KR102180945B1 - Led용 봉지재 조성물 - Google Patents

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Abstract

[과제] 내열투명성, 밀착성이 우수하고, 내크랙성이 우수하며, 또한 황가스투과성이 낮은 LED용 봉지재 조성물을 제공한다.
[해결수단] (A)성분: 하기 (A)성분, (B)성분, (C)성분, 및 (D)성분: (A)성분: 식(1-1), 식(1-2), 및 식(1-3):
Figure 112017034443707-pct00007

(식 중, R1은 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 탄소원자수 6~20의 아릴기를 나타내고, R2는 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (A)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타낸다.)로 표시되는 단위구조를 포함하는 폴리실록산, (B)성분: 식(2-1), 식(2-2), 및 식(2-3):
Figure 112017034443707-pct00008

(식 중, R3 및 R4는 각각 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (B)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타낸다.)의 단위구조를 포함하는 폴리실록산, (C)성분: 밀착제, 및 (D)성분: 실라놀기의 축합촉매를 포함하는 LED용 봉지재 조성물.

Description

LED용 봉지재 조성물{SEALING MATERIAL COMPOSITION FOR LED}
본 발명은, LED용 봉지재 조성물, 해당 조성물로부터 조성물을 경화하여 이루어진 경화물, 및 해당 봉지재를 갖는 LED용 봉지재 조성물에 관한 것이다.
실리콘 조성물은 내후성, 내열성, 경도, 신장 등의 고무(ゴム)적 성질이 우수한 경화물을 형성하는 점에서, LED장치에 있어서의 LED소자, 전극, 기판 등의 보호를 목적으로 사용되고 있다. 또한, LED장치에는 도전성이 좋은 은(銀) 혹은 은함유 합금이 전극으로서 사용되고, 휘도를 향상시키기 위하여 기판에는 은도금이 실시되어 있는 경우가 있다.
일반적으로, 실리콘 조성물의 경화물은 가스투과성이 높다. 이에 따라, 해당 경화물을, 광의 강도가 강하고, 발열이 큰 고휘도 LED에 이용한 경우에, 환경 중의 부식성 가스에 의한 봉지재의 변색, 및 전극이나 기판에 도금된 은의 부식에 의한 휘도의 저하가 발생한다는 과제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 가스배리어성이 우수한 가열경화성 광반도체 봉지용 실리콘 수지 조성물로서, 실세스퀴옥산, 실리콘알콕시올리고머 및, 축합촉매로 이루어진 가열경화성 광반도체 봉지용 실리콘 수지 조성물이 제안되어 있다(특허문헌 1).
일본특허공개 2011-202154호 공보
실세스퀴옥산, 실리콘알콕시올리고머 및, 축합촉매로 이루어진 열경화성 광반도체 봉지용 실리콘 수지 조성물의 경화물은, 점도가 높으므로 취급작업성이 뒤떨어져, 경화시키기 위하여 다대한(多大な) 시간과 에너지가 필요하다는 과제가 있고, 가스투과성(내황화성)도 문제가 있어, 내크랙성이 뒤떨어진다는 과제가 있었다.
본 발명은, 내열투명성, 밀착성이 우수하고, 내크랙성이 우수하며, 또한 황가스투과성이 낮은 LED용 봉지재 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1 관점으로서, 하기 (A)성분, (B)성분, (C)성분, 및 (D)성분:
(A)성분: 식(1-1), 식(1-2), 및 식(1-3):
[화학식 1]
Figure 112017034443707-pct00001
(식 중, R1은 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 탄소원자수 6~20의 아릴기를 나타내고, R2는 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (A)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (A)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(1-1)의 단위구조의 수(s)의 비율, 상기 식(1-2)의 단위구조의 수(m)의 비율, 및 상기 식(1-3)의 단위구조의 수(n)의 비율이 각각, 0.3≤s≤0.65, 0.25≤m≤0.4, 0.1≤n≤0.3을 만족시킨다.)로 표시되는 단위구조를 포함하는 폴리실록산,
(B)성분: 식(2-1), 식(2-2), 및 식(2-3):
[화학식 2]
Figure 112017034443707-pct00002
(식 중, R3 및 R4는 각각 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (B)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (B)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(2-1)의 단위구조의 수(t)의 비율, 상기 식(2-2)의 단위구조의 수(p)의 비율, 및 상기 식(2-3)의 단위구조의 수(q)의 비율이 각각, 0.1≤t≤0.5, 0.1≤p≤0.5, 0.1≤q≤0.5를 만족시킨다.)로 표시되는 단위구조를 포함하는 폴리실록산,
(C)성분: 밀착제, 및
(D)성분: 실라놀기의 축합촉매를 포함하는 LED용 봉지재 조성물,
제2 관점으로서, (A)성분 중의 R1이 페닐기 또는 메틸기인 제1 관점에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제3 관점으로서, (A)성분인 폴리실록산의 중량평균 분자량이, 1000 내지 5000인 제1 관점 또는 제2 관점에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제4 관점으로서, (B)성분인 폴리실록산의 중량평균 분자량이, 1000 내지 5000인 제1 관점 내지 제3 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제5 관점으로서, (A)성분과 (B)성분의 혼합비율이 0.2:0.8~0.8:0.2의 질량비인 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제6 관점으로서, (C)성분의 밀착제가, 메르캅토기를 갖는 실란인 제1 관점 내지 제5 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제7 관점으로서, (D)성분의 실라놀기의 축합촉매가, 유기금속 화합물인 제1 관점 내지 제6 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물,
제8 관점으로서, 추가로 (E)성분으로서, 페닐트리알콕시실란을 포함하는 제1 관점 내지 제7 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물, 및
제9 관점으로서, 제1 관점 내지 제8 관점 중 어느 하나에 기재된 LED용 봉지재 조성물을 경화한 경화물에 의해 LED소자가 봉지된 LED장치이다.
