しないポリオルガノシロキサンであれば特に制限されない。
(A)成分の、分子構造は特に限定されず、直鎖状でも分岐状でも環状でもよく、さらに樹脂状構造、いいかえれば三次元網状構造であってもよい。(A)成分は、これらの1種からなってもよく、2種以上の混合物からなってもよい。(A)成分が混合物の場合、1分子中のケイ素原子に結合したアルケニル基の数は(A)成分全体の平均として1個以上であればよい。上記アルケニル基の数は(A)成分全体の平均として2個以上が好ましい。特に、直鎖状の(A)成分の場合、上記アルケニル基の数は2個以上が好ましい。
(A)成分としては、それぞれ、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に少なくとも1個有する、直鎖状のポリオルガノシロキサンおよび樹脂状構造のポリオルガノシロキサンの組合せが好ましい。なお、本明細書において、「直鎖状のポリオルガノシロキサン」の用語には、シロキサン骨格に若干の分岐が存在するポリオルガノシロキサンが含まれる。
用途によるが、ベースポリマーが直鎖状のポリオルガノシロキサンのみで構成される場合には、硬度が十分でない場合がある。硬度が求められる用途においては、特に、直鎖状のポリオルガノシロキサンと樹脂状構造のポリオルガノシロキサンを組合せて用いることが好ましい。また、ポリオルガノシロキサンが有する有機基の種類によっては樹脂状構造のポリオルガノシロキサンのみで十分な硬度が得られる場合もある。
なお、(A)成分として直鎖状のポリオルガノシロキサンのみを用いて、後述する(F)シリカ粉末を組み合わせることで硬度をある程度調整することが可能である。また、(F)シリカ粉末は、(A)成分が直鎖状のポリオルガノシロキサンを主体として含有する場合に用いてもよい。(A)成分が直鎖状のポリオルガノシロキサンを主体として含有するとは、(A)成分全量に対して直鎖状のポリオルガノシロキサンの含有量が50質量%を超える場合をいう。
(A)成分のうち直鎖状のポリオルガノシロキサンとしては、例えば、下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン(A1)が挙げられる。
(R SiO1/2)(R SiO2/2(R SiO1/2) …(1)
(ただし、式(1)中、Rはそれぞれ独立にアルケニル基であるか、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基であり、Rの少なくとも2個はアルケニル基であり、n+2で示される平均重合度は50〜2,500である。)
また、樹脂状構造のポリオルガノシロキサンとしては、例えば、下記平均単位式(2)で示されるポリオルガノシロキサン(A2)が挙げられる。
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2 …(2)
(ただし、式(2)中、Rはそれぞれ独立にアルケニル基であるか、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基であり、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、aは正数、b、cおよびdは0または正数である。ただし、cおよびdの少なくとも一方は正数である。)
(ポリオルガノシロキサン(A1))
上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン(A1)のシロキサン骨格は、以下に示すような高重合度の重合体を制御よく合成しうることから、直鎖状である。ただし、若干の分岐、例えば、分子中に複数個の分岐が存在してもよい。
ポリオルガノシロキサン(A1)の平均重合度、すなわちシロキサン単位の数は、一般式(1)において、nに末端基の数である2を加えたn+2で示され、50〜2,500の範囲である。平均重合度は、100〜1,500が好ましい。ポリオルガノシロキサン(A1)の平均重合度が上記範囲内にあれば、合成(重合)上の問題もなく、作業性も良好である。
ポリオルガノシロキサン(A1)の粘度(25℃)は、100〜150,000mPa・sであることが好ましく、特に、200〜20,000mPa・sの範囲であることが好ましい。ポリオルガノシロキサン(A1)の粘度がこの範囲内にある場合には、得られる組成物の作業性が良好であるうえに、この組成物から得られるシリコーン硬化物の物理的特性が良好である。
なお、本明細書において、粘度は特に断りのない限り、回転粘度計により25℃で測定された粘度をいう。また、測定時の回転数等の条件は、検体の粘度や使用する測定装置に応じて適宜調整される。
ポリオルガノシロキサン(A1)は、1分子中にアルケニル基を2個以上有する。また、該アルケニル基の個数は250個以下であることが好ましく、50個以下であることがより好ましい。アルケニル基の個数が1分子あたり250個を超えると、硬化物がもろくなり十分な強度が出ないおそれがある。なお、ここでいうアルケニル基の個数はポリオルガノシロキサン(A1)における1分子あたりの平均個数である。
上記一般式(1)中のRは、それぞれ独立にアルケニル基であるか、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基である。一般式(1)においては、1分子あたりのアルケニル基数が上記範囲となるように、該式(1)中のRをアルケニル基とする個数(割合)が適宜調整される。
が脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換または置換炭化水素基である場合、該Rとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−シアノプロピル基、3−メトキシプロピル基等の置換炭化水素基が挙げられる。
がアルケニル基である場合、該Rとして具体的には、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基等が挙げられる。ポリオルガノシロキサン(A1)の合成や取扱いが容易で、付加反応も容易に行われることから、アルケニル基はビニル基であることが好ましい。アルケニル基は、分子中のどのケイ素原子に結合していてもよいが、優れた反応性を示すことから、その一部は、分子末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。ポリオルガノシロキサン(A1)において、複数のアルケニル基は、同一であっても異なってもよいが、合成が容易である点で、同一であることが好ましい。
ポリオルガノシロキサン(A1)は、アルケニル基以外のRとして、1価の非置換または置換炭化水素基(ただし、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない。)を示すR(以下、アルケニル基以外のRを「R11」で示す。)を複数個(全てのRの個数から上記アルケニル基の個数を引いた個数)有する。ポリオルガノシロキサン(A1)において、複数のR11は同一であっても異なってもよい。合成が容易である点では、これらのR11は同一であることが好ましい。ただし、得られるシリコーン硬化物に求められる物性に応じて、その一部に異なる基が導入されてもよい。
ポリオルガノシロキサン(A1)の合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が得られることから、ポリオルガノシロキサン(A1)が有するR11の50%以上がメチル基であることが好ましく、R11のすべてがメチル基であることが特に好ましい。
また、得られるシリコーン硬化物の硬度や弾性率を調整する目的で、ポリオルガノシロキサン(A1)が有するR11の一部をフェニル基とし、残りのR11を全てメチル基とする組合せを使用することができる。その場合、式(1)におけるnで囲まれる単位のRが部分的にフェニル基であり、残りのRのうちアルケニル基以外のRが全てメチル基である組合せが好ましい。
さらに、得られるシリコーン硬化物に、耐油性および/または耐溶剤性を付与する目的で、ポリオルガノシロキサン(A1)が有するR11の一部を3,3,3−トリフルオロプロピル基とし、残りのR11を全てメチル基とする組合せを使用することができる。その場合、式(1)におけるnで囲まれる単位のRが部分的に3,3,3−トリフルオロプロピル基であり、残りのRのうちアルケニル基以外のRが全てメチル基である組合せが好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物において、(A)成分として直鎖状のポリオルガノシロキサンを用いる場合、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。また、ポリオルガノシロキサン(A1)についても、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。
2種以上のポリオルガノシロキサン(A1)を用いる場合、ポリオルガノシロキサン(A1)は、平均重合度が異なる2種以上のポリオルガノシロキサン(A1)を混合し、混合物の粘度を調整したものでもよい。異なる平均重合度の2種以上のポリオルガノシロキサンを組み合わせて使用することで、所望の粘度への調整が容易になり、かつ使用できるポリオルガノシロキサンの範囲が広くなるという利点がある。
(ポリオルガノシロキサン(A2))
上記平均単位式(2)で示されるポリオルガノシロキサン(A2)は、(R SiO1/2)単位(以下、「M単位」ともいう。)、(R SiO2/2)単位(以下、「D単位」ともいう。)、(RSiO3/2)単位(以下、「T単位」ともいう。)、および(SiO4/2)単位(以下、「Q単位」ともいう。)をa:b:c:dの割合で含有する樹脂状構造(三次元網状構造)を有するポリオルガノシロキサンである。
ポリオルガノシロキサン(A2)の各単位の構成においては、aが正数であり、b、cおよびdは0または正数であり、cおよびdの少なくとも一方は正数である。すなわち、M単位と、T単位およびQ単位の少なくとも一方は必須の単位であり、D単位は任意の単位である。
なお、平均単位式(2)におけるa、b、c、dの関係は0<a/(c+d)<3かつ0≦b/(c+d)<2を満足することが好ましい。
ポリオルガノシロキサン(A2)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定される質量平均分子量は、1,000〜100,000の範囲にあることが好ましく、2,000〜30,000がより好ましい。ポリオルガノシロキサン(2)の質量平均分子量が上記範囲内にあれば、組成物の著しい高粘度化による作業上の問題もなく、硬化後の機械的強度も良好である。
なお、ポリオルガノシロキサン(A2)は、シロキサン単位の組成が上記範囲にあれば、性状は問わず、常温(25℃)で固体状であっても、比較的粘度の高い、例えば200Pa・s以上の液状であってもよい。
ポリオルガノシロキサン(A2)が含有する各シロキサン単位においてRは、各単位で独立に、さらに同一単位内に複数のRがある場合は単位内で独立に、置換または非置換の1価の炭化水素基(ただし、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない。)、もしくはアルケニル基を示す。Rとして具体的には、上記ポリオルガノシロキサン(A1)におけるRについて示した置換または非置換の1価の炭化水素基、もしくはアルケニル基と同様の基が挙げられる。また、Rの好ましい態様についてもRについて示したのと同様の基が挙げられる。
ポリオルガノシロキサン(A2)は、1分子中に少なくとも1個のアルケニル基を有する。ポリオルガノシロキサン(A2)は、好ましくは1分子中に2個以上のアルケニル基を有する。ただし、ポリオルガノシロキサン(A2)が2種以上で構成される場合は、これらの平均として1分子中に2個以上のアルケニル基を有することが好ましい。また、ポリオルガノシロキサン(A2)におけるアルケニル基の含有数は、50個以下が好ましい。ポリオルガノシロキサン(2)が1分子中に1個以上有するアルケニル基は、上記M〜T単位のいずれの単位にあってもよい。
