WO2018030287A1 - 硬化性粒状シリコーン組成物、それからなる半導体用部材、およびその成型方法 - Google Patents

硬化性粒状シリコーン組成物、それからなる半導体用部材、およびその成型方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a curable granular silicone composition and pellets molded from the curable granular silicone composition. Furthermore, the present invention relates to a curable granular silicone composition or pellet, a cured product using a sheet, a molding method of the cured product, and a semiconductor device including the cured product.
  • the curable silicone composition is cured and forms a cured product having excellent heat resistance, cold resistance, electrical insulation, weather resistance, water repellency, and transparency, and thus is used in a wide range of industrial fields.
  • a cured product of such a curable silicone composition is less likely to be discolored than other organic materials and has a small decrease in physical properties, and thus is suitable as an encapsulant for optical materials and semiconductor devices.
  • a cured product obtained by curing these silicone compositions may have insufficient flexibility and toughness, particularly at room temperature to a high temperature of about 150 ° C.
  • liquid (paste-like) curable silicone composition in Patent Document 3 and Patent Document 4.
  • these liquid or paste-like curable silicone compositions do not have sufficient handling workability, curing characteristics and gap fill properties, and the flexibility and toughness of the cured product at room temperature to about 150 ° C. Insufficient, especially due to the lack of flexibility of the cured product, it may cause problems of warpage and breakage.
  • Patent Document 5 and Patent Document 6 disclose a hot-melt curable composition using a mixed filler containing coarse particles, but the cured product has an extremely high storage elastic modulus at room temperature (for example, (It is 5000 MPa or more in Patent Document 5), and since it is poor in flexibility, it is difficult to apply to applications that undergo deformation or bending at room temperature.
  • the curable granular silicone composition of the present invention comprises: (A) Hot-melt silicone fine particles having a softening point of 30 ° C. or higher and having a hydrosilylation reactive group and / or a radical reactive group, (B) an inorganic filler (fine particles) substantially free of coarse particles having an average particle diameter of 10.0 ⁇ m or more, and (C) a curing agent, By curing The storage elastic modulus (G ′) at 25 ° C. is 2000 MPa or less, and A cured product having a storage elastic modulus (G ′) at 150 ° C. of 100 MPa or less is provided.
  • the component (B) is preferably a filler that does not have a softening point or does not soften below the softening point of the component (A), and does not substantially contain coarse particles having an average particle diameter of 5.0 ⁇ m or more. It is preferable that in addition, from the viewpoint of the functionality and physical properties of the cured product, the component (B) is a reinforcing filler, a white pigment, a thermally conductive filler, a conductive filler, a phosphor, or a mixture of at least two of these.
  • Component (A) is (A 1 ) resinous organopolysiloxane, (A 2 ) crosslinked organopolysiloxane formed by partially crosslinking at least one organopolysiloxane, (A 3 ) resinous organosiloxane block and chain It is preferable to be a silicone fine particle composed of a block copolymer composed of a linear organosiloxane block, or a mixture of at least two of these.
  • the component (A) is particularly preferably spherical silicone fine particles in which 10 mol% or more of the silicon-bonded organic groups in the component (A) are aryl groups, and the average primary particle size is 1 to 10 ⁇ m. Such spherical silicone fine particles are preferably obtained by using a spray dryer or the like.
  • the content of the component (B) is preferably in the range of 10 to 2000 parts by mass, particularly preferably in the range of 50 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Since the composition of the present invention does not substantially contain coarse particles, the component (B) can be blended in a large amount, and is 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass of the entire composition. (B) component can be mix
  • Such a curable granular silicone composition of the present invention is preferably in the form of pellets or sheets.
  • the curable granular silicone composition of the present invention can be used in the form of a cured product and can be used as a member for a semiconductor device.
  • the curable granular silicone composition of the present invention and the cured product thereof can be used in a semiconductor device, and a power semiconductor device, an optical semiconductor device, and a flexible, which are formed by forming a sealing material, a light reflecting material, etc. from the cured product.
  • a semiconductor device mounted on a circuit board is provided.
  • the curable granular silicone composition of the present invention is excellent in gap fill property at the time of melting, and the cured product is excellent in flexibility at room temperature to high temperature and tough, a semiconductor element can be obtained by so-called mold underfill or wafer molding.
