TW201930474A - 加成硬化型聚矽氧組成物、硬化物、光學元件 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係提供具高耐熱變色性且高耐硫化性之硬化物，及藉由該硬化物密封之可靠性高之光學元件。
[解決手段]一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係包含：
(A-1)有機聚矽氧烷，其係下述平均組成式(1)所表示之分支狀有機聚矽氧烷：

其中，作為前述平均組成式(1)中之(R2 R1 2 SiO1/2 )單元，其一分子中至少具有兩個以上由下述式(2)所表示之矽氧烷單元，

(A-2)下述式(3)所表示之直鏈狀有機聚矽氧烷：質量比(A-1)：(A-2)係為100：0～50：50之量。

(B)一分子中至少具有兩個以上由下述式(4)所表示之矽氧烷單元之有機氫聚矽氧烷：

(C)包含鉑族金屬之矽氫化觸媒。

Description

加成硬化型聚矽氧組成物、硬化物、光學元件
本發明係關於加成硬化型之聚矽氧組成物、其硬化物，及以該硬化物密封之光學元件。
具有作為光半導體元件之發光二極體(LED)之裝置，通常係將安裝於基板之LED以透明之由樹脂構成之密封材料密封之構成。作為此密封材料，一直以來係使用環氧樹脂，然而近年來，由於半導體封裝之小型化及LED之高輝度化所伴隨之發熱量之增大或光之短波長化，導致樹脂上產生破裂或黃化、可靠性之低下。
因此，由耐熱性・耐熱變色性之觀點來看，作為密封材料之聚矽氧樹脂組成物係受到關注，又，加成反應硬化型之聚矽氧樹脂組成物由於可藉由加熱而於短時間內硬化，故生產力高，被使用作為LED之密封材料(專利文獻1)。
另一方面，由於聚矽氧樹脂之透氣性比環氧樹脂高，故有因為空氣中存在之硫化合物而引起LED之銀基板之腐蝕之情況。使用具有由二甲基矽氧烷單元與二苯基矽氧烷單元所構成之主鏈，或，由甲基苯基矽氧烷單元所構成之主鏈之聚矽氧組成物(專利文獻2)之情況，雖然耐熱變色性優異，且可在某種程度上抑制銀基板之腐蝕，然而其耐硫化性仍為不充分者。
另一方面，有提案使用包含含有多環式烴骨架之成分之有機改質有機聚矽氧烷組成物之光半導體元件用密封材料(專利文獻3、4)。這樣的組成物之耐硫化性通常比使用苯基系聚矽氧之密封材料優異，且可抑制銀基板之腐蝕，然而其係暴露於高溫下之情況之變色嚴重，耐熱變色性不充分者。因此，係正尋求透明性及機械性強度優異，並同時滿足耐硫化性及耐熱變色性之光半導體元件用密封材料。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-292714號公報
[專利文獻2]日本特開2010-132795號公報
[專利文獻3]日本特開2008-069210號公報
[專利文獻4]日本特開2012-046604號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明為有鑑於上述實情而成者，目的在於提供一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係提供具高耐熱變色性且高耐硫化性之硬化物，及藉由該硬化物密封之可靠性高之光學元件。

[解決課題之手段]
為了達成上述課題，本發明係提供一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係包含：
(A-1)有機聚矽氧烷，其係下述平均組成式(1)所表示之分支狀有機聚矽氧烷：

(式中，R1 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，全R1 之至少10莫耳%為芳基，R2 為烯基；惟，a、b、c、d、e、f、g係各自滿足a≧0、b＞0、c≧0、d≧0、e≧0、f≧0及g≧0之數，惟，e+f+g＞0，且，滿足a+b+c+d+e+f+g=1之數)，其中，作為前述平均組成式(1)中之(R2 R1 2 SiO1/2 )單元，其一分子中至少具有兩個以上由下述式(2)所表示之矽氧烷單元，

(式中，R1 係與前述相同。)
(A-2)下述式(3)所表示之直鏈狀有機聚矽氧烷：質量比(A-1)：(A-2)係為100：0～50：50之量(惟，(A-2)成分係比0質量份多)。

