JP6574147B2 - 硬化性有機ケイ素樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(A)10〜60mol%のR1SiO3/2単位、30〜80mol%の(R2)2SiO2/2単位及び1〜30mol%の(R3)3SiO1/2単位からなり、前記(R2)2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返しの平均個数が3〜80個であるレジン構造のオルガノポリシロキサン
(上記式中、R1、R3は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、R2は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、全R2のうち40〜100mol%はメチル基である。)
を含み、
前記オルガノポリシロキサンの重量平均分子量が5,000〜50,000であり、
前記オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合した水酸基の量が0.001〜1.0mol/100gであり、
前記オルガノポリシロキサンの炭素数が1〜10のケイ素原子に結合したアルコキシ基の量が1.0mol/100g以下であることを特徴とする硬化性有機ケイ素樹脂組成物を提供する。
で示される有機ケイ素化合物、又はその開環重合体を含有するものであることが好ましい。
本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物は、
(A)10〜60mol%のR1SiO3/2単位、30〜80mol%の(R2)2SiO2/2単位及び1〜30mol%の(R3)3SiO1/2単位からなり、前記(R2)2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返しの平均個数が3〜80個であるレジン構造のオルガノポリシロキサン
(上記式中、R1、R3は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、R2は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、全R2のうち40〜100mol%はメチル基である。)
を含み、
前記オルガノポリシロキサンの重量平均分子量が5,000〜50,000であり、
前記オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合した水酸基の量が0.001〜1.0mol/100gであり、
前記オルガノポリシロキサンの炭素数が1〜10のケイ素原子に結合したアルコキシ基の量が1.0mol/100g以下であるものである。
本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物に含まれる(A)成分であるオルガノポリシロキサンは、10〜60mol%のR1SiO3/2単位(T単位)、30〜80mol%の(R2)2SiO2/2単位(D単位)及び1〜30mol%の(R3)3SiO1/2単位(M単位)からなるオルガノポリシロキサンであり、上記(R2)2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返しの平均個数が3〜80個であるレジン構造のブロックポリマーである。T単位の比率が10mol%を下回ると、硬化物が脆くなり、硬化物の表面タック性が高くなる恐れがある。T単位の比率が60mol%を上回ると、硬化物に伸びがなくなり、クラックが発生する恐れがある。D単位の比率が30mol%を下回ると、硬化物に伸びがなくなり、クラックが発生する恐れがある。D単位の比率が80mol%を上回ると、硬化物が脆くなり、硬化物の表面タック性が高くなる恐れがある。M単位の比率が1mol%を下回ると、分子量が増加して流動性を損なう恐れがある。M単位の比率が30mol%を上回ると、樹脂強度を損なう恐れがある。また、D単位の繰り返し数が3未満であると、樹脂強度を損なう恐れがある。D単位の繰り返し数が80を超えると、分子量が増加して流動性を損なう恐れがある。なお、(R2)2SiO2/2単位の平均繰り返し数は29Si−NMRによって測定された値を指すこととする。
[測定条件]
展開溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:0.6mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
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(濃度0.5質量%のTHF溶液)
本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物には、さらに(B)成分として、縮合触媒を含有してもよい。この縮合触媒としては、オルガノシロキサンのケイ素原子に結合した水酸基をシロキサン結合に変換する縮合反応に作用する、任意の触媒を使用することができる。
本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物には、さらに(C)成分として、下記式(1)で示される有機ケイ素化合物、又はその開環重合体を含有することができる。ここでp、q、rは0〜4の整数であり、p+q+r=3又は4である。
また、本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物には、さらに(D)成分として、蛍光体を含有してもよい。本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物は耐熱性及び耐光性に優れた硬化物を与えるため、蛍光体を含有する場合であっても、従来のような蛍光特性の著しい低下が起こる恐れがない。
また、本発明では、上述の本発明の硬化性有機ケイ素樹脂組成物の硬化物で半導体素子が封止された半導体装置を提供することができる。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(但し、該ポリシロキサンの全置換基のうち、一部は水酸基又はアルコキシ基になっている。以下同様。)(Mw=10,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.8mol/100g、炭素数が1〜10のケイ素原子に結合したアルコキシ基量(以下、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量と称する。)0.8mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=20)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表2に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=50,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.02mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=80)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表2に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位30mol%、PhMeSiO2/2単位10mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=5,000、ケイ素原子に結合した水酸基量1.0mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0mol/100g、連続した(R2)2SiO2/2単位平均個数=5)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表2に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=10,000、ケイ素原子に結合した水酸基量1.0mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=30)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加し、(C)成分として、下記式(2)
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=12,000、ケイ素原子に結合した水酸基量1.0mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=40)を100部、(C)成分として、下記式(3)