  • a semiconductor device substrate that is encapsulated and a semiconductor element substrate after encapsulation in which a semiconductor element is encapsulated with a cured product on a flexible circuit board on the premise of utilizing deformation (bending) is suitably provided.
  • the molding method of the curable granular silicone composition of the present invention includes at least the following steps.
  • the molding method includes transfer molding, compression molding or injection molding, and the curable granular silicone composition of the present invention. Is suitably used as these molding materials.
  • the curable granular silicone composition of the present invention is a coating process in which a semiconductor element is overmolded and underfilled at once with a cured product, a so-called mold underfill method, and a semiconductor wafer substrate on which a semiconductor element is mounted. It is an overmold molding that covers the surface and fills the gaps between the semiconductor elements, and 8 inches is suitably used as a molding material for wafer molding that can encapsulate relatively large wafers such as 12 inches. be able to.
  • the curable granular silicone composition of the present invention (including forms such as pellets and sheets) has hot melt properties, excellent handling workability and curing properties, and excellent gap fill properties at the time of melting.
  • cured material of this invention is useful as a member of a semiconductor device, and these hardened
  • the curable granular silicone composition of the present invention contains the following components (A) to (C) and is characterized by giving a cured product having flexibility from room temperature to high temperature by curing.
  • C a curing agent
  • Component (A) gives good hot melt properties to the composition, and (C) cures with a curing agent, has a softening point of 30 ° C. or higher, and has a hydrosilylation reactive group and / or a radical reactive group. Hot-melt silicone fine particles.
  • the hydrosilylation reactive group in the component (A) is a carbon number such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group, etc. Examples are 2 to 20 alkenyl groups and silicon-bonded hydrogen atoms.
  • the hydrosilylation reactive group is preferably an alkenyl group.
  • the alkenyl group may be linear or branched, and is preferably a vinyl group or a hexenyl group.
  • the component (A) preferably has at least two hydrosilylation reactive groups in one molecule.
  • the group bonded to the silicon atom other than the hydrosilylation reactive group in the component (A) includes an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. And a halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and a hydroxyl group.
  • alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group; phenyl group, tolyl group Aryl groups such as xylyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group and pyrenyl group; aralkyl groups such as phenethyl group and phenylpropyl group; and some or all of hydrogen atoms bonded to these groups as chlorine atoms And a group substituted by a halogen atom such as a bromine atom; and an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
  • a phenyl group and a hydroxyl group are preferable.
  • radical reactive group in the component (A) methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group
  • An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group, etc.
  • Acryl-containing groups such as 3-acryloxypropyl group and 4-acryloxybutyl group; methacryl-containing groups such as 3-methacryloxypropyl group and 4-methacryloxybutyl group; and silicon-bonded hydrogen atoms Is done.
  • this radical reactive group an alkenyl group is preferred.
  • the alkenyl group may be linear or branched, and is preferably a vinyl group or a hexenyl group.
  • the component (A) preferably has at least two radical reactive groups in one molecule.
  • the group bonded to the silicon atom other than the radical reactive group in component (A) includes a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a halogen-substituted aryl having 6 to 20 carbon atoms.
  • Group, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and a hydroxyl group are exemplified, and the same groups as described above are exemplified.
  • a phenyl group and a hydroxyl group are preferable.
  • the component (A) preferably has 10 mol% or more of all organic groups in the molecule as an aryl group, particularly a phenyl group.
  • the component (A) itself has hot melt properties and is cured by a curing agent (C) described later.
  • a curing agent (C) described later.
  • Such component (A) (A 1 ) resinous organopolysiloxane, (A 2) organopolysiloxane crosslinked product obtained by crosslinking at least one organopolysiloxane, (A 3 ) a block copolymer comprising a resinous organosiloxane block and a chain organosiloxane block; Alternatively, silicone fine particles made of a mixture of at least two of these are preferred.
  • the component (A 1 ) is a resinous organopolysiloxane having a hydrosilylation reactive group and / or a radical reactive group, a hot-melt resinous organopolysiloxane having many T units or Q units and an aryl group. Siloxane is preferred.
