JP6590445B2 - 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置 - Google Patents

硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置 Download PDF

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Description

本発明は、硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置に関する。
光半導体装置には、光半導体素子から出る光を効率よく反射するために光反射材が設けられている。この光反射材を形成するための硬化性シリコーン組成物としては、例えば、ビニル基およびアリル基のいずれか一方と、水素原子が、直接ケイ素原子に結合してなる構造を有するヒドロシリル化反応性シリコーン樹脂、白金系触媒、および白色顔料からなる硬化性シリコーン組成物(特許文献1参照)、重量平均分子量(Mw)が30,000以上であるビニル基含有オルガノポリシロキサン、一分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、白色顔料、白色顔料以外の無機充填剤、白金金属系触媒、および反応制御剤からなる硬化性シリコーン組成物(特許文献2参照)、ケイ素原子結合全有機基の30〜80モル%がフェニル基であり、かつ5〜20モル%がアルケニル基である分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合全有機基の30〜60モル%がアルケニル基である、ケイ素原子数が10以下のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合全有機基の20〜70モル%がフェニル基であるオルガノポリシロキサン、白色顔料、非球状シリカまたはガラスファイバー、球状シリカ、およびヒドロシリル化反応用触媒からなる硬化性シリコーン組成物(特許文献3参照)が挙げられる。
近年、光半導体装置において、光反射材が基板上に薄膜で使用される場合には、光反射材と基板の熱膨張率の差によるクラックが発生しにくく、また、基板から剥離しにくいことが求められている。また、このような光反射材には、十分な光反射性能の他、薄膜でも光を透過させない十分な隠蔽性能も求められている。
しかし、光反射性能に優れ、薄膜における遮蔽性能を向上させるため、白色顔料を硬化性シリコーン組成物中に多量に配合すると、得られる組成物の取り扱い作業性が低下し、また、基板に対する接着性が低下するという課題がある。
特開2009−021394号公報 特開2011−140550号公報 特開2013−076050号公報
本発明は、チキソ性を有し、取り扱い作業性が良好であり、硬化して、熱膨張率が低く、隠蔽率が高く、機械的強度が高く、さらには各種基材に対する接着性が良好な硬化物を形成する硬化性シリコーン組成物、熱膨張率が低く、隠蔽率が高く、機械的強度が高い硬化物、および信頼性に優れる光半導体装置を提供することを目的とする。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、平均粒子径0.05〜10μmの酸化チタン粉末および平均粒子径0.1〜20μmの酸化チタン以外の無機粉末を含有し、前記酸化チタン粉末の含有量が本組成物中の50〜90質量%であり、前記無機粉末の含有量が本組成物中の5〜40質量%である熱硬化性シリコーン組成物であって、前記酸化チタン粉末および前記無機粉末が、一般式:
(4−a)Si(OR)
(式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、aは1〜3の整数である。)
で表されるオルガノシランおよび/または一般式:
Figure 0006590445
(式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基、Rは酸素原子または二価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、bは1〜3の整数、pは1以上の整数である。)
で表されるオルガノシロキサンにより表面処理されていることを特徴とする。
また、本発明の硬化物は、上記の硬化性シリコーン組成物を硬化してなることを特徴とする。
さらに、本発明の光半導体装置は、上記の硬化性シリコーン組成物の硬化物からなる光反射材を有することを特徴とする。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、チキソ性を有し、取り扱い作業性が良好であり、硬化して、熱膨張率が低く、隠蔽率が高く、機械的強度が高く、さらには各種基材に対する接着性が良好な硬化物を形成するという特徴がある。また、本発明の硬化物は、熱膨張率が低く、隠蔽率が高く、機械的強度が高いという特徴がある。さらに、本発明の光半導体装置は、信頼性が優れるという特徴がある。
本発明の光半導体装置の一例であるチップオンボード(COB)型の光半導体装置の断面図である。 本発明の光半導体装置の一例である他のチップオンボード(COB)型の光半導体装置の断面図である。
はじめに、本発明の硬化性シリコーン組成物を説明する。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、平均粒子径0.05〜10μmの酸化チタン粉末および平均粒子径0.1〜20μmの酸化チタン以外の無機粉末を含有し、前記酸化チタン粉末の含有量が本組成物中の50〜90質量%であり、前記無機粉末の含有量が本組成物中の5〜40質量%である。
この酸化チタン粉末は本組成物の硬化物に光反射性能を付与するための白色顔料である。このような酸化チタン粉末としては、アナタース型酸化チタン粉末、ルチル型酸化チタン粉末が例示され、硬化物の光反射性能及び隠蔽力が高いことから、ルチル型酸化チタン粉末が好ましい。この酸化チタンの平均粒子径は0.05〜10μmの範囲内であり、好ましくは、0.01〜5μmの範囲内、または0.01〜3μmの範囲内である。この酸化チタンは、予めその表面をシランカップリング剤、シリカ、アルミナ、ジルコニア等で表面処理したものを使用してもよい。
この酸化チタン粉末の含有量は、本組成物中の50〜90質量%の範囲内であり、好ましくは、50〜85質量%の範囲内、50〜80質量%の範囲内、55〜90質量%の範囲内、55〜85質量%の範囲内、または55〜80質量%の範囲内である。これは、本組成物において、酸化チタン粉末の含有量が、上記範囲の下限以上であると、得られる硬化性シリコーン組成物のチキソ性が良好で、また、得られる硬化物の隠蔽性や強度が良好であり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化性シリコーン組成物の取り扱い作業性が良好であるからである。一般に、酸化チタン粉末の含有量は硬化性シリコーン組成物に対して10〜30質量%であるが、本発明では50質量%以上含有することにより、得られる硬化物の隠蔽性を向上させるばかりか、機械的強度も向上することができる。また、本組成物では、煙霧状シリカ等のチキソ性付与成分を配合しなくても、本組成物に適度なチキソ性を付与することができる。
酸化チタン以外の無機粉末は、上記の酸化チタン粉末と併用することで、硬化物の線膨張率を小さくし、寸法安定性を改善するための成分である。このような無機粉末としては、球状シリカ、非球状シリカ、もしくはガラスファイバーが例示されるが、得られる硬化性シリコーン組成物の粘度上昇が少ないことから、球状シリカが好ましい。球状シリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、溶融シリカ、爆燃シリカが例示されるが、本組成物への充填性が良好であることから、溶融シリカが好ましい。この無機粉末の平均粒子径は0.1〜20μmの範囲内であり、スクリーン印刷による塗布工程を用いたときのメッシュの通りやすさや薄膜の形成しやすさから、好ましくは、0.1〜15μmの範囲内、0.1〜10μmの範囲内、0.2〜20μmの範囲内、0.2〜15μmの範囲内、または0.2〜10μmの範囲内である。
この無機粉末の含有量は、本組成物中の5〜40質量%の範囲内であり、好ましくは、5〜35質量%の範囲内、または5〜30質量%の範囲内である。これは、無機粉末の含有量が、上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の線膨張率が低く、寸法安定性が良好であり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化性シリコーン組成物の粘度が高くなりすぎず、取り扱い作業性が良好であるからである。
本組成物では、前記酸化チタン粉末および前記無機粉末が、一般式:
(4−a)Si(OR)
(式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、aは1〜3の整数である。)
で表されるオルガノシランおよび/または一般式:
Figure 0006590445
(式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基、Rは酸素原子または二価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、bは1〜3の整数、pは1以上の整数である。)
で表されるオルガノシロキサンにより表面処理されていることを特徴とする。