LED용 봉지재 조성물에 의한 경화물은, LED소자가 은반사판으로 둘러싸인 장치 중에 장착되고, 봉지재로 충전되어 있다. 이 봉지재는 밀착성이나 가스투과성이 요구된다. 이들 성능이 저하되면 예를 들어 황성분을 함유하는 가스가 유입되고, 은반사판의 부식으로 이어져 바람직하지 않다.
본 발명은, 페닐기를 갖고 또한 2개의 가수분해성기를 가진 실란의 가수분해축합물을 특정량 함유하는 (A)성분의 폴리실록산과, 페닐기를 갖고 또한 3개의 가수분해성기를 갖는 실란의 가수분해축합물을 특정량 함유하는 (B)성분의 폴리실록산을, 특정비율로 혼합하고 있다. 그리고 이들 특정의 폴리실록산과 (C)성분과 (D)성분의 조합에 의해 효과를 발휘하는 것이다.
상기 식(1-2), 식(2-1), 및 식(2-2)의 단위구조는, 3개의 가수분해성기를 갖는 실란에서 유래하고, 직쇄구조 또는 3차원구조를 가진다. 상기 식(1-2)에 있어서의 Si-OR2기, 상기 식(2-1)에 있어서의 Si-OR3기, 및 상기 식(2-2)에 있어서의 Si-OR4기가, Si-OH기, Si-OR기(단 R은 탄소원자수 1~12의 알킬기), 또는 Si-O-Si에 의한 실록산결합을 발생시킨다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물은, 내열투명성, 밀착성, 내크랙성이 우수하고, 또한 황가스투과성이 낮은 경화물을 형성한다는 특징이 있다. 또한, 본 발명인 LED용 봉지재 조성물의 경화물로 봉지된 LED장치는 신뢰성이 우수한 특징이 있다.
본 발명은 (A)성분: 상기 식(1-1), 식(1-2), 및 식(1-3)으로 표시되는 단위구조를 포함한 폴리실록산, (B)성분: 상기 식(2-1), 식(2-2), 및 식(2-3)으로 표시되는 단위구조를 포함한 폴리실록산, (C)성분: 밀착제, 및 (D)성분: 실라놀기의 축합촉매를 포함하는 LED용 봉지재 조성물이다.
(A)성분의 식 중, R1은 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 탄소원자수 6~20의 아릴기를 나타내고, R2는 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (A)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (A)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(1-1)의 단위구조의 수(s)의 비율, 상기 식(1-2)의 단위구조의 수(m)의 비율, 및 상기 식(1-3)의 단위구조의 수(n)의 비율이 각각, 0.3≤s≤0.65, 0.25≤m≤0.4, 0.1≤n≤0.3을 만족시킨다.
(B)성분의 식 중, R3 및 R4는 각각 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (B)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (B)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(2-1)의 단위구조의 수(t)의 비율, 상기 식(2-2)의 단위구조의 수(p)의 비율, 및 상기 식(2-3)의 단위구조의 수(q)의 비율이 각각, 0.1≤t≤0.5, 0.1≤p≤0.5, 0.1≤q≤0.5를 만족시킨다.
R2가 (A)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타낸 경우, 또한 R3 및 R4가 (B)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타낸 경우, 이 Si원자는 추가로 O원자와 결합하고, 3차원구조를 형성한다.
R1, R2, R3, 및 R4가 탄소원자수 1~12의 알킬기를 나타낸 경우, 이 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기가 예시된다.
또한 R1이 탄소원자수 6~20인 아릴기를 나타낸 경우, 이 아릴기로는, 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기가 예시된다.
내열투명성, 내크랙성이 우수하고, 또한 황가스투과성을 낮춘다는 관점에서, R1은 페닐기, 메틸기가 바람직하고, 특히 페닐기가 바람직하다.