  • triorganosiloxy unit (M unit) organo group is only methyl group, methyl group and vinyl group or phenyl group
  • diorganosiloxy unit (D unit) organo
  • the group is a methyl group only, a methyl group and a vinyl group or a phenyl group.
  • a monoorganosiloxy unit (T unit) an organo group is a methyl group, a vinyl group, or a phenyl group
  • the component (A 1 ) has at least two hydrosilylation reactive groups and / or radical reactive groups in the molecule, and 10 mol% or more of all organic groups in the molecule are aryl groups, particularly phenyl. It is preferably a group.
  • crosslinking means that the organopolysiloxane is linked by a hydrosilylation reaction, a condensation reaction, a radical reaction, a high energy ray reaction, or the like.
  • hydrosilylation reactive group and radical reactive group include the same groups as described above, and examples of the condensation reactive group include a hydroxyl group, an alkoxy group, and an acyloxy group. Is done.
  • the unit constituting the component (A 2 ) is not limited, and examples thereof include a siloxane unit and a silalkylene group-containing siloxane unit. Further, since the obtained cured product is given sufficient hardness and mechanical strength, It preferably has a resinous polysiloxane unit and a chain polysiloxane unit. That is, the component (A 2 ) is preferably a cross-linked product of a resinous (resin-like) organopolysiloxane and a chain-like (including linear or branched) organopolysiloxane.
  • a resinous organopolysiloxane in the molecule is subjected to a hydrosilylation reaction between an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule.
  • Siloxane structure-chain-organopolysiloxane structure linked by an alkylene bond (2) Through a radical reaction by an organic peroxide of at least two types of organopolysiloxane having at least two radical reactive groups in one molecule , A resinous organopolysiloxane structure-chain organopolysiloxane structure linked by a siloxane bond or an alkylene bond in the molecule (3) through a condensation reaction of at least two types of organopolysiloxane, Siloxane structure-chain organopoly Is any of those of Rokisan structure linked by siloxane (-Si-O-Si-) bonds.
  • a component (A 2 ) has a structure in which the organopolysiloxane portion of the resin structure-chain structure is connected by an alkylene group or a new siloxane bond, so that the hot melt property is remarkably improved.
  • examples of the alkylene group contained in the component (A 2 ) include alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group and hexylene group. These may be linear or branched, and are preferably an ethylene group or a hexylene group.
  • the cross-linked product of a resinous organopolysiloxane and a linear (including linear or branched) organopolysiloxane is composed of, for example, the following siloxane units and silalkylene group-containing siloxane units.
  • D unit siloxane unit represented by R 1 R 2 SiO 2/2
  • R 3 M / R 3 D unit Sil alkylene group-containing siloxane unit represented by R 3 1/2 R 2 2 SiO 1/2 and a silalkylene group represented by R 3 1/2 R 2 SiO 2/2
  • each R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon A halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and the same groups as described above are exemplified.
  • R 1 is preferably a methyl group, a vinyl group, or a phenyl group. However, it is preferable that at least two R 1 s of all siloxane units are alkenyl groups.
  • each R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen-substituted group having 6 to 20 carbon atoms.
  • An aryl group or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is exemplified by the same groups as those described above for R 1 .
  • R 2 is preferably a methyl group or a phenyl group.
  • R 3 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms bonded to a silicon atom in another siloxane unit.
  • alkylene group examples include the same groups as described above, and an ethylene group and a hexylene group are preferable.
  • the M unit is a siloxane unit constituting the terminal of the component (A 2 ), and the D unit is a siloxane unit constituting a linear polysiloxane structure.
  • the R 3 M unit and the R 3 D unit are bonded to a silicon atom in another siloxane unit through a silalkylene bond and bonded to a silicon atom in another siloxane unit through an oxygen atom. It is.
  • the T / Q unit is a branched siloxane unit that gives a resinous structure to polysiloxane
  • the (A 2 ) component is represented by a siloxane unit represented by R 2 SiO 3/2 and / or SiO 4/2. It preferably contains siloxane units.
  • the component (A 2 ) is a siloxane represented by R 2 SiO 3/2 because the hot melt property of the component (A 2 ) is improved and the content of the aryl group in the component (A 2 ) is adjusted.