ポリオルガノシロキサン(A2)は、アルケニル基以外のRとして、1価の非置換または置換炭化水素基(ただし、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない。)を示すR(以下、アルケニル基以外のRを「R21」で示す。)を複数個(全てのRの個数から上記アルケニル基の個数を引いた個数)有する。ポリオルガノシロキサン(A2)において、複数のR21は同一であっても異なってもよい。合成が容易である点では、これらのR21は同一であることが好ましいが、得られるシリコーン硬化物に求められる物性に応じて、その一部に異なる基が導入されてもよい。
ポリオルガノシロキサン(A2)の合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が得られることから、ポリオルガノシロキサン(A2)が有するR21の50%以上がメチル基であることが好ましく、R21のすべてがメチル基であることが特に好ましい。
また、得られるシリコーン硬化物の硬度や弾性率を調整する目的で、ポリオルガノシロキサン(A2)が有するR21の一部をフェニル基とし、残りのR21を全てメチル基とする組合せを使用することができる。
なお、ポリオルガノシロキサン(A2)がフェニル基を有する場合、該フェニル基はフェニル基を有するT単位(以下、TPh単位と示す。)としてポリオルガノシロキサン(A2)に含まれることが好ましい。この場合、ポリオルガノシロキサン(A2)における全構成単位に対するTPh単位の割合は、硬化前の組成物の取り扱い作業性および硬化物の機械的強度の観点から、20〜60モル%が好ましく、30〜55モル%がより好ましい。なお、この場合、ポリオルガノシロキサン(A2)は、TPh単位以外のT単位を有してもよいが、T単位の全てがTPh単位であることが好ましい。
また、ポリオルガノシロキサン(A2)が、TPh単位を含む場合、ポリオルガノシロキサン(A2)は、TPh単位、D単位およびM単位で構成されることが好ましい。上記D単位の一部は、上記アルケニル基(例えば、ビニル基)を含有するD単位(以下、DVi単位と示す。)であることが好ましい。なお、DVi単位は、2個のRがアルケニル基である場合(以下、DVi2と示す。)と1個のRがアルケニル基である場合(以下、DVi1と示す。)の両方を含む。通常、DVi単位はDVi1単位である。
ポリオルガノシロキサン(A2)としては、TPh単位を含みDVi単位を全構成単位に対して10モル%以下の割合で含有するポリオルガノシロキサン(A2)と、TPh単位を含みDVi単位を10モル%を超えた割合で含有するポリオルガノシロキサン(A2)の、少なくとも2種を使用することが好ましい。ポリオルガノシロキサン(A2)として、このような2種を使用することで、硬化物の硬度や弾性率の調整が容易になるなどの効果がある。また、このような場合に、樹脂状構造のポリオルガノシロキサン(A2)のみで(A)成分を構成できる。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物において、(A)成分として樹脂状構造のポリオルガノシロキサンを用いる場合、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。また、ポリオルガノシロキサン(A2)についても、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物において、(A)成分はベースポリマーとなるアルケニル基含有のポリオルガノシロキサンである。(A)成分として、直鎖状のポリオルガノシロキサンと樹脂状構造のポリオルガノシロキサンを組み合わせて用いる場合、その割合は用途に応じて任意に設定できる。
例えば、光半導体素子用部材に用いる付加硬化型シリコーン組成物を作製する際に、(A)成分として、ポリオルガノシロキサン(A1)とポリオルガノシロキサン(A2)を組み合わせて用いる場合、ポリオルガノシロキサン(A1)とポリオルガノシロキサン(A2)の合計量100質量部に対するポリオルガノシロキサン(A2)の割合を5〜100質量部とすることができる。用いるポリオルガノシロキサン(A1)およびポリオルガノシロキサン(A2)の種類によるが、上記ポリオルガノシロキサン(A2)の割合は、5〜60質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。ポリオルガノシロキサン(A1)とポリオルガノシロキサン(A2)の含有量の割合が上記範囲であると、上記用途において硬化物に最適な硬さと十分な機械的強度を与えることが可能となる。
上記においてポリオルガノシロキサン(A1)とポリオルガノシロキサン(A2)の合計量100質量部に対するポリオルガノシロキサン(A2)の割合を100質量部とする際のポリオルガノシロキサン(A2)としては、上に説明したTPh単位とDVi単位を含むポリオルガノシロキサン(A2)の2種を組み合わせたポリオルガノシロキサン(A2)が好ましい。
[(B)成分]
(B)成分である1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、上記(A)成分と反応する架橋成分として作用する。(B)成分の分子構造に特に制限はなく、例えば直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造(樹脂状構造)などの各種のポリオルガノハイドロジェンシロキサンを使用することができる。
(B)成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、1分子中にケイ素原子に結合する水素原子、すなわちヒドロシリル基(Si−H基)を2個以上有する。さらに、(B)成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、1分子中に3個以上のSi−H基を有することが好ましい。(B)成分であるポリオルガノハイドロジェンシロキサンが直鎖状である場合、これらのSi−H基は分子鎖の末端および中間部分のいずれか一方のみに位置していても、その両方に位置していてもよい。なお、ここでいうSi−H基の個数はポリオルガノハイドロジェンシロキサンにおける1分子あたりの平均個数である。
(B)成分の1分子中のケイ素原子の平均数(平均重合度)は2〜1,000が好ましく、3〜100がより好ましい。(B)成分の粘度(25℃)は、500mPa・s以下であることが好ましく、特に10〜100mPa・sの範囲であることが好ましい。(B)成分の粘度がこの範囲内にある場合には、得られる組成物の作業性が良好であるうえに、この組成物から得られるシリコーン硬化物の物理的特性が良好である。
このような、(B)成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンが、分子内に有するSi−H基の量としては、0.3〜15mmol/gが好ましく、1〜10mmol/gがより好ましい。
(B)成分としては、例えば、下記平均組成式(4)で示されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンが用いられる。
SiO(4−p−q)/2 …(4)
(式(4)中、Rは、脂肪族不飽和基を有しない非置換または置換の1価の炭化水素基である。pおよびqは、0.7≦p≦2.1、0.001≦q≦1.0、(p+q)≦3.0を満足する正数である。)
上記Rとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;これらの炭化水素基中の水素原子の一部または全部をハロゲン原子で置換した基、例えばクロロメチル基、3−クロロプロピル基、ブロモエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。Rは、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、より好ましくはメチル基またはフェニル基であり、特に好ましくはメチル基である。
(B)成分の具体例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェン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、分子鎖両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン等のポリオルガノハイドロジェンシロキサンが挙げられる。
(B)成分の具体例としては、さらに、R SiO1/2(Rは上記の通りであり、以下のRも同様である。)単位と、R HSiO1/2単位と、SiO4/2単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体、R HSiO1/2単位と、SiO4/2単位またはRSiO3/2単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体、RHSiO2/2単位と、RSiO3/2単位またはHSiO3/2単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体等のポリオルガノハイドロジェンシロキサンが挙げられる。
(B)成分は、これらの1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(B)成分としては、上記ポリオルガノハイドロジェンシロキサンのうちでも特に、ケイ素原子に結合する有機基としてメチル基のみを有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、具体的には、上記平均組成式(4)のRが全てメチル基であるポリメチルハイドロジェンシロキサンが好ましい。
なお、(A)成分として、フェニル基を含むポリオルガノシロキサン(A)、具体的には、式(1)においてアルケニル基以外のRをメチル基とフェニル基で構成したポリオルガノシロキサン(A1)や、式(2)においてアルケニル基以外のRをメチル基とフェニル基で構成したポリオルガノシロキサン(A2)を使用する場合は、(A)成分との相溶性の観点から、(B)成分として、フェニル基を含むポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)を用いることが好ましい。
フェニル基を含むポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)のフェニル基は、T単位および/またはD単位に含まれることが好ましい。(A)成分として、フェニル基を含むポリオルガノシロキサン(A)を用いる場合、(B)成分は、具体的には、TPh単位または(CSiO2/2単位(以下、DPh2単位と示す。)と、(CHHSiO1/2単位を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)を含むことが好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物における(B)成分であるポリオルガノハイドロジェンシロキサンの含有量は、(B)成分の有するSi−H基が(A)成分が有するアルケニル基(例えば、ビニル基)の合計量1モルに対して、0.9〜3.0モルとなる量である。該(B)成分の含有量は、上記(A)成分に対する(B)成分の硬化有効量であり、(A)成分が有するアルケニル基の合計量1モルに対する(B)成分のSi−H基の量は好ましくは1.0〜2.8モルであり、より好ましくは1.1〜2.5モルである。(B)成分を上記含有量で含有することで、本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、硬化反応が十分に進行するとともに、未反応のSi−H基がシリコーン硬化物中に多量に残存することもないため、得られるシリコーン硬化物の物性が経時的に変化することもほとんどない。