(式中，R1’ 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，R3 為甲基或苯基，h為0～50之整數，i為0～100之整數，各矽氧烷單元之排列順序為任意。惟，h為0時，R3 為苯基，且，i為1～100之整數，被附加括弧之矽氧烷單元之排列可為無規亦可為嵌段。)
(B)一分子中至少具有兩個以上由下述式(4)所表示之矽氧烷單元之有機氫聚矽氧烷：相對於(A-1)及(A-2)成分中之1個與矽原子鍵結之烯基，(B)成分中與矽原子鍵結之氫原子之數量為0.1～5.0個之量，

，及
(C)包含鉑族金屬之矽氫化觸媒。
若為這樣的加成硬化型聚矽氧組成物，則成為可提供具有高耐熱變色性且高耐硫化性之硬化物者。
又，前述式(2)中之R1 及前述式(3)中之R1’ 較佳為苯基或甲基。
若為符合這樣的條件者，則可適宜作為(A-1)成分使用。
又，前述(B)成分之摻合量係相對於1個鍵結於前述(A-1)及前述(A-2)成分中之矽原子之烯基，鍵結於前述(B)成分中之矽原子之氫原子之數量為1.0～3.0個之量為較佳。
若為這樣的摻合量，則可賦予組成物之硬化物高強度與耐硫化性。
前述(B)成分之有機氫聚矽氧烷較佳為下述式(5)或(6)所表示之有機氫聚矽氧烷。

(式中，各矽氧烷單元之排列順序可為無規亦可為嵌段。)
若為符合這樣的條件者，則可適宜作為(B)成分使用。
又，本發明係提供將上述加成硬化型聚矽氧組成物硬化後之硬化物。
若為這樣的硬化物，則成為強度特性良好，具有高耐硫化性、高耐熱變色性、高折射率者。
此外，本發明係提供藉由上述硬化物密封之光學元件。
本發明之硬化物係強度特性良好，且具有高耐硫化性、高耐熱變色性、高折射率。因此，以這樣的硬化物密封之光學元件，係成為可靠性高者。

[發明效果]
如同上述，本發明之加成硬化型聚矽氧組成物係可提供具有高透明、高折射率、高耐硫化性，且耐熱變色性優異之硬化物。因此，這樣的本發明之硬化物可適宜使用於光學元件密封材料。
如同上述，係被要求開發一種提供具有高耐熱變色性且高耐硫化性之硬化物之加成硬化型聚矽氧組成物，及藉由該硬化物密封之可靠性高之光學元件。
本發明人等，針對上述課題進行積極檢討之結果，發現若為包含後述之(A-1)、(A-2)、(B)及(C)成分之加成硬化型聚矽氧組成物，則可達成上述課題，進而完成本發明。
亦即，本發明為一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係包含：
(A-1)有機聚矽氧烷，其係下述平均組成式(1)所表示之分支狀有機聚矽氧烷：

(式中，R1 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，全R1 之至少10莫耳%為芳基，R2 為烯基；惟，a、b、c、d、e、f、g係各自滿足a≧0、b＞0、c≧0、d≧0、e≧0、f≧0及g≧0之數，惟，e+f+g＞0，且，滿足a+b+c+d+e+f+g=1之數)，其中，作為前述平均組成式(1)中之(R2 R1 2 SiO1/2 )單元，其一分子中至少具有兩個以上由下述式(2)所表示之矽氧烷單元，

(式中，R1 係與前述相同。)
(A-2)下述式(3)所表示之直鏈狀有機聚矽氧烷：質量比(A-1)：(A-2)係為100：0～50：50之量(惟，(A-2)成分係比0質量份多)。

(式中，R1’ 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，R3 為甲基或苯基，h為0～50之整數，i為0～100之整數，各矽氧烷單元之排列順序為任意。惟，h為0時，R3 為苯基，且，i為1～100之整數，被附加括弧之矽氧烷單元之排列可為無規亦可為嵌段。)
(B)一分子中至少具有兩個以上由下述式(4)所表示之矽氧烷單元之有機氫聚矽氧烷：相對於(A-1)及(A-2)成分中之1個與矽原子鍵結之烯基，(B)成分中與矽原子鍵結之氫原子之數量為0.1～5.0個之量，

