KR20200144491A

KR20200144491A - 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물, 실리콘 경화물 및 광반도체 장치

Info

Publication number: KR20200144491A
Application number: KR1020200072059A
Authority: KR
Inventors: 유키토 고바야시; 도시유키 오자이
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-12-29
Also published as: TW202115209A; CN112094590A; JP7256700B2; JP2020203985A

Abstract

[과제] 실리콘 고무 표면에 도포, 경화함으로써 실리콘 고무 표면의 태크를 억제할 수 있는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 제공한다.
[해결수단] 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물이, (A) (A-i) 1 분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 직쇄상 오르가노폴리실록산, 및 (A-ii) 23℃에 있어서 밀랍상 혹은 고체인 오르가노폴리실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산(단, 상기 (A) 성분 전체 중 상기 (A-ii) 성분의 비율이 50 내지 100질량％이다.), (B) 1 분자 중에 적어도 2개 이상의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오르가노히드로겐폴리실록산, (C) 백금족 금속계 촉매, 및 (D) 용제를 특정한 범위의 배합량으로 함유한다.

Description

부가 경화형 실리콘 코팅 조성물, 실리콘 경화물 및 광반도체 장치{ADDITION-CURABLE SILICONE COATING COMPOSITION, CURED SILICONE AND OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물, 그의 실리콘 경화물, 및 실리콘 고무 표면이 이 실리콘 경화물로 피복된 광반도체 장치에 관한 것이다.

발광 다이오드(이하, 「LED」라고 한다) 소자의 밀봉재는, LED의 고휘도화에 수반하는 발열량의 증대나 광의 단파장화에 의해 소자의 발열이 커져 왔기 때문에, 내구성이 양호한 실리콘 수지가 사용되고 있다(특허문헌 1). 특히, 부가 반응 경화형의 실리콘 수지 조성물은, 가열에 의해 단시간에 경화하기 때문에 생산성이 좋아, LED의 밀봉 재료로서 적합하다(특허문헌 2).

한편, 고무상의 실리콘 조성물을 LED 밀봉 용도로 사용하는 경우, 경화물 표면에 끈적거림(태크)이 남기 쉬워, 일반 조명 용도 등에서의 사용 중에 먼지나 티끌 등이 수지 표면에 부착되고, 밝기를 저하시켜 신뢰성의 저하를 초래하고 있었다.

일본 특허 공개 제2000-198930호 공보 일본 특허 공개 제2004-292714호 공보

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 실리콘 고무 표면에 도포, 경화함으로써 실리콘 고무 표면의 태크를 억제할 수 있는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는,

(A) 하기 (A-i) 및 (A-ii)로 이루어지는 군에서 선택되는 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산(단, 상기 (A) 성분 전체 중 상기 (A-ii) 성분의 비율이 50 내지 100질량％이다.),

(A-i) 1 분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 직쇄상 오르가노폴리실록산,

(A-ii) 하기 평균식으로 표시되고, 23℃에서 밀랍상 혹은 고체인 오르가노폴리실록산,

(R² ₃SiO_1/2)_a(R¹R² ₂SiO_1/2)_b(R¹R²SiO)_c(R² ₂SiO)_d(R¹SiO_3/2)_e(R²SiO_3/2)_f(SiO_4/2)_g

(식 중, R¹은 알케닐기이며, R²는 알케닐기를 포함하지 않는 동일하거나 또는 상이해도 되는, 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기이다. 단, a, b, c, d, e, f, g는 각각, a≥0, b≥0, c≥0, d≥0, e≥0, f≥0 및 g≥0을 충족하는 수이되, 단, b+c+e>0, e+f+g>0이며, 또한 a+b+c+d+e+f+g=1을 충족하는 수이다.)

(B) 1 분자 중에 적어도 2개 이상의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오르가노히드로겐폴리실록산: 상기 (B) 성분 중에 포함되는 규소 원자에 결합한 수소 원자의 수가 상기 (A) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1개당 0.1 내지 5개가 되는 양,

(C) 백금족 금속계 촉매: 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계 질량에 대하여 백금족 금속 원소의 질량 환산으로 1 내지 500ppm,

(D) 용제: 상기 (A) 내지 (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 5 내지 1,000질량부

를 함유하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 제공한다.