(A)성분 중, (A)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 식(1-1)의 단위구조의 수(s)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 황가스투과성이 높고, 상한값을 초과하면 경화물이 하얗게 흐려진다. 식(1-2)의 단위구조의 수(m)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 황가스투과성이 높아 경화물의 표면에 택(タック)(점착성)이 남는다는 문제가 발생하고, 상한값을 초과하면 경화물의 내크랙성이 저하된다. 식(1-3)의 단위구조의 수(n)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 내크랙성이 저하되고, 상한값을 초과하면 경화물의 황가스투과성이 높아진다.
본 발명의 조성물에 이용되는 (A)성분인 실록산 화합물의 중량평균 분자량은, 1000 내지 5000인 것이 바람직하다. 중량평균 분자량이 1000 미만이면 경화물이 경화불량이 되는 경우가 있고, 황가스투과성도 높아진다는 문제가 발생한다. 중량평균 분자량이 5000보다 커지면, (A)성분인 폴리실록산 화합물의 점도가 매우 커져 취급이 곤란해진다. 또한, 본 발명에 있어서, 폴리실록산 화합물의 중량평균 분자량은, 테트라하이드로푸란을 용매로 하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량이다.
(A)성분인 폴리실록산은, 종래의 공지기술을 이용하여 제조할 수 있다. 즉, (A)성분인 폴리실록산에 대응하는 실란 화합물을 산 혹은 염기의 존재하, 가수분해·축합반응시키는 방법으로 제조할 수 있다.
(A)성분인 폴리실록산을 합성하기 위한 실란 화합물으로는, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐에틸디메톡시실란, 페닐프로필디메톡시실란, 페닐부틸디메톡시실란, 페닐펜틸디메톡시실란, 페닐헥실디메톡시실란, 페닐헵틸디메톡시실란, 페닐옥틸디메톡시실란, 페닐노닐디메톡시실란, 페닐데실디메톡시실란, 페닐운데실디메톡시실란, 페닐도데실디메톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란, 페닐에틸디에톡시실란, 페닐프로필디에톡시실란, 페닐부틸디에톡시실란, 페닐펜틸디에톡시실란, 페닐헥실디에톡시실란, 페닐헵틸디에톡시실란, 페닐옥틸디에톡시실란, 페닐노닐디에톡시실란, 페닐데실디에톡시실란, 페닐운데실디에톡시실란, 페닐도데실디에톡시실란, 페닐메틸디프로폭시실란, 페닐에틸디프로폭시실란, 페닐프로필디프로폭시시실란, 페닐부틸디프로폭시시실란, 페닐펜틸디프로폭시실란, 페닐헥실디프로폭시실란, 페닐헵틸디프로폭시실란, 페닐옥틸디프로폭시실란, 페닐노닐프로폭시실란, 페닐데실디프로폭시실란, 페닐운데실디프로폭시실란, 페닐도데실디프로폭시실란, 페닐메틸디클로로시실란, 페닐에틸디클로로시실란, 페닐프로필디클로로시실란, 페닐부틸디클로로시실란, 페닐펜틸디클로로시실란, 페닐헥실디클로로시실란, 페닐헵틸디클로로시실란, 페닐옥틸디클로로시실란, 페닐노닐디클로로시실란, 페닐데실디클로로시실란, 페닐운데실디클로로시실란, 페닐도데실디클로로시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리클로로시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디프로폭시실란, 디메틸디클로로실란이 예시된다.
(A)성분인 폴리실록산은, 상기의 실란 화합물을 산 혹은 염기의 존재하, 가수분해·축합반응시키는 방법으로 제조할 수 있다.
산으로는 예를 들어, 염산, 아세트산, 포름산, 질산, 옥살산, 황산, 인산, 폴리인산, 다가카르본산, 트리플루오로메탄설폰산, 이온교환수지가 예시된다. 염기로는 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드, 테트라에틸암모늄하이드로옥사이드가 예시된다.
상기의 제조방법에 있어서는, 유기용제를 사용할 수 있다. 유기용매로는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 부탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 톨루엔, 자일렌, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 예시된다.
상기의 제조방법에 있어서는, 상기 실란 화합물의 가수분해, 축합반응을 촉진하기 위하여, 물, 혹은 물과 알코올의 혼합액을 첨가할 수도 있다. 이 알코올로는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 부탄올이 바람직하다. 이 제조방법은, 가열에 의해 촉진되고, 유기용매를 사용하는 경우에는, 그 환류온도에서 반응을 행하는 것이 바람직하다.
(B)성분 중, (B)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 식(2-1)의 단위구조의 수(t)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 황가스투과성이 높고, 상한값을 초과하면 폴리실록산의 점도가 높아져 취급이 곤란해진다. 식(2-2)의 단위구조의 수(p)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 황가스투과성이 높고, 경화물의 표면에 택(점착성)이 남는 문제가 발생하고, 상한값을 초과하면 경화물의 황가스투과성이 높아진다. 식(2-3)의 단위구조의 수(q)의 비율이 하한값 미만이면 경화물의 내크랙성이 저하되고, 상한값을 초과하면 황가스투과성이 높아진다.