，及
(C)包含鉑族金屬之矽氫化觸媒。
以下，針對本發明進行詳細的說明，然而本發明並非受到此等限定者。
[加成硬化型聚矽氧組成物]
本發明之加成硬化型聚矽氧組成物係含有下述之(A-1)、(A-2)、(B)，及(C)成分者。以下，針對各成分進行詳細的說明。
＜(A-1)分支狀有機聚矽氧烷＞
(A-1)成分為下述平均組成式(1)所表示之分支狀有機聚矽氧烷：

(式中，R1 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，全R1 之至少10莫耳%為芳基，R2 為烯基；惟，a、b、c、d、e、f、g係各自滿足a≧0、b＞0、c≧0、d≧0、e≧0、f≧0及g≧0之數，惟，e+f+g＞0，且，滿足a+b+c+d+e+f+g=1之數)，其中，作為前述平均組成式(1)中之(R2 R1 2 SiO1/2 )單元，其一分子中至少具有兩個以上由下述式(2)所表示之矽氧烷單元。

(式中，R1 係與前述相同。)
(A-1)成分為獲得聚矽氧組成物之補強性之必要成分，係含有SiO3/2 單元及SiO4/2 單元中之任一者或含有兩者。
(A-1)成分之一分子中具有兩個以上由上述式(2)所表示之矽氧烷單元。藉由具有上述式(2)所表示之矽氧烷單元，賦予聚矽氧組成物之硬化物高強度、高折射率、高耐硫化性係成為可能。
作為上述R1 ，若為不含烯基者則無未受到特別限制，可舉出例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基等的烷基；環戊基、環己基等的環烷基；苯基、甲苯基、茬基、萘基等的芳基；苄基、苯乙基等的芳烷基；氯甲基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基等的鹵化烷基等，通常為碳原子數為1～12，較佳為1～10，更佳為1～8之非取代或鹵素取代之一價烴基，特佳為甲基。
全R1 中之至少10莫耳%為芳基。芳基若未滿10莫耳%，則無法賦予硬化物更高之硬度與高耐硫化性。作為芳基，可舉出苯基、甲苯基、茬基、萘基等，特佳為苯基。
上述R2 為烯基，乙烯基、烯丙基、乙炔基等之碳數2～10者係較佳，更佳為碳數2～6之烯基，特佳為乙烯基。
(A-1)成分中，式(2)所表示之矽氧烷單元之含量較佳為每(A-1)成分100g為0.01～1mol之範圍，更佳為0.05～0.5mol之範圍。藉由滿足上述範圍，可獲得具有高硬度及高耐硫化性之硬化物。
(A-1)成分較佳為於23℃時為蠟狀或者固體之三次元網狀之有機聚矽氧烷樹脂。所謂「蠟狀」，係於23℃時，10,000Pa・s以上、特別是100,000Pa・s以上之不顯示自流動性之膠狀(生橡膠狀)的意思。
(A-1)成分係可為單獨一種亦可併用兩種以上。
＜(A-2)直鏈狀有機聚矽氧烷＞
(A-2)成分係由下述式(3)所表示，且主鏈係由側鏈具有苯基之重複單元所構成，且分子鏈兩末端含有乙烯基及苯基之以三有機矽烷氧基封鏈之二有機聚矽氧烷。