이 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은, 광반도체 디바이스의 실리콘 고무 밀봉재의 표면 태크를 억제하는 것이 가능한 것이다.

상기 (A-i) 성분은 그의 30질량％ 톨루엔 용액의 25℃에서의 점도가 3,000mPa·s 이상의 것이면 바람직하다.

상기 (A-i) 성분의 톨루엔 용액의 점도가 상기 소정 이상이면, 이 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은, 경화 후에 균일한 막을 형성할 수 있는 것이 된다.

이 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은, 추가로 (E) 실란 커플링제를 함유하는 것이면 바람직하다.

이 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물이 추가로 (E) 실란 커플링제를 함유하는 것이면, 이 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은 수지에 대한 접착성이 높은 것이 된다.

또한, 본 발명에서는, 상기 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 경화물을 제공한다.

이 경화물은, 실리콘 고무 표면의 태크를 억제할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서는, 상기 실리콘 경화물에 의해 실리콘 고무 표면의 적어도 일부가 피복된 피복물을 제공한다.

이 피복물은, 실리콘 고무 표면의 태크를 억제할 수 있는 것이다.

추가로, 본 발명은 실리콘 고무에 의해 광반도체 소자가 밀봉되고, 상기 실리콘 고무 표면의 적어도 일부가 상기 실리콘 경화물에 의해 피복되어 있는 광반도체 장치이다.

이 광반도체 장치는 사용 중에 먼지나 티끌 등이 수지 표면에 부착되지 않는 것이며, 높은 신뢰성을 갖는 것이다.

본 발명에 따르면, 광반도체 디바이스의 실리콘 고무 밀봉재의 표면 태크를 억제하는 것이 가능한 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물과 그의 경화물을 제공할 수 있고, 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에 의해 피복된 광반도체 장치는 높은 신뢰성을 갖는 것이다.

상술한 바와 같이, 실리콘 고무 표면에 도포, 경화함으로써 실리콘 고무 표면의 태크를 억제할 수 있는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 개발이 요구되고 있었다.

본 발명자들은, 상기 과제에 대하여 예의 검토를 거듭한 결과, 후술하는 (A), (B), (C), 및 (D) 성분을 포함하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물이면, 상기 과제를 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은

를 함유하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[부가 경화형 실리콘 코팅 조성물]

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은, 상기 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것이다.

이하, 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.

<(A) 성분>

(A) 성분은 하기 (A-i) 및 (A-ii)로 이루어지는 군에서 선택되는 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산이다.

(A-ii) 하기 평균식으로 표시되고, 23℃에서 밀랍상 혹은 고체인 오르가노폴리실록산

(A-i) 성분은 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 균일하게 도포하기 위한 성분이다. 예를 들어, (A-ii) 성분 및 (B) 성분이 밀랍상 또는 고체일 경우, 용제 휘발 후에 (A-ii) 성분 및 (B) 성분이 석출되어 투명한 고무의 막을 형성할 수 없어, 투명성이 손상되어버리는 경우가 있다. 이 경우, (A-i) 성분 중에 (A-iii) 및 (B) 성분을 분산시켜 도포함으로써, 용제 휘발 후에도 투명성이 높고, 균일한 막을 형성하는 것이 가능하게 된다.

(A-i) 성분은, 주쇄가 디오르가노실록시 단위의 반복을 포함하고, 분자쇄 양쪽 말단이 트리오르가노실록시기로 봉쇄된, 기본적으로 직쇄상의 분자 구조를 갖는 생고무상의 오르가노폴리실록산이다.

(A-i) 성분은 생고무상, 특히 그의 30질량％ 톨루엔 용액의 점도가 3,000mPa·s 이상인 것이 바람직하고, 이 점도가 3,000mPa·s 이상인 경우에는, 도포하여 용제가 휘발한 후의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 점도는 높고, 수축 등이 발생하지 않기 때문에 경화 후에 균일한 막을 형성할 수 있다.

상기 점도는, 보다 바람직하게는 3,000 내지 30,000mPa·s이며, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 20,000mPa·s이다.