본 발명의 조성물에 이용되는 (B)성분인 실록산 화합물의 중량평균 분자량은, 1000 내지 5000인 것이 바람직하다. 중량평균 분자량이 1000 미만이면 얻어지는 폴리실록산이 불안정한 경우가 있고, 보존안정성이 악화되는 경우가 있다. 중량평균 분자량이 5000보다 커지면, 열경화성의 관점에서 문제가 발생한다. 또한, 본 발명에 있어서, 폴리실록산의 중량평균 분자량은, 테트라하이드로푸란을 용매로 하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량이다.
(B)성분인 폴리실록산은, 종래의 공지기술을 이용하여 제조할 수 있다. 즉, (B)성분인 폴리실록산에 대응하는 실란 화합물을 산 혹은 염기의 존재하, 가수분해·축합반응시키는 방법으로 제조할 수 있다.
(B)성분인 폴리실록산을 합성하기 위한 실란 화합물로는, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, 페닐클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리클로로시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디프로폭시실란, 디메틸디클로로실란이 예시된다.
(B)성분인 폴리실록산은, 상기의 실란 화합물을 산 혹은 염기의 존재하, 가수분해·축합반응시키는 방법으로 제조할 수 있다.
산으로는 예를 들어, 염산, 아세트산, 포름산, 질산, 옥살산, 황산, 인산, 폴리인산, 다가카르본산, 트리플루오로메탄설폰산, 이온교환수지가 예시된다. 염기로는 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드, 테트라에틸암모늄하이드로옥사이드가 예시된다.
상기의 제조방법에 있어서는, 유기용제를 사용할 수 있다. 유기용매로는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 부탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 톨루엔, 자일렌, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 예시된다.
상기의 제조방법에 있어서는, 상기 실란 화합물의 가수분해, 축합반응을 촉진하기 위하여, 물, 혹은 물과 알코올의 혼합액을 첨가할 수도 있다. 이 알코올로는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 부탄올이 바람직하다. 이 제조방법은, 가열에 의해 촉진되고, 유기용매를 사용하는 경우에는, 그 환류온도에서 반응을 행하는 것이 바람직하다.
Techneglas사제인 글래스 레진 상품명 GR-630S는, (B)성분인 폴리실록산으로서 사용할 수 있다.
(A)성분과 (B)성분의 혼합비율이 0.2:0.8~0.8:0.2의 질량비인 것이 바람직하다.
(A)성분인 폴리실록산의 함유량은, 10질량% 내지 90질량%가 좋고, 보다 바람직하게는 20질량% 내지 80질량%이다. 20질량% 미만이면 경화물의 황가스투과성이 높고, 80질량%보다 커지면 내크랙성이 저하된다.
(B)성분인 폴리실록산의 함유량은, 10질량% 내지 90질량%가 좋고, 보다 바람직하게는 20질량% 내지 80질량%이다. 20질량% 미만이면 경화물의 표면에 택이 발생한다. 80질량%보다 많으면 경화물이 무너지는(割れ) 문제가 발생한다.
(C)성분인 밀착제는, 경화도상(硬化途上)에 접촉되어 있는 기재에 대한 경화물의 밀착성을 향상시키기 위하여 사용할 수 있다. 특히, LED장치에 은 혹은 은함유 합금이 전극으로서 사용되고, 휘도를 향상시키기 위하여 기판에는 은도금이 실시되어 있는 경우, 메르캅토기를 갖는 실록산 화합물을 사용함으로써 본 발명의 조성물의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 메르캅토기를 갖는 실란 화합물로는, 예를 들어, 3-메르캅토알킬트리알콕시실란이 예시된다. 알킬기로는 탄소원자수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기 등을 들 수 있다. 알콕시기로는 탄소원자수 1~12의 알콕시기가 바람직하고, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기 등을 들 수 있다. 본 발명의 조성물에 있어서, (C)성분인 밀착제의 함유량은 한정되지 않으나, 상기 (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대하여, 0.01질량부 내지 10질량부의 범위내인 것이 바람직하다.
(D)성분인 실라놀기의 축합촉매는, 실라놀기 즉 Si원자와 결합한 하이드록시기, 또는 가수분해성 알콕시기의 축합에 사용되는 촉매이면 특별히 제한되지 않는다. (D)성분인 실라놀기의 축합촉매는, 유기금속 화합물인 것이 실온 안정성, 경화성이 우수하다는 관점에서 바람직하다. (D)성분인 실라놀기의 축합촉매는, 경화성, 및 실온 안정성이 우수하다는 관점에서, 유기주석 화합물 및 유기알루미늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 유기금속 화합물인 것이 바람직하고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
유기주석촉매로는, 예를 들어, 디부틸주석디아세테이트, 디부틸주석디옥테이트, 디부틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디아세테이트, 디옥틸주석말레이트, 또한 시판품으로는, 상품명 네오스탄 U-100, 상품명 네오스탄 U-130, 상품명 네오스탄 U-200, 상품명 네오스탄 U-220H, 상품명 네오스탄 U-303, 상품명 네오스탄 U-700, 상품명 네오스탄 U-810, 상품명 네오스탄 U-820, 상품명 네오스탄 U-830, 상품명 네오스탄 U-700ES, 상품명 네오스탄 SCAT-24, 상품명 네오스탄 SCAT-31A, 상품명 네오스탄 S-1(이상, 닛또화성주식회사제)이 예시된다. 경화성, 내열투명성, 밀착성, 내크랙성이 우수하고, 또한 황가스투과성이 낮고, 충분히 긴 포트라이프를 확보할 수 있다는 관점에서 디부틸주석디아세테이트, 디부틸주석디옥테이트, 디부틸주석디라우레이트, 상품명 네오스탄 U-100, 상품명 네오스탄 U-130이 바람직하다.
