JP6393659B2 - Addition-curing silicone composition and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、及び該硬化物を備える半導体装置に関する。特には、短い鎖長のシロキサン分岐鎖を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含有する付加硬化型シリコーン組成物に関する。 The present invention relates to an addition-curable silicone composition, a cured product thereof, and a semiconductor device including the cured product. In particular, the present invention relates to an addition-curable silicone composition containing a branched organopolysiloxane having a siloxane branched chain having a short chain length.
付加硬化型シリコーン樹脂は耐熱、耐光性、速硬化性などに優れることから、以前よりLED等の半導体素子を封止するための封止材として用いられてきた。例えば、特許文献1には、PPAなどの熱可塑性樹脂で作られたLEDパッケージに高い接着力を示す付加硬化型シリコーン樹脂が記載されている。また、特許文献2には、光半導体素子を付加硬化型シリコーン樹脂組成物の圧縮成型によって封止する方法が記載されている。 Addition-curable silicone resins have been used as a sealing material for sealing semiconductor elements such as LEDs since they are excellent in heat resistance, light resistance, fast curing properties and the like. For example, Patent Document 1 describes an addition-curable silicone resin that exhibits high adhesion to an LED package made of a thermoplastic resin such as PPA. Patent Document 2 describes a method for sealing an optical semiconductor element by compression molding of an addition-curable silicone resin composition.
このように、付加硬化型シリコーン樹脂は半導体封止材料として広く一般的に使用されているが、その特性は未だ満足できるものではない。特に、LED封止材は、光半導体装置のON/OFFによる温度変化の内部的なストレスに加えて気温や湿度の変化などの外部ストレスにも晒されるため、耐熱、耐光性に加え、耐寒性も重要とされる。しかし従来の付加硬化型シリコーン樹脂は低温特性に十分でなく、温度変化のストレスに耐えられずクラックを生じるという問題がある。 As described above, the addition-curable silicone resin is widely used as a semiconductor sealing material, but its characteristics are not yet satisfactory. In particular, LED encapsulants are exposed to external stresses such as changes in temperature and humidity in addition to internal stresses due to temperature changes caused by ON / OFF of the optical semiconductor device. Is also important. However, conventional addition-curable silicone resins are not sufficient for low-temperature properties and have a problem that they cannot withstand the stress of temperature change and cause cracks.
特許文献3には、硬化物の低温特性を改善するために直鎖状のシリコーン鎖中に分岐構造を持たせることが記載されている。特許文献3には、CH3(H)SiO1/2単位を含むオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含む混合物を水の存在下でアルカリ触媒を用いて平衡化反応に供することで分岐状オルガノポリシロキサンを製造する方法が記載されている。また特許文献4には、アルコキシ基含有オルガノポリシロキサンと低分子オルガノポリシロキサンを酸性又は塩基性触媒の存在下で重合して得られる分岐状オルガノポリシロキサンが記載されている。しかしこれらの製造方法では主鎖と側鎖の鎖長を独立して制御することができない。得られるオルガノポリシロキサンは分岐鎖長が長くなったり、網状構造を有してしまう。その為、所望するT−M分岐構造を形成しようとしても、主鎖と側鎖の鎖長を独立して制御することができず、T−Dn−M(nは5以上)のように長い鎖長の分岐となってしまう。特許文献5にも分岐状オルガノポリシロキサンが記載されているが分岐鎖長が長く、このようなオルガノポリシロキサンでは、温度変化耐性を十分満足することができない。 Patent Document 3 describes that a linear silicone chain has a branched structure in order to improve the low temperature characteristics of the cured product. In Patent Document 3, a branched organopolysiloxane is prepared by subjecting a mixture containing an organohydrogenpolysiloxane containing CH 3 (H) SiO 1/2 units to an equilibration reaction using an alkali catalyst in the presence of water. A method of manufacturing is described. Patent Document 4 describes a branched organopolysiloxane obtained by polymerizing an alkoxy group-containing organopolysiloxane and a low molecular weight organopolysiloxane in the presence of an acidic or basic catalyst. However, in these production methods, the chain lengths of the main chain and the side chain cannot be controlled independently. The resulting organopolysiloxane has a long branched chain length or a network structure. For this reason, even if an attempt is made to form a desired TM branch structure, the chain lengths of the main chain and the side chain cannot be controlled independently, as in T-D n -M (n is 5 or more) It becomes a branch with a long chain length. Although Patent Document 5 also describes branched organopolysiloxanes, the branched chain length is long, and such organopolysiloxanes cannot sufficiently satisfy temperature change resistance.
本発明は上記問題を鑑み成されたものであり、低温特性が良好であり温度変化耐性に優れる硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物、および該組成物の硬化物によって半導体素子が封止された高信頼性を有する半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an addition-curable silicone composition that gives a cured product having good low-temperature characteristics and excellent temperature change resistance, and a semiconductor element sealed with the cured product of the composition. Another object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device.
本発明者らは鋭意検討した結果、下記式(1)で表される、分岐鎖長が短く(即ち、シロキサン単位数1〜4個からなる)、アルケニル基とヒドロシリル基を一分子中に有する分岐状オルガノポリシロキサンを含む付加硬化型シリコーン組成物の硬化物が、低温及び高温特性が良好であり、温度変化耐性に優れ、高信頼性を有する半導体装置を提供することを見出し、本発明を成すに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have a short branched chain length (that is, composed of 1 to 4 siloxane units) represented by the following formula (1), and have an alkenyl group and a hydrosilyl group in one molecule. A cured product of an addition-curable silicone composition containing a branched organopolysiloxane has been found to provide a semiconductor device having excellent low temperature and high temperature characteristics, excellent temperature change resistance, and high reliability. It came to be accomplished.
即ち、本発明は、下記(A)及び(B)成分を含む付加硬化型シリコーン組成物を提供する。
(A)下記式(1)で示される、分岐状オルガノポリシロキサン
及び
(B)ヒドロシリル化触媒 触媒量。
That is, the present invention provides an addition-curable silicone composition containing the following components (A) and (B).
(A) Branched organopolysiloxane represented by the following formula (1)
And (B) hydrosilylation catalyst, catalytic amount.
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、同程度の鎖長を有する直鎖状オルガノポリシロキサンを含む組成物、及び長い分岐鎖(特には、シロキサン単位数が5以上)を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含む組成物に比べてガラス転移温度が低い硬化物を与える。また、得られる硬化物は低温特性が良好であり、温度変化耐性に優れ、耐クラック性などが改善される。従って、本発明の付加硬化型シリコーン組成物の硬化物により、半導体素子を封止することにより、信頼性に優れる半導体装置を提供できる。また、本発明におけるオルガノポリシロキサンはヒドロシリル基とアルケニル基を分子内に同時に有するために、硬化触媒との2成分のみで硬化物を得ることができ、製造コストを安価にすることができる。 The addition-curable silicone composition of the present invention includes a composition containing a linear organopolysiloxane having the same chain length, and a branched organopolysiloxane having a long branched chain (particularly, having 5 or more siloxane units). A cured product having a glass transition temperature lower than that of a composition containing siloxane is obtained. In addition, the obtained cured product has good low temperature characteristics, excellent temperature change resistance, and improved crack resistance and the like. Therefore, a semiconductor device excellent in reliability can be provided by sealing the semiconductor element with the cured product of the addition-curable silicone composition of the present invention. Moreover, since the organopolysiloxane in this invention has a hydrosilyl group and an alkenyl group in a molecule | numerator simultaneously, a hardened | cured material can be obtained only with two components with a curing catalyst, and manufacturing cost can be made cheap.
以下、本発明について詳細に説明する。
(A)分岐状ポリオルガノシロキサン
本発明の組成物は、下記式(1)で表される、シロキサン単位数1〜4個からなる分岐鎖を少なくとも1つ有し、1分子中に少なくとも1つのアルケニル基及び少なくとも1つのヒドロシリル基を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含有することを特徴とする。
(A) Branched polyorganosiloxane The composition of the present invention has at least one branched chain composed of 1 to 4 siloxane units represented by the following formula (1), and has at least one in one molecule. It contains a branched organopolysiloxane having an alkenyl group and at least one hydrosilyl group.
R1は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数1〜12の、好ましくは1〜8の飽和炭化水素基又は炭素数6〜12の、好ましくは6〜10の芳香族炭化水素基である。置換または非置換の飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、グリシジルオキシ基、メタクリルオキシ基、メルカプト基、又はアミノ基で置換したもの、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基;β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、3−メタクリルオキシプロピル基、3−グリシジルオキシプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−アミノプロピル基が例示される。この中でも、メチル基、シクロヘキシル基などが好ましく、特にはメチル基が好ましい。また、置換または非置換の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基やベンジル基、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などが挙げられる。これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子またはシアノ基で置換したものであってもよい。中でも、フェニル基、トリル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。 R 1 is independently of each other a substituted or unsubstituted, saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms. It is. Examples of the substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an octyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; and a carbon atom of these groups A part or all of the hydrogen atoms bonded to is substituted with a halogen atom such as fluorine, bromine or chlorine, a cyano group, a glycidyloxy group, a methacryloxy group, a mercapto group, or an amino group, for example, a trifluoropropyl group, Halogenated monovalent hydrocarbon groups such as chloropropyl group; cyanoalkyl groups such as β-cyanoethyl group and γ-cyanopropyl group, 3-methacryloxypropyl group, 3-glycidyloxypropyl group, 3-mercaptopropyl group, 3 -Aminopropyl group is exemplified. Among these, a methyl group, a cyclohexyl group and the like are preferable, and a methyl group is particularly preferable. Examples of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as phenyl group, tolyl group and naphthyl group, and aralkyl groups such as benzyl group, phenylethyl group and phenylpropyl group. One or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a halogen atom such as fluorine, bromine or chlorine or a cyano group. Of these, a phenyl group and a tolyl group are preferable, and a phenyl group is particularly preferable.
R3は、互いに独立に、水素原子、置換または非置換の炭素数1〜12の、好ましくは1〜8の飽和炭化水素基、及び置換または非置換の炭素数6〜12の、好ましくは6〜10の芳香族炭化水素基、及び炭素数2〜10の、好ましくは2〜8のアルケニル基から選ばれる基である。飽和炭化水素基及び芳香族炭化水素基は上記R1の為に例示したものと同じものが挙げられる。中でもメチル基、及びフェニル基が好ましい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ヘキセニル基、及びスチリル基などが挙げられ、ビニル基、及びアリル基が好ましく、特にはビニル基が好ましい。ただし、R3で示される基の少なくとも1つは水素原子であり、且つ、少なくとも1つはアルケニル基である。好ましくは、上記式(1)で表される化合物は、1分子中に少なくとも2つのヒドロシリル基を有し、且つ少なくとも2つのアルケニル基を有するのがよい。ヒドロシリル基及びアルケニル基は夫々、末端に存在しても、分子鎖に存在してもよい。特には、両末端にヒドロシリル基を有しアルケニル基を分子鎖に有する構造、又は、両末端にアルケニル基を有しヒドロシリル基を分子鎖に有する構造が好ましい。 R 3 , independently of each other, is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted C 1-12, preferably 1-8 saturated hydrocarbon group, and a substituted or unsubstituted C 6-12, preferably 6 Is a group selected from 10 to 10 aromatic hydrocarbon groups and 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 alkenyl groups. Examples of the saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are the same as those exemplified for R 1 above. Of these, a methyl group and a phenyl group are preferable. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a hexenyl group, and a styryl group. A vinyl group and an allyl group are preferable, and a vinyl group is particularly preferable. However, at least one of the groups represented by R 3 is a hydrogen atom, and at least one is an alkenyl group. Preferably, the compound represented by the formula (1) has at least two hydrosilyl groups in one molecule and at least two alkenyl groups. The hydrosilyl group and the alkenyl group may be present at the terminal or in the molecular chain, respectively. In particular, a structure having hydrosilyl groups at both ends and an alkenyl group in the molecular chain, or a structure having alkenyl groups at both ends and a hydrosilyl group in the molecular chain is preferable.