상기 알케닐기는 비닐기, 알릴기, 에티닐기 등의 탄소수 2 내지 10의 것이면 바람직하고, 탄소수 2 내지 6의 것이면 보다 바람직하고, 비닐기인 것이 더욱 바람직하다. (A) 성분 중에 있어서의 알케닐기의 결합 위치는, 분자쇄 말단, 분쇄 비말단(즉, 분자쇄 측쇄)이어도 되고, 이들 양쪽이어도 된다.

상기 알케닐기 이외의 규소 원자에 결합한 유기기로서는, 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 페네틸기 등의 아르알킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐알킬기 등의 통상, 탄소 원자수가 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 10의 비치환기 또는 할로겐 치환기의 1가 탄화수소기를 들 수 있고, 메틸기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기가 보다 바람직하다.

(A-i) 성분에 있어서, 전체 유기기의 0.01 내지 25몰％가 알케닐기인 것이 바람직하고, 전체 유기기의 0.1 내지 5몰％가 알케닐기인 것이 보다 바람직하다.

(A-i) 성분의 오르가노폴리실록산의 구체예로서는, 예를 들어, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디비닐메틸실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디비닐메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 및 이들 오르가노폴리실록산의 2종 이상을 포함하는 혼합물 등을 들 수 있다.

(A-i) 성분은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 분자량이나 구조가 다른 2종 이상을 병용해도 된다.

(A-ii) 성분은, 상기 평균식으로 표시되고, 23℃에서 밀랍상 혹은 고체인 오르가노폴리실록산이며, 「밀랍상」이란, 23℃에서 10,000Pa·s 이상, 특히 100,000Pa·s 이상의 대부분 자기 유동성을 나타내지 않는 껌상인 것을 의미한다.

상기 평균식 중, R¹은 알케닐기이며, 그의 구체예로서는 (A-i) 성분에서 예시된 것과 마찬가지의 것이 예시된다. 또한, R²는 상기 알케닐기 이외의 규소 원자에 결합한 유기기이면 특별히 한정되지 않고 그의 구체예는 (A-i) 성분에서 예시된 것과 마찬가지의 것이 예시된다.

(A-ii) 성분의 배합량은, (A-i) 성분과 (A-ii) 성분의 합계 100질량부에 대하여 50 내지 100질량부이며, 바람직하게는 70 내지 100질량부, 보다 바람직하게는 90 내지 100질량부이다. (A-ii) 성분의 배합량이 50질량부 미만인 경우에는, 목표로 하는 태크 저감성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

<(B) 성분>

(B) 성분의 오르가노히드로겐폴리실록산은, (A) 성분 중에 포함되는 알케닐기와 히드로실릴화 반응에 의해 가교하는 가교제로서 작용한다. (B) 성분의 분자 구조에 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 직쇄상, 환상, 분지쇄상, 삼차원 망상 구조(수지상) 등의 각종 오르가노히드로겐폴리실록산을 사용할 수 있다.

(B) 성분의 오르가노히드로겐폴리실록산은, 1 분자 중에 적어도 2개, 바람직하게는 3 내지 300개, 보다 바람직하게는 3 내지 100개의 규소 원자에 결합한 수소 원자(즉, 히드로실릴기(SiH기))를 갖는다. (B) 성분의 오르가노히드로겐폴리실록산이 직쇄상 구조를 갖는 경우, 이들 SiH기는, 분자쇄 말단 및 분자쇄 도중(분자쇄 비말단)의 어느 한쪽에만 위치하고 있어도 되고, 그의 양쪽에 위치하고 있어도 된다.

(B) 성분의 1 분자 중의 규소 원자의 수(중합도)는 바람직하게는 2 내지 300개, 보다 바람직하게는 3 내지 200개, 더욱 바람직하게는 4 내지 150개이다.

또한, (B) 성분은 실온(25℃)에서 액상이어도 되고, 밀랍상 또는 고체여도 된다.

(B) 성분으로서는, 예를 들어, 하기 평균 조성식으로 표시되는 오르가노히드로겐폴리실록산을 사용할 수 있다.