[(C)成分]
(C)成分であるヒドロシリル化反応触媒は、(A)成分に含まれるアルケニル基と(B)成分中のSi−H基との付加反応(ヒドロシリル化反応)を促進する触媒である。(C)成分としては、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられるが、経済性の点から白金系触媒が好ましい。白金系触媒としては、例えば、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサンまたはアセチレン化合物との配位化合物などを使用することができる。これらは1種を単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
(C)成分の含有量は、ヒドロシリル化反応の触媒として有効な量であれば特に限定されないが、例えば、(A)成分および(B)成分の合計量(質量)に対して、白金原子に換算して0.1〜100ppm、より好ましくは1〜20ppm、さらに好ましくは1〜10ppmの範囲とすることができる。含有量がこの範囲にある場合には、付加反応が十分に促進される結果十分な硬化が得られ、かつ経済的に有利である。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物においては、上記(A)成分および(B)成分のポリオルガノシロキサンの所定量を(C)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量と組合せて用いることで、硬化物として透明性の高いシリコーン硬化物が得られる。
[(D)成分]
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、(D)接着性付与剤として、(D1)エポキシ基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1種と、ヒドロシリル基および架橋性のビニル基から選ばれる少なくとも1種とを有するイソシアヌル酸誘導体、および(D2)エポキシ基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種を有し、イソシアヌル環を有しないシランまたはシロキサン化合物から選ばれる少なくとも1種を含有する。
付加硬化型シリコーン組成物における(D)接着性付与剤の含有量は、上記(A)成分100質量部に対して0.01〜10質量部であり、1〜5質量部が好ましい。上記構成の(D)接着性付与剤は、特に得られるシリコーン硬化物のプラスチック、具体的には、PPA(ポリフタル酸アミド樹脂)等に対する接着性の向上に寄与する働きを有する。
((D1)成分)
(D1)成分であるエポキシ基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1種と、ヒドロシリル基および架橋性のビニル基から選ばれる少なくとも1種とを有するイソシアヌル酸誘導体としては、下記式(D11)で示される化合物が好ましい。以下、式(D11)で示される化合物を化合物(D11)ともいう。また、他の式で示される化合物についても同様とする。
Figure 0005775231
式(D11)中、Y〜Yは、それぞれ独立にビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、下記式(T1)で示される基、アルコキシシリル基、またはエポキシ基であり、Y〜Yの1または2はビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基または下記式(T1)で示される基であり、残りはアルコキシシリル基またはエポキシ基である。
アルコキシシリル基は、ケイ素原子にアルコキシ基1個と1価の炭化水素基2個が結合したアルコキシジアルキルシリル基、ケイ素原子にアルコキシ基2個と1価の炭化水素基1個が結合したジアルコキシアルキルシリル基、ケイ素原子にアルコキシ基3個が結合したトリアルコキシシリル基のいずれであってもよい。ジアルコキシアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基が好ましい。
アルコキシシリル基が有するアルコキシ基としては炭素数1〜4の分岐構造を有していてもよいアルコキシ基が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。炭化水素基としては、炭素数1〜4の分岐構造を有していてもよい炭化水素基が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基、エチル基が特に好ましい。
アルコキシシリル基として具体的には、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等が挙げられる。
〜Qは、それぞれ独立に、炭素−炭素原子間に、下記式(L1)で示される連結基を有してもよく、エーテル性酸素原子を有してもよい、炭素数1〜7の2価の炭化水素基である。なお、Q〜Qが下記式(L1)の連結基を有する場合、前記炭素数は連結基の炭素数を含まない数である。
Figure 0005775231
式(T1)中、sは1〜10であり1〜4が好ましい。式(L1)中、tは1〜10であり、1〜4が好ましい。
(D11)における−Q−Y、−Q−Y、−Q−Yとしては、それぞれ独立に以下に示される基のいずれかであることが好ましい。
−(CHn1−ビニル基(ただし、n1は1〜4の整数、好ましくは1。)
−(CHn2−エポキシ基(ただし、n2は1〜4の整数、好ましくは1。)
−(CHn3−アルコキシシリル基(ただし、n3は1〜5の整数、好ましくは3。)
−(CHn4−(T1)(ただし、n4は1〜5の整数、好ましくは3。)
−(CHn5−(L1)−(CHn6−グリシドキシ基(ただし、n5、n6は1〜5の整数、好ましくは3。)
−(CHn7−(L1)−(CHn8−アルコキシシリル基(ただし、n7、n8は1〜5の整数、n7は好ましくは3、n8は好ましくは2。)
(D11)で示される化合物としてより具体的には、下記式(D11−1)〜(D11−7)でそれぞれ示される化合物が挙げられる。
Figure 0005775231
Figure 0005775231
(D1)成分は1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。例えば、化合物(D11)において、化合物(D11−1)と化合物(D11−2)、化合物(D11−4)と化合物(D11−5)、化合物(D11−6)と化合物(D11−7)の組合せが好ましく、それぞれモル比で1:1の混合物が特に好ましい。
((D2)成分)
エポキシ基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種を有し、イソシアヌル環を有しないシランまたはシロキサン化合物である(D2)成分としては、下記式(D21)で示される化合物、式(D22)で示される化合物、式(D23)で示される化合物および、以下のエポキシ基およびアルケニル基含有のポリオルガノシロキサン(D24)から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
Figure 0005775231
式(D21)中および式(D22)中、Y、Y、Yはそれぞれ独立にエポキシ基、エポキシ基を含む環状アルキル基、またはアルコキシシリル基を、Q、Q、Qはそれぞれ独立に炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子、エステル結合を有してもよい炭素数1〜10の2価の炭化水素基を示し、uは3〜5、x1、x2はそれぞれ独立に1〜10であり、R10はそれぞれ独立に、水素原子、または塩素原子で置換されていてもよい炭素数1〜5のアルキル基もしくはアルケニル基をそれぞれ示す。ただし、式(D21)中および式(D22)中に、Si−H基が存在する場合、R10はアルケニル基以外の基である。)
(Y−Q−)−SiR (4−v−w) (D23)
式(D23)中、Yはエポキシ基またはエポキシ基を含む環状アルキル基を、Qは炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有してもよい炭素数1〜10の2価の炭化水素基を示し、vは1または2であり、wは0または1である。Xはアルコキシ基および塩素原子から選ばれる加水分解性基を、Rは塩素原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ示し、Xおよび(Y−Q−)が複数存在する場合にはそれらは同一でも異なってもよい。)
上記式(D21)〜(D23)において、Y〜Yが示すエポキシ基を含む環状アルキル基として具体的には3,4−エポキシシクロヘキシル基等が挙げられる。式(D21)、(D22)においてY〜Yが示すアルコキシシリル基および(D23)においてXがアルコキシ基の場合の−SiR (4−v−w)としては、上記(D11)におけるY〜Yがアルコキシシリル基である場合に例示したアルコキシシリル基と同様の基が挙げられる。
(D21)、(D22)における−Q−Y、−Q−Y、−Q−Yとしては、それぞれ独立に以下の(i)〜(iv)に示される基のいずれかであることが好ましい。
(i)−(CHCHCH−C(=O)−O−)n11−(CHn12−アルコキシシリル基(ただし、n11は1または0、n12は1〜5の整数、好ましくは2または3。)
(ii)−(CHn13−エポキシ基(ただし、n13は1〜5の整数、好ましくは3。)
(iii)−(CHn14−グリシドキシ基(ただし、n14は1〜5の整数、好ましくは3。)
(iv)−(CHn15−(3,4−エポキシシクロヘキシル基)(ただし、n15は1〜5の整数、好ましくは2。)
式(D21)で示される化合物として具体的には、下記式(D21−1)で示される化合物が挙げられる。
Figure 0005775231
また、上記式(D23)で示される化合物として具体的には、下記式(D23−1)で示される化合物が挙げられる。
Figure 0005775231
エポキシ基およびアルケニル基含有のポリオルガノシロキサン(D24)は、エポキシ基を有するシロキサン単位とアルケニル基を有する2官能型シロキサン単位を含有し、質量平均分子量が1,000〜15,000であるポリオルガノシロキサンである。
上記エポキシ基を有するシロキサン単位は、RepSiO3/2で表される3官能型シロキサン単位(以下、T1ep単位と示す。)と、RepSiO2/2で表される2官能型シロキサン単位(以下、D1ep単位と示す。)と、Rep SiO1/2で表される1官能型シロキサン単位(以下、M1ep単位と示す。)とからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
なお、上記各式において、Repはエポキシ基を有する1価の有機基を示す。エポキシ基を有する1価の有機基としては、上記(ii)〜(iv)に示される基等が挙げられる。なかでも、(iii)で示される基が好ましく、3−グリシドキシプロピル基がより好ましい。Rはアルキル基(炭素数1〜8)またはアルコキシ基(炭素数1〜4)を示す。アルキル基としてはメチル基が好ましく、アルコキシ基としてはメトキシ基が好ましい。
エポキシ基を有するシロキサン単位は、上記T1ep単位、D1ep単位、M1ep単位のうちの少なくとも1種であればよいが、得られるポリオルガノシロキサン(D24)が揮発しにくいように、少なくともT1ep単位を含有することが好ましい。
アルケニル基を有する2官能型シロキサン単位は、R SiO2/2で表される単位(以下、D1vi単位と示す。)である。なお、上記式において、Rはアルケニル基、アルキル基(炭素数1〜8)およびアリール基(炭素数6〜9)から選ばれる1価の炭化水素基を示し、2つのRのうちの少なくとも1つはアルケニル基である。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等を挙げることができ、ビニル基がより好ましい。Rのアルケニル基以外の基は、アルキル基(炭素数1〜8)であることが好ましく、特にメチル基が好ましい。