(式中，R1’ 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，R3 為甲基或苯基，h為0～50之整數，i為0～100之整數，各矽氧烷單元之排列順序為任意。惟，h為0時，R3 為苯基，且，i為1～100之整數，被附加括弧之矽氧烷單元之排列可為無規亦可為嵌段。)
(A-2)成分中，式(3)中之R1’ 係舉出與(A-1)成分中之R1 相同者。
式(3)中之h為0～50之整數，i為0～100之整數，h為0時R3 為苯基且i為1～100。h及i若在上述範圍外，則無法賦予組成物之硬化物高硬度及耐硫化性。
(A-2)成分於25℃時之黏度較佳為10～100,000mPa・s，更佳為10～10,000mPa・s之範圍。黏度若在上述範圍內，則本成分沒有超過必要之作為軟段之作用之疑慮，可獲得目標之高硬度。又，不會產生組成物之黏度明顯變高、作業性差之問題。
(A-2)成分之分子鏈兩末端係以含有乙烯基及苯基之三有機矽烷氧基封鏈。藉此，賦予硬化物高強度與耐硫化性係成為可能。作為(A-2)成分之具體例，可舉出兩末端甲基苯基乙烯基封鏈二苯基矽氧烷、單末端甲基苯基乙烯基單末端二苯基乙烯基封鏈二苯基矽氧烷、兩末端二苯基乙烯基封鏈二苯基矽氧烷、兩末端二苯基乙烯基封鏈二苯基矽氧烷・甲基苯基矽氧烷共聚物等。(A-2)成分係可為單獨一種亦可併用兩種以上。
(A-1)成分之相對於(A-2)成分之比率，亦為本發明之組成物之重要因素之一。(A-1)成分之摻合量為質量比(A-1)：(A-2)為100：0～50：50之量(惟，(A-2)成分係比0質量份多)，較佳為(A-1)：(A-2)為80：20～60：40之量。(A-1)成分之摻合量若未滿上述範圍，則獲得具有高硬度及高耐硫化性之硬化物係為困難。
＜(B)有機氫聚矽氧烷＞
(B)成分係引發(A-1)及(A-2)成分之矽氫化反應，作為交聯劑作用之，一分子中至少具有兩個以上由下述式(4)所表示之矽氧烷單元之有機氫聚矽氧烷。由於具有此成分，使賦予包含(B)成分之聚矽氧組成物之硬化物高硬度及高耐硫化性係成為可能。
(B)成分之分子結構係無特別限制，例如，可使用直鏈狀、環狀、分支鏈狀、三次元網狀(樹脂狀)結構等各種有機氫聚矽氧烷。此外，(B)成分於23℃下可為液狀亦可為蠟狀或固體。
(B)成分之有機氫聚矽氧烷係於1分子中具有至少2個，較佳為3～300個、特佳為3～100個鍵結於矽原子之氫原子(亦即，矽氫基(SiH基))。(B)成分之有機氫聚矽氧烷為直鏈狀結構之情況，此等之SiH基可僅位於分子鏈末端及末端以外的任意一個位置上，也可位於上述兩個位置。
(B)成分之1分子中之矽原子的數量(聚合度)較佳為2～300個，更佳為3～200個，再更佳為4～150個。
作為(B)成分，例如，可使用下述平均組成式(7)所示之有機氫聚矽氧烷。

(式中，R4 為不含烯基、互相為相同或異種之非取代或者取代，且碳原子數較佳為1～12、更佳為1～10、再更佳為1～8之鍵結於矽原子之一價烴基，係舉出與(A-1)成分中之R1 及(A-2)成分中之R1’ 相同者。又，j及k係較佳為滿足0.7≦j≦2.1、0.001≦k≦1.0，且0.8≦j+k≦3.0之正數，更佳為滿足1.0≦j≦2.0、0.01≦k≦1.0，且1.55≦j+k≦2.5之正數。)
作為(B)成分之具體例，例如，可舉出兩末端二甲基苯基矽烷氧基封鏈甲基苯基氫矽氧烷・二甲基矽氧烷環狀共聚物、兩末端甲基苯基氫矽烷氧基封鏈二苯基聚矽氧烷、兩末端甲基苯基氫矽烷氧基封鏈二甲基矽氧烷・二苯基矽氧烷・甲基氫矽氧烷共聚物等。
更具體而言，作為(B)成分，可舉出下述式(5)或(6)所表示之有機氫聚矽氧烷。