R³ _hH_iSiO_(4-h-i)/2 (2)

(식 중, R³은 알케닐기를 포함하지 않는, 서로 동일하거나 또는 이종인 비치환 혹은 치환된 탄소 원자수가 바람직하게는 1 내지 12, 보다 바람직하게는 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 8의 규소 원자에 결합한 1가 탄화수소기이며, h 및 i는, 바람직하게는 0.7≤h≤2.1, 0.001≤i≤1.0이며, 또한 0.8≤h+i≤3.0을 충족하는 양수이며, 보다 바람직하게는 1.0≤h≤2.0, 0.01≤i≤1.0이며, 또한 1.55≤h+i≤2.5를 충족하는 양수이다.)

상기 R³으로서는, 알케닐기를 포함하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 페네틸기 등의 아르알킬기; 클로로메틸기, 3-클로로프로필기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐화 알킬기 등의 통상, 탄소 원자수가 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 10, 보다 바람직하게는 1 내지 8의 비치환 또는 할로겐 치환된 1가 탄화수소기를 들 수 있고, 메틸기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기가 더욱 바람직하다.

(B) 성분의 구체적인 예로서는, 예를 들어, 메틸히드로겐실록산·디메틸실록산 환상 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸히드로겐실록산 공중합체, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸히드로겐실록산 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로겐실록산·디페닐실록산·메틸페닐실록산·디메틸실록산 공중합체, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 메틸히드로겐실록산·디메틸실록산·디페닐실록산 공중합체, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 메틸히드로겐실록산·디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체 등을 들 수 있다.

(B) 성분의 배합량은, (A) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1개에 대하여 (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자의 수가 0.1 내지 5.0개, 바람직하게는 0.1 내지 2.0개의 범위 내가 되는 양이다.

<(C) 성분>

(C) 성분의 백금족 금속계 촉매는, (A) 성분 중의 알케닐기와 (B) 성분 중의 규소 원자에 결합한 수소 원자의 히드로실릴화 반응을 촉진하는 것이다.

백금족 금속계 촉매는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 백금, 팔라듐, 로듐 등의 백금족 금속; 염화백금산, 알코올 변성 염화백금산, 염화백금산과 올레핀류, 비닐실록산 또는 아세틸렌 화합물의 배위 화합물 등의 백금 화합물; 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐 등의 백금족 금속 화합물 등을 들 수 있지만, (A) 및 (B) 성분과의 상용성이 양호하고, 클로르 불순물을 거의 함유하지 않으므로, 바람직하게는 염화백금산을 실리콘 변성한 것이다.

(C) 성분은, 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.

(C) 성분의 배합량은, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량에 대하여 백금족 금속 원소로 환산하여 질량 기준으로 1 내지 500ppm의 범위이며, 10 내지 100ppm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 배합량이 1ppm 미만이면, 부가 반응의 반응 속도가 느려지고, 태크를 저감 가능한 경화물을 얻을 수 없게 된다. 또한, 상기 배합량이 500ppm을 초과해도, 반응 속도는 그 이상 빨라지지 않아 비경제적이다.

<(D) 성분>

(D) 성분의 용제는, (A) 내지 (C) 성분과 상용하는 것이면 어떠한 용매여도 된다. 그의 구체예로서는, 톨루엔, 크실렌, n-헵탄 등의 탄화수소계 용매; 헥사플루오로메타크실렌 등의 할로겐 치환 탄화수소계 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매; 아세톤; 아세트산에틸; 1,3-비스트리플루오로메틸벤젠 등을 들 수 있다.

(D) 성분의 배합량은 (A) 내지 (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 5 내지 1,000질량부, 바람직하게는 100 내지 1,000질량부이다. 이 배합량보다도 적으면, 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 점도가 높고 실리콘 고무 표면에 도포하기 어렵기 때문에 균일하게 퍼지지 않아, 태크 저감성의 효과에 불균일이 발생해버린다. 또한, 이 배합량보다도 많으면, 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물 중의 실리콘 성분 농도가 낮아, 경화 후에 충분한 태크 저감성을 얻을 수 없다.

<그 밖의 성분>

상기 성분 이외에도, 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에는 수지에 대한 접착성을 높이기 위해서, 접착성 향상제를 첨가해도 된다. 접착성 향상제로서는, 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에 자기 접착성을 부여하는 관점에서, 접착성을 부여하는 관능기를 함유하는 실란, 실록산 등의 유기 규소 화합물, 비실리콘계 유기 화합물 등이 사용된다.