ポリオルガノシロキサン(D24)は、上記T1ep単位、D1ep単位、M1ep単位から選ばれる少なくとも1種の単位と、上記D1vi単位の他に、RSiO3/2で表される3官能型シロキサン単位(以下、T1単位と示す。)、および/またはR SiO2/2で表される2官能型シロキサン単位(以下、D1単位と示す。)をさらに含有することができる。上記各式におけるRはアルキル基(炭素数1〜8)またはアリール基(炭素数6〜9)を示し、アルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
ポリオルガノシロキサン(D24)において、各シロキサン単位の構成比、すなわちT1ep単位、D1ep単位、M1ep単位から選ばれる少なくとも1種(以下、T1ep単位等と示す。)と、D1vi単位と、その他の単位(T1単位および/またはD1単位)とのモル比は、特に限定されないが、接着性付与の観点から、T1ep単位等の割合を全単位の5〜50モル%とすることが好ましい。また、上記本発明の組成物のベースポリマーとの反応性の観点から、D1vi単位の割合を全単位の1〜40モル%とすることが好ましい。
<ポリオルガノシロキサン(D24)の調製方法>
ポリオルガノシロキサン(D24)は、例えば、以下に示す方法で調製することができる。
すなわち、RepSi(ORで表される3官能性シランと、RepSi(ORで表される2官能性シランと、Rep Si(OR)で表される1官能性シランとから選ばれる少なくとも1種のエポキシ基を有するシラン化合物と、R Si(OR)で表されるアルケニル基を有するシラン化合物、および必要に応じて、RSi(ORで表される3官能性シランおよび/またはR Si(ORで表される2官能性シランを、反応容器に仕込み、液を塩基性にして加温し、部分加水分解し次いで縮合反応させる。
上記式において、Repはエポキシ基を有する1価の有機基、Rはアルキル基、Rはアルケニル基、アルキル基およびアリール基から選ばれる1価の炭化水素基、Rはアルキル基またはアリール基を示す。これらの基としては、上記したものと同様の基を例示することができる。好ましい基も上記と同様である。
次いで、得られた反応混合物からアルコールを留去した後、液状の反応混合物を中和する。その後、反応混合物から低分子量成分を除去し、脱溶媒と濃縮を行うことで、ポリオルガノシロキサン(D24)を得ることができる。
こうして得られるポリオルガノシロキサン(D24)の質量平均分子量は1,000〜15,000の範囲とする。ポリオルガノシロキサン(D24)の質量平均分子量が1,000未満の場合には、これを配合した組成物を硬化させる際の加熱工程で、あるいは硬化後の発熱や温度サイクルの際の加熱等により、揮発しやすく、接着性の低下が生じる。また、質量平均分子量が15,000を超える場合には、組成物への均一な配合が難しく、接着性を向上させる効果が現出しにくい。
(D2)成分は1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。高い接着性と優れた外観を維持する観点から、化合物(D21)の少なくとも1種と化合物(D23)の少なくとも1種を組み合わせることが好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物においては、(D)接着性付与剤は、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。好ましい組み合わせは、上記(D1)イソシアヌル酸誘導体の少なくとも1種と、上記(D2)シランまたはシロキサン化合物の少なくとも1種との組み合わせである。上記(D1)イソシアヌル酸誘導体の少なくとも1種と、上記(D2)シランまたはシロキサン化合物の少なくとも1種との含有割合は、(D1)/(D2)で示される質量比として、0.1〜3.0が好ましく、0.25〜1.5がより好ましい。付加硬化型シリコーン組成物が(D1)成分と(D2)成分をこのような割合で含有することにより、得られるシリコーン硬化物において特に高い接着性、例えば、接着力の向上に加えて多様な被接着物、具体的には、金属、特には銀等にも対応可能となる。また、得られるシリコーン硬化物に、優れた外観を付与することができる。
なお、上記(D)成分として、ヒドロシリル基や架橋性のビニル基を有する化合物を用いた場合には、得られる付加硬化型シリコーン組成物全体のヒドロシリル基とアルケニル基の割合を、すなわち、(A)成分、(B)成分、および(D)成分におけるヒドロシリル基の全量とアルケニル基の全量の割合を、例えば、アルケニル基の1モルに対してヒドロシリル基が0.9〜3.0モルとなる量に調整することが好ましい。該割合は、好ましくは1.0〜2.8モルであり、より好ましくは1.0〜2.5モルである。
[(E)成分]
(E)成分は下記一般式(3)で示されるカルボン酸金属塩である。
(RCOO)M …(3)
(Mは、Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を、kは2〜4の正数を、Rは置換または非置換の炭素数4〜17の炭化水素基を示す。)
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物においては、(E)成分のカルボン酸金属塩を含有することにより、(E)成分の接着性付与剤に起因する、得られるシリコーン硬化物における熱による収縮や硬さの変化を抑制することが可能となる。また、得られるシリコーン硬化物で、金属部材、例えば、銀電極等を被覆、封止等した場合に、これらを腐食から保護することが可能となる。
一般式(3)において、MはCe、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を示す。Mは、上記Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる1種からなってもよく、2種以上の混合物で構成されてもよい。混合物として、具体的には、Ce、La、Nd、Pr、Smの希土類元素混合物が挙げられ、セリウム(Ce)を主成分とする混合物が好ましい。なお、セリウムを主成分とする混合物とは、セリウムの含有量が混合物全量に対して50質量%超である混合物をいう。
(E)成分として用いるカルボン酸金属塩としては、式(3)における、Mがセリウム(Ce)単独、鉄(Fe)単独、またはクロム(Cr)単独のカルボン酸金属塩が好ましく、セリウム単独のカルボン酸金属塩が特に好ましい。金属、特に、銀の耐食性向上を重視する場合は、クロム単独のカルボン酸金属塩も好ましい。kは用いられる金属の価数により2〜4が与えられる。
は同種または異種の置換または非置換の炭素数4〜17の一価炭化水素基であり、このようなカルボン酸金属塩を与えるカルボン酸として、2−エチルヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸などが例示される。また、ナフテン酸等のカルボン酸混合物であってもよい。
カルボン酸金属塩として、具体的には、オクタン酸セリウム(III)、2−エチルヘキサン酸セリウム(III)、2−エチルヘキサン酸鉄(II)、2−エチルヘキサン酸鉄(III)、2−エチルヘキサン酸クロム(III)、デカン酸セリウム(IV)、デカン酸セリウム(III)等が挙げられる。オクタン酸セリウム(III)、2−エチルヘキサン酸セリウム(III)が特に好ましい。また、セリウムを主成分とする希土類元素混合物のオクタン酸塩、2−エチルヘキサン酸塩も好ましく使用できる。セリウムを主成分とする希土類元素混合物を用いると経済性の点で有利である。該混合物中のセリウム含有量は高いほど、すなわちセリウム純度が高いほど効果の点では好ましい。経済性と得られるシリコーン硬化物における熱による収縮や硬さの変化を抑制する等の効果を考慮してカルボン酸金属塩の種類が適宜選択される。
(E)成分としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、12%セリウムHex−Cem(商品名、OMG Americas Inc.社製、金属含有量:Ce;12質量%)、レア・アース−OCTOATE6%(商品名、DIC社製、2−エチルヘキサン酸希土類元素塩(希土類元素含有量;6質量%:Ce;3.1質量%、Nd;0.95質量%、Pr;0.31質量%、Sm;0.01質量%、La;1.59質量%)、ニッカオクチックス鉄(商品名、日本化学産業社製、2−エチルヘキサン酸鉄(III)(金属含有量:Fe;6質量%))、8%クロムHex−Cem(商品名、OMG Americas Inc.社製、2−エチルヘキサン酸クロム(III)(金属含有量:Cr8質量%))等が挙げられる。
なお、(E)成分として用いるカルボン酸金属塩、例えば、オクタン酸セリウム(III)、2−エチルヘキサン酸セリウム(III)、2−エチルヘキサン酸希土類元素塩、2−エチルヘキサン酸鉄(II)、(III)、2−エチルヘキサン酸クロム(III)等は、その取り扱いの容易さや組成物中のその他成分との相溶性の観点から、有機溶剤溶液として使用されるのが好ましい。このような有機溶剤としては、スタンダードソルベント、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。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物における、(E)成分であるカルボン酸金属塩の含有量は、(A)成分の100質量部に対して、金属原子換算で、すなわち前記カルボン酸金属塩が含有する金属原子の量として0.001〜0.015質量部となる量であり、好ましくは、0.002〜0.012質量部、より好ましくは、0.003〜0.010質量部である。(A)成分に対する(E)成分の含有量の割合が上記範囲であると、得られるシリコーン硬化物において、外観を良好に保ちながら、(D)成分に起因する熱による収縮および硬さの変化を抑制することができる。また、それによって、得られるシリコーン硬化物は、(D)成分による作用が十分に発揮されて優れた接着性を保持することが可能となる。さらに、得られるシリコーン硬化物により被覆、封止等される、金属、特に銀の腐食を効果的に抑制する、言い換えれば、金属、特に銀を腐食から保護することが可能となる。
[任意成分−(F)成分]
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、任意成分として、(F)成分のシリカ粉末を含有してもよい。(F)成分のシリカ粉末は、一般的にシリコーン硬化物に配合されている公知のものでよい。(F)成分は架橋前の組成物に適度の流動性、チクソ性を与え、かつ架橋して得られるポリオルガノシロキサンの架橋体に、その用途に応じて要求される高い機械的強度を付与する作用を有する。特に、(A)成分が直鎖状のポリオルガノシロキサン、例えば、ポリオルガノシロキサン(A1)のみで構成される場合、(F)成分のシリカ粉末を含有することが好ましい。
(F)成分のシリカ粉末は、上記機能を果たすために、BET法による比表面積(以下、BET比表面積という。)が、50m/g以上のものが好ましく、50〜600m/gがより好ましく、100〜400m/gが特に好ましい。シリカの種類に特に限定はないが、沈澱シリカ、煙霧質シリカ(ヒュームドシリカ)、焼成シリカ等が好適に使用される。補強性、チクソ性付与の点で、煙霧質シリカが好ましい。
このようなシリカ粉末の表面には多数のシラノール基(Si−OH基)が存在する。よって、該シリカ粉末をそのまま組成物に添加すると、増粘、顕著な可塑化戻りなどの問題を生じやすい。そのため、シリカ粉末の表面を疎水化処理することが好ましい。表面処理量は、シリカ表面のカーボン量を2.0質量%以上、より好ましくは3.0質量%以上とする量であることが好ましい。2.0質量%未満では、組成物の増粘、ポットライフの向上に効果が少ない。なお、カーボン量の上限は特に制限されないが、通常20質量%以下、好ましくは12質量%以下、特に8質量%以下である。(F)成分のシリカ粉末としては、予め粉体の状態で表面処理されたものを使用してもよい。また、シリカ粉末の表面処理は、後述する混練プロセスにおいて混練と共に行われても構わない。