R4は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、または炭素数6〜12の芳香族炭化水素基から選ばれる基である。置換または非置換の飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、グリシジルオキシ基、メタクリルオキシ基、メルカプト基、又はアミノ基で置換したもの、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基;β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、3−メタクリルオキシプロピル基、3−グリシジルオキシプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−アミノプロピル基が例示される。飽和炭化水素基の中でも、メチル基、シクロヘキシル基が好ましい。置換または非置換の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基やベンジル基、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など上記R1の為に例示したものと同じものが挙げられる。中でもフェニル基が好ましい。特には、R4はメチル基、及びフェニル基が好ましい。 R 4 is a group selected from a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, independently of each other. The substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group includes an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; a hydrogen bonded to a carbon atom of these groups Some or all of the atoms substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine, chlorine, cyano group, glycidyloxy group, methacryloxy group, mercapto group, or amino group, such as trifluoropropyl group, chloropropyl group, etc. A halogenated monovalent hydrocarbon group; a cyanoalkyl group such as β-cyanoethyl group, γ-cyanopropyl group, 3-methacryloxypropyl group, 3-glycidyloxypropyl group, 3-mercaptopropyl group, 3-aminopropyl group Is exemplified. Of the saturated hydrocarbon groups, a methyl group and a cyclohexyl group are preferable. Examples of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, and naphthyl group, and aralkyl groups such as benzyl group, phenylethyl group, and phenylpropyl group, and those exemplified for R 1 above. The same thing is mentioned. Of these, a phenyl group is preferred. In particular, R 4 is preferably a methyl group or a phenyl group.
kは互いに独立に0〜3の整数であり、好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは1である。特には両末端のkが同じ値であるのが好ましい。両末端のkが共に0であってもよく、この場合は分子鎖にアルケニル基及びヒドロシリル基を夫々1個以上有すればよい。アルケニル基であるR3は分子鎖に存在してもよいし、末端に1〜3個存在することもできる。従って末端に存在するR3がアルケニル基である場合は、kは互いに独立に1〜3の整数であり、好ましくは1であり、特には両末端にあるkが共に1であるのがよい。水素原子であるR3は、原料の入手しやすさなどの観点から、末端に1つのみ存在するか分子鎖に存在するのが好ましい。従って、末端に存在するR3が水素原子の場合は、両末端にあるkが共に1であるのがよい。xは0〜3の整数であり、好ましくは0又は1であり、特に好ましくは0である。aは1〜100の整数であり、好ましくは1〜75の整数であり、より好ましくは1〜50の整数である。bは0〜300の整数であり、好ましくは1〜230の整数であり、より好ましくは1〜110の整数である。ただし、好ましくは1≦a+b≦300であり、より好ましくは1≦a+b≦250であり、さらに好ましくは1≦a+b≦200である。また、0.01≦a/(a+b)≦1.0、特には0.03≦a/(a+b)≦1.0であるのがよい。 k is an integer of 0 to 3, independently of each other, preferably 0 or 1, and more preferably 1. In particular, it is preferable that k at both ends have the same value. Both k at both ends may be 0. In this case, it is sufficient that each molecular chain has one or more alkenyl groups and hydrosilyl groups. R 3 which is an alkenyl group may be present in the molecular chain or may be present at 1 to 3 at the terminal. Accordingly, when R 3 present at the terminal is an alkenyl group, k is independently an integer of 1 to 3, preferably 1, and in particular, both k at both terminals are preferably 1. R 3 which is a hydrogen atom is preferably present only at the terminal or in the molecular chain from the viewpoint of availability of raw materials. Therefore, when R 3 present at the terminal is a hydrogen atom, both k at both terminals are preferably 1. x is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and particularly preferably 0. a is an integer of 1 to 100, preferably an integer of 1 to 75, and more preferably an integer of 1 to 50. b is an integer of 0-300, preferably an integer of 1-230, more preferably an integer of 1-110. However, 1 ≦ a + b ≦ 300 is preferable, 1 ≦ a + b ≦ 250 is more preferable, and 1 ≦ a + b ≦ 200 is more preferable. Further, 0.01 ≦ a / (a + b) ≦ 1.0, particularly 0.03 ≦ a / (a + b) ≦ 1.0 is preferable.
上記分岐状オルガノポリシロキサンは好ましくはR1で示される基の少なくとも1が芳香族炭化水素基であるのがよい。特には、上記分岐状オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合する1価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち3%以上90%以下となる個数で有するのが好ましく、さらに好ましくは5%以上で有するのがよい。上限は、好ましくは80%以下であるのがよい。芳香族炭化水素基を好ましくは上記範囲となる量で有することにより、得られる硬化物は高い屈折率、及び低ガス透過性を有するため、半導体素子を封止するために好適に用いることができる。 The branched organopolysiloxane and it is preferably at least one of the groups represented by R 1 is an aromatic hydrocarbon group. In particular, the branched organopolysiloxane has a monovalent aromatic hydrocarbon group bonded to a silicon atom in a number of 3% to 90% of the total number of all substituents bonded to the silicon atom. It is preferable to have 5% or more. The upper limit is preferably 80% or less. By having an aromatic hydrocarbon group in an amount preferably in the above range, the resulting cured product has a high refractive index and low gas permeability, and thus can be suitably used for sealing a semiconductor element. .
また、(A)成分中のアルケニル基の合計数に対するヒドロシリル基の数が0.4〜4となる量が好ましく、より好ましくは0.6〜2となる量であり、更に好ましくは0.8〜1.6となる量である。上記下限値未満ではSiH基が不足するため硬化不良となるため好ましくなく、上記上限値を超えると残存SiH基による脱水素などの副反応が生じやすくなるので好ましくない。なお、後述する(C)成分を含む場合は、(A)および(C)成分中のアルケニル基の合計数が上記の範囲となるよう調整すればよい。また、後述する(D)成分を含む場合には、(A)および(D)成分中のヒドロシリル基の合計数が上記範囲を満たすように調整すればよい。 Moreover, the quantity from which the number of hydrosilyl groups with respect to the total number of the alkenyl groups in (A) component is 0.4-4 is preferable, More preferably, it is the quantity used as 0.6-2, More preferably, it is 0.8. It is the quantity which becomes -1.6. If it is less than the above lower limit, SiH groups are insufficient, resulting in poor curing, and if it exceeds the above upper limit, side reactions such as dehydrogenation due to residual SiH groups are likely to occur. In addition, what is necessary is just to adjust so that the total number of the alkenyl group in (A) and (C) component may become said range, when (C) component mentioned later is included. Moreover, what is necessary is just to adjust so that the total number of the hydrosilyl group in (A) and (D) component may satisfy | fill the said range, when (D) component mentioned later is included.
以下、上記分岐状オルガノポリシロキサンの製造方法を説明する。
上記分岐状オルガノポリシロキサンは、下記式(3)で示される片末端ケイ素原子に二つの加水分解性基が結合したオルガノシロキサンを分岐鎖導入のための原料とし、該オルガノシロキサンを縮合反応させることを特徴とする製造方法により得られる。該縮合反応は触媒存在下で行われるのが好ましい。
The branched organopolysiloxane is obtained by subjecting an organosiloxane in which two hydrolyzable groups are bonded to one terminal silicon atom represented by the following formula (3) as a raw material for introducing a branched chain, and subjecting the organosiloxane to a condensation reaction. It is obtained by the manufacturing method characterized by these. The condensation reaction is preferably performed in the presence of a catalyst.
上記式(3)中、R2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。この中でも、メチル基、及びエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。 In the above formula (3), examples of R 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, a hexyl group, and a cyclohexyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable.
上記式(3)で示されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、1,1,1,3−テトラメチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1−フェニル−1,1,3−トリメチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1,3−ジメチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1,3−ジメチル−3,3−ジエトキシジシロキサン、1,1,1−トリフェニル−3−メチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,1−トリメチル−3−フェニル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,3−ジフェニル−1,1−ジメチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3−フェニル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,1−トリフェニル−3−フェニル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3−シクロヘキシル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3−グリシジルオキシプロピル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3−トリフルオロプロピル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,1,3,3,5−ヘキサメチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1−ジフェニル−1,3,3,5−テトラメチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1−トリフェニル−3,3,5−トリメチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメチル−5−フェニル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,5−トリフェニル−1,3,3−トリメチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1,5−テトラフェニル−3,3−トリメチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1,5−テトラメチル−3,3−ジフェニル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1−トリメチル−3,3,5−トリフェニル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,1,3,3,5−ヘキサフェニル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3−ビニル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3,3−ジメトキシジシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3,3−ジフェニル−5−メチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3,5,7−トリフェニル−3,5,7−トリメチル−9−メチル−9,9−ジメトキシペンタシロキサン、1,1−ジフェニル−1−メチル−3,5,7−トリ(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7−トリメチル−9−メチル−9,9−ジメトキシペンタシロキサン、及び1,1−ジフェニル−1−メチル−3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3−ジメトキシジシロキサンが挙げられる。 Examples of the organopolysiloxane represented by the above formula (3) include 1,1,1,3-tetramethyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1-phenyl-1,1,3-trimethyl-3,3. -Dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1,3-dimethyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1,3-dimethyl-3,3-diethoxydisiloxane, 1,1, 1-triphenyl-3-methyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,1-trimethyl-3-phenyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,3-diphenyl-1,1-dimethyl-3 , 3-dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3-phenyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,1-triphenyl-3-phenyl-3, -Dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3-cyclohexyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3-glycidyloxypropyl-3,3-dimethoxydisiloxane 1,1-diphenyl-1-methyl-3-trifluoropropyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,1,3,3,5-hexamethyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1 -Diphenyl-1,3,3,5-tetramethyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,1-triphenyl-3,3,5-trimethyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1 , 1,3,3-pentamethyl-5-phenyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,5-triphenyl-1,3,3-trimethyl 5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,1,5-tetraphenyl-3,3-trimethyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,1,5-tetramethyl-3,3-diphenyl- 5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,1-trimethyl-3,3,5-triphenyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1,1,3,3,5-hexaphenyl-5, 5-dimethoxytrisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3-vinyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3,3-dimethoxydisiloxane, 1,1- Diphenyl-1-methyl-3,3-diphenyl-5-methyl-5,5-dimethoxytrisiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3,5,7-triphenyl-3,5 7-trimethyl-9-methyl-9,9-dimethoxypentasiloxane, 1,1-diphenyl-1-methyl-3,5,7-tri (3,3,3-trifluoropropyl) -3,5,7 -Trimethyl-9-methyl-9,9-dimethoxypentasiloxane and 1,1-diphenyl-1-methyl-3- (3,3,3-trifluoropropyl) -3,3-dimethoxydisiloxane .
上記式(3)で示される化合物を、単独であるいは他の有機ケイ素化合物と、好ましくは触媒存在下で、縮合反応させて、下記式(4)で示されるオルガノポリシロキサンを生成し(以下、縮合反応段階という)、該オルガノポリシロキサンの末端を他の有機ケイ素化合物と反応させて封鎖することで、上記式(1)で表される分岐状オルガノポリシロキサンを製造する(以下、末端封鎖反応段階という)。末端封鎖反応は任意で触媒存在下で行ってよい。
上記式(3)で示される化合物と反応させる有機ケイ素化合物としては、R1R3SiX2(式中、R1及びR3は上記の通りであり、Xは加水分解性基またはハロゲン原子である)で示される有機ケイ素化合物及び下記式(5)で示される有機ケイ素化合物から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
R1R3SiX2で示される有機ケイ素化合物としては、例えば、ジメチルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ベンジルメチルジクロロシランなどのクロロシラン類;ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ベンジルメチルジエトキシシランなどのアルコキシシラン;ジフェニルシランジオール、ベンジルメチルシランジオール、ジベンジルシランジオールなどのジシラノール類などが挙げられる。中でもジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルシランジオールなどが好ましい。 Examples of the organosilicon compound represented by R 1 R 3 SiX 2 include chlorosilanes such as dimethyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, and benzylmethyldichlorosilane; dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, and diphenyldimethoxy. Alkoxysilanes such as silane, benzylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and benzylmethyldiethoxysilane; disilanols such as diphenylsilanediol, benzylmethylsilanediol, and dibenzylsilanediol Etc. Of these, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenylsilanediol and the like are preferable.
上記式(5)で示される有機ケイ素化合物としては、例えば、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン−1,3−ジオール、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ジメトキシトリシロキサン、1,3,5−トリフェニル−1,3,5−トリメチル−1,5−ジメトキシトリシロキサン、1,3,5−トリフェニル−1,3,5−トリメチルトリシロキサン−1,5−ジオール、1,1,3,3,5,5−ヘキサフェニル−1,5−ジメトキシトリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサフェニルトリシロキサン−1,5−ジオール、及び1,3,5−トリ(トリフルオロプロピル)−1,3,5−トリメチルトリシロキサン−1,5−ジオール、及びこれら化合物のオリゴマー又はポリマーが挙げられる。 Examples of the organosilicon compound represented by the above formula (5) include 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane-1, 3-diol, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-dimethoxytrisiloxane, 1,3,5-triphenyl-1,3,5-trimethyl-1,5-dimethoxytrisiloxane 1,3,5-triphenyl-1,3,5-trimethyltrisiloxane-1,5-diol, 1,1,3,3,5,5-hexaphenyl-1,5-dimethoxytrisiloxane, , 1,3,3,5,5-hexaphenyltrisiloxane-1,5-diol and 1,3,5-tri (trifluoropropyl) -1,3,5-trimethyltrisiloxane-1,5- Diol, and Oligomers or polymers of these compounds.
また、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのハロゲンや酸素、窒素、硫黄原子を含む炭化水素基を有するシラン類を縮合させてもよい。 Alternatively, silanes having a hydrocarbon group containing halogen, oxygen, nitrogen, sulfur atoms such as 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-aminopropylmethyldimethoxysilane may be condensed. Good.
上記式(4)で表される化合物は、例えば、下記式(6)、(7)、又は(8)で示される有機ケイ素化合物とさらに反応させることにより、末端が封鎖され、上記式(1)で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得ることができる。
上記において、Xは加水分解性基またはハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。加水分解性基は−ORで示される基であり、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であるのがよい。該加水分解性基としては、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、及びイソプロポキシ基が挙げられる。中でも塩素原子、ヒドロキシ基、及びメトキシ基が好ましく、特にはヒドロキシ基、及びメトキシ基が好ましい。 In the above, X is a hydrolyzable group or a halogen atom. Examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. The hydrolyzable group is a group represented by -OR, and R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the hydrolyzable group include a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropoxy group. Of these, a chlorine atom, a hydroxy group, and a methoxy group are preferable, and a hydroxy group and a methoxy group are particularly preferable.