上記オルガノシランにおいて、式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基である。これは、Rの炭素数が6未満である場合、得られる硬化性シリコーン組成物の粘度を低下させる効果が乏しく、一方、炭素数が20を超えるとオルガノポリシロキサン成分との相溶性が低下するからである。Rの一価炭化水素基としては、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等のアルキル基;ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基;これらのアルキル基またはアラルキル基中の水素原子の一部または全部をフッ素、塩素等のハロゲン原子で置換した基が例示され、好ましくは、炭素数6〜20のアルキル基である。
また、式中、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;イソプロピレン基、イソブテニル基等のアルケニル基;アセトキシ基等のアシル基が例示され、好ましくは、アルキル基であり、特には、メチル基、エチル基である。また、式中、aは1〜3の整数であり、好ましくは、3である。
このようなオルガノシランとしては、次の化合物が例示される。
13Si(OCH)
17Si(OC)
1021Si(OCH)
1225Si(OCH)
1429Si(OC)
−CHCHSi(OCH)
このオルガノシランの配合量は、本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲内であり、好ましくは、0.1〜5質量部の範囲内、0.5〜5質量部の範囲内、または0.5〜10質量部の範囲内である。これは、オルガノシランの配合量が上記範囲の下限以上であると、酸化チタンおよび無機粉末の表面を十分に処理できるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の機械的強度や接着力を向上できるからである。
一方、上記のオルガノシロキサンにおいて、式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基であり、例えば、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。直鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基が例示される。分岐鎖状アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基が例示される。環状アルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基が例示される。アリール基としては、フェニル基、トリル基が例示される。アラルキル基としては、2−フェニルエチル基、2−メチル−2−フェニルエチル基が例示される。ハロゲン化アルキル基としては、例えば、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2−(ノナフルオロブチル)エチル基、2−(ヘプタデカフルオロオクチル)エチル基が例示される。Rとしては、メチル基、ビニル基が好ましい。
また、式中、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基であり、例えば、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。直鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基が例示される。分岐鎖状アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基が例示される。環状アルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。アリール基としては、フェニル基、トリル基が例示される。アラルキル基としては、2−フェニルエチル基、2−メチル−2−フェニルエチル基が例示される。ハロゲン化アルキル基としては、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2−(ノナフルオロブチル)エチル基、2−(ヘプタデカフルオロオクチル)エチル基が例示される。Rとしては、メチル基、フェニル基が好ましい。
また、式中、Rは酸素原子または二価炭化水素基である。Rの二価炭化水素基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基;エチレンフェニレンエチレン基、エチレンフェニレンプロピレン基等のアルキレンアリーレンアルキレン基が例示される。
また、式中、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;イソプロピレン基、イソブテニル基等のアルケニル基;アセトキシ基等のアシル基が例示され、好ましくは、アルキル基であり、特には、メチル基、エチル基である。また、式中、bは1〜3の整数であり、好ましくは、3である。また、式中、pは1以上の整数であり、好ましくは、1〜200の範囲内の整数、5〜200の範囲内の整数、または5〜150の範囲内の整数である。
このようなオルガノシロキサンとしては、次の化合物が例示される。なお、式中、Me、Ph、Viは、それぞれメチル基、フェニル基、ビニル基を表す。
MeSiO(MeSiO)15Si(OMe)
MeSiO(MeSiO)23Si(OMe)
MeSiO(MeSiO)110Si(OMe)
ViMeSiO(MeSiO)29Si(OMe)
ViMeSiO(MeSiO)10Si(OMe)
ViMeSiO(MeSiO)Si(OMe)
MeSiO(MePhSiO)10Si(OMe)
このオルガノシロキサンの配合量は、本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲内であり、好ましくは、0.1〜5質量部の範囲内、0.5〜5質量部の範囲内、または0.5〜10質量部の範囲内である。これは、オルガノシロキサンの配合量が上記範囲の下限以上であると、酸化チタンおよび無機粉末の表面を十分に処理できるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の硬度の低下を抑制したり、線膨張係数の増加を抑制したり、機械的強度や接着力を向上できるからである。
本組成物においては、上記オルガノシランまたは上記オルガノシロキサンを単独で使用してもよく、また、これらを併用してもよい。これらを併用することにより、上記酸化チタン粉末および無機粉末の表面処理を効率良く行うことができ、得られる硬化物に高い機械的強度、低い線膨張率、および高い接着能力を同時に付与することができる。上記オルガノシランと上記オルガノシロキサンの質量比は、好ましくは、3:7〜7:3の範囲内であり、特には、1:1である。
本組成物は熱硬化性であって、その硬化機構は特に限定されず、例えば、ヒドロシリル化反応、有機過酸化物によるラジカル反応、縮合反応が例示され、好ましくは、ヒドロシリル化反応である。ヒドロシリル化反応硬化性シリコーン組成物としては、例えば、
(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜10モルとなる量}、
(C)平均粒子径0.05〜10μmの酸化チタン粉末(本組成物中、50〜90質量%となる量)、
(D)平均粒子径0.1〜20μmの酸化チタン以外の無機粉末(本組成物中、5〜40質量%となる量)、
(E)(E−1)一般式:
(4−a)Si(OR)
(式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、aは1〜3の整数である。)
で表されるオルガノシラン(本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部)および/または(E−2)一般式:
Figure 0006590445
(式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基、Rは酸素原子または二価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、bは1〜3の整数、pは1以上の整数である。)
で表されるオルガノシロキサン(本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部)、および
(F)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物のヒドロシリル化反応を促進する量)
から少なくともなる硬化性シリコーン組成物が好ましい。
(A)成分のオルガノポリシロキサンは一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する。このアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等の炭素原子数2〜10のアルケニル基が例示される。(A)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素原子数1〜6のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素原子数6〜12のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素原子数7〜12のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。