実施例2で用いた(A)成分のケイ素原子に結合した水酸基量を0.001mol/100gに変更し、重量平均分子量を40,000に変更した以外は、実施例2と同様にして硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表2に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=53,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.5mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.5mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=90)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=4,500、ケイ素原子に結合した水酸基量0.5mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.5mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=4)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=25,000、ケイ素原子に結合した水酸基量1.2mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.05mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=60)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=15,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.0005mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.05mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=70)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位50mol%、Me2SiO2/2単位40mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=15,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.7mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量1.2mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=70)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位5mol%、PhMeSiO2/2単位85mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=10,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.05mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.01mol/100g、連続したPhMeSiO2/2単位平均個数=30)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位70mol%、PhMeSiO2/2単位20mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=10,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.05mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.02mol/100g、連続したPhMeSiO2/2単位平均個数=1.5)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位80mol%、Me2SiO2/2単位10mol%、Me3SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のフェニルメチルポリシロキサン(Mw=10,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.06mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.03mol/100g、連続したMe2SiO2/2単位平均個数=6)を100部、(B)成分として、トリブチルアミンを全体の0.5質量%になる量添加することによって、硬化性有機ケイ素樹脂組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
(A)成分として、PhSiO3/2単位60mol%、PhMeSiO2/2単位30mol%、ViMe2SiO1/2単位10mol%からなる分岐鎖状のビニルフェニルメチルポリシロキサン(Mw=4,000、ケイ素原子に結合した水酸基量0.05mol/100g、ケイ素原子に結合したアルコキシ基量0.02mol/100g、連続したPhMeSiO2/2単位平均個数=5)を100部、(E)成分として、SiH/SiVi比が1.0となる量の下記式
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び、(F)成分として塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液(白金元素含有率:2質量%)0.05部を加え、よく撹拌して、付加硬化型シリコーンゴム組成物を調製した。下記の方法で、この組成物、及びこの組成物から得られる硬化物の物性の測定を行った。結果を表3に示す。
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物(厚さ1mm)の色と透明性を目視にて確認した。
硬化前の各組成物の流動性を確認した。100mlのガラス瓶に50gの組成物を加え、ガラスビンを横に倒して25℃で10分間静置した。その間に組成物が流れ出せば液状であると判断した。
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物の589nm、25℃における屈折率を、JIS K 7142:2008に準拠して、アッベ型屈折率計により測定した。
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物の硬さを、JIS K 6249:2003に準拠して、デュロメータA硬度計を用いて測定した。
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物の切断時伸び及び引張強さを、JIS K 6249:2003に準拠して測定した。
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物(厚さ1mm)の波長450nmにおける光透過率を、日立製分光光度計U−4100を用いて23℃で測定した(初期透過率)。次いで、この硬化物を200℃で1,000時間熱処理した後、同様に光透過率を測定して、初期透過率(100%)に対する熱処理後の光透過率を求めた。また熱処理後の硬化物におけるクラックの有無を目視で確認した。
各組成物0.25gを、面積180mm2の銀板に底面積が45mm2となるように成形し、150℃で4時間硬化させた後、ミクロスパチュラを用いて硬化物を破壊し、銀板から剥ぎ取る際に、凝集破壊の部分と剥離部分との割合を求めて、その接着性を判定した。
(判定基準)
○:接着性が良好である(凝集破壊の割合60%以上)
×:接着性が不良である(凝集破壊の部分60%未満)
各組成物を150℃で4時間硬化して得られた硬化物の表面における埃の付着の有無を目視にて確認した。
Claims (5)
- (A)10〜60mol%のR1SiO3/2単位、30〜80mol%の(R2)2SiO2/2単位及び1〜30mol%の(R3)3SiO1/2単位からなり、前記(R2)2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返しの平均個数が3〜80個であるレジン構造のオルガノポリシロキサン
(上記式中、R1、R3は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、R2は独立して、水素原子、水酸基、炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、炭素数6〜10の置換又は非置換のアリール基、及び炭素数1〜10の置換又は非置換のアルコキシ基のいずれかであり、全R2のうち40〜100mol%はメチル基である。)
を含み、
前記オルガノポリシロキサンの重量平均分子量が5,000〜50,000であり、
前記オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合した水酸基の量が0.001〜1.0mol/100gであり、
前記オルガノポリシロキサンの炭素数が1〜10のケイ素原子に結合したアルコキシ基の量が1.0mol/100g以下であり、
さらに(C)成分として、下記式(1)
で示される有機ケイ素化合物を含有するものであることを特徴とする硬化性有機ケイ素樹脂組成物。 - 前記オルガノポリシロキサンがアルコキシ基を含まないものであることを特徴とする請求項1に記載の硬化性有機ケイ素樹脂組成物。
- 前記硬化性有機ケイ素樹脂組成物が、さらに(B)成分として、縮合触媒を含有するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の硬化性有機ケイ素樹脂組成物。
- 前記硬化性有機ケイ素樹脂組成物が、さらに(D)成分として、蛍光体を含有するものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の硬化性有機ケイ素樹脂組成物。
- 前記硬化性有機ケイ素樹脂組成物が、25℃で液状であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の硬化性有機ケイ素樹脂組成物。
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