上記式(6)、(7)、又は(8)で示される有機ケイ素化合物としては、例えば1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラビニル−1,3−ジメチルジシロキサン、ヘキサビニルジシロキサン、及び1,3−ジメチル−1,3−ジフェニル−1,3−ジビニルジシロキサンなどのジシロキサン類;1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,3−ジフェニル−1,3−ジメチルジシラザン、1,1,3,3−テトラフェニルジシラザン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,1,3,3−テトラビニル−1,3−ジメチルジシラザン、ヘキサビニルジシラザン、及び1,3−ジメチル−1,3−ジフェニル−1,3−ジビニルジシラザンなどのシラザン類;及び、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1,5−ジビニル−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサン、1,9−ジビニル−1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサン、1,1,3,5,5−ペンタメチル−3−フェニルトリシロキサン、1,5−ジビニル−1,1,3,5,5−ペンタメチル−3−フェニルトリシロキサン、1,1,3,5,7,9,9−ヘプタメチル−3,5,7−トリフェニルペンタシロキサン、1,9−ジビニル−1,1,3,5,7,9,9−ヘプタメチル−3,5,7−トリフェニルペンタシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジフェニルトリシロキサン、1,5−ジビニル−1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジフェニルトリシロキサン、1,5−ジメチル−1,3,3,5−テトラフェニルトリシロキサン、1,5−ジビニル−1,5−ジメチル−1,3,3,5−テトラフェニルトリシロキサン、1,1,9,9−テトラメチル−3,3,5,5,7,7−ヘキサフェニルペンタシロキサン、及び1,9−ジビニル−1,1,9,9−テトラメチル−3,3,5,5,7,7−ヘキサフェニルペンタシロキサンなどのシロキサンオリゴマーまたはポリマー類などが挙げられる。 Examples of the organosilicon compound represented by the above formula (6), (7), or (8) include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and 1,3-diphenyl-1,3-dimethyldisiloxane. 1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetravinyl-1,3-dimethyldi Disiloxanes such as siloxane, hexavinyldisiloxane, and 1,3-dimethyl-1,3-diphenyl-1,3-divinyldisiloxane; 1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3- Diphenyl-1,3-dimethyldisilazane, 1,1,3,3-tetraphenyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,1,3,3- Tetravinyl Silazanes such as 1,3-dimethyldisilazane, hexavinyldisilazane, and 1,3-dimethyl-1,3-diphenyl-1,3-divinyldisilazane; and 1,1,3,3,5,5 Hexamethyltrisiloxane, 1,5-divinyl-1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-deca Methylpentasiloxane, 1,9-divinyl-1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-decamethylpentasiloxane, 1,1,3,5,5-pentamethyl-3-phenyl Trisiloxane, 1,5-divinyl-1,1,3,5,5-pentamethyl-3-phenyltrisiloxane, 1,1,3,5,7,9,9-heptamethyl-3,5,7-tri Phenylpentasiloxane, 1,9-divinyl-1 1,3,5,7,9,9-heptamethyl-3,5,7-triphenylpentasiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-diphenyltrisiloxane, 1,5-divinyl- 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-diphenyltrisiloxane, 1,5-dimethyl-1,3,3,5-tetraphenyltrisiloxane, 1,5-divinyl-1,5-dimethyl- 1,3,3,5-tetraphenyltrisiloxane, 1,1,9,9-tetramethyl-3,3,5,5,7,7-hexaphenylpentasiloxane, and 1,9-divinyl-1, Examples include siloxane oligomers or polymers such as 1,9,9-tetramethyl-3,3,5,5,7,7-hexaphenylpentasiloxane.
上記反応に使用される触媒は、酸触媒、塩基性触媒、及び金属元素化合物触媒より選ばれる少なくとも1種であるのがよい。金属元素化合物触媒としては、周期表第2族元素の水酸化物、周期表第2族元素の水酸化物の水和物、周期表第2族元素の酸化物、及び周期表第3〜第15族に属する金属元素の水酸化物または酸化物が好適である。酸触媒としては、希塩酸及び酢酸が好ましく、特には希塩酸が好ましい。塩基性触媒としては、トリエチルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドライドが好ましく、特にはトリエチルアミンが好ましい。 The catalyst used in the above reaction may be at least one selected from an acid catalyst, a basic catalyst, and a metal element compound catalyst. Examples of the metal element compound catalyst include hydroxides of Group 2 elements of the periodic table, hydroxides of Group 2 elements of the periodic table, oxides of Group 2 elements of the periodic table, and periodic tables 3 to 3. A hydroxide or oxide of a metal element belonging to Group 15 is preferred. As the acid catalyst, dilute hydrochloric acid and acetic acid are preferable, and dilute hydrochloric acid is particularly preferable. As the basic catalyst, triethylamine and tetramethylammonium hydride are preferable, and triethylamine is particularly preferable.
金属元素化合物触媒としては、水酸化ラジウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ベリリウム、水酸化バリウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、水酸化ランタン(III)、水酸化セリウム(IV)、水酸化ジルコニウム(IV)、水酸化鉄(II)、水酸化鉄(III)、水酸化コバルト(II)、水酸化ニッケル(II)、水酸化銅(II)、水酸化金(III)、水酸化亜鉛(II)、水酸化カドミウム(II)、水酸化アルミニウム(III)、水酸化インジウム(III)、水酸化タリウム(I)、水酸化鉛(II)、水酸化ビスマス(III)、酸化マンガン(IV)、及び酸化鉄(II)、酸化銅(II)が挙げられる。中でも、入手性などの観点から、周期表第2族元素の水酸化物、及び周期表第3〜第15族に属する金属元素の水酸化物が好ましい。特には、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化ランタン(III)、水酸化アルミニウム(III)、水酸化鉄(II)、水酸化鉄(III)、及び水酸化銅(II)が好ましい。また、上記周期表第2族元素の水酸化物の水和物であってもよい。特には水酸化バリウム八水和物、水酸化バリウム一水和物、及び水酸化ストロンチウム八水和物が好ましい。 Metal element compound catalysts include radium hydroxide, barium hydroxide, strontium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, beryllium hydroxide, barium hydroxide, barium hydroxide, strontium hydroxide, barium oxide, strontium oxide, oxidation Calcium, magnesium oxide, beryllium oxide, lanthanum hydroxide (III), cerium hydroxide (IV), zirconium hydroxide (IV), iron hydroxide (II), iron hydroxide (III), cobalt hydroxide (II), Nickel (II) hydroxide, copper (II) hydroxide, gold (III) hydroxide, zinc (II) hydroxide, cadmium hydroxide (II), aluminum (III) hydroxide, indium (III) hydroxide, water Thallium oxide (I), lead hydroxide (II), bismuth hydroxide (III), manganese oxide (IV , And iron oxide (II), include copper (II) oxide. Among these, from the viewpoint of availability and the like, hydroxides of Group 2 elements of the periodic table and hydroxides of metal elements belonging to Groups 3 to 15 of the periodic table are preferable. In particular, barium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, strontium hydroxide, lanthanum hydroxide (III), aluminum hydroxide (III), iron hydroxide (II), iron hydroxide (III), and hydroxide Copper (II) is preferred. Further, it may be a hydroxide hydrate of the Group 2 element of the periodic table. In particular, barium hydroxide octahydrate, barium hydroxide monohydrate, and strontium hydroxide octahydrate are preferable.
金属元素化合物触媒は、予めシランカップリング剤で表面処理されているのが好ましい。該シランカップリング剤は従来公知のものを使用することができる。特には、触媒の分散性の観点から、縮合反応に付する有機ケイ素化合物、特にはアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物に類似した構造を有するものが望ましい。該シランカップリング剤としては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロ−プロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオ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、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメトキシ−1,3,5−トリメチルトリシロキサン、1,1,5,5−テトラメトキシ−1,3,5−トリメチルトリシロキサン−3−オール、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジスチリルジメトキシシラン、ジペンタフルオロフェニルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。中でも、トリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及び3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。 The metal element compound catalyst is preferably surface-treated with a silane coupling agent in advance. A conventionally well-known thing can be used for this silane coupling agent. In particular, from the viewpoint of the dispersibility of the catalyst, those having a structure similar to an organosilicon compound subjected to a condensation reaction, particularly an organosilicon compound containing an alkoxy group, are desirable. Examples of the silane coupling agent include trimethoxysilane, triethoxysilane, methyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, styryltrimethoxysilane, 3,3,3-tri Fluoro-propyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 1,1,3,3,5,5-hexamethoxy-1,3,5-trimethyltrisiloxane, 1,1,5,5-tetramethoxy-1,3,5- Trimethyl Polysiloxane-3-ol, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyl dimethoxysilane, diphenyl dimethoxysilane, distyryl dimethoxysilane, di pentafluorophenyl dimethoxysilane, such as hexamethyldisilazane. Of these, trimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane are preferable.
上記シランカップリング剤による金属元素化合物触媒の表面処理は従来公知の方法に従えばよい。例えば、湿式法や乾式法などを用いることができる。金属元素化合物触媒とシランカップリング剤との混合割合は特に限定されるものではないが、触媒活性を損なわないためには、金属元素化合物触媒100質量部に対してシランカップリング剤0.001〜10質量部、好ましくは0.01〜5質量部であることが好ましい。 The surface treatment of the metal element compound catalyst with the silane coupling agent may be performed by a conventionally known method. For example, a wet method or a dry method can be used. The mixing ratio of the metal element compound catalyst and the silane coupling agent is not particularly limited, but in order not to impair the catalytic activity, the silane coupling agent 0.001 to 100 parts by mass of the metal element compound catalyst. It is preferable that it is 10 mass parts, Preferably it is 0.01-5 mass parts.
上記触媒の量は、縮合反応が十分進行する量であればよく、特に限定されない。例えば、酸塩基触媒の場合には、有機ケイ素化合物と触媒の合計重量に対して0.1〜10重量%となる量が好ましく、0.5〜5重量%となる量がより好ましく、上記金属元素化合物を触媒として用いる場合には、有機ケイ素化合物と触媒の合計重量に対して0.01〜20重量%となる量、好ましくは0.1〜10重量%となる量、より好ましくは0.2〜9重量%となる量、さらに好ましくは0.5〜5重量%となる量がよい。触媒の量が上記範囲内であれば、縮合反応において十分な触媒効果を得ることができるため好ましい。 The amount of the catalyst is not particularly limited as long as the condensation reaction proceeds sufficiently. For example, in the case of an acid-base catalyst, the amount is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight based on the total weight of the organosilicon compound and the catalyst. When an elemental compound is used as the catalyst, the amount is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the organosilicon compound and the catalyst. The amount is 2 to 9% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. If the amount of the catalyst is within the above range, it is preferable because a sufficient catalytic effect can be obtained in the condensation reaction.
上記式(6)で示されるオルガノシラン化合物としてクロロシラン化合物を使用し、水の存在下で反応させる場合は、発生する塩酸が触媒の働きをするため、触媒を添加しなくてよい。 When a chlorosilane compound is used as the organosilane compound represented by the above formula (6) and the reaction is performed in the presence of water, the generated hydrochloric acid functions as a catalyst, so that it is not necessary to add a catalyst.
上記縮合反応及び末端封鎖反応は少なくとも1種の溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒は、反応速度および反応率を調整するため、または生成物の希釈剤として用いられる。該溶媒は、非極性溶媒及び極性溶媒から選ばれる1種以上であればよい。非極性溶媒としては、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタンなどの炭化水素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。極性溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;アルコールエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類;酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチルなどのエステル類;アセトニトリルなどのシアン化炭化水素類;アミン類;アセトアミドなどのアミド類;塩化メチレン、クロロホルム、ヘキサフロロメタキシレンなどのハロゲン化炭化水素類;ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類が挙げられる。溶媒の使用量は特に限定されるものではなく、適宜調整すればよい。通常、反応に付する有機ケイ素化合物の濃度が5〜95質量%、好ましくは20〜80質量%となる量であるのがよい。尚、上記反応は無溶剤系で行うこともできる。 The condensation reaction and end-capping reaction may be performed in the presence of at least one solvent. The solvent is used to adjust the reaction rate and reaction rate, or as a product diluent. The solvent may be one or more selected from nonpolar solvents and polar solvents. Examples of the nonpolar solvent include hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, and isooctane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. Examples of the polar solvent include water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; alcohol esters; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; ethers such as diethyl ether and dibutyl ether; ethyl acetate, isopropyl acetate and acetic acid. Esters such as butyl; Cyanide hydrocarbons such as acetonitrile; Amines; Amides such as acetamide; Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and hexafluorometaxylene; Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide Can be mentioned. The usage-amount of a solvent is not specifically limited, What is necessary is just to adjust suitably. Usually, the concentration of the organosilicon compound subjected to the reaction is 5 to 95% by mass, preferably 20 to 80% by mass. The above reaction can also be carried out in a solventless system.