シリカ粉末の表面処理方法としては、一般に周知の表面処理技術を採用することができる。表面処理剤として使用される有機ケイ素化合物としては、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、1,3−ジメチルテトラビニルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン等のヘキサオルガノジシラザン、オクタメチルトリシラザン、1,5−ジビニルヘキサメチルトリシラザン等のオクタオルガノトリシラザンなどのオルガノシラザン類、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン等のアルケニルトリアルコキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン等のジアルケニルジアルコキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン等のトリアルキルアルコキシシラン、トリビニルメトキシシラン、トリビニルエトキシシラン等のトリアルケニルアルコキシシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ジビニルジクロロシラン、トリビニルクロロシラン等のオルガノクロロシラン、およびクロロ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、ジメチルポリシロキサン(環状構造を含む)、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられ、これらの部分加水分解反応物であってもよい。なお、これらの中では、加水分解性基以外のケイ素原子に結合する置換基がメチル基であるシラン系カップリング剤、環状ジメチルポリシロキサンおよびオルガノシラザン類が好ましい。
(F)成分のシリカ粉末としては、市販品を使用してもよい。市販品としては、表面未処理の煙霧質シリカとして、アエロジル200(商品名、EVONIC製、BET比表面積:200m/g)、アエロジル300(商品名、EVONIC製、BET比表面積:300m/g)等が挙げられる。さらに、本発明においては、このような市販品を、オクタメチルシクロテトラシロキサンやヘキサメチルジシラザン等で表面処理したシリカ粉末の使用が好ましい。(F)成分は、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物における(F)成分の含有量は、組成物の粘度を適正に制御できる点から、(A)成分の100質量部に対して10質量部以下が好ましい。上記のとおり、(A)成分がポリオルガノシロキサン(A1)のみで構成される場合、(F)成分を含有することが好ましく、その含有量は(A)成分の100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、1〜4質量部がより好ましい。(F)成分であるシリカ粉末の含有量が上記範囲にあれば、組成物の粘度は適度なものとなり成形時の作業性が良好に保たれ、さらに得られるシリコーン硬化物の機械的強度や硬度等の特性も十分に保たれる。
[任意成分−(G)成分]
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、任意成分として、さらに(G)成分として付加反応抑制剤を含有してもよい。(G)成分の付加反応抑制剤は、(C)成分のヒドロシリル化反応触媒の保存中における触媒活性を低下させることなく、かつ(A)成分のアルケニル基と(B)成分のSi−H基との付加反応を抑制し、付加硬化型シリコーン組成物の保存安定性を高める働きをする。
(G)付加反応抑制剤としては、公知のものを使用することができる。例えば、1−エチニルシクロヘキサン−1−オール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−へキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、フェニルブチノ−ルなどのアセチレン系アルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−1−へキシン−3−インなどのアセチレン系化合物;これらのアセチレン系化合物とアルコキシシラン、アルコキシシロキサン、ハイドロジェンシランまたはハイドロジェンシロキサンとの反応物;テトラメチルビニルシロキサン環状体などのビニルシロキサン;ベンゾトリアゾールなどの有機窒素化合物およびその他の有機リン化合物;オキシム化合物、有機クロム化合物、マレイン酸ジアリルなどが挙げられる。
(G)成分の付加反応抑制剤の含有量は、付加硬化型シリコーン組成物の安定性が得られる量であれば特に限定されないが、(A)成分100質量部に対して0.001〜0.1質量部が好ましく、0.01〜0.05質量部がより好ましい。
なお、例えば、付加硬化型シリコーン組成物が、TPh単位を有するポリオルガノシロキサン(A2)を含む(A)成分と、TPh単位またはDPh2単位を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)を含む(B)成分を含有する場合には、比較的、保存安定性に優れることから、特に(G)成分の付加反応抑制剤を含有しなくともよい。
[その他任意成分]
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、上記(A)〜(E)の各成分を必須成分として上記の含有量で含有し、これらに任意成分として必要に応じて、上記(F)成分、(G)成分を上記の含有量で含有する。さらに、任意成分として、上記以外のポリオルガノシロキサン、粉砕シリカ(石英微粉末)、酸化アルミニウム等の上記(F)成分のシリカ粉末以外の無機充填剤、銀粉等の導電性充填剤、例えば、光半導体装置に用いる場合に、目的とする発光色を得るための蛍光体、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等の有機溶剤、染料、顔料、難燃性付与剤、耐熱性向上剤、耐酸化劣化剤、波長調整剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物の製造方法としては、各成分の添加順序は特に限定されるものではなく、(A)〜(E)の必須成分と、好ましく添加される任意成分としての(F)成分、(G)成分および上述したその他任意成分を周知の混練機で混練する方法等が挙げられる。
なお、(E)成分が有機溶剤溶液の形態で用いられる場合には、予め(A)成分と(E)成分を混合した後、混合物から有機溶剤を除去することが好ましい。その場合、有機溶剤除去後の混合物に残りの成分を加えて混練が行われる。
混練機としては、必要に応じて加熱手段および冷却手段を備えた例えばプラネタリーミキサー、3本ロール、ニーダー、品川ミキサー等が挙げられ、単独またはこれらを組み合わせて使用することができる。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物における硬化は、主として(A)成分および(B)成分を(C)成分の存在下にヒドロシリル化反応させることで行われる。この際、硬化反応は、上記付加反応抑制剤の種類やその添加量に応じて適宜調整できる。好ましい硬化の条件として、50〜200℃で60〜300分間加熱する条件等が挙げられる。このようにして得られるシリコーン硬化物は、硬質のゴム状もしくは可撓性を有するレジン状であり、優れた接着性、外観を有するとともに、熱収縮および熱による硬さの変化が抑制されたものである。また、金属部材、例えば、銀電極等を被覆、封止等した場合に、これらを腐食から保護する機能を有する。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、LED等の光半導体チップを基板に装着して封止する際に用いる、例えば、COB(チップオンボード)用の封止剤やダイアタッチ剤として優れている。またフォトダイオード、CCD、CMOS等の汎用の光半導体パッケージに広く使用することができる。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物を、例えば、封止剤やダイアタッチ剤として用いて、光半導体チップを封止した光半導体装置において、光半導体チップが装着される支持構造体は特に限定されずパッケージでもよいし、パッケージレスの支持基板、例えばセラミック基板、シリコン基板、ガラスエポキシ基板、ベークライト(エポキシ樹脂)基板、金属基板、プラスチック、具体的には、PPA(ポリフタル酸アミド樹脂)基板等でもよい。なお、本発明の付加硬化型シリコーン組成物を用いれば、特に、PPA基板に対して高接着性のシリコーン硬化物が得られる。さらに仕様に応じて得られるシリコーン硬化物が金属、例えば、銀との接着性に優れた付加硬化型シリコーン組成物とすることも可能である。また、シリコーン硬化物による被覆や封止によって、金属、例えば、銀を腐食から保護することも可能である。
以下、本発明の実施例について記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、下記の例において、粘度は25℃における測定値である。
以下の実施例および比較例においては、(A)〜(G)成分として、以下の化合物等を用いた。なお、以下の説明においてViはビニル基を、Meはメチル基を、Phはフェニル基それぞれ示す。
(A)成分:ポリオルガノシロキサン(A1)、ポリオルガノシロキサン(A2)
(ポリオルガノシロキサン(A1):直鎖状メチルビニルポリシロキサン(A11))
平均組成式;(ViMeSiO1/2)(MeSiO2/2m1(ViMeSiO2/2m2(ViMeSiO1/2)で示される、平均重合度が450(m1=448、m2=0)、粘度が5000mPa・s、1分子あたりのビニル基量が平均で2個である直鎖状メチルビニルポリシロキサン。
(ポリオルガノシロキサン(A1):直鎖状メチルビニルポリシロキサン(A12))
平均組成式;(ViMeSiO1/2)(MeSiO2/2m3(ViMeSiO2/2m4(ViMeSiO1/2)で示される、平均重合度が89(m3=75、m4=12)、粘度が200mPa・s、1分子あたりのビニル基量が平均で12個である直鎖状メチルビニルポリシロキサン。
(ポリオルガノシロキサン(A2):樹脂状メチルビニルポリシロキサン(A21))
MeSiO1/2単位、ViMeSiO2/2単位、およびSiO4/2単位からなる質量平均分子量が12,000であり、1分子あたりのビニル基量が平均で12個である樹脂状メチルビニルポリシロキサン。
(ポリオルガノシロキサン(A2):樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン(A22))
平均単位式;(PhSiO3/247.07(PhSiO2/215.23(MeSiO2/222.63(ViMeSiO2/215.04(ViMeSiO1/20.03で示される質量平均分子量が2,450、固体状であり、1分子あたりのビニル基量が平均で3.1個(1.25mmol/g)である樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン。
(ポリオルガノシロキサン(A2):樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン(A23))
平均単位式;(PhSiO3/239.99(PhSiO2/212.94(MeSiO2/232.32(ViMeSiO2/214.68(ViMeSiO1/20.07で示される質量平均分子量が2,150、粘度が30.5Pa・sであり、1分子あたりのビニル基量が平均で2.8個(1.29mmol/g)である樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン。