(式中，各矽氧烷單元之排列順序可為無規亦可為嵌段。)
(B)成分之摻合量為相對於(A-1)及(A-2)成分中之1個與矽原子鍵結之烯基，(B)成分中與矽原子鍵結之氫原子之數量為0.1～5.0個，較佳為0.5～3.0之範圍內之量，更佳為1.0～3.0之範圍內之量。(B)成分之摻合量若在上述範圍外，則無法賦予組成物之硬化物高硬度及耐硫化性。
(B)成分之有機氫聚矽氧烷係可單獨使用一種，亦可將二種以上併用。
＜(C)包含鉑族金屬之矽氫化觸媒＞
(C)成分之包含鉑族金屬之矽氫化觸媒係作為加成反應觸媒進行作用，並促進(A-1)及(A-2)成分中之烯基與(B)成分中之鍵結於矽原子之氫原子之加成反應者。作為其具體例，可舉出鉑、鈀、銠等或氯化鉑酸、醇改質氯化鉑酸、氯化鉑酸與烯羥類、乙烯基矽氧烷或乙炔化合物之配位化合物、四(三苯基膦)鈀、氯三(三苯基膦)銠等的鉑族金屬或該等之化合物，然而特佳為鉑系化合物。
(C)成分係可單獨使用一種，亦可將二種以上併用。
(C)成分之摻合量為作為觸媒之有效量即可，然而相對於(A-1)、(A-2)成分及(B)成分之合計量，換算為觸媒金屬元素並以質量基準計為1～500ppm之範圍係較佳，1～100ppm之範圍係更佳。若為滿足所述之範圍，則加成反應之反應速度係成為適當者，並可獲得具有高強度之硬化物。
＜(D)其他成分＞
上述成分以外，為了提高本發明之組成物對於樹脂之黏著性，亦可添加黏著性改良劑。
作為黏著性改良劑，由賦予加成反應硬化型之本發明之組成物自黏著性之觀點看，可使用含有賦予黏著性之官能基之矽烷、矽氧烷等的有機矽化合物、非聚矽氧系有機化合物等。
作為賦予黏著性之官能基之具體例，可舉出鍵結於矽原子之乙烯基、烯丙基等的烯基、氫原子；透過碳原子鍵結於矽原子之環氧基(例如，γ-環氧丙氧基丙基、β-(3，4-環氧環己基)乙基等)，或丙烯醯氧基(例如，γ-丙烯醯氧基丙基等)或者甲基丙烯醯氧基(例如，γ-甲基丙烯醯氧基丙基等)；烷氧基矽烷基(例如，透過可含有1～2個酯結構、聚氨酯結構、醚結構之伸烷基鍵結於矽原子之三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽基、甲基二甲氧基甲矽烷基等的烷氧基矽烷基等)等。
含有賦予黏著性之官能基之有機矽化合物，係可舉出矽烷偶合劑、具有烷氧基矽烷基與有機官能性基之矽氧烷、於具有反應性有機基之有機化合物導入烷氧基矽烷基之化合物等。
又，作為非聚矽氧系有機化合物，可舉出例如有機酸烯丙酯、環氧基開環觸媒、有機鈦化合物、有機鋯化合物、有機鋁化合物等。
為了提升補強性，亦可於本發明之組成物中摻合微粉末二氧化矽。此微粉末二氧化矽之比表面積(BET法)較佳為50m2 /g以上，更佳為50～400m2 /g，特佳為100～300m2 /g。比表面積若為50m2 /g以上，則可賦予硬化物充分的補強性。
本發明中，作為這樣的微粉末二氧化矽，可使用以往作為聚矽氧橡膠之補強性充填劑使用之習知者，例如，可舉出煙霧質二氧化矽(乾式二氧化矽)、沈降二氧化矽(濕式二氧化矽)等。微粉末二氧化矽可直接使用，然而為了賦予組成物良好的流動性，較佳係使用經過三甲基氯矽烷、二甲基二氯矽烷、甲基三氯矽烷等的甲基氯矽烷類、二甲基聚矽氧烷、六甲基二矽氮烷、二乙烯基四甲基二矽氮烷、二甲基四乙烯基二矽氮烷等的六有機二矽氮烷等的有機矽化合物處理者。補強性二氧化矽係可單獨使用一種，亦可將二種以上併用。
又，本發明之組成物中，可使用對於(C)成分之加成反應觸媒具有硬化抑制效果之反應抑制劑。作為此反應抑制劑，可舉出三苯基膦等的含磷化合物；三丁胺或四甲基乙二胺、苯并三唑等的含氮化合物；含硫化合物；乙炔系化合物；過氧羥基化合物；馬來酸衍生物等。
由於反應抑制劑之硬化抑制效果之程度，係依據反應抑制劑之化學結構而有很大的不同，故反應抑制劑之摻合量較佳係依據所使用之反應抑制劑調整為最適當的量。若反應抑制劑之摻合量為最適當的量，則沒有無法獲得組成物於室溫下之長期貯蔵安定性，或組成物之硬化受到阻礙的疑慮。通常，相對於(A-1)成分、(A-2)成分及(B)成分之有機聚矽氧烷之合計100質量份，較佳為0.001～5質量份。
此外，作為其他之任意成分，可舉出例如，結晶性二氧化矽、中空填料、倍半矽氧烷等的無機質充填劑、及將此等之充填劑以有機烷氧基矽烷化合物、有機氯矽烷化合物、有機矽氮烷化合物、低分子量矽氧烷化合物等的有機矽化合物進行過表面疏水化處理之充填劑等；聚矽氧橡膠粉末、聚矽氧樹脂粉末等。
[硬化物]
又，本發明係提供將上述加成硬化型聚矽氧組成物硬化後之硬化物。
本發明之加成硬化型聚矽氧組成物之硬化方法、條件，係可採用習知的硬化方法、條件。作為一例，可於100～180℃中，以10分～5小時之條件使其硬化。
使本發明之加成硬化型聚矽氧組成物硬化而獲得之上述硬化物係強度及折射率高、耐硫化性優異，尤其是由於光透過率高，可作為半導體元件之密封材、光學構件或電・電子用之保護塗覆材使用。
[光學元件]
此外，本發明係提供藉由上述硬化物密封之光學元件。
如同上述，本發明之硬化物係強度及折射率高、耐硫化性優異，尤其是光透過率高。因此，以這樣的硬化物密封之光學元件，係成為可靠性高者。