유기알루미늄 촉매로는, 예를 들어, 트리스(아세틸아세토나토)알루미늄, 트리(에틸아세토아세테이트)알루미늄, 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트, 알루미늄sec-부틸레이트, 알루미늄트리에톡시드, 알루미늄트리이소프로폭시드, 시판품으로는, 상품명 DX-9710(신에쯔화학공업주식회사제)이 예시된다.
(D)성분의 실라놀기의 축합촉매의 함유량은, 상기 (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대하여 0.01질량부 내지 40질량부인 것이 바람직하고, 0.1질량부 내지 40질량부인 것이 보다 바람직하다. 복수의 실라놀기의 축합촉매를 병용하는 경우, 이들을 각각 별개로 이용하여 본 발명의 조성물에 함유시킬 수 있다.
(E)성분으로서 페닐트리알콕시실란을 함유할 수도 있다. 알콕시기로는 탄소원자수 1~12의 알콕시기이며, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기를 들 수 있다. (E)성분은 반응성 희석제로서 기능할 수 있다. 내열투명성, 밀착성, 내크랙성, 작업성이 우수하고, 점도를 낮출 수 있다는 관점에서, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란이 바람직하다.
(E)성분의 함유량은, 상기 (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대하여 0.1질량부 내지 60질량부인 것이 바람직하고, 1질량부 내지 60질량부인 것이 보다 바람직하다. (E)성분의 함유량이 1질량부 미만이면, 본 발명의 조성물의 점도를 낮출 수 없어 작업성이 나빠진다. (E)성분의 함유량이 60질량부보다 크면, 황가스투과성이 높아, 기판 등의 부식이 커진다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물은 상기의 성분 이외에 본 발명의 목적이나 효과를 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라, 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 무기필러, 산화방지제, 자외선흡수제, 열광안정제, 분산제, 대전방지제, 중합금지제, 소포제, 용제, 무기형광체, 라디칼금지제, 계면활성제, 도전성 부여제, 안료, 염료, 금속불활성화제가 예시되고, 각종 첨가제는 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물의 제조방법은 특별히 한정되지 않으나, (A)성분, (B)성분, (C)성분, (D)성분, 및 (E)성분이 균일하게 혼합된 상태이면 된다. 본 발명의 조성물을 2액형으로 하여 제조하는 경우, 제1액에 (A)성분, (B)성분, (C)성분, 필요에 따라 사용할 수 있는 (E)성분을 넣고, 제2액에 (D)성분을 넣을 수 있다. 또한 필요에 따라 제1액 및/또는 제2액에 첨가제를 넣을 수 있다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물로부터 얻어지는 경화물, 이 경화물에 의해 LED소자가 봉지된 LED장치도 본 발명의 대상이다. 본 발명의 LED용 봉지재 조성물은, 가열함으로써 경화할 수 있다. 본 발명의 LED용 봉지재 조성물을 경화시키는 온도는, 대략 80℃ 내지 200℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 가열처리의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 적절한 분위기하, 즉 대기, 질소 등의 불활성 가스, 진공중 등에서, 핫플레이트 또는 오븐을 이용하여 행하는 방법을 예시할 수 있다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물은 LED봉지용으로서 사용할 수 있다. 본 발명의 LED용 봉지재 조성물을 적용할 수 있는 LED소자는 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 LED용 봉지재 조성물을 LED소자에 적용하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 LED용 봉지재 조성물은 LED봉지용 이외에도, 예를 들어, 광학렌즈로서 사용할 수 있다.
실시예
하기 합성예에서 얻어지는 공중합체의 중량평균 분자량은, 겔퍼미에이션크로마토그래피(GPC)에 의한 측정결과로부터 산출하였다.
장치: 주식회사 시마즈제작소제 GPC시스템
GPC칼럼: Shodex(등록상표) KL-804L 및 803L
칼럼온도: 40℃
용매: 테트라하이드로푸란
유량: 1mL/분
표준시료: 폴리스티렌
(합성예 1)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 80.73g(0.330mol), 메틸트리메톡시실란 30.0g(0.22mol) 및 디메틸디메톡시실란 22.06g(0.184mol)을 넣은 후, 아세트산 0.44g(7.0mmol)과 물 46.30g(2.569mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 119.2g 및 수산화칼륨 2.06g(37.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 147g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 90.2g(수율 96%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2500이며, 이하 A-1로 하였다.