上記式(6)で示されるオルガノシラン化合物としてクロロシラン化合物を使用する場合は、反応によって生成する塩化水素を中和し取り除くための受酸剤を添加することが望ましい。受酸剤としては例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類;ピリジン、ピペラジンなどの含窒素複素環化合物類、1,4−Diazabicyclo[2.2.2]octane(DABCO)、1,8−Diazabicyclo[5.4.0]−7−undecene(DBU)などの環状ジアミン類;1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,1,3,3−テトラビニル−1,3−ジメチルジシラザン、ヘキサビニルジシラザン、1,3−ジメチル−1,3−ジフェニル−1,3−ジビニルジシラザンなどのシラザン類;水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機物系受酸剤が挙げられる。中でも、トリエチルアミン、ピリジン、酸化マグネシウムが好ましい。 When a chlorosilane compound is used as the organosilane compound represented by the above formula (6), it is desirable to add an acid acceptor for neutralizing and removing hydrogen chloride generated by the reaction. Examples of the acid-accepting agent include alkylamines such as trimethylamine and triethylamine; nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridine and piperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), 1,8-diazabiccyclo. Cyclic diamines such as [5.4.0] -7-undecene (DBU); 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,1,3,3-tetravinyl- Silazanes such as 1,3-dimethyldisilazane, hexavinyldisilazane, 1,3-dimethyl-1,3-diphenyl-1,3-divinyldisilazane; inorganic substances such as magnesium hydroxide, magnesium oxide, sodium bicarbonate And a system acid acceptor. Of these, triethylamine, pyridine, and magnesium oxide are preferable.
上記縮合反応と上記末端封鎖反応はそれぞれ別の工程として、末端封鎖反応を縮合反応工程の後に行ってもよいし、縮合反応と末端封鎖反応を一工程で行ってもよい。上記製造方法によれば、触媒を反応生成物から容易に除去することができる。触媒のろ過は、縮合反応終了後に行われるのが好ましいが、末端封鎖反応終了後に行ってもよい。濾過には、得られた反応生成物の粘度を調節する目的で、上述した溶媒を使用してもよい。本発明の製造方法はさらに、反応生成物から未反応モノマーを除去する目的で、水洗、減圧ストリップ、活性炭処理など公知の方法により精製を行う工程を含んでいてもよい。 The condensation reaction and the end-capping reaction may be performed as separate steps, and the end-capping reaction may be performed after the condensation reaction step, or the condensation reaction and the end-capping reaction may be performed in one step. According to the above production method, the catalyst can be easily removed from the reaction product. The catalyst filtration is preferably performed after completion of the condensation reaction, but may be performed after completion of the end-capping reaction. In the filtration, the above-mentioned solvent may be used for the purpose of adjusting the viscosity of the obtained reaction product. The production method of the present invention may further include a step of performing purification by a known method such as washing with water, reduced pressure strip, activated carbon treatment for the purpose of removing unreacted monomers from the reaction product.
上記縮合反応は、加熱条件下で行っても良い。反応温度の好ましい範囲は0〜160℃であり、より好ましくは60〜100℃である。末端封鎖反応も加熱条件下で行っても良い。反応温度の好ましい範囲は0〜100℃であり、より好ましくは20〜80℃である。縮合反応と末端封鎖反応とを一工程で行う場合、反応温度は0〜160℃、好ましくは20〜80℃であるのがよい。反応時間は適宜選択されればよい。 The condensation reaction may be performed under heating conditions. A preferable range of the reaction temperature is 0 to 160 ° C, more preferably 60 to 100 ° C. The end-capping reaction may also be performed under heating conditions. The preferable range of reaction temperature is 0-100 degreeC, More preferably, it is 20-80 degreeC. When the condensation reaction and the end-capping reaction are performed in one step, the reaction temperature is 0 to 160 ° C, preferably 20 to 80 ° C. The reaction time may be appropriately selected.
上記製造方法はさらに、反応生成物から未反応モノマーを除去する目的で、水洗、減圧ストリップ、活性炭処理など公知の方法により精製を行う工程を含んでいてもよい。特に前述の受酸剤を用いた場合は、受酸剤由来の塩酸塩が発生するので、濾過、水洗、活性炭処理などの公知の方法でこれを除去することが望ましい。特にアミン塩酸塩はシロキサン結合の切断を促進したり、ヒドロシリル化反応の触媒毒として作用したりすることがあるので、付加硬化型オルガノポリシロキサン組成物の原料として用いる場合、できるだけ生成物から除去することが特に好ましい。 The above production method may further include a step of performing purification by a known method such as washing with water, reduced-pressure strip, activated carbon treatment for the purpose of removing unreacted monomers from the reaction product. In particular, when the above-described acid acceptor is used, a hydrochloride derived from the acid acceptor is generated, and it is desirable to remove this by a known method such as filtration, washing with water, or activated carbon treatment. In particular, amine hydrochloride promotes the cleavage of siloxane bonds and may act as a catalyst poison for the hydrosilylation reaction. Therefore, when used as a raw material for addition-curable organopolysiloxane compositions, it should be removed from the product as much as possible. It is particularly preferred.
(B)ヒドロシリル化触媒
(B)成分はヒドロシリル化触媒である。該触媒は、従来公知のものであればよく、特に限定されない。中でも、白金族金属単体および白金族金属化合物から選ばれる触媒が好ましい。例えば、白金(白金黒を含む)、塩化白金、塩化白金酸、白金−ジビニルシロキサン錯体等の白金−オレフィン錯体、及び白金−カルボニル錯体等の白金触媒、パラジウム触媒、及びロジウム触媒等が挙げられる。これらの触媒は、単独で使用しても2種以上を組み合わせて使用しても良い。この中でも特に好ましくは、塩化白金酸、および白金−ジビニルシロキサン錯体等の白金−オレフィン錯体である。
(B) Hydrosilylation catalyst (B) A component is a hydrosilylation catalyst. The catalyst may be any conventionally known catalyst and is not particularly limited. Among these, a catalyst selected from a platinum group metal simple substance and a platinum group metal compound is preferable. For example, platinum (including platinum black), platinum chloride, chloroplatinic acid, platinum-olefin complexes such as platinum-divinylsiloxane complex, platinum catalysts such as platinum-carbonyl complex, palladium catalysts, rhodium catalysts, and the like can be given. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Of these, platinum-olefin complexes such as chloroplatinic acid and platinum-divinylsiloxane complexes are particularly preferable.
(B)成分の配合量は特に制限されるものでなく触媒量であればよい。触媒量とは、上記付加反応を進行できる量であり、希望する硬化速度に応じて適宜調整すればよい。例えば、白金族金属触媒を使用する場合、反応速度の観点から、白金族金属原子に換算した質量基準で、上記(A)成分100質量部に対して1.0×10−4〜1.0質量部となる量が好ましく、更には1.0×10−3〜1.0×10−1質量部となる量がより好ましい。なお、後述する(C)成分および(D)成分を含む場合は、(A)、(C)および(D)成分の合計100質量部に対して上記質量部となる量であるのがよい。 (B) The compounding quantity of a component is not restrict | limited in particular, What is necessary is just a catalyst amount. The catalyst amount is an amount that allows the addition reaction to proceed, and may be adjusted as appropriate according to the desired curing rate. For example, when using a platinum group metal catalyst, from the viewpoint of reaction rate, 1.0 × 10 −4 to 1.0 with respect to 100 parts by mass of the component (A) on a mass basis converted to a platinum group metal atom. The amount of mass parts is preferable, and the amount of 1.0 × 10 −3 to 1.0 × 10 −1 mass parts is more preferable. In addition, when (C) component and (D) component which are mentioned later are included, it is good that it is the quantity used as the said mass part with respect to a total of 100 mass parts of (A), (C) and (D) component.
(C)アルケニル基含有オルガノ(ポリ)シロキサン
本発明の組成物は更に、(C)一分子中に少なくとも2つのアルケニル基を有し、水素原子を有さないオルガノ(ポリ)シロキサンを含むことができる。該オルガノ(ポリ)シロキサンとしては、下記式(2)で示されるオルガノ(ポリ)シロキサンが挙げられる。
(R8 3SiO1/2)r(R8 2SiO2/2)s(R8SiO3/2)t(SiO4/2)u
(2)
上記式中、R8は互いに独立に、置換または非置換の、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、置換または非置換の、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数2〜10のアルケニル基から選ばれる基であり、但し該化合物は少なくとも2つのアルケニル基を有し、rは0から100の整数、sは0から300の整数、tは0から200の整数、uは0から200の整数であり、2≦r+s+t+u≦800であり、但し、r、s、t及びuは、上記オルガノ(ポリ)シロキサンが一分子中に少なくとも2つのアルケニル基を有する値である。
(C) Alkenyl group-containing organo (poly) siloxane The composition of the present invention may further comprise (C) an organo (poly) siloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and having no hydrogen atom. it can. Examples of the organo (poly) siloxane include organo (poly) siloxanes represented by the following formula (2).
(R 8 3 SiO 1/2 ) r (R 8 2 SiO 2/2 ) s (R 8 SiO 3/2 ) t (SiO 4/2 ) u
(2)
In the above formulae, R 8 is independently of each other a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and 2 carbon atoms. -10 alkenyl groups, provided that the compound has at least two alkenyl groups, r is an integer from 0 to 100, s is an integer from 0 to 300, t is an integer from 0 to 200, u Is an integer from 0 to 200, and 2 ≦ r + s + t + u ≦ 800, where r, s, t, and u are values in which the organo (poly) siloxane has at least two alkenyl groups in one molecule.
該オルガノ(ポリ)シロキサンは、公知の方法によって製造されたものであってよく、また市販品を用いてもよい。 The organo (poly) siloxane may be produced by a known method, or a commercially available product may be used.
飽和炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、上記R1の為に例示したものと同じ基が挙げられる。アルケニル基としては、上記R3の為に例示したものと同じ基が挙げられる。R8で示される基のうち少なくとも2つはアルケニル基であり、その他のR8はメチル基もしくはフェニル基が好ましい。 Examples of the saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group include the same groups as those exemplified for R 1 above. Examples of the alkenyl group include the same groups as those exemplified for R 3 above. At least two of the groups represented by R 8 are alkenyl groups, and the other R 8 is preferably a methyl group or a phenyl group.
rは0〜100の整数であり、好ましく1〜75の整数であり、さらに好ましくは2〜50の整数である。sは0〜300の整数であり、好ましくは0〜200の整数であり、さらに好ましくは0〜100の整数である。tは0〜200の整数であり、好ましくは1〜100の整数であり、さらに好ましくは1〜50の整数である。uは0〜200の整数であり、好ましくは1〜100の整数であり、さらに好ましくは1〜50の整数である。2≦r+s+t+u≦800の範囲であることが好ましく、2≦r+s+t+u≦400の範囲であることがより好ましく、2≦r+s+t+u≦200の範囲であることがさらに好ましい。 r is an integer of 0 to 100, preferably an integer of 1 to 75, and more preferably an integer of 2 to 50. s is an integer of 0 to 300, preferably an integer of 0 to 200, and more preferably an integer of 0 to 100. t is an integer of 0 to 200, preferably an integer of 1 to 100, and more preferably an integer of 1 to 50. u is an integer of 0-200, preferably an integer of 1-100, more preferably an integer of 1-50. The range is preferably 2 ≦ r + s + t + u ≦ 800, more preferably 2 ≦ r + s + t + u ≦ 400, and still more preferably 2 ≦ r + s + t + u ≦ 200.
上記オルガノ(ポリ)シロキサンは、直鎖状、分岐状、網状、及び環状のいずれの構造を有していてもよい。中でも、t及びuが共に0であり、rが2である直鎖状オルガノポリシロキサンが好ましく、この場合、sは1〜300の整数であり、好ましくは1〜200の整数であり、さらに好ましくは1〜100の整数である。また網状を有するポリシロキサンレジンも好ましく、この場合、1≦t+u≦400であり、好ましくは1≦t+u≦200であり、より好ましくは1≦t+u≦100である。 The organo (poly) siloxane may have any of linear, branched, network, and cyclic structures. Among these, a linear organopolysiloxane in which both t and u are 0 and r is 2 is preferable. In this case, s is an integer of 1 to 300, preferably an integer of 1 to 200, and more preferably. Is an integer from 1 to 100. A polysiloxane resin having a network shape is also preferable. In this case, 1 ≦ t + u ≦ 400, preferably 1 ≦ t + u ≦ 200, and more preferably 1 ≦ t + u ≦ 100.
このようなオルガノ(ポリ)シロキサンは、ビニル基やアリル基などのアルケニル基を有する有機ケイ素化合物(例えば、シラン、シロキサン、シラザン)と他のシランまたはシロキサンとを共縮合させて得ることができる。アルケニル基含有シランとしては、好ましくは、ジメチルビニルクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、トリビニルクロロシラン、ビニルメチルフェニルクロロシランおよびこれらのアルコキシ体やシラノール体が挙げられる。シロキサンとしては、好ましくは、上記アルケニル基含有シラン単位を含んでいるダイマー、オリゴマー、ポリマーが挙げられる。 Such an organo (poly) siloxane can be obtained by co-condensing an organosilicon compound having an alkenyl group such as a vinyl group or an allyl group (for example, silane, siloxane, silazane) with another silane or siloxane. Preferred examples of the alkenyl group-containing silane include dimethylvinylchlorosilane, methylvinyldichlorosilane, vinyltrichlorosilane, trivinylchlorosilane, vinylmethylphenylchlorosilane, and alkoxy and silanol forms thereof. The siloxane is preferably a dimer, oligomer or polymer containing the alkenyl group-containing silane unit.