[實施例]
以下，利用實施例及比較例具體地說明本發明，然而本發明並非受到此等限定者。
又，實施例中之黏度係於25℃下使用旋轉黏度計所測定之值。
[實施例1～3、比較例1～3]
以表1所示之摻合比混合下述之各成分，以調製加成硬化型聚矽氧組成物。此外，表1中之份係表示質量份。
(A-1)成分：
(CH2 =CH(CH3 )(C6 H5 )SiO1/2 )2 ((C6 H5 )2 SiO)3.8 (SiO2 )4.3 所表示之分支狀聚矽氧樹脂
(A-2)成分：
以(A-2-a)(CH2 =CH(CH3 )(C6 H5 )SiO1/2 )2 ((C6 H5 )2 SiO)3 所表示之黏度2,000mPa・s之直鏈狀聚矽氧油
以(A-2-b)(CH2 =CH(CH3 )(C6 H5 )SiO1/2 )2 ((C6 H5 )2 SiO)所表示之黏度240mPa・s之直鏈狀聚矽氧油
以(A-2-c)(CH2 =CH(CH3 )2 SiO1/2 )2 ((C6 H5 )2 SiO)3 所表示之黏度700mPa・s之直鏈狀聚矽氧油
(B)成分：
(B-a)下述式(8)所表示之有機氫聚矽氧烷

(式中，各矽氧烷單元之排列順序為任意。)
(B-b)下述式(9)所表示之有機氫聚矽氧烷
(B-c)下述式(10)所表示之有機氫聚矽氧烷
(B-d)下述式(11)所表示之有機氫聚矽氧烷