(합성예 2)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 32.29g(0.132mol), 메틸트리메톡시실란 8.1g(0.059mol) 및 디메틸디메톡시실란 3.44g(0.029mol)을 넣은 후, 아세트산 0.13g(2.0mmol)과 물 13.89g(0.771mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 43.59g 및 수산화칼륨 0.245g(4.1mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 11.02g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 30.5g(수율 94%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2200이며, 이하 A-2로 하였다.
(합성예 3)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 29.90g(0.122mol), 메틸트리메톡시실란 10.0g(0.073mol) 및 디메틸디메톡시실란 5.88g(0.049mol)을 넣은 후, 아세트산 0.15g(2.0mmol)과 물 15.43g(0.856mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 45.78g 및 수산화칼륨 0.275g(5.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 12.25g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 31.8g(수율 96%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2000이며, 이하 A-3으로 하였다.
(합성예 4)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 35.88g(0.147mol), 메틸트리메톡시실란 8.8g(0.065mol) 및 디메틸디메톡시실란 9.88g(0.082mol)을 넣은 후, 아세트산 0.18g(3.0mmol)과 물 18.52g(1.028mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 81.70g 및 수산화칼륨 0.825g(15.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 58.78g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 38.2g(수율 96%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2200이며, 이하 A-4로 하였다.
(합성예 5)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 21.53g(0.088mol), 메틸트리메톡시실란 6.00g(0.044mol) 및 디메틸디메톡시실란 10.59g(0.088mol)을 넣은 후, 아세트산 0.13g(2.0mmol)과 물 13.89g(0.711mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 48.12g 및 수산화칼륨 0.330g(6.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 14.69g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 28.3g(수율 88%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 1500이며, 이하 A-5로 하였다.
(합성예 6)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 35.88g(0.147mol), 메틸트리메톡시실란 10.0g(0.073mol) 및 디메틸디메톡시실란 17.65g(0.147mol)을 넣은 후, 아세트산 0.22g(4.0mmol)과 물 23.15g(1.285mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 63.53g 및 수산화칼륨 1.03g(18.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 73.47g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 40.3g(수율 89%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2400이며, 이하 A-6으로 하였다.
(합성예 7)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 35.88g(0.147mol), 메틸트리메톡시실란 5.0g(0.037mol) 및 디메틸디메톡시실란 22.06g(0.184mol)을 넣은 후, 아세트산 0.22g(4.0mmol)과 물 23.15g(1.285mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 64.12g 및 수산화칼륨 1.03g(18.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 73.47g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 투명한 액체로서 42.5g(수율 95%)을 얻는다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 2800이며, 이하 A-7로 하였다.
(합성예 8)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 25.12g(0.103mol), 메틸트리메톡시실란 2.0g(0.015mol) 및 디메틸디메톡시실란 3.53g(0.029mol)을 넣은 후, 아세트산 0.09g(1.0mmol)과 물 9.26g(0.514mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 45.97g 및 수산화칼륨 0.41g(7.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 73.47g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 백색고체로서 21.8g(수율 93%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 1300이며, 이하 A-8로 하였다.
(합성예 9)
반응용기에, 디페닐디메톡시실란 14.35g(0.059mol), 메틸트리메톡시실란 4.0g(0.029mol) 및 디메틸디메톡시실란 24.71g(0.206mol)을 넣은 후, 아세트산 0.18g(3.0mmol)과 물 18.52g(1.028mol)을 넣고, 실온에서 1시간 교반하였다. 이어서, 톨루엔 64.59g 및 수산화칼륨 0.83g(15.0mmol)을 넣고, 3시간 가열환류를 행하였다. 실온까지 냉각하고, 1.2질량% 아세트산을 함유한 아세트산에틸용액 58.78g을 넣고 중화반응을 행하였다. 그 후, 아세트산에틸과 물을 투입하고, 교반 후, 정치하였다. 하층의 물을 빼내고, 상층의 유기층을 반복하여 수세하였다. 물을 빼낸 후, 유기층으로부터 저비점물을 가열감압 유거하여, 백색고체로서 25.1g(수율 87%)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 중량평균 분자량(Mw)은 900이며, 이하 A-9로 하였다.
상기 합성예에서 사용한 디페닐디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 디메틸디메톡시실란은 도쿄화성공업주식회사제이며, 아세트산, 톨루엔, 수산화칼륨 및 아세트산에틸은 쥰세이화학주식회사제이다.
또한, 하기 실시예에서 사용하는 상품명 GR-630S는 Techneglas사제, 페닐트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 및 디부틸주석디아세테이트는 도쿄화성공업주식회사제, 상품명 U-130은 닛또화성주식회사제이다. 또한, 상품명 GR-630S는 (B)성분의 폴리실록산이며, R3에 상당하는 유기기가 에틸기이고, R4에 상당하는 화학기가 수소원자이며, (B)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 식(2-1)의 단위구조의 수(t)의 비율, 식(2-2)의 단위구조의 수(p)의 비율, 식(2-3)의 단위구조의 수(q)의 비율이 각각, t=0.303, p=0.333, q=0.364를 만족시킨다. 상품명 GR-630S의 폴리실록산의 중량평균 분자량은 2600이다.