(ポリオルガノシロキサン(A2):樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン(A24))
平均単位式;(PhSiO3/246.62(PhSiO2/215.09(MeSiO2/229.29(ViMeSiO2/28.95(ViMeSiO1/20.05で示される質量平均分子量が2,150、粘度が300Pa・sであり、1分子あたりのビニル基量が平均で1.6個(0.75mmol/g)である樹脂状メチルフェニルビニルポリシロキサン。
(B)成分
(直鎖状メチルハイドロジェンポリシロキサン(B1))
平均組成式(MeSiO1/2)(HMeSiO2/2m5(MeSiO2/2m6(MeSiO1/2)で示される、平均重合度が41(m5=23、m6=16)、粘度が20mPa・sであり、1分子あたりのSi−H基量が平均で24個(8.8mmol/g)である直鎖状メチルハイドロジェンポリシロキサン。
(樹脂状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(B2))
組成式;(HMeSiO1/2(PhSiO3/2、1分子あたりのSi−H基量が6個(6.5mmol/g)である樹脂状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン。
(直鎖状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(B3))
1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジフェニルトリシロキサン、組成式;(HMeSiO1/2(PhSiO2/2)、1分子あたりのSi−H基量が2個(6.0mmol/g)である分子鎖両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン。
(C)成分:ヒドロシリル化反応触媒
塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体(単に「白金触媒」という)
(D)成分:接着性付与剤(D1)、接着性付与剤(D2)
接着性付与剤(D1)として、上記化合物(D11−1)〜(D11−7)を用いた。
接着性付与剤(D2)として、上記化合物(D21−1)、(D23−1)および以下の合成例1で得られた化合物(D24−1)を用いた。
(合成例1)
2リットルの反応容器に、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン185.9g(0.788モル)と、ジメチルジメトキシシラン347.1g(2.888モル)と、メチルトリメトキシシラン178.5g(1.313モル)と、メチルビニルジメトキシシラン34.7g(0.263モル)、およびトルエン105gを仕込んだ後、6Nの水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液1.02gとイオン交換水53gを投入して撹拌を行った。
液温が30℃になるまで反応容器内の混合物を加温したところ、出発物質として仕込んだ前記4種類のシラン化合物(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシランおよびメチルビニルジメトキシシラン)のメトキシ基の部分加水分解反応が開始し、発熱が始まった。加温を停止しても発熱が続き、反応混合物は透明になるとともに50℃まで昇温した。撹拌を継続して温度が低下し始めたところで、イオン交換水(この段階で加えるイオン交換水を、イオン交換水60gを加え、さらに前記部分加水分解反応を継続させた。イオン交換水の添加後、反応混合物は直ぐに透明均一になるとともに発熱が始まり、60℃まで昇温した。その後、オイルバスを用いて反応容器内を還流温度(66℃)に加熱した。そして、加熱還流状態を1時間継続した後、室温に冷却した。
次いで、得られた反応混合物にトルエン500gを加え、再び還流温度まで加熱して反応生成物であるメタノールをトルエンとともに留去した。メタノールの留去が完了してトルエンの沸点温度での還流状態になったら、冷却して室温に戻した。
こうして得られた反応混合物に氷酢酸0.72gを加えて1時間撹拌し、先に加えた水酸化ナトリウムを中和した。その後、再びオイルバスを用いて還流温度に加熱しながら、反応容器内に窒素を流し、80℃/25mmHgの減圧下で脱溶媒を行い、留去物が出なくなるまで濃縮を行った。次いで、反応容器内の液を冷却した後、セライト(米国World Minerals Inc.社製、商品名)を用いてろ過を行い、化合物(D24−1)を得た。化合物(D24−1)の共重合組成比を、重クロロホルムを溶媒とし、H−NMR(BURKER社製、装置名;ARX−400)を用いて測定した結果、各単位のモル比、T1ep単位:T1単位:D1単位:D1vi単位:メトキシ基は、15:25:55:4.5であった。質量平均分子量は7,455、粘度は321mPa・s、エポキシ基含有量は1.12mmol/gであった。
(E)成分:カルボン酸金属塩
2−エチルヘキサン酸セリウム(III)(12%セリウムHex−Cem(商品名、OMG Americas Inc.社製、金属含有量:Ce;12質量%、組成:2−エチルヘキサン酸セリウム(III);49質量%、2−エチルヘキサン酸;48質量%、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル;3質量%)を使用。)
2−エチルヘキサン酸希土類元素塩(レア・アース−OCTOATE6%(商品名、DIC社製、希土類元素含有量6質量%:Ce;3.1質量%、Nd;0.95質量%、Pr;0.31質量%、Sm;0.01質量%、La;1.59質量%))
2−エチルヘキサン酸鉄(III)(ニッカオクチックス鉄(商品名、日本化学産業社製、金属含有量:Fe;6質量%))
2−エチルヘキサン酸クロム(III)(8%クロムHex−Cem(商品名、OMG Americas Inc.社製、金属含有量:Cr;8質量%、組成:2−エチルヘキサン酸クロム(III);40質量%、2−エチルヘキサン酸;24質量%、Distillates(Petroleum), Hydrotreated middle CAS 64742-46-7;20質量%、酢酸クロム;16質量%)を使用。)
(F)成分:シリカ粉末
シリカ粉末(F1):表面をヘキサメチルジシラザンで処理された、比表面積約200m/gの煙霧質シリカ。シリカ表面のカーボン量2.5質量%。
(G)成分:付加反応抑制剤
マレイン酸ジアリル(東京化成工業社製、純度:97質量%以上)
[実施例1〜26、比較例1〜8]
表1〜5に示す組成で各成分を以下の手順で混合し、実施例1〜22および比較例1〜7の付加硬化型シリコーン組成物を製造した。表6に示す組成で各成分を以下の手順で混合し、実施例23〜26および比較例8の付加硬化型シリコーン組成物を製造した。
(A)成分に(E)成分を上記有機溶剤溶液の形態で加えて混合し、減圧下(4mmHg)120℃で2時間加熱して、有機溶剤を除去した。次いで、これに他の成分を加え、よく混練し、脱気を行って付加硬化型シリコーン組成物を得た。(E)成分を用いない場合は、有機溶剤の除去を行わず、全成分を混練し脱気を行って付加硬化型シリコーン組成物を得た。
なお、表1〜6中(C)成分の含有量は、(A)成分および(B)成分の合計質量に対する白金原子換算の含有量(ppm)である。また、(E)成分の質量部については、(E)成分の金属原子換算の質量部である。表1〜6には、(B)成分のSi−H基/(A)成分の合計のVi基(モル比)および、組成物全体、すなわち、(A)成分、(B)成分、(D)成分によるSi−H基/Vi基(モル比)を示した。
[評価]
次いで、実施例1〜26および比較例1〜8で得られた付加硬化型シリコーン組成物を以下の方法で硬化させてシリコーン硬化物試験片を作製し、得られた試験片について、以下に示す方法で、初期の硬度(TYPE A)、質量を測定し、外観を評価した。次いで、該シリコーン硬化物試験片を高温雰囲気で放置した後、同様にして硬度(TYPE A)および質量を測定し、硬度(TYPE A)変化、質量変化を評価した。
また、各例で得られた付加硬化型シリコーン組成物を用いて以下の方法でPPA基板上にシリコーン硬化物を形成し接着性を評価した。さらに、LEDチップ搭載パッケージに使用した際のAg電極に対する耐食性の評価を行った。結果を表1〜6の下欄に示す。
これらのうち、いくつかの実施例、比較例についてAg基板に対する接着性を評価した。結果を表7に示す。
(シリコーン硬化物試験片の作製)
上記で得られた各組成物を150℃、60分間の条件で硬化させて、評価用の60×25×6mmのブロック状試験片を得た。得られた試験片について硬度(TYPE A)と質量を測定し、外観を評価した。
[硬度]
得られた硬化物の試験片について、JIS K6249にしたがって、タイプA硬度計で25℃における硬度(TYPE A)を測定した。なお、得られる硬度(TYPE A)の誤差の範囲は、±1である。
[質量]
得られた硬化物の試験片について、電子分析天秤(製品名:AEU−210、島津製作所社製)を用いて質量を測定した。得られる質量の誤差の範囲は、±0.001gであり、質量変化率(%)の誤差の範囲は±0.01%である。
[外観]
以下の基準で得られた硬化物の試験片について外観を評価した。
○:透明である。
△:わずかに濁っている。
×:濁りがある。
(高温試験)
上記初期硬度、質量を測定後のシリコーン硬化物試験片を200℃の高温雰囲気に10日間放置した後、上記同様にして硬度(TYPE A)と質量を測定した。
[硬度変化、硬度変化率、質量変化率]
高温試験後の硬度(Hh)から初期硬度(Hi)を引いた値を硬度変化とした。また、(初期硬度−高温試験後の硬度)/初期硬度×100を硬度変化率(%)として求めた。さらに、(初期質量−高温試験後の質量)/初期質量×100を質量変化率(%)として求めた。なお、質量変化率は、熱による収縮をはかる指標であり、質量変化率が小さいほど熱収縮が小さいことを示す。
[PPAに対する接着性の測定]
PPA製の基板の表面に、上記各例で得られた付加硬化型シリコーン組成物を、長さ50mm、幅10mmで、厚さ1mmになるように塗布し、150℃、60分間の条件で硬化させた。その後、基板表面からシリコーン硬化物を金属ヘラで掻き取り、このときの硬化物の剥離の状態を調べた。そして、以下の基準で接着性を評価した。
○:基材の界面(表面)から硬化物を剥離することができず、硬化物が破壊する。
△:基材の界面(表面)から硬化物の一部は剥離し、硬化物の一部は破壊する。
×:基材の界面(表面)から硬化物を剥離することができる。
[銀(Ag)の耐食性の評価]
LEDチップ搭載部のキャビティ底面に10μmの厚さの銀層が配線導体となる形で被覆された銅製リードフレームを有するLEDチップ搭載の5050PKG型パッケージ(5mm×5mm×0.8mm)を準備した。このパッケージにおいて、LEDチップは青色発光(InGaN)LEDチップであり、LEDチップの電極からボンディングワイヤー(金線)が銀層(配線導体)に接続されている。このLEDパッケージのキャビティに上記各例で得られた付加硬化型シリコーン組成物を注入し、150℃の恒温槽で60分間放置し硬化させて、LED発光装置を作製して評価に用いた。
LED発光装置は20mAで発光した。LED発光装置に電流を流して発光させた状態で温湿度が85℃、85RH%の恒温恒湿槽に30日間〜90日間放置した。なお、放置した日数はそれぞれの実施例、比較例による。放置した日数に応じて、30日後、60日後、90日後にLED発光装置を取り出して銀層の表面を目視で観察し以下の基準で評価した。
○:銀層の表面に殆ど腐食が観察されない。
×:銀層の表面に黒色または黄色に変色した腐食が観察される。
ただし、比較例4においては、剥離による観察不可を「×」で示した。