(式中，各矽氧烷單元之排列順序為任意。)
(B-e)下述式(12)所表示之有機氫聚矽氧烷
(C)成分
鉑觸媒：將六氯化鉑酸與1，3-二乙烯基四甲基二矽氧烷之錯合物，以使鉑含量成為1.0質量%之方式以黏度600mPas之二甲基有機聚矽氧烷稀釋後之觸媒。
其他成分：
(D)乙炔基環己醇
(E-a)下述式(13)所表示之黏著賦予成分
(E-b)下述式(14)所表示之黏著賦予成分
針對實施例1～3及比較例1～3所獲得之加成硬化型聚矽氧組成物，進行下述之評價，並將結果顯示於表2。又，比較例4中，作為不具有上述式(2)所表示之矽氧烷單元之有機改質聚矽氧材料，係使用信越化學工業公司製之SCR-1016。
(硬度)
將組成物以成為2mm厚之方式澆注於模具中，於150℃×4小時之條件下使其硬化。硬化物之TypeD硬度係以JIS K6253為依據進行測定。若TypeD硬度為50以上，則可判斷為硬度充分高之材料。
(折射率)
折射率係使用ATAGO製數位折射儀RX-5000，於25℃下測定測定波長為589nm之折射率。若折射率為1.5以上，則為充分高折射之材料。
(光半導體封裝(PKG)之製作)
分別準備具有載置光半導體元件之凹部，且底部設置鍍銀之第1導線與第2導線之LED用封裝基板[SMD5050(I-CHIUN PRECISION INDUSTRY CO.,公司製)]作為LED用封裝基板，及EV-B35A(SemiLEDs公司製)作為光半導體元件。
使用黏晶機(ASM公司製 AD-830)，於封裝基板之經鍍銀之第1導線上，將信越化學工業公司製之黏晶材KER-3000-M2藉由模壓進行定量轉印，於其上搭載光半導體元件。接著，將封裝基板投入烘箱中，使黏晶材加熱硬化(150℃、2小時)，將光半導體元件之下部電極與第1導線電性連接。接下來，使用打線接合，將搭載該光半導體元件之該LED用封裝基板對於光半導體元件之上部電極及第2導線使用金線材(田中電子工業公司製　FA 25μm)進行電性接續，獲得搭載光半導體元件之LED用封裝基板各1枚。
(硫化試驗)
將組成物封入指定的PKG中，於150℃×4小時之條件下使其硬化。接著於100g瓶中放入硫粉末0.1g，將封入樹脂之PKG放入後密封。70℃×48小時後將PKG取出，藉由目視觀察銀基板的顏色，作為其耐硫化性。PKG之銀基板若變黑則為×，若未變色則為○，若為○則表示耐硫化性優異。
(氧透過率)
將組成物以成為外徑100mmΦ、1mm厚之方式澆注於模具中，於150℃×4小時之條件下使其硬化。將其硬化物使用Illinois公司製 氧透過率測定裝置8000系列測定氧透過率。數值越低，則為阻氣性優異，耐硫化性高之材料。裝
(光透過率)
將組成物以成為2mm厚之方式澆注於模具中，於150℃×4小時之條件下使其硬化。測定其硬化物於波長400nm之透過率。若為80%以上，則為透明性充分高之材料。
(耐熱變色性)
將組成物以成為2mm厚之方式澆注於模具中，於150℃×4小時之條件下使其硬化。將硬化物於180℃×100小時之條件下暴露後，測定於波長400nm之透過率。與初期之光透過率之差越小，則評價為耐熱變色性越優異之材料。

1)相對於(A-1)成分及(A-2)成分中之1個與矽原子鍵結之烯基，(B)成分中與矽原子鍵結之氫原子之數量
如同表2所示，由於實施例1～3之聚矽氧硬化物係具有高硬度、高強度、高折射率，且氧透過率低，故為耐硫化性優異者。此外，高溫時之變色亦少，為耐硫化性・耐熱變色性兩立之可靠性高之材料。
另一方面，不含有本發明之(B)成分之比較例1係強度差，且具有250cc之高氧透過率，因此，硫化試驗中銀基板係變黑，為耐硫化性差者。不含有本發明之(A)成分或(B)成分之比較例2、3之耐熱變色性雖高，然而係被證實為氧透過率高，耐硫化性差者。此外，習知之有機改質聚矽氧之比較例4，耐硫化性雖為優異，然而可知其耐熱變色性差。
由以上內容可証實，本發明之加成硬化型聚矽氧組成物係除了折射率高、高強度以外，係相較於以往的苯基系聚矽氧(比較例1～3)具有高耐硫化性，且相較於以往的有機改質聚矽氧(比較例4)可提供耐熱變色性優異、適宜用於LED用途之硬化物。
此外，本發明並非受到上述實施形態所限定者。上述實施形態僅為舉例說明，然而具有與本發明之申請專利範圍所記載之技術思想實質相同之構成、並產生相同的作用效果者，皆包含在本發明之技術的範圍內。

Claims (6)