(B)成分のオルガノポリシロキサンは一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する。(B)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素原子数1〜6のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素原子数6〜12のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素原子数7〜12のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。
本組成物では、得られる硬化物の熱膨張率を著しく低下できることから、(A)成分は、(A−1)一般式:
−(RSiO2/2)
で表される直鎖状シロキサンブロックを少なくとも有するオルガノポリシロキサンであり、(B)成分は、(B−1)一般式:
−(RHSiO2/2)
で表される直鎖状シロキサンブロックを少なくとも有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
(A−1)成分において、式中、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基またはフェニル基である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。また、式中、Rは炭素原子数2〜10のアルケニル基であり、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。
また、式中、mは5〜50の範囲内の整数であり、好ましくは、5〜30の範囲内の整数である。これは、mが上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の熱膨張率が著しく低下し、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。
(A−1)成分は、上記の直鎖状シロキサンブロックのみからなり、その分子鎖両末端が封鎖された鎖状のオルガノポリシロキサンが例示される。この分子鎖末端の基としては、水酸基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基;トリメチルシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基、ジメチルフェニルシロキシ基、メチルフェニルビニルシロキシ基等のオルガノシロキシ基が例示される。また、(A−1)成分は、上記直鎖状シロキサンブロック(X)と他のシロキサンブロック(Y)とが連結したブロック共重合体であってもよい。このようなブロック共重合体としては、X、Yが1個ずつ連結したXY共重合体、Yの両端にXを連結したXYX共重合体、X、Yが交互にz回繰り返して連結した(XY)z共重合体が例示される。このシロキサンブロック(Y)としては、一般式:
−(R SiO(4−c)/2)−
(式中、Rは前記と同じであり、cは0.5〜2の数である。)
で表されるシロキサンもしくはその繰り返しからなるポリシロキサンが例示される。なお、このブロック共重合体の分子鎖末端の基としては、水酸基、上記と同様のアルコキシ基、または上記と同様のオルガノシロキシ基が例示される。
オルガノポリシロキサンは、一般には、環状ジオルガノシロキサンを、塩基触媒もしくは酸触媒の存在下、再平衡化反応により重合して調製するが、このような方法では、上記直鎖状シロキサンブロックを保持したブロック共重合体を調製することは難しい。このため、上記のようなブロック共重合体を調製する方法としては、上記直鎖状シロキサンブロック(X)を有するポリシロキサンと、他のシロキサンブロック(Y)を有するシロキサンもしくはポリシロキサンを縮合反応する方法が例示される。
本組成物において、(A−1)成分の含有量は、上記直鎖状シロキサンブロックの含有量が本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の20〜60質量%となる量であり、好ましくは、30〜50質量%となる量である。これは、上記の直鎖状シロキサンブロックの含有量が上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の熱膨張率が著しく低下し、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の柔軟性と機械的強度が向上するからである。
本組成物には、(A)成分として、上記(A−1)成分以外に、(A−2)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する直鎖状あるいは分岐鎖状のオルガノポリシロキサンを併用してもよい。(A−2)成分中のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基が例示される。また、(A−2)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜6のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜12のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜12のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示される。
(A−2)成分の直鎖状のオルガノポリシロキサンとしては、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサンランダム共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサンランダム共重合体が例示される。
また、(A−2)成分の分岐鎖状のオルガノポリシロキサンとしては、式:SiO4/2で表されるシロキサン単位、一般式:R SiO1/2で表されるシロキサン単位、および一般式:R SiO1/2で表されるシロキサン単位からなるものが挙げられる。式中、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基またはフェニル基であり、前記と同様の基が例示される。また、Rは炭素原子数2〜10のアルケニル基であり、前記と同様の基が例示される。このオルガノポリシロキサンにおいて、式:SiO4/2で表されるシロキサン単位1個に対する、一般式:R SiO1/2で表されるシロキサン単位および一般式:R SiO1/2で表されるシロキサン単位の合計は、0.5〜1.5の範囲内であることが好ましい。また、このオルガノポリシロキサンには、分子中のケイ素原子にごく少量の水酸基、アルコキシ基等を結合していてもよい。
(A−2)成分の含有量は特に限定されないが、(A−1)成分中のアルケニル基と本成分中のアルケニル基の合計に対して、本成分中のアルケニル基が多くとも10モル%となる量であることが好ましい。これは、本成分の含有量が上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の熱膨張率が著しく低下するからである。
また、(B−1)成分において、式中、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基またはフェニル基であり、前記Rと同様の基が例示される。また、式中、nは10〜100の範囲内の整数であり、好ましくは、20〜80の範囲内の整数である。これは、nが上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の熱膨張率が著しく低下し、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。
(B−1)成分としては、上記直鎖状シロキサンブロックのみからなり、その分子鎖両末端が封鎖されたオルガノポリシロキサンが例示される。この分子鎖末端の基としては、水酸基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基;トリメチルシロキシ基、ジメチルハイドロジェンシロキシ基、ジメチルフェニルシロキシ基、メチルフェニルハイドロジェンシロキシ基等のオルガノシロキシ基が例示される。また、(B)成分は、上記直鎖状シロキサンブロック(X')と他のシロキサンブロック(Y')とが連結したブロック共重合体であってもよい。このようなブロック共重合体としては、X'、Yが1個ずつ連結したX'Y共重合体、Yの両端にX'を連結したX'YX'共重合体、X'、Yが交互にz回繰り返して連結した(X'Y)z共重合体が例示される。このシロキサンブロック(Y)としては、前記と同様のものが例示される。なお、このブロック共重合体の分子鎖末端の基としては、水酸基、上記と同様のアルコキシ基、または上記と同様のオルガノシロキシ基が例示される。
(B)成分の含有量は、(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜10モルの範囲内となる量であり、好ましくは、0.5〜10モルの範囲内となる量、0.5〜5モルの範囲内となる量、または、0.7〜2モルの範囲内となる量である。これは、(B)成分の含有量が上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の熱膨張率が著しく低下し、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。