上記アルケニル基含有有機ケイ素化合物と共縮合されるシラン及びシロキサンは特に限定されるものでないが、ハロゲンや酸素、窒素、硫黄原子を含む炭化水素基を有するシランを好適に用いることができる。例えば、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、トリフェニルクロロシラン、ジフェニルメチルクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、トリエチルクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシランおよびこれらのアルコキシ体やシラノール体、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプト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などが使用できる。また、シロキサンとして、これらのオリゴマーやポリマーも好適に用いることができる。共縮合は従来公知の方法に従えばよい。 Although the silane and siloxane to be co-condensed with the alkenyl group-containing organosilicon compound are not particularly limited, a silane having a hydrocarbon group containing a halogen, oxygen, nitrogen, or sulfur atom can be preferably used. For example, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, triphenylchlorosilane, diphenylmethylchlorosilane, phenyldimethylchlorosilane, phenylmethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, tetrachlorosilane, triethylchlorosilane, diethyldichlorosilane, ethyltri Chlorosilane, cyclohexylmethyldichlorosilane, cyclohexyltrichlorosilane and their alkoxy and silanol bodies, trifluoropropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane , 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3- Such as amino propyl trimethoxy silane can be used. Moreover, these oligomers and polymers can also be used suitably as siloxane. Cocondensation may be performed according to a conventionally known method.
また、(C)成分は、R8で示される基の少なくとも1が芳香族炭化水素基であるのがよい。特には、ケイ素原子に結合する1価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち3%以上90%以下となる個数で有するのが好ましく、さらに好ましくは5%以上で有するのがよい。上限は、好ましくは80%以下であるのがよい。芳香族炭化水素基を好ましくは上記範囲となる量で有することにより、得られる硬化物は高い屈折率、及び低ガス透過性を有し、またその他の成分と良好に相溶するため、得られる組成物は透明性にも優れた硬化物を与える。そのため、該組成物は半導体装置の封止用途などに好適に用いることができる。 In the component (C), at least one of the groups represented by R 8 is preferably an aromatic hydrocarbon group. In particular, it is preferable to have a monovalent aromatic hydrocarbon group bonded to a silicon atom in a number of 3% to 90% of the total number of all substituents bonded to the silicon atom, more preferably 5%. It is good to have above. The upper limit is preferably 80% or less. By having an aromatic hydrocarbon group in an amount preferably in the above range, the resulting cured product has a high refractive index and low gas permeability, and can be obtained because it is well compatible with other components. The composition gives a cured product having excellent transparency. Therefore, the composition can be suitably used for sealing a semiconductor device.
(C)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して5〜900質量部、好ましくは10〜600質量部である。(C)成分を上記範囲となる量で含むと、ゴム状の硬化物が得られるため好ましい。また、(A)および(C)成分中のアルケニル基の合計数に対する、(A)成分中のヒドロシリル基、又は(A)成分および(D)成分中のヒドロシリル基の合計数の比が、0.4〜4となる量が好ましく、より好ましくは0.6〜2となる量であり、更に好ましくは0.8〜1.6となる量である。上記下限値未満ではSiH基が不足するため硬化不良となるため好ましくなく、上記上限値を超えると残存SiH基による脱水素などの副反応が生じやすくなるので好ましくない。 (C) The compounding quantity of a component is 5-900 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 10-600 mass parts. When the component (C) is included in an amount within the above range, a rubber-like cured product is obtained, which is preferable. The ratio of the total number of hydrosilyl groups in component (A) or the total number of hydrosilyl groups in component (A) and component (D) to the total number of alkenyl groups in components (A) and (C) is 0. The amount of 4 to 4 is preferable, the amount of 0.6 to 2 is more preferable, and the amount of 0.8 to 1.6 is more preferable. If it is less than the above lower limit, SiH groups are insufficient, resulting in poor curing, and if it exceeds the above upper limit, side reactions such as dehydrogenation due to residual SiH groups are likely to occur.
(D)オルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサン
本発明の組成物はさらに、1分子中に少なくとも2つのヒドロシリル基を有し、アルケニル基を有さないオルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサンを含んでいても良い。該オルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサンとしては、下記式(4)で示されるシロキサンが挙げられる。
(R6 3SiO1/2)r’(R6 2SiO2/2)s’(R6SiO3/2)t’(SiO4/2)u’
(4)
上記式中、R6は、互いに独立に、水素原子、置換または非置換の炭素数1〜12の飽和炭化水素基、及び置換または非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基から選ばれる基であり、但し該化合物は少なくとも2つのヒドロシリル基を有し、r’は0から100の整数、s’は0から300の整数、t’は0から200の整数、u’は0から200の整数であり、2≦r’+s’+t’+u‘≦800であり、但し、r’、s’、t’及びu’は、上記オルガノ(ポリ)シロキサンが一分子中に少なくとも2つのヒドロシリル基を有する値である。
(D) Organohydrogen (poly) siloxane The composition of the present invention may further contain an organohydrogen (poly) siloxane having at least two hydrosilyl groups and no alkenyl groups in one molecule. . Examples of the organohydrogen (poly) siloxane include siloxane represented by the following formula (4).
(R 6 3 SiO 1/2 ) r ′ (R 6 2 SiO 2/2 ) s ′ (R 6 SiO 3/2 ) t ′ (SiO 4/2 ) u ′
(4)
In the above formula, R 6 is independently selected from a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. Provided that the compound has at least two hydrosilyl groups, r ′ is an integer from 0 to 100, s ′ is an integer from 0 to 300, t ′ is an integer from 0 to 200, and u ′ is from 0 to 200, 2 ≦ r ′ + s ′ + t ′ + u ′ ≦ 800, provided that r ′, s ′, t ′ and u ′ are at least two organo (poly) siloxanes in one molecule. It is a value having a hydrosilyl group.
上記オルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサンは、直鎖状、分岐状、網状、及び環状のいずれの構造を有していてもよい。中でも直鎖状及び分岐状が好ましく、特には直鎖状が好ましい。直鎖状である場合、t’及びu’が共に0であり、r’が2であり、s’は1〜300の整数であり、好ましくは1〜200の整数であり、さらに好ましくは1〜100の整数であるのがよい。また網状を有するポリシロキサンレジンであってもよく、この場合、1≦t’+u’≦400であり、好ましくは1≦t’+u’≦200であり、より好ましくは1≦t’+u’≦100である。 The organohydrogen (poly) siloxane may have any of linear, branched, network, and cyclic structures. Of these, linear and branched are preferable, and linear is particularly preferable. When it is linear, both t ′ and u ′ are 0, r ′ is 2, s ′ is an integer of 1 to 300, preferably an integer of 1 to 200, more preferably 1 It should be an integer of ~ 100. Further, it may be a polysiloxane resin having a network shape. In this case, 1 ≦ t ′ + u ′ ≦ 400, preferably 1 ≦ t ′ + u ′ ≦ 200, more preferably 1 ≦ t ′ + u ′ ≦ 100.
上記式(4)において、R6は水素原子もしくは上記したR1の選択肢から選ばれる基である。但しR6の少なくとも2つは水素原子である。水素原子以外の置換基はメチル基もしくはフェニル基が好ましい。r’は0〜100の整数であり、好ましくは0〜75の整数であり、さらに好ましくは0〜50の整数であり、s’は0〜300の整数であり、好ましくは0〜200の整数であり、さらに好ましくは0〜100の整数であり、t’は0〜200の整数であり、好ましくは0〜100の整数であり、さらに好ましくは0〜50の整数であり、u’は0〜200の整数であり、好ましくは0〜100の整数であり、さらに好ましくは0〜50の整数であり、2≦r’+s’+t’+u’≦800の範囲であることが好ましく、2≦r’+s’+t’+u’≦400の範囲であることがより好ましく、2≦r’+s’+t’+u’≦200の範囲であることがさらに好ましい。 In the above formula (4), R 6 is a hydrogen atom or a group selected from the options of R 1 described above. However, at least two of R 6 are hydrogen atoms. A substituent other than a hydrogen atom is preferably a methyl group or a phenyl group. r ′ is an integer of 0 to 100, preferably an integer of 0 to 75, more preferably an integer of 0 to 50, and s ′ is an integer of 0 to 300, preferably an integer of 0 to 200. More preferably, it is an integer of 0 to 100, t ′ is an integer of 0 to 200, preferably an integer of 0 to 100, more preferably an integer of 0 to 50, and u ′ is 0. It is an integer of ˜200, preferably an integer of 0 to 100, more preferably an integer of 0 to 50, and preferably 2 ≦ r ′ + s ′ + t ′ + u ′ ≦ 800. The range of r ′ + s ′ + t ′ + u ′ ≦ 400 is more preferable, and the range of 2 ≦ r ′ + s ′ + t ′ + u ′ ≦ 200 is even more preferable.
このようなオルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサンは、ヒドロシリル基を有するシランまたはシロキサン、シラザンと、他のシラン、シロキサンなどとを共縮合させて得ることができる。好適なヒドロシリル基含有シランの例としては、ジメチルクロロシラン、メチルジクロロシラン、トリクロロシラン、モノクロロシラン、メチルフェニルクロロシランおよびこれらのアルコキシ体やシラノール体であり、好適なシロキサンの例としては、上記ヒドロシリル基含有シラン単位を含んでいるダイマー、オリゴマー、ポリマーである。 Such an organohydrogen (poly) siloxane can be obtained by cocondensation of a silane or siloxane or silazane having a hydrosilyl group with another silane or siloxane. Examples of suitable hydrosilyl group-containing silanes are dimethylchlorosilane, methyldichlorosilane, trichlorosilane, monochlorosilane, methylphenylchlorosilane, and alkoxy and silanol forms thereof. Examples of suitable siloxanes include the above hydrosilyl group-containing silanes. Dimers, oligomers and polymers containing silane units.
上記ヒドロシリル基含有シランと共縮合されるシラン、シロキサンには特に限定はないが、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、トリフェニルクロロシラン、ジフェニルメチルクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、トリエチルクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシランおよびこれらのアルコキシ体やシラノール体、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプト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などのハロゲンや酸素、窒素、硫黄原子を含む炭化水素基を有するシラン類を好適に用いることができる。また、シロキサン類としては、これらのオリゴマーやポリマーも好適に用いることができる。 There are no particular limitations on the silane or siloxane that is co-condensed with the hydrosilyl group-containing silane, but trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, triphenylchlorosilane, diphenylmethylchlorosilane, phenyldimethylchlorosilane, phenylmethyldichlorosilane, diphenyl. Dichlorosilane, phenyltrichlorosilane, tetrachlorosilane, triethylchlorosilane, diethyldichlorosilane, ethyltrichlorosilane, cyclohexylmethyldichlorosilane, cyclohexyltrichlorosilane and their alkoxy and silanol forms, trifluoropropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltrimethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxy B pills trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-aminopropyl halide and oxygen, such as trimethoxysilane, nitrogen, can be suitably used silanes having a hydrocarbon group containing a sulfur atom. Moreover, as siloxanes, these oligomers and polymers can also be suitably used.
また、(D)成分は、R6で示される基の少なくとも1が芳香族炭化水素基であるのがよい。特には、ケイ素原子に結合する1価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち3%以上90%以下となる個数で有するのが好ましく、さらに好ましくは5%以上で有するのがよい。上限は、好ましくは80%以下であるのがよい。芳香族炭化水素基を好ましくは上記範囲となる量で有することにより、得られる硬化物は高い屈折率、及び低ガス透過性を有し、またその他の成分と良好に相溶するため、得られる組成物は透明性にも優れた硬化物を与える。そのため、該組成物は半導体装置の封止用途などに好適に用いることができる。 In the component (D), at least one of the groups represented by R 6 is preferably an aromatic hydrocarbon group. In particular, it is preferable to have a monovalent aromatic hydrocarbon group bonded to a silicon atom in a number of 3% to 90% of the total number of all substituents bonded to the silicon atom, more preferably 5%. It is good to have above. The upper limit is preferably 80% or less. By having an aromatic hydrocarbon group in an amount preferably in the above range, the resulting cured product has a high refractive index and low gas permeability, and can be obtained because it is well compatible with other components. The composition gives a cured product having excellent transparency. Therefore, the composition can be suitably used for sealing a semiconductor device.
(D)成分の量は、(A)中のアルケニル基の合計数に対する、又は上記(C)成分を含有する場合には(A)成分および(C)成分中のアルケニル基の合計数に対する、(A)成分および(D)成分中のヒドロシリル基の合計数が0.4〜4となる量が好ましく、より好ましくは0.6〜2となる量であり、更に好ましくは0.8〜1.6となる量である。上記下限値未満ではSiH基が不足するため硬化不良となるため好ましくなく、上記上限値を超えると残存SiH基による脱水素などの副反応が生じやすくなるので好ましくない。さらに、(A)成分および(D)成分の合計質量に対する(A)成分の質量が5〜95%となる量がよく、好ましくは10〜90%となる量であり、さらに好ましくは20〜80%となる量であるのがよい。 The amount of component (D) is relative to the total number of alkenyl groups in (A), or to the total number of alkenyl groups in component (A) and component (C) if the component (C) is included. The amount in which the total number of hydrosilyl groups in component (A) and component (D) is 0.4 to 4 is preferable, more preferably 0.6 to 2, and still more preferably 0.8 to 1. The amount is .6. If it is less than the above lower limit, SiH groups are insufficient, resulting in poor curing, and if it exceeds the above upper limit, side reactions such as dehydrogenation due to residual SiH groups are likely to occur. Further, the amount of the component (A) relative to the total weight of the component (A) and the component (D) is preferably 5 to 95%, preferably 10 to 90%, more preferably 20 to 80%. The amount should be%.