Figure 0005775231
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[銀(Ag)に対する接着性の測定]
幅25mmのAg製の2枚の基板(厚さ1mm)の一方の端部を、実施例1〜5、10、23〜26および比較例1〜4、8で調製された組成物からなる厚さ1mmの層を間に挟んで長さ10mmに亘って重ね、150℃で2時間加熱して組成物層を硬化させた。このようにして作製した試験体を、室温で12時間以上放置した後、JIS K6256−2に準じて、試験体の両端を引っ張り試験機で引っ張り凝集破壊率を測定した。そして、以下の基準で接着性を評価した。結果を表7に示す。
○:凝集破壊率が60%を超える。
△:凝集破壊率が10〜60%の範囲にある。
×:凝集破壊率が10%未満である。
Figure 0005775231
表1〜4、6からわかるように実施例の付加硬化型シリコーン組成物を硬化して得られたシリコーン硬化物は、優れた接着性、外観を有するとともに、熱による収縮および硬さの変化が少ない。さらに、銀を保護する作用を有する。これに比べて、表5、6に示す比較例の付加硬化型シリコーン組成物を硬化して得られたシリコーン硬化物は、接着性、外観、硬度変化、熱収縮、銀を保護する機能の少なくとも1つが十分でない。表7から、上記実施例の付加硬化型シリコーン組成物はAg基板に対する接着性にも優れることがわかる。

Claims (10)

  1. (A)1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有し、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも有しないポリオルガノシロキサンの少なくとも2種を100質量部、
    (B)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、前記(A)成分が有するアルケニル基の合計量1モルに対して、ケイ素原子に結合した水素原子が0.9〜3.0モルとなる量、
    (C)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、
    (D)接着性付与剤として、(D1)エポキシ基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1種と、ヒドロシリル基および架橋性のビニル基から選ばれる少なくとも1種とを有するイソシアヌル酸誘導体、および(D2)エポキシ基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1種を有し、イソシアヌル環を有しないシランまたはシロキサン化合物、から選ばれる少なくとも1種の0.01〜10質量部、および
    (E)下記一般式(3)で示されるカルボン酸金属塩を、金属原子換算で0.001〜0.015質量部、
    (RCOO)M …(3)
    (Mは、Ce、Fe、Cr、La、Nd、Pr、Smから選ばれる金属原子を、kは2〜4の正数を、Rは置換または非置換の炭素数4〜17の炭化水素基を示す。)
    含有する付加硬化型シリコーン組成物。
  2. 前記(A)成分が下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン(A1)と、下記平均単位式(2)で示されるポリオルガノシロキサン(A2)からなる請求項1記載の付加硬化型シリコーン組成物。
    (R SiO1/2)(R SiO)(R SiO1/2) …(1)
    (ただし、式(1)中、Rはそれぞれ独立にアルケニル基、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基を示し、Rの少なくとも2個はアルケニル基であり、n+2で示される平均重合度は50〜2,500である。)
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2 …(2)
    (ただし、式(2)中、Rはそれぞれ独立にアルケニル基、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基を示し、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、aは正数、b、cおよびdは0または正数である。ただし、cおよびdの少なくとも一方は正数である。)
  3. 前記平均単位式(2)におけるa、b、c、dの関係が0<a/(c+d)<3かつ0≦b/(c+d)<2を満足する請求項2記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  4. 前記ポリオルガノシロキサン(A1)とポリオルガノシロキサン(A2)の合計量100質量部に対するポリオルガノシロキサン(A2)の割合が5〜100質量部である請求項2または3記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  5. 前記(A)成分が下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン(A1)を主として含み、さらに(F)シリカ粉末を0.1〜10質量部含む請求項1記載の付加硬化型シリコーン組成物。
    (R SiO1/2)(R SiO)(R SiO1/2) …(1)
    (ただし、式(1)中、Rはそれぞれ独立にアルケニル基、または、脂肪族不飽和基、エポキシ基およびアルコキシ基のいずれも含まない1価の非置換もしくは置換炭化水素基を示し、Rの少なくとも2個はアルケニル基であり、n+2で示される平均重合度は50〜2,500である。)
  6. 前記(B)ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが下記一般式(4)で示される請求項1〜5のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
    SiO(4−p−q)/2 …(4)
    (式(4)中、Rは、脂肪族不飽和基を有しない非置換または置換の1価の炭化水素基である。pおよびqは、0.7≦p≦2.1、0.001≦q≦1.0、(p+q)≦3.0を満足する正数である。)
  7. 前記(D)接着性付与剤として、前記(D1)イソシアヌル酸誘導体の少なくとも1種と、前記(D2)シランまたはシロキサン化合物の少なくとも1種とを(D1)/(D2)で示される質量比として0.1〜3.0で含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  8. さらに(G)付加反応抑制剤を0.001〜0.1質量部含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  9. 前記(A)成分、(B)成分、および(D)成分におけるヒドロシリル基の全量とアルケニル基の全量の割合は、アルケニル基の1モルに対してヒドロシリル基が0.9〜3.0モルとなる量である請求項1〜8のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  10. 光半導体素子封止用またはダイアタッチ用である請求項1〜のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211608B1 (ko) * 2014-01-17 2021-02-02 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 광학 반도체 소자용 경화성 조성물
EP3235872A4 (en) 2014-12-18 2018-07-25 Momentive Performance Materials Japan LLC Flame-retardant polyorganosiloxane composition, flame-retardant cured product, optical member, lens or cover for light source, and molding method
JP6516665B2 (ja) * 2015-10-29 2019-05-22 信越化学工業株式会社 Euvリソグラフィー用ペリクルに適した接着剤とこれを用いたペリクル
JP6480360B2 (ja) * 2016-02-18 2019-03-06 信越化学工業株式会社 半導体装置
JP6530729B2 (ja) * 2016-05-11 2019-06-12 日本特殊陶業株式会社 半硬化接着剤の製造方法、および、複合体の製造方法
JP6658295B2 (ja) 2016-05-19 2020-03-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 止水用シリコーンゴム組成物、止水用シリコーンゴム成形体およびワイヤーハーネス
JP6944120B2 (ja) * 2016-09-07 2021-10-06 日亜化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び半導体装置
JP6658428B2 (ja) * 2016-09-27 2020-03-04 信越化学工業株式会社 シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びにパワーモジュール
JP2018118940A (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 熱伝導性ポリシロキサン組成物用表面処理剤
JP6751368B2 (ja) * 2017-04-27 2020-09-02 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、該組成物の製造方法、及び光学半導体装置
WO2018206995A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Elkem Silicones France Sas Method for manufacturing a silicone elastomer article using a 3d printer
JP6797075B2 (ja) * 2017-05-18 2020-12-09 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム複合シート
JP6958031B2 (ja) * 2017-07-04 2021-11-02 信越化学工業株式会社 シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びにパワーモジュール
CN110870049B (zh) * 2017-07-06 2023-10-03 日产化学株式会社 包含含有苯基的聚硅氧烷的临时粘接剂
EP3441397B1 (de) * 2017-08-09 2019-10-09 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von 3-glycidyloxypropyltrialkoxysilanen
EP3673015B1 (en) * 2017-08-24 2024-01-03 Dow Silicones Corporation Injection moldable silicone composition
CN111065689B (zh) * 2017-12-01 2022-05-31 瓦克化学股份公司 一种聚硅氧烷组合物
TWI802631B (zh) * 2018-01-16 2023-05-21 日商信越化學工業股份有限公司 聚矽氧黏著劑組成物、硬化物、黏著膜及黏著帶
JP6923475B2 (ja) * 2018-03-23 2021-08-18 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、シリコーン硬化物、及び光半導体装置