접착성을 부여하는 관능기의 구체예로서는, 규소 원자에 결합한 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기; 탄소 원자를 통하여 규소 원자에 결합한 에폭시기(예를 들어, γ-글리시독시프로필기, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기 등)나, 아크릴옥시기(예를 들어, γ-아크릴옥시프로필기 등) 혹은 메타크릴옥시기(예를 들어, γ-메타크릴옥시프로필기 등); 알콕시실릴기(예를 들어, 에스테르 구조, 우레탄 구조, 에테르 구조를 1 내지 2개 함유해도 되는 알킬렌기를 통하여 규소 원자에 결합한 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기, 메틸디메톡시실릴기 등의 알콕시실릴기 등) 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 특히 1 분자 중에 이들 관능기를 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

접착성을 부여하는 관능기를 함유하는 유기 규소 화합물은, 실란 커플링제, 알콕시실릴기와 유기 관능성기를 갖는 실록산, 반응성 유기기를 갖는 유기 화합물에 알콕시실릴기를 도입한 화합물 등이 예시된다.

또한, 비실리콘계 유기 화합물로서는, 예를 들어, 유기산 알릴에스테르, 에폭시기 개환 촉매, 유기 티타늄 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 본 발명에서는, (E) 성분으로서, 실란 커플링제를 함유하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에는 보강성 및 태크 저감성을 향상시키기 위하여 미분말 실리카를 배합해도 된다. 이 미분말 실리카는, 비표면적(BET법)이 50㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 400㎡/g, 더욱 바람직하게는 100 내지 300㎡/g이다. 비표면적이 50㎡/g 이상이면 경화물에 충분한 보강성 및 태크 저감성을 부여할 수 있다.

본 발명에 있어서, 이러한 미분말 실리카로서는, 비표면적이 바람직하게는 상기 범위 내(50㎡/g 이상)이며, 종래부터 실리콘 고무의 보강성 충전제로서 사용되고 있는 공지의 것이어도 되고, 예를 들어, 연무질 실리카(건식 실리카), 침강 실리카(습식 실리카) 등을 들 수 있다. 미분말 실리카는 그대로 사용해도 되지만, 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에 양호한 유동성을 부여하기 위해서, 트리메틸클로로실란, 디메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란 등의 메틸클로로실란류; 디메틸폴리실록산, 헥사메틸디실라잔, 디비닐테트라메틸디실라잔, 디메틸테트라비닐디실라잔 등의 헥사오르가노디실라잔 등의 유기 규소 화합물로 처리한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 보강성 실리카는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물에는, 필요에 따라 (C) 성분의 부가 반응 촉매에 대하여 경화 억제 효과를 갖는 반응 억제제를 사용할 수 있다. 이 반응 억제제로서는, 트리페닐포스핀 등의 인 함유 화합물; 트리부틸아민이나 테트라메틸에틸렌디아민, 벤조트리아졸 등의 질소 함유 화합물; 황 함유 화합물; 아세틸렌계 화합물; 하이드로퍼옥시 화합물; 말레산 유도체 등이 예시된다.

반응 억제제에 의한 경화 억제 효과의 정도는, 반응 억제제의 화학 구조에 따라 크게 다르기 때문에, 반응 억제제의 배합량은, 사용하는 반응 억제제마다 최적의 양으로 조정하는 것이 바람직하다. 통상은, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.001 내지 5질량부이다.

<도포 방법>

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물은, 특히 광투과율이 높은 점에서, 광학 용도의 반도체 소자의 코팅재, 전기·전자용의 보호 코팅재, 특히 밀봉재의 코팅재로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 밀봉재 등의 피코팅재로의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고 예를 들어 스프레이 도포, 브러시 도포 등을 들 수 있다.

[실리콘 경화물]

본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 경화하여 본 발명의 실리콘 경화물을 얻을 수 있다. 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 경화 방법, 조건은, 공지된 경화 방법, 조건을 채용할 수 있다. 일례로서는 실온에서 15분 내지 1시간 정치함으로써 용제를 풍건, 그 후 120 내지 180℃에서 10분 내지 2시간의 조건에서 경화시킬 수 있다.