本発明のシリコーン組成物は、上述した(A)〜(D)成分以外に、必要に応じて、その他の添加剤、例えば蛍光体、無機充填材、接着助剤、及び硬化抑制剤等を含有してもよい。以下、各成分について説明する。 The silicone composition of the present invention contains, in addition to the components (A) to (D) described above, other additives such as phosphors, inorganic fillers, adhesion assistants, and curing inhibitors as necessary. May be. Hereinafter, each component will be described.
[蛍光体]
蛍光体は、特に制限されるものでなく、従来公知の蛍光体を使用すればよい。例えば、半導体素子、特に窒化物系半導体を発光層とする半導体発光ダイオードからの光を吸収し、異なる波長の光に波長変換するものであることが好ましい。このような蛍光体としては、例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類金属硫化物蛍光体、アルカリ土類金属チオガレート蛍光体、アルカリ土類金属窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体蛍光体、Ca−Al−Si−O−N系オキシ窒化物ガラス蛍光体等から選ばれる1種以上であることが好ましい。
[Phosphor]
The phosphor is not particularly limited, and a conventionally known phosphor may be used. For example, it is preferable to absorb light from a semiconductor element, particularly a semiconductor light emitting diode having a nitride-based semiconductor as a light emitting layer, and convert the light to light having a different wavelength. Examples of such phosphors include nitride-based phosphors / oxynitride-based phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid-based substances such as Eu, and transition metal-based substances such as Mn. Alkaline earth metal halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth metal silicate phosphor, alkaline earth metal activated mainly by elements Sulfide phosphor, alkaline earth metal thiogallate phosphor, alkaline earth metal silicon nitride phosphor, germanate phosphor, rare earth aluminate phosphor mainly activated by lanthanoid elements such as Ce, rare earth Organic and organic complex phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as silicate phosphors or Eu, Ca—Al—Si—O—N oxynitride glass phosphors It is preferably at least one member selected from.
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体としては、M2Si5N8:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である)が挙げられる。また、MSi7N10:Eu、M1.8Si5O0.2N8:Eu、及びM0.9Si7O0.1N10:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である)などが挙げられる。 As a nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce, M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) There is). Further, MSi 7 N 10: Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8: Eu, and M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M is, Sr, Ca, Ba, Mg And at least one selected from Zn).
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体としては、MSi2O2N2:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である)が挙げられる。 As an oxynitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce, MSi 2 O 2 N 2 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) Is).
Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体としては、M5(PO4)3X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である。Rは、Eu、Mn、Eu及びMnのいずれか1以上である)が挙げられる。 Examples of alkaline earth metal halogen apatite phosphors mainly activated by lanthanoid-based elements such as Eu and transition metal-based elements such as Mn include M 5 (PO 4 ) 3 X: R (M is Sr, Ca, Ba). X is at least one selected from F, Cl, Br and I. R is any one or more of Eu, Mn, Eu and Mn) Is mentioned.
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体としては、M2B5O9X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である。Rは、Eu、Mn、Eu及びMnのいずれか1以上である)が挙げられる。 As the alkaline earth metal borate phosphor, M 2 B 5 O 9 X: R (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F, Cl, And at least one selected from Br and I. R is any one or more of Eu, Mn, Eu and Mn).
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体としては、SrAl2O4:R、Sr4Al14O25:R、CaAl2O4:R、BaMg2Al16O27:R、BaMg2Al16O12:R、及びBaMgAl10O17:R(Rは、Eu、Mn、Eu及びMnのいずれか1以上である)が挙げられる。 The alkaline earth metal aluminate phosphor, SrAl 2 O 4: R, Sr 4 Al 14 O 25: R, CaAl 2 O 4: R, BaMg 2 Al 16 O 27: R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R and BaMgAl 10 O 17 : R (R is any one or more of Eu, Mn, Eu and Mn).
アルカリ土類金属硫化物蛍光体としては、La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、及びGd2O2S:Euなどが挙げられる。 Examples of the alkaline earth metal sulfide phosphor include La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and Gd 2 O 2 S: Eu.
Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体としては、Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、Y3(Al0.8Ga0.2)5O12:Ce、及び(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12の組成式で表されるYAG系蛍光体が挙げられる。また、Yの一部若しくは全部をTb、Lu等で置換したTb3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ceなどもある。 As rare earth aluminate phosphors mainly activated by a lanthanoid element such as Ce, Y 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 Examples thereof include YAG-based phosphors represented by the composition formula of (Al 0.8 Ga 0.2 ) 5 O 12 : Ce and (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 . Further, there are Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, etc. in which a part or all of Y is substituted with Tb, Lu or the like.
その他の蛍光体には、ZnS:Eu、Zn2GeO4:Mn、MGa2S4:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である)などが挙げられる。 Other phosphors include ZnS: Eu, Zn 2 GeO 4 : Mn, MGa 2 S 4 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F) , Cl, Br, or I).
上記蛍光体は、所望に応じてEuに代えて、又は、Euに加えてTb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Tiから選択される1種以上を含有させることができる。 The phosphor contains at least one selected from Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, Ti instead of Eu or in addition to Eu as desired. Can do.
Ca−Al−Si−O−N系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル%で、CaCO3をCaOに換算して20〜50モル%、Al2O3を0〜30モル%、SiOを25〜60モル%、AlNを5〜50モル%、希土類酸化物または遷移金属酸化物を0.1〜20モル%とし、5成分の合計が100モル%となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が15wt%以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に0.1〜10モル%の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。 The Ca—Al—Si—O—N-based oxynitride glass phosphor is in mol%, CaCO 3 is converted to CaO, 20 to 50 mol%, Al 2 O 3 is 0 to 30 mol%, and SiO is doped. An oxynitride glass having 25 to 60 mol%, 5 to 50 mol% AlN, 0.1 to 20 mol% rare earth oxide or transition metal oxide, and a total of five components of 100 mol% is used as a base material. Phosphor. In addition, in the phosphor using oxynitride glass as a base material, the nitrogen content is preferably 15 wt% or less, and other rare earth element ions serving as a sensitizer in addition to rare earth oxide ions are used as rare earth oxides. It is preferable to contain as a co-activator in content in the range of 0.1-10 mol% in fluorescent glass.
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体を使用することもできる。 Moreover, it is also possible to use a phosphor other than the above phosphors and having the same performance and effect.
蛍光体の配合量は、蛍光体以外の成分、例えば(A)及び(B)成分100質量部に対して、0.1〜2,000質量部が好ましく、より好ましくは0.1〜100質量部である。本発明の硬化物を蛍光体含有波長変換フィルムとする場合は、蛍光体の含有量を10〜2,000質量部とするのが好ましい。また、蛍光体は、平均粒径10nm以上を有することが好ましく、より好ましくは10nm〜10μm、更に好ましくは10nm〜1μmを有するのがよい。上記平均粒径は、シーラスレーザー測定装置などのレーザー光回折法による粒度分布測定で測定される。 As for the compounding quantity of fluorescent substance, 0.1-2,000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of components other than fluorescent substance, for example (A) and (B) component, More preferably, it is 0.1-100 mass. Part. When making the hardened | cured material of this invention into a fluorescent substance containing wavelength conversion film, it is preferable that content of fluorescent substance shall be 10-2,000 mass parts. The phosphor preferably has an average particle diameter of 10 nm or more, more preferably 10 nm to 10 μm, and still more preferably 10 nm to 1 μm. The average particle diameter is measured by particle size distribution measurement by a laser light diffraction method such as a cirrus laser measuring apparatus.
[無機充填材]
無機充填材としては、例えば、シリカ、ヒュームドシリカ、ヒュームド二酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、及び酸化亜鉛等を挙げることができる。これらは、1種単独でまたは2種以上を併せて使用することができる。無機充填材の配合量は特に制限されないが、(A)及び(B)成分の合計100質量部あたり20質量部以下、好ましくは0.1〜10質量部の範囲で適宜配合すればよい。
[Inorganic filler]
Examples of the inorganic filler include silica, fumed silica, fumed titanium dioxide, alumina, calcium carbonate, calcium silicate, titanium dioxide, ferric oxide, and zinc oxide. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Although the compounding quantity of an inorganic filler is not restrict | limited in particular, What is necessary is just to mix | blend suitably in the range of 20 mass parts or less, preferably 0.1-10 mass parts per 100 mass parts in total of (A) and (B) component.
[接着助剤]
本発明のシリコーン組成物は、接着性を付与するため、必要に応じて接着助剤を含有してよい。接着助剤としては、例えば、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子、アルケニル基、アルコキシ基、エポキシ基から選ばれる官能性基を少なくとも2種、好ましくは3種有するオルガノシロキサンオリゴマーが挙げられる。該オルガノシロキサンオリゴマーは、ケイ素原子数4〜50個であることが好ましく、より好ましくは4〜20個である。また、接着助剤として、下記一般式(9)で示されるオルガノオキシシリル変性イソシアヌレート化合物、及びその加水分解縮合物(オルガノシロキサン変性イソシアヌレート化合物)を使用することができる。
[Adhesion aid]
The silicone composition of the present invention may contain an adhesion aid as necessary in order to impart adhesiveness. Examples of the adhesion assistant include organosiloxane oligomers having at least two, preferably three, functional groups selected from a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkenyl group, an alkoxy group, and an epoxy group in one molecule. . The organosiloxane oligomer preferably has 4 to 50 silicon atoms, more preferably 4 to 20 silicon atoms. Moreover, as an adhesion assistant, an organooxysilyl-modified isocyanurate compound represented by the following general formula (9) and a hydrolysis condensate thereof (organosiloxane-modified isocyanurate compound) can be used.
接着助剤の配合量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、より好ましくは0.1〜8質量部、特に好ましくは0.2〜5質量部である。配合量が上記上限値以下であれば硬化物硬度が高いものとなり、表面タック性も抑えられる。 The compounding amount of the adhesion assistant is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 8 parts by mass, particularly preferably 0.2 to 100 parts by mass with respect to the total of 100 parts by mass of the components (A) and (B). 5 parts by mass. If the blending amount is less than or equal to the above upper limit value, the cured product hardness is high, and surface tackiness is also suppressed.
[硬化抑制剤]
本発明のシリコーン組成物は、反応性を制御して貯蔵安定性を高めるために、硬化抑制剤を含んで良い。硬化抑制剤としては、トリアリルイソシアヌレート、アルキルマレエート、アセチレンアルコール類、及びそのシラン変性物及びシロキサン変性物、ハイドロパーオキサイド、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる化合物が挙げられる。硬化抑制剤の配合量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部あたり、0.001〜1質量部が好ましく、より好ましくは0.005〜0.5質量部である。
[Curing inhibitor]
The silicone composition of the present invention may contain a curing inhibitor in order to control the reactivity and increase the storage stability. The curing inhibitor is selected from the group consisting of triallyl isocyanurate, alkyl maleate, acetylene alcohols, silane-modified products and siloxane-modified products thereof, hydroperoxide, tetramethylethylenediamine, benzotriazole, and mixtures thereof. Compounds. As for the compounding quantity of a hardening inhibitor, 0.001-1 mass part is preferable per 100 mass parts of total of (A) and (B) component, More preferably, it is 0.005-0.5 mass part.
[その他の添加剤]
本発明のシリコーン組成物には、上記成分のほかに、その他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、例えば、老化防止剤、ラジカル禁止剤、難燃剤、界面活性剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤、有機溶剤等が挙げられる。これらの任意成分は、一種を単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[Other additives]
In addition to the above components, other additives can be added to the silicone composition of the present invention. Examples of other additives include anti-aging agents, radical inhibitors, flame retardants, surfactants, ozone degradation inhibitors, light stabilizers, thickeners, plasticizers, antioxidants, thermal stabilizers, and conductivity. Examples include an imparting agent, an antistatic agent, a radiation blocking agent, a nucleating agent, a phosphorus peroxide decomposing agent, a lubricant, a pigment, a metal deactivator, a physical property modifier, and an organic solvent. These optional components may be used alone or in combination of two or more.
本発明のシリコーン組成物の最も単純な実施形態は、(A)成分及び(B)成分からなる組成物である。更には(A)成分、(B)成分、及び(C)成分からなる組成物、(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分からなる組成物であるのがよい。また蛍光体をさらに含む組成物も好ましい。特には、高い透明性を有する硬化物を得るために、シリカ充填材等の無機充填材を含有しないのがよい。該無機充填材の例は上述の通りである。 The simplest embodiment of the silicone composition of the present invention is a composition comprising a component (A) and a component (B). Furthermore, it is a composition comprising the component (A), the component (B), and the component (C), and a composition comprising the component (A), the component (B), the component (C), and the component (D). Good. A composition further containing a phosphor is also preferred. In particular, in order to obtain a cured product having high transparency, it is preferable not to contain an inorganic filler such as a silica filler. Examples of the inorganic filler are as described above.
本発明のシリコーン組成物の調製方法は特に制限されるものでなく、従来公知の方法に従えばよく、上記(A)成分、及び(B)成分、任意で(C)成分及び(D)成分、並びにその他の任意成分を任意の方法により混合して調製すればよい。例えば、市販の攪拌機(THINKY CONDITIONING MIXER((株)シンキー製)等)に入れて、1〜5分間程度、均一に混合することによって調製することができる。 The method for preparing the silicone composition of the present invention is not particularly limited, and may be a conventionally known method. The component (A), the component (B), and optionally the component (C) and the component (D). And other optional components may be prepared by mixing by any method. For example, it can be prepared by putting in a commercially available stirrer (THINKY CONDITIONING MIXER (manufactured by Shinky Co., Ltd.)) and mixing uniformly for about 1 to 5 minutes.