(C)成分の酸化チタン粉末および(D)成分の無機粉末については前記の通りである。また、(E)成分のオルガノシランおよびオルガノシロキサンについても前記の通りである。
本組成物において、(C)成分および(D)成分の表面処理をin-situ処理する場合には、(A)成分の一部または全部に(C)成分および(D)成分を混合し、次いで、これに(E)成分を混合して、必要に応じて加熱する方法、(A)成分の一部に(C)成分を混合し、次いで、これに(E)成分の一部を混合して、必要に応じて加熱したものと、(A)成分の一部に(D)成分を混合し、次いで、これに(E)成分の一部を混合して、必要に応じて加熱したものとを混合する方法が例示される。また、(E)成分を(C)成分および(D)成分と共に本組成物中に単に配合させてもよい。
(F)成分は、本組成物の硬化反応を促進するためのヒドロシリル化反応用触媒である。(F)成分としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示される。本組成物の硬化を著しく促進できることから、(F)成分は白金系触媒であることが好ましい。この白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体が例示される。このアルケニルシロキサンとしては、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのメチル基の一部をエチル基、フェニル基等で置換したアルケニルシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのビニル基をアリル基、ヘキセニル基等で置換したアルケニルシロキサンが例示される。
また、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性を向上できることから、この錯体に1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジアリル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,3−ジメチル−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン等のアルケニルシロキサンやジメチルシロキサンオリゴマー等のオルガノシロキサンオリゴマーを添加することが好ましい。
(F)成分の含有量は、本組成物のヒドロシリル化反応を促進するに十分な量であれば特に限定されないが、好ましくは、本組成物に対して、本成分中の金属原子が質量単位で0.01〜500ppmの範囲内となる量、0.01〜100ppmの範囲内となる量、または0.01〜50ppmの範囲内となる量である。これは、(F)成分の含有量が上記範囲の下限以上であると、得られる組成物の硬化が良好であり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物に着色を生じ難くいからである。
また、本組成物には、本組成物の硬化速度を適切に制御するために(G)反応抑制剤を含有してもよい。このような(G)成分としては、1−エチニルシクロヘキサノール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾールが例示される。(G)成分の含有量は限定されないが、本組成物に対して、質量単位で1〜5,000ppmの範囲内であることが好ましい。
また、本組成物には、硬化途上で接触している基材への接着性を更に向上させるために(H)接着促進剤を含有してもよい。(H)成分としては、トリアルコキシシロキシ基(例えば、トリメトキシシロキシ基、トリエトキシシロキシ基)もしくはトリアルコキシシリルアルキル基(例えば、トリメトキシシリルエチル基、トリエトキシシリルエチル基)と、ヒドロシリル基もしくはアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)を有するオルガノシランまたはケイ素原子数4〜20程度の直鎖状、分岐鎖状または環状のオルガノシロキサンオリゴマー;トリアルコキシシロキシ基もしくはトリアルコキシシリルアルキル基とメタクリロキシアルキル基(例えば、3−メタクリロキシプロピル基)を有するオルガノシランまたはケイ素原子数4〜20程度の直鎖状、分岐鎖状または環状のオルガノシロキサンオリゴマー;トリアルコキシシロキシ基もしくはトリアルコキシシリルアルキル基とエポキシ基結合アルキル基(例えば、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基)を有するオルガノシランまたはケイ素原子数4〜20程度の直鎖状、分岐鎖状または環状のオルガノシロキサンオリゴマー;アミノアルキルトリアルコキシシランとエポキシ基結合アルキルトリアルコキシシランの反応物、エポキシ基含有エチルポリシリケートが例示される。具体的には、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ハイドロジェントリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランと3−アミノプロピルトリエトキシシランの反応物、分子鎖両末端水酸基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの縮合反応物、分子鎖両末端水酸基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマーと3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランの縮合反応物、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが例示される。(H)成分の含有量は限定されないが、(A)成分100質量部に対して、0.1〜10質量部の範囲内であることが好ましい。
本組成物は酸化チタンを高充填するため、他の無機充填剤を用いた時には見られないような高いチキソ性を示す。せん断速度1s−1における25℃の粘度は1000Pa・s以下であることが好ましく、せん断速10s−1における25℃の粘度は100Pa・s以下であることが好ましい。これは、上記のような粘度であると、硬化物を形成する際に、様々な生産プロセスに対応しやすいためである。また、使用時に液だれしにくいことから、下記式により求められるチキソ指数の値が5.0以上であることが好ましい。
Figure 0006590445
また、本組成物には、その塗布作業性を向上させるために、有機溶剤やシリコーンオイル等の希釈剤を配合して、粘度を調整してもよい。この希釈剤は、本組成物の硬化あるいはポストキュア工程において揮発しやすく、硬化物に残存しにくいことから、沸点が150〜250℃の範囲内であるものが好ましい。このような希釈剤としては、出光興産株式会社製のIPソルベント等のイソパラフィン系の有機溶剤、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系の有機溶剤、あるいは東レ・ダウコーニング株式会社製のOS−20等のシリコーン系の溶剤が例示される。この希釈剤の含有量は特に限定されないが、本組成物の硬化あるいはポストキュア工程において揮発しやすく、硬化物に残存しにくいことから、本組成物100質量部に対して、0.1〜10質量部の範囲内であることが好ましい。
次に、本発明の硬化物について詳細に説明する。
本発明の硬化物は、上記の硬化性シリコーン組成物を硬化してなることを特徴とする。本発明の硬化物の線膨張率は特に限定されないが、25〜200℃における平均線膨張率が100ppm/℃以下であることが好ましく、さらには50ppm/℃以下であることが好ましい。また、本発明の硬化物は薄膜状でも隠蔽性能が優れることから、それを100μmのフィルム状硬化物とした場合のJIS K 7375:2008「プラスチック 全光線透過率及び全光線反射率の求め方」における全光線反射率が90%以上であることが好ましい。
本発明の硬化物の形状は特に限定されないが、支持体上に板状または膜状に形成されたものであってもよい。本発明の硬化物は熱膨張率が極めて低いため、支持体を被覆する塗膜やフィルムとして好適である。
このような本発明の硬化物の形成方法としては、上記の硬化性シリコーン組成物を成型工程により、支持体上に膜状又は板状の硬化物を形成する方法や、上記の硬化性シリコーン組成物を塗布工程により、支持体上に膜状又は板状の硬化物を形成する方法が挙げられる。
この支持体としては、イミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ガラス繊維含有エポキシ樹脂、紙フェノール樹脂、ベークライト、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、シクロオレフィン樹脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等の樹脂製支持体;アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、又は窒化アルミニウム箔等の金属製支持体が例示される。