또한, 경화 후의 실리콘 경화물의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 태크 저감성을 얻기 위하여 5 내지 50㎛의 막 두께로 하는 것이 바람직하다. 이러한 범위를 충족하면, 투명성이 높고, 태크가 저감된 실리콘 경화물을 얻을 수 있다.

[피복물]

LED 등의 광반도체 장치의 밀봉재로서 사용된 실리콘 고무의 표면에는 태크가 남기 쉽지만, 실리콘 고무 표면의 적어도 일부에 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 도포하고, 경화하여 본 발명의 실리콘 경화물에 의해 피복된 본 발명의 피복물은, 본 발명의 실리콘 경화물에 의해 피복된 부분의 태크가 억제된 것이 된다.

[광반도체 장치]

실리콘 고무에 의해 광반도체 소자가 밀봉된 광반도체 장치의 상기 실리콘 고무 표면의 적어도 일부에 본 발명의 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 도포하고, 경화하여 본 발명의 광반도체 장치가 얻어진다. 본 발명의 광반도체 장치의 실리콘 고무 표면 중 본 발명의 실리콘 경화물로 피복된 부분의 태크는 억제되어 있다. 따라서, 먼지나 티끌 등이 표면에 부착되지 않는 것이며, 높은 신뢰성을 갖는 것이 된다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 나타내고, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다. 부언하면, 하기 예에서 부는 질량부를 나타낸다.

[실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2]

표 1에 나타내는 배합량으로 하기의 각 성분을 혼합하여, 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 조제하였다.

부언하면, 표 1에 있어서의 각 성분의 수치는 질량부를 나타낸다. [Si-H]/[알케닐기]값은, (A) 성분 중의 전체 규소 원자에 결합한 알케닐기의 합계수에 대한 (B) 성분 중의 규소 원자에 결합한 수소 원자(Si-H기)의 수의 비(몰비)를 나타낸다.

(A) 성분:

(A-i-1) 구성 단위비 (CH₂=CH(CH₃)₂SiO_1/2)_0.0006(CH₂=CH(CH₃)SiO)_0.0013((CH₃)₂SiO)_0.998로 표시되는 오르가노폴리실록산(30질량％ 톨루엔 용액 점도 8,000mPa·s),

(A-ii-1) 평균식 ((CH₃)₃SiO_1/2)_0.4(CH₂=CH(CH₃)₂SiO_1/2)_0.07(SiO₂)_0.53으로 표시되고, 23℃에서 고체인 오르가노폴리실록산,

(A-ii-2) 평균식 ((CH₃)₃SiO_1/2)_0.1(CH₂=CH(CH₃)₂SiO_1/2)_0.17((CF₃CH₂CH₂SiO_3/2)_0.51(SiO₂)_0.22로 표시되고, 23℃에서 고체인 오르가노폴리실록산

(B) 성분:

(B-1) 구성 단위비 ((CH₃)₃SiO_1/2)_0.412(H(CH₃)₂SiO_1/2)_0.0262(SiO₂)_0.56으로 표시되는 오르가노히드로겐폴리실록산,

(B-2) 평균식 ((CH₃)₃SiO_1/2)_0.05(H(CH₃)SiO)_0.95로 표시되는 오르가노히드로겐폴리실록산,

(B-3) 평균식 ((CH₃)₃SiO_1/2)_0.07((CF₃CH₂CH₂)CH₃SiO)_0.47(H(CH₃)SiO)_0.46으로 표시되는 오르가노히드로겐폴리실록산

(C) 성분:

(C-1) 6염화백금산과 1,3-디비닐테트라메틸디실록산의 반응 생성물의 톨루엔 용액(백금 함유량이 0.05질량％)

(D) 성분:

(D-1) n-헵탄

(D-2) 이소프로필알코올

(D-3) 아세트산에틸

(D-4) 크실렌

(D-5) 헥사플루오로메타크실렌

(E) 성분:

(E-1) 에티닐시클로헥산올

[실시예 4 내지 6, 비교예 3, 4]

유리 샤알레에 실리콘 고무(신에쯔 가가꾸 고교(주)사제 KER-2700)를 2㎜ 두께가 되도록 유입하고, 150℃×1시간의 조건에서 경화시켰다. 거기에 실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2에서 얻어진 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 솔에 의해 도포하고, 실온에서 1시간 풍건시켜, 용제를 충분히 휘발시켰다. 그 후, 150℃×2시간의 조건에서 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 경화시키고, 실리콘 고무 표면에 실리콘 경화물의 피막을 형성한 시험편에 대해서, 하기의 평가를 행하였다.