本発明のシリコーン組成物を硬化する方法は特に制限されるものでなく従来公知の方法に従えばよい。例えば、60〜180℃、1〜12時間程度で硬化することができる。特には、60〜150℃でステップキュアによって硬化させることが好ましい。ステップキュアでは、以下の2段階を経ることがより好ましい。まず、シリコーン組成物を60〜100℃の温度で0.5〜2時間加熱し、十分に脱泡させる。次いで、シリコーン組成物を120〜180℃の温度で1〜10時間加熱硬化させる。これらの段階を経ることにより、硬化物が厚い場合であっても十分に硬化し、気泡の発生がなく、無色透明を有することができる。本発明において無色透明の硬化物とは、1mm厚に対する450nmにおける光透過率が80%以上、好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上であるものを意味する。 The method for curing the silicone composition of the present invention is not particularly limited, and may be a conventionally known method. For example, it can be cured at 60 to 180 ° C. for about 1 to 12 hours. In particular, it is preferable to cure by step cure at 60 to 150 ° C. In step cure, it is more preferable to go through the following two stages. First, the silicone composition is heated at a temperature of 60 to 100 ° C. for 0.5 to 2 hours to sufficiently degas. Next, the silicone composition is heat-cured at a temperature of 120 to 180 ° C. for 1 to 10 hours. By passing through these steps, even if the cured product is thick, it can be sufficiently cured, no bubbles are generated, and it can be colorless and transparent. In the present invention, the colorless and transparent cured product means that the light transmittance at 450 nm with respect to 1 mm thickness is 80% or more, preferably 85% or more, particularly preferably 90% or more.
本発明のシリコーン組成物は高い光透過性を有する硬化物を与える。従って、本発明のシリコーン組成物は、LED素子封止用、特に青色LEDや紫外LEDの素子封止用として有用である。本発明のシリコーン組成物でLED素子等を封止する方法は従来公知の方法に従えばよい。例えば、ディスペンス法、及びコンプレッションモールド法などが使用できる。 The silicone composition of the present invention provides a cured product having high light transmittance. Therefore, the silicone composition of the present invention is useful for LED element sealing, particularly for blue LED or ultraviolet LED element sealing. The method of sealing LED elements etc. with the silicone composition of this invention should just follow a conventionally well-known method. For example, a dispensing method and a compression molding method can be used.
さらに本発明のシリコーン組成物は、優れた耐クラック性、耐熱性、耐光性、及び透明性等を有する硬化物を与えるため、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、及び半導体集積回路周辺材料等の用途にも有用である。 Furthermore, since the silicone composition of the present invention gives a cured product having excellent crack resistance, heat resistance, light resistance, transparency, etc., display materials, optical recording medium materials, optical equipment materials, optical component materials, optical fibers It is also useful for applications such as materials, optical / electronic functional organic materials, and semiconductor integrated circuit peripheral materials.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
下記実施例に示した重量平均分子量(Mw)はポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した値である。以下に測定条件を示す。
[GPC測定条件]
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.6mL/min
カラム:TSK Guardcolumn SuperH−L
TSKgel SuperH4000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH3000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH2000(6.0mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:20μL (試料濃度:0.5wt%−テトラヒドロフラン溶液)
検出器:示差屈折率計(RI)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to the following Example.
The weight average molecular weight (Mw) shown in the following examples is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance. The measurement conditions are shown below.
[GPC measurement conditions]
Developing solvent: Tetrahydrofuran Flow rate: 0.6 mL / min
Column: TSK Guardcolumn SuperH-L
TSKgel SuperH4000 (6.0 mm ID × 15 cm × 1)
TSKgel Super H3000 (6.0 mm ID × 15 cm × 1)
TSKgel SuperH2000 (6.0 mm ID × 15 cm × 2)
(Both manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40 ° C
Sample injection amount: 20 μL (sample concentration: 0.5 wt% -tetrahydrofuran solution)
Detector: Differential refractometer (RI)
下記実施例に示したVi価(mol/100g)およびSiH価(mol/100g)は、化合物の400MHzの1H−NMRスペクトルを測定し、ジメチルスルホキシドを内部標準として得られた水素原子の積分値から計算したものである。
また、1H−NMR測定はULTRASHIELDTM400PLUS(BRUKER社製)を使用して行い、29Si−NMR測定はRESONANCE500(JEOL社製)を使用して行った。
The Vi value (mol / 100 g) and SiH value (mol / 100 g) shown in the following Examples are obtained by measuring a 400 MHz 1 H-NMR spectrum of a compound, and an integrated value of hydrogen atoms obtained using dimethyl sulfoxide as an internal standard. It is calculated from
Further, 1 H-NMR measurement was performed using ULTRASHIELD ™ 400PLUS (manufactured by BRUKER), and 29 Si-NMR measurement was performed using RESONANCE 500 (manufactured by JEOL).
[合成例1]分岐状オルガノポリシロキサン(A−1)の合成
1,1−ジフェニル−1−メチル−3,3−ジメトキシジシロキサン60.9g(0.2mol)、ポリメチルフェニルシロキサン−α,ω−ジオール(Mw=537.43)274.1g(0.51mol)およびジメチルビニルメトキシシラン27.9g(0.24mol)を攪拌し、50℃に調節した。その後、Ca(OH)2・8H2Oを3.6g加え、50℃で12時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Mw=3,606、Vi価=0.059mol/100g、SiH価=0.056mol/100gであった。29Si−NMRスペクトルから、下記式においてn=平均20、m=平均1.9であることがわかった。
[合成例2]分岐状オルガノポリシロキサン(A−2)の合成
1,1,3,3−テトラフェニル−1−メチル−5,5−ジメトキシトリシロキサン100.6g(0.2mol)、ポリメチルフェニルシロキサン−α,ω−ジオール(Mw=537.43)687.9g(1.28mol)、及びジメチルビニルメトキシシラン27.9g(0.24mol)を混合し、攪拌しながら80℃に調節した。その後、Sr(OH)2・8H2Oを7.7g加え、発生するメタノールを留去しながら80℃で12時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Mw=7,928、Vi価=0.026mol/100g、SiH価=0.024mol/100gであった。29Si−NMRスペクトルから、下記式においてn=平均49、m=平均1.8であることがわかった。
[合成例3]分岐状オルガノポリシロキサン(A−3)の合成
1,1−ジフェニル−1−メチル−3,3−ジメトキシジシロキサン121.8g(0.4mol)、ジメチルビニルメトキシシラン17.4g(0.15mol)、及び水34.2gを混合し、攪拌しながらSr(OH)2・8H2Oを1.4g加えた。その後、発生するメタノールを留去しながら80℃で12時間反応を行った。得られた生成物から水とメタノールを留去し、濾過により触媒を除去することでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。分子量はMw=2,128、Vi価=0.10mol/100g、SiH価=0.36mol/100gであった。29Si−NMRから、下記式においてn=平均7であることがわかった。
[合成例4]分岐状オルガノポリシロキサン(A−4)の合成
1,1−ジフェニル−1,3−ジメチル−3,3−ジメトキシジシロキサン127.4g(0.4mol)、ポリメチルシロキサン−α,ω−ジオール(Mw=640)640.0g(1.0mol)、及びジメチルビニルメトキシシラン27.90g(0.24mol)を混合し、攪拌しながら80℃に調節した。その後、Ca(OH)2・8H2Oを15.9g加え、発生するメタノールを留去しながら80℃で12時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Mw=7,429、Vi価=0.028mol/100g、SiH価=1.38mol/100gであった。29Si−NMRから、下記式においてn=平均99、m=平均3.9であった。
[合成例5]分岐状オルガノポリシロキサン(A−5)の合成
1,1,1−トリメチル−3−ビニル−3,3−ジメトキシジシロキサン206.4g(1mol)及びポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール(Mw=1498)749.0g(0.5mol)を混合し、攪拌しながら80℃に調節した。その後、Sr(OH)2・8H2Oを23.1g加え、発生するメタノールを留去しながら80℃で12時間反応を行った。次いで、10℃まで冷却した後、ジメチルクロロシラン11.4g(0.12mol)を滴下し、10℃で1時間反応を行い、40℃でさらに8時間反応を行った。得られた生成物を水で洗浄し、水と未反応物を減圧留去することでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Mw=18,358、Vi価=0.12mol/100g、SiH価=0.011mol/100gであった。29Si−NMRから、下記式においてn=平均198、m=平均21であることがわかった。
[比較合成例6]比較用分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(A’−1)の合成
オクタメチルシクロテトラシロキサン1483g(5mol)、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン13.4g(0.1mol)、ビニルトリメトキシシラン296.5g(2mol)、ヘキサメチルジシロキサン8.1g(0.05mol)、水酸化カリウム8.9g、及び水120gを加え、80℃で8時間、発生するメタノールを留去しながら反応を行った。次いで、140℃で水を留去しながら12時間反応を行った後、80℃まで冷却し、酢酸10.1gで中和した。その後、水洗と減圧留去を行うことでオイル状であり下記式で表される分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Mw=16,895、Vi価=0.12mol/100g、SiH価=0.012mol/100gであった。29Si−NMRから、下記式においてn及びn’は各々平均100であり、mは平均20であることがわかった。
実施例及び比較例にて使用した(B)成分、(C)成分、及び(D)成分は以下の通りである。
(B)塩化白金酸のジビニルシロキサン錯体
(C−1)下記式で表されるシリコーンレジン(信越化学工業株式会社製、Vi価=0.147mol/100g、重量平均分子量はMw=1563)
(C−2)下記式で表されるシリコーンレジン(信越化学工業株式会社製、Vi価=0.091mol/100g、重量平均分子量はMw=5211)
(C−3)下記式で表されるシリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、Vi価=0.038mol/100g)
(C−4)下記式で表されるシリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、Vi価=0.013mol/100g)
(D−1)下記式で表される直鎖状オルガノハイドロジェンシロキサン(信越化学工業株式会社製、SiH価=0.60mol/100g)
(D−2)下記式で表される分岐状オルガノハイドロジェンシロキサン(信越化学工業株式会社製、SiH価=0.90mol/100g)
(D−3)下記式で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(信越化学工業株式会社製、SiH価=1.63mol/100g)
(B) Divinylsiloxane complex of chloroplatinic acid (C-1) Silicone resin represented by the following formula (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Vi value = 0.147 mol / 100 g, weight average molecular weight is Mw = 1563)
(C-2) Silicone resin represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Vi value = 0.091 mol / 100 g, weight average molecular weight is Mw = 5211)
(C-3) Silicone oil represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Vi value = 0.038 mol / 100 g)
(C-4) Silicone oil represented by the following formula (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Vi value = 0.013 mol / 100 g)
(D-1) Linear organohydrogensiloxane represented by the following formula (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SiH value = 0.60 mol / 100 g)
(D-2) Branched organohydrogensiloxane represented by the following formula (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SiH value = 0.90 mol / 100 g)
(D-3) Linear organohydrogenpolysiloxane represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SiH value = 1.63 mol / 100 g)
[実施例1〜5および比較例1〜3]
触媒以外の上記各成分を表1に記載の配合量で混合して、(B)触媒を組成物全体の合計質量に対して白金量として5ppmとなる量加えてさらに混合し、シリコーン組成物を調整した。実施例1〜5及び比較例1〜3で調製したシリコーン組成物について以下に示す試験を行った。尚、表1に記載のH/Viの値は、組成物全体におけるビニル基の合計個数に対するヒドロシリル基の合計個数の比である。
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3]
The above components other than the catalyst were mixed in the blending amounts shown in Table 1, and (B) the catalyst was added in an amount of 5 ppm as a platinum amount with respect to the total mass of the entire composition, and further mixed, and the silicone composition was mixed. It was adjusted. The following tests were conducted on the silicone compositions prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3. In addition, the value of H / Vi described in Table 1 is a ratio of the total number of hydrosilyl groups to the total number of vinyl groups in the entire composition.
[(1)シリコーン組成物の粘度]
JIS Z 8803:2011に準じ、B型粘度計を用いて23℃でのシリコーン組成物の粘度を測定した。結果を表2に記載する。
[(1) Viscosity of silicone composition]
According to JIS Z 8803: 2011, the viscosity of the silicone composition at 23 ° C. was measured using a B-type viscometer. The results are listed in Table 2.
[(2)硬化物の硬さ]
50mm径×10mm厚のアルミシャーレに調製したシリコーン組成物を流し込み、60℃×1時間、100℃×1時間、150℃×4時間の順でステップキュアして、硬化物を得た。得られた硬化物の硬さ(デュロメータTypeAもしくはTypeD)をJIS K 6253−3:2012に準拠して測定した。結果を表2に記載する。
[(2) Hardness of cured product]
The prepared silicone composition was poured into an aluminum petri dish with a diameter of 50 mm and a thickness of 10 mm, and cured in the order of 60 ° C. × 1 hour, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 4 hours to obtain a cured product. The hardness (durometer Type A or Type D) of the obtained cured product was measured according to JIS K 6253-3: 2012. The results are listed in Table 2.