支持体上に硬化物を形成する方法としては、成型工程、塗布工程が例示され、成型工程としては金型を用いたプレス成型や圧縮成型が例示され、塗布工程としては、スクリーン印刷、バーコーター、ロールコーター、リバースコーター、グラビアコーター、エアナイフコーター、スプレーコーター、カーテンコーターが例示され、特に、薄膜に塗工する場合には、高精度のオフセットコーター、多段ロールコーター等の公知の塗布方法を用いることができる。
本発明の硬化物は前記の様な方法により支持体上に板状又は膜状で形成されることが好ましい。本発明の硬化物は高い光反射性を示すため、光半導体装置に用いられる光反射材として利用できる。特に、本発明の材料を光半導体装置に用いる場合、チップオンボードタイプ(COB)の光半導体装置に使用するのが好適である。
次に、本発明の光半導体装置について詳細に説明する。
本発明の光半導体装置は、上記組成物の硬化物からなる光反射材を有することを特徴とする。このような本発明の光半導体装置を図1および図2を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の光半導体装置の一例であるチップオンボード(COB)型の光半導体装置の断面図を示す。図1のCOB型光半導体装置では、光半導体素子1がCOB用の基板2にダイボンドにより搭載され、この光半導体素子1と回路3、4とをボンディングワイヤ5により電気的に接続している。また、基板2上の光半導体素子1周囲には、光半導体素子1から出る光を効率よく反射するように光反射材6が形成されている。
図2は、本発明の光半導体装置の一例である他のチップオンボード(COB)型の光半導体装置の断面図を示す。図2のCOB型光半導体装置では、光半導体素子1がCOB用の基板2上の回路3、4とボンディングパッドにより電気的に接続されている。また、基板2上の光半導体素子1周囲には、光半導体素子1から出る光を効率よく反射するように光反射材6が形成されている。
図1および図2の光半導体装置において、基板2はアルミニウムや銅等の金属製基板であってもよい、その金属製基板の表面に絶縁層(図示せず)を介して回路3、4が形成されている。また、基板2として非金属製基板を用いる場合には、絶縁層を形成する必要はない。このような非金属製基板としては、ガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート(PBT)基板、ポリイミド基板、ポリエステル基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板が例示され。さらには、この基板2として、絶縁樹脂層を有するアルミニウム製基板または銅製基板からなるハイブリッド基板や、プリント配線したシリコン基板、炭化ケイ素基板、サファイア基板を用いることもできる。
この回路3、4は、電気伝導性の高い、銀、銅、およびアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属、または、銀、銅、およびアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む合金が用いられる。さらに、この基板2には、光半導体素子1を搭載する部分を露出するように光反射材6が形成されていることが好ましい。
図1および図2では、光半導体素子1および光反射材6が封止材7により封止されているが、光半導体素子1のみを封止材7でドーム状に封止してもよい。なお、図1および図2では、光半導体素子1が基板2上に1個のみ図示されているが、この光半導体素子1を基板2上に複数搭載してもよい。
本発明の硬化性シリコーン組成物、硬化物、および光半導体装置を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中、粘度は25℃における各シェアレートでの値である。また、式中、Me、Ph、およびViは、それぞれメチル基、フェニル基、およびビニル基を表す。
また、硬化物の硬さ、曲げ強さ、線膨張率、金属に対する接着力、および全光線反射率を次のようにして測定した。
[硬化物の硬さ]
硬化性シリコーン組成物を150℃で2時間加熱して硬化物を作製した。この硬化物の硬さを、JIS K 7215-1986「プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法」に規定のタイプDデュロメータにより測定した。
[硬化物の曲げ強度]
硬化性シリコーン組成物を150℃で2時間加熱して硬化物を作製した。この硬化物の曲げ強度を、JIS K 6911-1995「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に規定の方法により測定した。
[硬化物の線膨張率]
硬化性シリコーン組成物を150℃で2時間加熱して硬化物を作製した。この硬化物の線膨張率を、JIS K 7197-1991「プラスチックの熱機械分析による線膨張率の試験方法」に規定の方法により測定した。
[硬化物の全光線反射率]
硬化性シリコーン組成物を150℃で2時間加熱して、厚さ100μmの硬化物を作製した。この硬化物の全光線反射率を、JIS K 7375:2008「プラスチック 全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に規定の方法により測定した。
[硬化物の金属に対する接着力]
25mm×75mmのアルミニウム板上に、硬化性シリコーン組成物をディスペンサーにより約100mgづつを5ヶ所に塗布した。次に、この組成物に厚さ1mmの6mm角のアルミニウム製チップを被せ、1kgの板により圧着した状態で、150℃で2時間加熱して硬化させた。その後、室温に冷却し、シェア強度測定装置(西進商事株式会社製のボンドテスターSS−100KP)によりダイシェア強度を測定した。また、上記と同様にして、銅板に対する銅板製チップのダイシェア強度についても測定した。
[実施例1]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 60質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 21.8質量部、およびn−オクチルトリエトキシシラン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(I)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の32.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例2]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 51.8質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 30質量部、および粘度24mPa・sである、式:
MeViSiO(MeSiO)29Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(II)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の32.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例3]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 5.8質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.24μmの酸化チタン(石原産業製のタイペークR−630) 72質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 6質量部、n−デシルトリメトキシシラン 1質量部、および粘度125mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)110Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 3質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 5.9質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.4モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(III)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例4]
式:
−(MeViSiO2/2)
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.2質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.0質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 72質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 10質量部、n−オクチルトリエトキシシラン 3質量部、および粘度22mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)23Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 1質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.5質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.3モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1.5質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で300ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(IV)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.5質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例5]