  1. 一種加成硬化型聚矽氧組成物，其係包含： (A-1)有機聚矽氧烷，其係下述平均組成式(1)所表示之分支狀有機聚矽氧烷： (式中，R1 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，全R1 之至少10莫耳%為芳基，R2 為烯基；惟，a、b、c、d、e、f、g係各自滿足a≧0、b＞0、c≧0、d≧0、e≧0、f≧0及g≧0之數，惟，e+f+g＞0，且，滿足a+b+c+d+e+f+g=1之數)，其中，作為前述平均組成式(1)中之(R2 R1 2 SiO1/2 )單元，其一分子中至少具有兩個以上由下述式(2)所表示之矽氧烷單元， (式中，R1 係與前述相同)、 (A-2)下述式(3)所表示之直鏈狀有機聚矽氧烷：質量比(A-1)：(A-2)係為100：0～50：50之量(惟，(A-2)成分係比0質量份多)， (式中，R1’ 為不含烯基之同種或異種之非取代或者取代之一價烴基，R3 為甲基或苯基，h為0～50之整數，i為0～100之整數，各矽氧烷單元之排列順序為任意；惟，h為0時，R3 為苯基，且，i為1～100之整數，被附加括弧之矽氧烷單元之排列可為無規亦可為嵌段)、 (B)一分子中至少具有兩個以上由下述式(4)所表示之矽氧烷單元之有機氫聚矽氧烷：相對於前述(A-1)成分及(A-2)成分中之1個與矽原子鍵結之烯基，前述(B)成分中與矽原子鍵結之氫原子之數量為0.1～5.0個之量， ，及 (C)包含鉑族金屬之矽氫化觸媒。
  2. 如請求項1所記載之加成硬化型聚矽氧組成物，其中，前述式(2)中之R1 及前述式(3)中之R1’ 為苯基或甲基。
  3. 如請求項1或請求項2所記載之加成硬化型聚矽氧組成物，其中，前述(B)成分之摻合量係相對於1個鍵結於前述(A-1)及前述(A-2)成分中之矽原子之烯基，鍵結於前述(B)成分中之矽原子之氫原子之數量為1.0～3.0個之量。
  4. 如請求項1或請求項2所記載之加成硬化型聚矽氧組成物，其中，前述(B)成分之有機氫聚矽氧烷為下述式(5)或(6)所表示之有機氫聚矽氧烷， (式中，各矽氧烷單元之排列順序可為無規亦可為嵌段)
  5. 一種硬化物，其係將請求項1至請求項4中之任一項所記載之加成硬化型聚矽氧組成物硬化者。
  6. 一種光學元件，其係以請求項5所記載之硬化物密封者。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7256700B2 (ja) * 2019-06-18 2023-04-12 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーンコーティング組成物、シリコーン硬化物及び光半導体装置
JP2021021038A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 デュポン・東レ・スペシャルティ・マテリアル株式会社 硬化性シリコーン組成物、光半導体装置、および光半導体装置の製造方法
JP7457604B2 (ja) * 2019-09-12 2024-03-28 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品
CN116134104A (zh) * 2020-07-22 2023-05-16 信越化学工业株式会社 抗硫化涂布材料、抗硫化涂布材料的固化物及电子器件
JPWO2023136227A1 (zh) * 2022-01-12 2023-07-20

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004292714A (ja) 2003-03-28 2004-10-21 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 硬化性組成物、硬化物、その製造方法およびその硬化物により封止された発光ダイオード
JP2008069210A (ja) 2006-09-12 2008-03-27 Shin Etsu Chem Co Ltd 多環式炭化水素基含有シリコーン系硬化性組成物
JP4862032B2 (ja) 2008-12-05 2012-01-25 信越化学工業株式会社 高屈折率を有する硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物、及び該組成物からなる光学素子封止材
JP2010285571A (ja) * 2009-06-15 2010-12-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd ダイボンディング用シリコーン樹脂組成物
JP2012046604A (ja) 2010-08-26 2012-03-08 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 多環式炭化水素骨格含有成分を含む硬化性シリコーン系組成物
JP6081774B2 (ja) * 2012-10-30 2017-02-15 東レ・ダウコーニング株式会社 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
JP6096087B2 (ja) * 2012-12-21 2017-03-15 信越化学工業株式会社 硬化性シリコーン樹脂組成物、その硬化物及び光半導体デバイス
JP5985981B2 (ja) * 2012-12-28 2016-09-06 東レ・ダウコーニング株式会社 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

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