또한, 상품명 U-130은 (D)성분이며, 1,1,3,3-테트라부틸-1,3-도데카노일디스타녹산, [Bu2Sn(OCO(CH2)10CH3)]2O를 성분으로 하는 것이다.
(실시예 1)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 2)
합성예 2에서 조제한 (A)성분인 A-2를 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 3)
합성예 3에서 조제한 (A)성분인 A-3을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 4)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 5)
합성예 2에서 조제한 (A)성분인 A-2를 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 6)
합성예 3에서 조제한 (A)성분인 A-3을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 7)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 U-130을 3질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(실시예 8)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 U-130을 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 1)
합성예 4에서 조제한 (A)성분인 A-4를 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 2)
합성예 5에서 조제한 (A)성분인 A-5를 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 3)
합성예 6에서 조제한 (A)성분인 A-6을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 4)
합성예 7에서 조제한 (A)성분인 A-7을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 5)
합성예 8에서 조제한 (A)성분인 A-8을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 6)
합성예 9에서 조제한 (A)성분인 A-9를 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 7)
(B)성분인 상품명 GR-630S를 10질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 8)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 10질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 9)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 4.5질량부, (D)성분인 디부틸주석디아세테이트를 3질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(비교예 10)
합성예 1에서 조제한 (A)성분인 A-1을 5질량부, (B)성분인 상품명 GR-630S를 5질량부, (C)성분인 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 0.1질량부, (E)성분인 페닐트리메톡시실란을 5질량부의 비율로 혼합하여 LED용 봉지재 조성물을 조제하였다.
(경화물의 작성)
내열투명성을 평가하기 위하여, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 8에서 조제한 LED용 봉지재 조성물, 및 비교예 1 내지 비교예 10에서 조제한 LED봉지재 조성물을, 핫플레이트에서, 130℃의 온도에서 1시간 소성한 후, 150℃의 온도에서 4시간 소성하고, 무알칼리유리기판 상에 두께 1mm의 경화막을 작성하였다. 나아가, 황가스투과성을 평가하기 위하여, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 8에서 조제한 LED용 봉지재 조성물, 및 비교예 1 내지 비교예 10에서 조제한 LED봉지재 조성물을, 핫플레이트에서, 130℃의 온도에서 1시간 소성한 후, 150℃의 온도에서 4시간 소성하고, 은기판 상에 두께 1mm의 경화막을 작성하였다.
(내열투명성의 평가)
얻어진 경화막에 대하여, 주식회사시마즈제작소제 자외·가시분광광도계 UV-3100PC를 이용하여, 파장 400nm에 있어서의 두께 1mm의 투과율을 측정하였다. 측정 후, 190℃로 온도설정한 대류식 오븐내(공기중)에서 이 경화막을 300시간 가열하였다. 가열 후의 경화막의 투과율을 측정하고, 그 투과율이 90% 이상일 때, 경화막 형성 후의 가열처리를 거쳐도 높은 투명성을 가진다고 평가하고 「○」로 하였다. 가열 후의 경화막의 투과율이 90% 미만인 것, 및 내열투명성 시험의 평가의 과정에서 경화막이 무너진 것은 내열투명성을 갖지 않는다고 평가하고 「×」로 평가하였다.
(황가스투과성의 평가)
1L의 데시케이터의 바닥에, 3g의 황을 배치하였다. 이어서, 은기판 상에 작성한 경화막이 데시케이터의 바닥을 향하도록, 이 은기판을 데시케이터의 덮개에 붙였다. 그 데시케이터를, 80℃로 온도설정한 오븐에 넣고 24시간 방치하였다. 육안에 의해 은기판의 변색을 확인하고, 변색이 확인되지 않은 경우는, 황가스투과성이 낮다고 판단하여, 「○」로 평가하였다. 한편, 은기판의 변색이 확인된 경우는, 황가스투과성이 높다고 판단하여, 「×」로 평가하였다.
(밀착성의 평가)
황가스투과성 시험을 행한 후의 은기판 상에 작성한 경화막을 육안으로 확인하고, 박리가 확인되지 않은 경우에는 밀착성이 우수한 것으로 하여 「○」로 평가하고, 박리가 확인된 경우에는 밀착성이 뒤떨어지는 것으로 하여 「×」로 평가하였다.
평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 또한, 표 2에 있어서 「-」는 충분한 경화막이 얻어지지 않아 평가할 수 없는 경우를 나타내었다.
[표 1]
Figure 112017034443707-pct00003
[표 2]
Figure 112017034443707-pct00004
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 8에서 조제한 LED용 봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 모두 내열투명성이 있고, 황가스투과성이 낮아 은기판의 변색은 보이지 않았다. 또한, 은기판에 대한 높은 밀착성을 나타내었다.