式:
−(MeViSiO2/2)
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)46SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 65質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 17質量部、n−オクチルトリエトキシシラン 2質量部、および粘度125mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)110Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 2質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(V)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.7質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例6]
式:
−(MeViSiO2/2)
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロック5個と式:
−(MePhSiO)
で表される直鎖状メチルフェニルシロキサンブロック5個が交互に連結し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサンブロック共重合体 5.8質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.24μmの酸化チタン(石原産業製のタイペークR−630) 70質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 8質量部、n−デシルトリメトキシシラン 2質量部、および粘度22mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)23Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 2質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 5.9質量部(シリコーンベース中のメチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサンブロック共重合体と分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(VI)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例7]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 60質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 21.8質量部、およびn−オクチルトリエトキシシラン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合し、最後に、イソパラフィン系溶剤(出光興産社製のIPソルベント1620、沸点=162〜202℃)を本組成物の固形分量が95質量%となるように混合して、硬化性シリコーン組成物(VII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の32.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例8]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 5.8質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.24μmの酸化チタン(石原産業製のタイペークR−630) 72質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 6質量部、n−デシルトリメトキシシラン 1質量部、および粘度125mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)110Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 3質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 5.9質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.4モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合し、最後に、シリコーン系溶剤(東レ・ダウコーング社製のOS−20、沸点=152℃)を本組成物の固形分量が95質量%となるように混合して、硬化性シリコーン組成物(VIII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
[実施例9]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 7.2質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 16.6質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 55.0質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 7質量部、および粘度24mPa・sである、式:
MeViSiO(MeSiO)29Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 8.2質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 2質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(IX)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の23.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表1に示した。
Figure 0006590445
[比較例1]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 25質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 56.3質量部、およびn−オクチルトリエトキシシラン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(X)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の32.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例2]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.44μmのアルミナ(住友化学製のAES−12) 60質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 21.8質量部、およびn−オクチルトリエトキシシラン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XI)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の32.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例3]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 5.8質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.24μmの酸化チタン(石原産業製のタイペークR−630) 78質量部、および粘度24mPa・sである、式:
MeViSiO(MeSiO)29Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 5.9質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.4モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例4]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 7.6質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 7.7質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 56質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 4質量部、および粘度24mPa・sである、式:
MeSiO(MeSiO)110Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 5.2質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 7.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.4モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1.3質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XIII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例5]
式:
−(MeViSiO2/2)
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.2質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 72質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 10質量部、およびメチルトリメトキシシラン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.5質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.3モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1.5質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で300ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XIV)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.5質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例6]
式:
−(MeViSiO2/2)
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 4.4質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)46SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 4.1質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 65質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 17質量部、メチルトリメトキシシラン 2質量部、およびフェニルトリメトキシシラン 2質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 4.7質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.2モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XV)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の34.7質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例7]
式:
−(MeViSiO2/2)−
で表されるメチルビニルシロキサン3個と式:
−(MeSiO2/2)−
で表されるジメチルシロキサン6個がランダムに連結し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサンランダム共重合体 8.5質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 65質量部、および平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 16.3質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 5.7質量部(シリコーンベース中のジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサンランダム共重合体とジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が2.6モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1.1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XVI)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の15.1質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例8]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 3.7質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、平均一次粒子径0.2μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX−3103) 65質量部、および平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 16.3質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeSiO2/2)−
で表されるジメチルシロキサン3個と式:
−(MeHSiO2/2)−
で表されるメチルハイドロジェンシロキサン7個とがランダムに連結し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサンランダム共重合体 8.1質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.7モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 1.1質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XVII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の20.6質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
[比較例9]
式:
−(MeViSiO2/2)20
で表される直鎖状メチルビニルシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン 7.2質量部、式:
MeViSiO(MeSiO)160SiMeVi
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 16.6質量部、平均一次粒子径0.44μmのアルミナ(住友化学製のAES−12) 55.0質量部、平均粒子径15μmの球状シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のHS−202) 7質量部、および粘度24mPa・sである、式:
MeViSiO(MeSiO)29Si(OMe)
で表される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、他の分子鎖片末端がトリメトキシシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン 4質量部をロスミキサーに投入し、室温で混合した後、減圧下、150℃に加熱しながら混練して、シリコーンベースを調製した。
次に、室温下、このシリコーンベースに、式:
−(MeHSiO2/2)50
で表される直鎖状メチルハイドロジェンシロキサンブロックを有し、分子鎖両末端がトリメチルシロシキ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン 8.2質量部(シリコーンベース中のメチルビニルポリシロキサンと分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン中のビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度20mPa・sの分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合オリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの質量比1:2の縮合反応物 2質量部、および1−エチニル−1−シクロヘキサノール(本組成物に対して、質量単位で200ppmとなる量)を混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(本組成物に対して、白金原子が質量単位で3.5ppmとなる量)を混合して、硬化性シリコーン組成物(XVIII)を調製した。なお、上記の直鎖状メチルビニルシロキサンブロックの含有量は本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の23.4質量%である。この硬化性シリコーン組成物、およびその硬化物の特性を表2に示した。