CN110387128B (zh) * 2018-04-19 2021-11-30 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种自粘型单组份加成型硅橡胶及其制备方法
CN112020541A (zh) * 2018-05-15 2020-12-01 三键有限公司 导电性硅酮组合物及其固化物
EP3831886A4 (en) * 2018-08-02 2022-05-04 Momentive Performance Materials Japan LLC COMPOSITION OF LIQUID SILICONE RUBBER, CURED OBJECT OBTAINED THEREfrom, ARTICLE COMPRISING SUCH CURED OBJECT AND METHOD FOR PRODUCING THE SILICONE RUBBER
JP6981939B2 (ja) * 2018-08-28 2021-12-17 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置
KR20210108431A (ko) * 2018-12-26 2021-09-02 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. 경화성 실리콘 기반 조성물 및 그 용도
EP3950803B1 (en) * 2019-04-01 2024-02-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Self-adhesive silicone gel composition and silicone gel comprising cured product thereof
CN112280527B (zh) * 2020-10-23 2022-06-24 东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司 一种液态有机硅光学胶及其制备方法和应用
CN112322048A (zh) * 2020-11-03 2021-02-05 杭州之江新材料有限公司 一种有机硅凝胶组合物及其制备方法和应用
CN115612448B (zh) * 2022-12-19 2023-08-25 北京康美特科技股份有限公司 用于微型led元件的有机硅封装胶及其封装方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558253A (en) * 1978-10-25 1980-04-30 Toshiba Silicone Co Ltd Organopolysiloxane composition
JPS57137355A (en) * 1981-02-17 1982-08-24 Shin Etsu Chem Co Ltd Organopolysiloxane composition
JPH0337265A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Toshiba Silicone Co Ltd 接着性シリコーン組成物
JPH03250051A (ja) * 1990-01-30 1991-11-07 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JPH0641436A (ja) * 1992-04-09 1994-02-15 General Electric Co <Ge> 炭化水素油に対する抵抗性と調節可能な収縮性を提供するアルミノケイ酸カリウム充填剤を含有する熱硬化シリコーンゴム組成物
JP2003327833A (ja) * 2002-05-07 2003-11-19 Shin Etsu Chem Co Ltd 自己接着性オルガノポリシロキサン組成物
JP2006137797A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 自己接着性オルガノポリシロキサン組成物
JP2010065161A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Momentive Performance Materials Inc 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物
JP2010248410A (ja) * 2009-04-17 2010-11-04 Momentive Performance Materials Inc 接着性ポリオルガノシロキサン組成物
JP2011057755A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd シリコーン組成物及びその硬化物
JP2011519386A (ja) * 2008-04-16 2011-07-07 ダウ・コーニング・コーポレイション ポリマー組成物
JP2011208120A (ja) * 2010-03-09 2011-10-20 Momentive Performance Materials Inc 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物
WO2013084699A1 (ja) * 2011-12-08 2013-06-13 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 ヒドロシリル化硬化型シリコーンゴム組成物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2759904A (en) * 1955-02-25 1956-08-21 Dow Corning Organosilicon elastomers containing an iron salt of a carboxylic acid as a heat stabilizer
US2999076A (en) * 1956-08-28 1961-09-05 Dow Corning Organopolysiloxane elastomers containing silica and a carboxylic acid salt of cobalt, cerium or copper
US3082181A (en) * 1957-08-14 1963-03-19 Gen Electric Organopolysiloxane elastomers containing a filler and a carboxylic acid salt of iron or manganese
US3884950A (en) * 1973-12-13 1975-05-20 Toray Silicone Co Organopolysiloxane composition having improved heat stability
DE10154945A1 (de) * 2001-11-08 2002-08-14 Wacker Chemie Gmbh Hitzestabilen Siliconkautschuk ergebende additionsvernetzende Massen
FR2907458A1 (fr) * 2006-10-24 2008-04-25 Rhodia Recherches & Tech Composition silicone elastomere reticulant a chaud, thermiquement stable
JP5553018B2 (ja) * 2010-12-16 2014-07-16 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、光学素子封止材及び光学素子
US9440999B2 (en) * 2013-05-15 2016-09-13 Momentive Performance Materials Inc. Activation of metal salts with silylhydrides and their use in hydrosilylation reactions
JP6181877B2 (ja) * 2013-09-03 2017-08-16 ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation シリコーン封止材用添加剤
CN104745142A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 蓝星有机硅(上海)有限公司 Led封装用的固化性硅橡胶组合物

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558253A (en) * 1978-10-25 1980-04-30 Toshiba Silicone Co Ltd Organopolysiloxane composition
JPS57137355A (en) * 1981-02-17 1982-08-24 Shin Etsu Chem Co Ltd Organopolysiloxane composition
JPH0337265A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Toshiba Silicone Co Ltd 接着性シリコーン組成物
JPH03250051A (ja) * 1990-01-30 1991-11-07 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JPH0641436A (ja) * 1992-04-09 1994-02-15 General Electric Co <Ge> 炭化水素油に対する抵抗性と調節可能な収縮性を提供するアルミノケイ酸カリウム充填剤を含有する熱硬化シリコーンゴム組成物
JP2003327833A (ja) * 2002-05-07 2003-11-19 Shin Etsu Chem Co Ltd 自己接着性オルガノポリシロキサン組成物
JP2006137797A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 自己接着性オルガノポリシロキサン組成物
JP2011519386A (ja) * 2008-04-16 2011-07-07 ダウ・コーニング・コーポレイション ポリマー組成物
JP2010065161A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Momentive Performance Materials Inc 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物
JP2010248410A (ja) * 2009-04-17 2010-11-04 Momentive Performance Materials Inc 接着性ポリオルガノシロキサン組成物
JP2011057755A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd シリコーン組成物及びその硬化物
JP2011208120A (ja) * 2010-03-09 2011-10-20 Momentive Performance Materials Inc 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物
WO2013084699A1 (ja) * 2011-12-08 2013-06-13 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 ヒドロシリル化硬化型シリコーンゴム組成物

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