한편, 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 내지 비교예 10에서 조제한 LED용 봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 내열투명성, 황가스투과성, 밀착성을 모두 만족시킬 수 있는 것은 아니었다. 구체적으로는, A-4 내지 A-9까지의 폴리실록산을 사용한 비교예 1 내지 비교예 6에서 조제한 LED봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 내열투명성을 평가할 때 투과율이 낮아지고, 무너지는 등의 문제가 발생하였다. 또한, 비교예 1 내지 비교예 6에서 조제한 LED봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 황가스투과성의 평가를 행하자 은기판의 변색이 보였기 때문에, LED용 봉지재 조성물로서 사용할 수 없다고 판단하였다. (A)성분이 포함되지 않은 비교예 7에서 조제한 LED봉지재 조성물은, 경화막 작성 후 바로 크랙이 발생하여 내열투명성의 평가, 황가스투과성의 평가, 및 밀착성의 평가를 행할 수 없었다. (B)성분이 포함되지 않은 비교예 8에서 조제한 LED봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 내열투명성의 평가, 황가스투과성을 평가할 때, 무너졌다. (C)성분이 포함되지 않은 비교예 9에서 조제한 LED봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 황가스투과성을 평가할 때, 은기판으로부터 갈라진다는 문제가 발생하였다. (D)성분이 포함되지 않은 비교예 10에서 조제한 LED봉지재 조성물은, 경화막 작성 후, 막의 표면에 택이 남은 점에서 완전히 경화되지 않았다고 판단하고, 그 후의 평가까지 이르지 않았다.
이상의 결과로부터, 본 발명의 LED용 봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 내열투명성이 있고, 황가스투과성이 낮기 때문에 은기판을 부식시키는 일도 없고, 은기판에 대한 높은 밀착성을 나타내는 것을 알 수 있으며, LED장치에 있어서의 LED소자의 봉지제로서 호적한 것을 알 수 있었다.
본 발명의 LED용 봉지재 조성물로부터 얻어진 경화막은, 내열투명성이 있고, 황가스투과성이 낮기 때문에 은기판을 부식시키는 일도 없고, 은기판에 대한 높은 밀착성을 나타내는 점에서, LED장치에 있어서의 LED의 봉지제, 혹은 액정 단부의 은전극이나 기판의 은도금의 보호제로서 호적하다.

Claims (9)

  1. 하기 (A)성분, (B)성분, (C)성분, 및 (D)성분:
    (A)성분: 식(1-1), 식(1-2), 및 식(1-3):
    Figure 112020073176145-pct00005

    (식 중, R1은 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 탄소원자수 6~20의 아릴기를 나타내고, R2는 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (A)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (A)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(1-1)의 단위구조의 수(s)의 비율, 상기 식(1-2)의 단위구조의 수(m)의 비율, 및 상기 식(1-3)의 단위구조의 수(n)의 비율이 각각, 0.3≤s≤0.65, 0.25≤m≤0.4, 0.1≤n≤0.3을 만족시킨다.)로 표시되는 단위구조를 포함하는 폴리실록산,
    (B)성분: 식(2-1), 식(2-2), 및 식(2-3):
    Figure 112020073176145-pct00006

    (식 중, R3 및 R4는 각각 수소원자, 탄소원자수 1~12의 알킬기, 또는 (B)성분의 폴리실록산의 주쇄를 구성하는 Si원자를 나타내고, (B)성분의 폴리실록산을 구성하는 모든 단위구조의 총수를 1.0으로 했을 때, 상기 식(2-1)의 단위구조의 수(t)의 비율, 상기 식(2-2)의 단위구조의 수(p)의 비율, 및 상기 식(2-3)의 단위구조의 수(q)의 비율이 각각, 0.1≤t≤0.5, 0.1≤p≤0.5, 0.1≤q≤0.5를 만족시킨다.)로 표시되는 단위구조를 포함하는 폴리실록산,
    (C)성분: 밀착제, 및
    (D)성분: 실라놀기의 축합촉매를 포함하는 LED용 봉지재 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    (A)성분 중의 R1이 페닐기 또는 메틸기인 LED용 봉지재 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (A)성분인 폴리실록산의 중량평균 분자량이, 1000 내지 5000인 LED용 봉지재 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (B)성분인 폴리실록산의 중량평균 분자량이, 1000 내지 5000인 LED용 봉지재 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (A)성분과 (B)성분의 혼합비율이 0.2:0.8~0.8:0.2의 질량비인 LED용 봉지재 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (C)성분의 밀착제가, 메르캅토기를 갖는 실란인 LED용 봉지재 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (D)성분의 실라놀기의 축합촉매가, 유기금속 화합물인 LED용 봉지재 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    추가로 (E)성분으로서, 페닐트리알콕시실란을 포함하는 LED용 봉지재 조성물.
  9. 제1항 또는 제2항에 기재된 LED용 봉지재 조성물을 경화한 경화물에 의해 LED소자가 봉지된 LED장치.
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