Figure 0006590445
表1および表2の結果から、酸化チタンの含有量が多いと、硬化性シリコーン組成物のチキソ性が高くなり、また、硬化物の強度が高くなることが分かった。また、特定のオルガノポリシロキサン成分を用いることで、硬化物の線膨張係数を低下させることができ、さらに、特定のフィラー処理剤を用いることで、硬化性シリコーン組成物の粘度を効果的に低下させ、硬化物の強度、線膨張係数、金属への接着力の全ての物性を改善できることが分かった。
[実施例10〜12、比較例10〜12]
PETフィルム、アルミニウム板、または銅板のいずれかの支持体の内側に、厚みが100μmのスペーサーを5cm×5cmの空間が取れるように設置し、スペーサーで囲まれた範囲内に上記で調製した硬化性シリコーン組成物0.8gを注入した。次に、硬化性シリコーン組成物の上に離型フィルムを被せ、150℃、プレス圧5Kgにて、15分間加熱して、硬化物からなる光反射材と前記支持体との一体成形物を作製した。硬化物の外観を目視により観察し、その結果を表3に示した。
Figure 0006590445
[実施例13〜15、比較例13〜15]
テスター産業社製のフィルムコーター(PI−1210)を用いて、アルミニウム板、銅板、PETフィルム、またはガラス板のいずれかの支持体上に、上記で調製した硬化性シリコーン組成物をギャップサイズ100μmにて塗布した。塗布の状態を目視により観察した。その後、150℃のオーブンで1時間加熱して、硬化物からなる光反射材と前記支持体との一体成形物を作製した。硬化物の外観を目視により観察し、その結果を表4に示した。
Figure 0006590445
[実施例16〜18、比較例16〜18]
ニューロング精密工業社製の自動スクリーン印刷機(DP−320)を用いて、PETフィルムを支持体として、上記で調製した硬化性シリコーン組成物をスクリーン印刷した。スクリーン板としてSUS製のメッシュサイズ#100、線径が40μmのものを用いた。スクリーン印刷の状態を目視により観察した。その後、150℃のオーブンで1時間加熱して、硬化物からなる光反射材と前記支持体との一体成形物を作製した。硬化物の外観を目視により観察し、その結果を表5に示した。
Figure 0006590445
プレス成型、フィルムコーター、スクリーン印刷のいずれの方法を用いても、本発明の硬化性シリコーン組成物を用いると、支持体との接着性が良好で、硬化物にクラック等の発生がないことが分かった。また、本発明の硬化性シリコーン組成物はチキソ性を有するので、塗布工程から熱硬化までの間に液だれを起こしにくく、形状の変化は観察されなかった。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、硬化して得られる硬化物の熱膨張率が小さく、薄膜での光反射性が高いので、他部材と一体化して使用する複合用光反射材料として好適である。
1 光半導体素子
2 基板
3 回路
4 回路
5 ボンディングワイヤ
6 光反射材
7 封止材

Claims (11)

  1. 平均粒子径0.05〜10μmの酸化チタン粉末および平均粒子径0.1〜20μmの球状シリカ粉末を含有し、前記酸化チタン粉末の含有量が本組成物中の50〜90質量%であり、前記球状シリカ粉末の含有量が本組成物中の5〜40質量%である熱硬化性シリコーン組成物であって、前記酸化チタン粉末および前記球状シリカ粉末が、一般式:
    Si(OR)(4−a)
    (式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、aは1〜3の整数である。)
    で表されるオルガノシランおよび/または一般式:
    Figure 0006590445
    (式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基、Rは酸素原子または二価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、bは1〜3の整数、pは1以上の整数である。)
    で表されるオルガノシロキサンにより表面処理されていることを特徴とする硬化性シリコーン組成物。
  2. 硬化性シリコーン組成物が、
    (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、
    (B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜10モルとなる量}、
    (C)平均粒子径0.05〜10μmの酸化チタン粉末(本組成物中、50〜90質量%となる量)、
    (D)平均粒子径0.1〜20μmの球状シリカ粉末(本組成物中、5〜40質量%となる量)、
    (E)(E−1)一般式:
    (4−a)Si(OR)
    (式中、Rは炭素数6〜20の非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、aは1〜3の整数である。)
    で表されるオルガノシラン(本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部)および/または(E−2)一般式:
    Figure 0006590445
    (式中、Rは非置換またはハロゲン置換の一価炭化水素基、Rは同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基、Rは酸素原子または二価炭化水素基、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、またはアシル基、bは1〜3の整数、pは1以上の整数である。)
    で表されるオルガノシロキサン(本組成物100質量部に対して0.1〜10質量部)、および
    (F)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物のヒドロシリル化反応を促進する量)
    から少なくともなるヒドロリル化反応硬化性シリコーン組成物である、請求項1に記載の硬化性シリコーン組成物。
  3. (A)成分が、(A−1)一般式:
    −(RSiO2/2)
    (式中、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基またはフェニル基、Rは炭素原子数2〜10のアルケニル基、mは5〜50の整数である。)
    で表される直鎖状ポリシロキサンブロックを少なくとも有するオルガノポリシロキサン{ただし、上記直鎖状ポリシロキサンブロックの含有量が本組成物中のオルガノポリシロキサンの合計の20〜60質量%}であり、(B)成分が、(B−1)一般式:
    −(RHSiO2/2)
    (式中、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基またはフェニル基、nは10〜100の整数である。)
    で表される直鎖状ポリシロキサンブロックを少なくとも有するオルガノポリシロキサンである、請求項2に記載の硬化性シリコーン組成物。
  4. さらに、(A)成分として(A−2)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン{ただし、(A−1)成分を除く}を、(A−1)成分中のアルケニル基と本成分中のアルケニル基の合計に対して、本成分中のアルケニル基が多くとも10モル%となる量を含有する、請求項3に記載の硬化性シリコーン組成物。
  5. 下記式により求められるチキソ指数の値が5.0以上である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物。
    Figure 0006590445
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物を硬化してなる硬化物。
  7. 25〜200℃における平均線膨張率が100ppm/℃以下である、請求項6に記載の硬化物。
  8. 100μmのフィルム状硬化物における全光線反射率が90%以上である、請求項6に記載の硬化物。
  9. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物を成型工程により、支持体上に膜状又は板状の硬化物を形成する方法。
  10. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物を塗布工程により、支持体上に膜状又は板状の硬化物を形成する方法。
  11. 請求項6乃至8のいずれか1項に記載の硬化物からなる光反射材を有する光半導体装置。
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