[(3)硬化物の光透過率]
50mm×20mm×1mm厚のスライドガラス2枚の間に凹型の1mm厚テフロン(登録商標)スペーサーを挟み、それらを固定した後、シリコーン組成物を流し込み、60℃×1時間、100℃×1時間、次いで150℃×4時間の順でステップキュアしてサンプルを作製した。得られたサンプルの450nmにおける光透過率を分光光度計 U−4100(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)にて測定した。結果を表2に記載する。
[(3) Light transmittance of cured product]
A concave 1 mm thick Teflon (registered trademark) spacer is sandwiched between two 50 mm × 20 mm × 1 mm thick glass slides, and after fixing them, the silicone composition is poured, 60 ° C. × 1 hour, 100 ° C. × 1 hour Then, a sample was prepared by step curing in the order of 150 ° C. × 4 hours. The light transmittance at 450 nm of the obtained sample was measured with a spectrophotometer U-4100 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The results are listed in Table 2.
[(4)硬化物の引張強さおよび切断時伸び]
150mm×200mm×2mm厚の凹型テフロン(登録商標)金型に調製したシリコーン組成物を流し込み、60℃×1時間、100℃×1時間、次いで150℃×4時間の順でステップキュアしてサンプルを作製した。JIS K 6251:2010に準拠して、EZ TEST(EZ−L、株式会社島津製作所製)を用いて、試験速度500mm/min、つかみ具間距離80mm、標点間距離40mmの条件でサンプルの引張強さと切断時伸びを測定した。結果を表2に記載する。
[(4) Tensile strength of cured product and elongation at break]
The prepared silicone composition was poured into a 150 mm × 200 mm × 2 mm thick concave Teflon (registered trademark) mold, and the sample was step-cured in the order of 60 ° C. × 1 hour, 100 ° C. × 1 hour, and then 150 ° C. × 4 hours. Was made. In accordance with JIS K 6251: 2010, using EZ TEST (EZ-L, manufactured by Shimadzu Corporation), the sample was pulled under the conditions of a test speed of 500 mm / min, a distance between grippers of 80 mm, and a distance between gauge points of 40 mm. Strength and elongation at break were measured. The results are listed in Table 2.
[(5)硬化物のガラス転移温度]
上記(4)で作製した硬化物サンプルの貯蔵弾性率(MPa)を、DMA Q800(TAインスツルメント株式会社製)により、−140℃〜150℃の範囲で測定し、得られた貯蔵弾性率の値から導き出されるTanδの値をプロットしたグラフから得られるピークトップの温度をガラス転移温度:Tgとした。測定条件は、20mm長×5mm幅×1mm厚のサンプル、昇温速度5℃/min、マルチ周波数モード、引っ張りモード、振幅15μmで行った。結果を表2に記載する。
[(5) Glass transition temperature of cured product]
The storage elastic modulus (MPa) of the cured product sample prepared in (4) above was measured in the range of −140 ° C. to 150 ° C. using DMA Q800 (manufactured by TA Instruments Co., Ltd.), and the storage elastic modulus obtained. The temperature at the peak top obtained from the graph plotting the value of Tan δ derived from the value of γ was the glass transition temperature: Tg. Measurement conditions were 20 mm long × 5 mm width × 1 mm thick sample, temperature rising rate 5 ° C./min, multi-frequency mode, tensile mode, and amplitude 15 μm. The results are listed in Table 2.
[(6)温度サイクル試験]
Tiger3528パッケージ(信越化学株式会社製)にシリコーン組成物をディスペンスし、60℃×1時間、100℃×1時間、次いで150℃×4時間の順でステップキュアし、硬化物でパッケージを封止した試験体を製造した。該試験体の20個について、−50℃〜140℃、1,000回のサーマルサイクル試験(TCT)を行い、封止物にクラックが生じた試験体の数を計測した。結果を表2に記載する。
[(6) Temperature cycle test]
The silicone composition was dispensed into a Tigger 3528 package (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), step cured in the order of 60 ° C. × 1 hour, 100 ° C. × 1 hour, then 150 ° C. × 4 hours, and the package was sealed with a cured product. Test specimens were manufactured. About 20 of the test specimens, a thermal cycle test (TCT) of -50 ° C. to 140 ° C. and 1,000 times was performed, and the number of the test specimens in which cracks occurred in the encapsulated material was measured. The results are listed in Table 2.
表2の比較例1〜3に示されるように、分岐鎖に長いシロキサン鎖を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含むシリコーン組成物、及び分岐鎖を有さないオルガノポリシロキサンを含むシリコーン組成物から得られる硬化物は、TCT試験においてクラックを生じ、低温及び高温耐性に劣る。これに対し、表2の実施例1〜5に示されるように、本発明の分岐状オルガノポリシロキサンを含有するシリコーン組成物は、TCT試験においてクラックを生じず低温及び高温耐性に優れる硬化物を与える。また、実施例1と比較例1の対比、実施例5と比較例3の対比からわかるように、同程度の鎖長を有するオルガノポリシロキサンでは、短い分岐鎖を有する本発明のオルガノポリシロキサンを含む組成物は、直鎖または長い分岐鎖を有するオルガノポリシロキサンを含む組成物に比べてガラス転移温度が低くなる。尚、実施例4〜5、並びに比較例2〜3は、実施例1〜3及び比較例1に比べてガラス転移温度が著しく低い。これは(A)成分、(C)成分、及び(D)成分の1以上または全てが芳香族基を有さないためである。 As shown in Comparative Examples 1 to 3 in Table 2, obtained from a silicone composition containing a branched organopolysiloxane having a long siloxane chain in the branched chain and a silicone composition containing an organopolysiloxane having no branched chain The cured product is cracked in the TCT test and is inferior in low temperature and high temperature resistance. On the other hand, as shown in Examples 1 to 5 of Table 2, the silicone composition containing the branched organopolysiloxane of the present invention is a cured product excellent in low temperature and high temperature resistance without causing cracks in the TCT test. give. Further, as can be seen from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 and the comparison between Example 5 and Comparative Example 3, organopolysiloxane of the present invention having a short branched chain is used for the organopolysiloxane having the same chain length. The composition containing the glass transition temperature is lower than that of the composition containing an organopolysiloxane having a straight chain or a long branched chain. In addition, Examples 4-5 and Comparative Examples 2-3 have remarkably low glass transition temperatures compared with Examples 1-3 and Comparative Example 1. This is because one or more or all of the components (A), (C), and (D) do not have an aromatic group.
[水蒸気透過率]
実施例1、実施例5、及び比較例1のシリコーン組成物を150mm×200mm×2mm厚の凹型テフロン(登録商標)金型にそれぞれ流し込み、60℃×1時間、100℃×1時間、150℃×4時間の順でステップキュアし、各々の試験サンプルを作製した。得られたサンプルをJIS K 7129に準拠して、Lyssy法(装置名L80−5000、Lyssy社製)により水蒸気透過率を測定した。各硬化物の水蒸気透過率は以下の通りであった。
実施例1:28g・m2/day
実施例5:50g・m2/day
比較例1:26g・m2/day
実施例1及び比較例1の組成物に含まれる(A)成分、及び(D)成分は芳香族基を有する。一方、実施例5の組成物に含まれる(A)成分、(C)成分及び(D)成分はいずれも芳香族基を有さない。上記結果に示す通り、より低いガス透過性を有する硬化物を得るためには(A)成分、(C)成分及び(D)成分は芳香族基を有する方が好ましい。
[Water vapor transmission rate]
The silicone compositions of Example 1, Example 5, and Comparative Example 1 were respectively poured into a concave Teflon (registered trademark) mold having a thickness of 150 mm × 200 mm × 2 mm, and 60 ° C. × 1 hour, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × Step cure in order of 4 hours to prepare each test sample. The water vapor transmission rate of the obtained sample was measured by the Lyssy method (device name L80-5000, manufactured by Lyssy) based on JIS K7129. The water vapor permeability of each cured product was as follows.
Example 1: 28 g · m 2 / day
Example 5: 50 g · m 2 / day
Comparative Example 1: 26 g · m 2 / day
The component (A) and the component (D) contained in the compositions of Example 1 and Comparative Example 1 have an aromatic group. On the other hand, the component (A), the component (C) and the component (D) contained in the composition of Example 5 do not have an aromatic group. As shown in the above results, in order to obtain a cured product having lower gas permeability, the component (A), the component (C) and the component (D) preferably have an aromatic group.
本発明の付加硬化型シリコーン組成物から得られる硬化物は低温特性が良好であり、温度変化耐性に優れ、耐クラック性が良好である。従って、本発明の付加硬化型シリコーン組成物の硬化物により半導体素子を封止することにより、信頼性に優れる半導体装置を提供できる。また、高い光透過性を有する硬化物を与えるため、LED素子封止用、特に青色LEDや紫外LEDの素子封止用として有用である。 The cured product obtained from the addition-curable silicone composition of the present invention has good low temperature characteristics, excellent temperature change resistance, and good crack resistance. Therefore, by sealing the semiconductor element with the cured product of the addition-curable silicone composition of the present invention, a semiconductor device having excellent reliability can be provided. Moreover, in order to give the hardened | cured material which has high light transmittance, it is useful for LED element sealing, especially for blue LED and ultraviolet LED element sealing.
Claims (9)
(A)下記式(1)で示される、分岐状オルガノポリシロキサン
及び
(B)ヒドロシリル化触媒 触媒量。 Addition-curable silicone composition containing the following components (A) and (B) (A) Branched organopolysiloxane represented by the following formula (1)
And (B) hydrosilylation catalyst, catalytic amount.
(R8 3SiO1/2)r(R8 2SiO2/2)s(R8SiO3/2)t(SiO4/2)u (2)
(式中、R8は互いに独立に、置換または非置換の、炭素数1〜12の飽和炭化水素基又は炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数2〜10のアルケニル基から選ばれる基であり、但し該化合物は少なくとも2つのアルケニル基を有し、rは0〜100の整数、sは0〜300の整数、tは0〜200の整数、uは0〜200の整数であり、2≦r+s+t+u≦800であり、但し、r、s、t及びuは、上記オルガノポリシロキサンが一分子中に少なくとも2つのアルケニル基を有する値である)
上記(A)成分100質量部に対して5〜900質量部となる量であり、上記(A)成分および該(C)成分中のアルケニル基の合計個数に対する上記(A)成分中のヒドロシリル基の個数の比が0.4〜4となる量で含む、請求項1に記載の付加硬化型シリコーン組成物。 Further, (C) an organo (poly) siloxane represented by the following formula (2) is converted into (R 8 3 SiO 1/2 ) r (R 8 2 SiO 2/2 ) s (R 8 SiO 3/2 ) t (SiO 4 / 2 ) u (2)
(In the formula, R 8 is independently of each other a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms. A group selected, provided that the compound has at least two alkenyl groups, r is an integer of 0 to 100, s is an integer of 0 to 300, t is an integer of 0 to 200, and u is an integer of 0 to 200. 2 ≦ r + s + t + u ≦ 800, where r, s, t and u are values in which the organopolysiloxane has at least two alkenyl groups in one molecule)
The amount of the component (A) is 5 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component, and the hydrosilyl group in the component (A) with respect to the total number of alkenyl groups in the component (A) and the component (C) The addition-curable silicone composition according to claim 1, wherein the addition-curable silicone composition is contained in an amount of 0.4 to 4.
(R6 3SiO1/2)r’(R6 2SiO2/2)s’(R6SiO3/2)t’(SiO4/2)u’ (4)
(式中、R6は、互いに独立に、水素原子、及び置換または非置換の、炭素数1〜12の飽和炭化水素基又は炭素数6〜12の芳香族炭化水素基から選ばれる基であり、但し該化合物は少なくとも2つのヒドロシリル基を有し、r’は0から100の整数、s’は0から300の整数、t’は0から200の整数、u’は0から200の整数であり、2≦r’+s’+t’+u’≦800であり、但し、r’、s’、t’及びu’は、上記オルガノハイドロジェン(ポリ)シロキサンが一分子中に少なくとも2つのヒドロシリル基を有する値である)
上記(A)成分中のアルケニル基の合計個数に対する、又は上記(C)成分を含む場合は上記(A)成分及び上記(C)成分中のアルケニル基の合計個数に対する、上記(A)成分及び該(D)成分中のヒドロシリル基の合計個数の比が0.4〜4となる量であり、且つ、(A)成分と(D)成分の合計質量に対する(D)成分の質量が5〜95%となる量で含む、請求項1又は2に記載の付加硬化型シリコーン組成物。 Further, (D) an organohydrogen (poly) siloxane represented by the following formula (4) is converted into (R 6 3 SiO 1/2 ) r ′ (R 6 2 SiO 2/2 ) s ′ (R 6 SiO 3/2 ) t ′ (SiO 4/2 ) u ′ (4)
(In the formula, R 6 is a group independently selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. Wherein the compound has at least two hydrosilyl groups, r ′ is an integer from 0 to 100, s ′ is an integer from 0 to 300, t ′ is an integer from 0 to 200, u ′ is an integer from 0 to 200 Yes, 2 ≦ r ′ + s ′ + t ′ + u ′ ≦ 800, provided that r ′, s ′, t ′ and u ′ are at least two hydrosilyl groups in one molecule of the organohydrogen (poly) siloxane. Is a value with
The component (A) with respect to the total number of alkenyl groups in the component (A) or the total number of alkenyl groups in the component (A) and the component (C) when the component (C) is included. The ratio of the total number of hydrosilyl groups in component (D) is 0.4 to 4, and the mass of component (D) relative to the total mass of components (A) and (D) is 5 to 5. The addition-curable silicone composition according to claim 1 or 2, which is contained in an amount of 95%.
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