[비교예 5]

유리 샤알레에 실리콘 고무(신에쯔 가가꾸 고교(주)사제 KER-2700)를 2㎜ 두께가 되도록 유입하고, 150℃×1시간의 조건에서 경화시켰다. 얻어진 경화물을 실온에서 1시간, 이어서, 150℃에서 2시간 가열한 시험편에 대해서, 하기의 평가를 행하였다.

[외관]

각 시험편의 외관을 눈으로 보아 관찰하였다.

[태크성]

텍스처 애널라이저(TA-XT2: Texture Technoligies Corp.사제)를 사용하여 각 시험편의 표면 태크성을 평가하였다. 태크성은 gf로 표시되고, 값이 클수록(0에 가까울수록) 태크가 저감되어 있는 것을 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 4 내지 6은 밀봉재인 실리콘 고무 표면에 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물을 도포, 경화하여 얻어지는 실리콘 경화물에 의해 피복된 피복물의 투명성이 양호하며, 상기 피복물은 태크가 저감된 것이었다.

한편, 비교예 3 내지 5에 있어서는, 실리콘 고무가 실리콘 경화물로 피복된 피복물(비교예 4 및 5), 실리콘 고무(비교예 5)의 투명성은 높기는 하지만, 상기 피복물, 실리콘 고무는 태크를 갖는 것이었다.

부언하면, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

(A) 하기 (A-i) 및 (A-ii)로 이루어지는 군에서 선택되는 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산(단, 상기 (A) 성분 전체 중 상기 (A-ii) 성분의 비율이 50 내지 100질량％이다.),
(A-i) 1 분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 직쇄상 오르가노폴리실록산,
(A-ii) 하기 평균식으로 표시되고, 23℃에서 밀랍상 혹은 고체인 오르가노폴리실록산,
(R² ₃SiO_1/2)_a(R¹R² ₂SiO_1/2)_b(R¹R²SiO)_c(R² ₂SiO)_d(R¹SiO_3/2)_e(R²SiO_3/2)_f(SiO_4/2)_g
(식 중, R¹은 알케닐기이며, R²는 알케닐기를 포함하지 않는 동일하거나 또는 상이해도 되는, 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기이다. 단, a, b, c, d, e, f, g는 각각, a≥0, b≥0, c≥0, d≥0, e≥0, f≥0 및 g≥0을 충족하는 수이되, 단, b+c+e>0, e+f+g>0이며, 또한 a+b+c+d+e+f+g=1을 충족하는 수이다.)
(B) 1 분자 중에 적어도 2개 이상의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오르가노히드로겐폴리실록산: 상기 (B) 성분 중에 포함되는 규소 원자에 결합한 수소 원자의 수가 상기 (A) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1개당 0.1 내지 5개가 되는 양,
(C) 백금족 금속계 촉매: 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계 질량에 대하여 백금족 금속 원소의 질량 환산으로 1 내지 500ppm,
(D) 용제: 상기 (A) 내지 (C) 성분의 합계 100질량부에 대하여 5 내지 1,000질량부
를 함유하는 것임을 특징으로 하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (A-i) 성분이 그의 30질량％ 톨루엔 용액의 25℃에서의 점도가 3,000mPa·s 이상의 것임을 특징으로 하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로 (E) 실란 커플링제를 함유하는 것임을 특징으로 하는 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 부가 경화형 실리콘 코팅 조성물의 경화물인 것을 특징으로 하는 실리콘 경화물.
제4항에 기재된 실리콘 경화물에 의해 실리콘 고무 표면의 적어도 일부가 피복된 것임을 특징으로 하는 피복물.
실리콘 고무에 의해 광반도체 소자가 밀봉된 광반도체 장치로서, 상기 실리콘 고무 표면의 적어도 일부가 제4항에 기재된 실리콘 경화물에 의해 피복되어 있는 것임을 특징으로 하는 광반도체 장치.