  • R 2 includes a siloxane unit which is a phenyl group.
  • the R 3 M / R 3 D unit is one of the characteristic structures of the component (A 2 ), and represents a structure in which silicon atoms are bridged via the alkylene group of R 3 .
  • the alkylene group-containing siloxane unit represented by R 3 1/2 R 2 2 SiO 1/2 and the alkylene group-containing siloxane unit represented by R 3 1/2 R 2 SiO 2/2 are selected. It is at least one siloxane unit, and at least two of all siloxane units constituting the component (A 2 ) are preferably these alkylene group-containing siloxane units.
  • the preferred bonding form between the siloxane units having an alkylene group of R 3 is as described above, and the number of R 3 between the two alkylene group-containing siloxane units is the same as that of oxygen in the M unit such as a valence “1 / 2 ”.
  • each oxygen atom (O) has the above M , D, and bonded to silicon atoms contained in T / Q units.
  • the component (A 2 ) can be designed relatively easily with a chain polysiloxane structure composed of D units and a structure having a resinous polysiloxane structure containing T / Q units in the molecule. , The physical properties are remarkably excellent.
  • an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule are [number of moles of alkenyl groups] / It can be obtained by a hydrosilylation reaction at a reaction ratio of [number of moles of silicon-bonded hydrogen atoms]> 1.
  • At least two types of organopolysiloxane having at least two radical reactive groups in one molecule are combined with an amount of organic peroxidation that is insufficient for all radical reactive groups in the system to react. It can be obtained by radical reaction with a product.
  • the component (A 2 ) is obtained by hydrosilylation reaction or radical reaction of organopolysiloxane having a resinous siloxane structure and organopolysiloxane having a chain siloxane structure.
  • the component (A 2 ) is (A R ) A siloxane unit represented by R 2 SiO 3/2 (wherein R 2 is the same group as described above) and / or a siloxane unit represented by SiO 4/2 in the molecule.
  • At least one resinous organopolysiloxane containing and having an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a silicon-bonded hydrogen atom, or a radical reactive group, and R 2 2 SiO in the molecule (A L ) A group containing a siloxane unit represented by 2/2 (wherein R 2 is the same group as described above) and capable of hydrosilylation reaction or radical reaction with the (A R ) component.
  • At least one chain organopolysiloxane having an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms or a silicon-bonded hydrogen atom It is (A R) component or (A L) organopolysiloxane hydrosilylation reactive group and / or a radical reactive group in component obtained by reacting a ratio designed to remain after the reaction.
  • the (A R ) component when at least a part of the (A R ) component is a resinous organopolysiloxane having an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, at least a part of the (A L ) component is silicon-bonded hydrogen A chain organopolysiloxane having atoms is preferred.
  • the (A R ) component is a resinous organopolysiloxane having a silicon atom-bonded hydrogen atom
  • at least a part of the (A L ) component has an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • a chain organopolysiloxane is preferred.
  • Such (A 2 ) component is Component (a 1 ): Organic peroxidation of an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms in the molecule comprising the following component (a 1-1 ) and / or the following component (a 1-2 ) A radical reaction with a product, or (a 1 ) component; (A 2 ) Organohydrogenpolysiloxane In the presence of the catalyst for hydrosilylation reaction, the molar ratio of silicon-bonded hydrogen atoms in the component (a 2 ) is 0 with respect to the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms contained in the component (a 1 ). Those obtained by hydrosilylation reaction in an amount of 0.2 to 0.7 mol are preferred.
  • the component (a 1-1 ) is a polysiloxane having a relatively large amount of branch units, and has an average unit formula: (R 4 3 SiO 1/2 ) a (R 4 2 SiO 2/2 ) b (R 4 SiO 3/2 ) c (SiO 4/2 ) d (R 5 O 1/2 ) e
  • each R 4 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon A halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof are the same groups as R 1 described above.
  • R 4 is preferably a methyl group, a vinyl group, or a phenyl group. However, at least two of R 4 are alkenyl groups.
  • R 4 of 10 mol% or more, or more than 20 mol% are phenyl groups.
  • R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include the same alkyl groups as described above.
  • a is a number in the range of 0 to 0.7
  • b is a number in the range of 0 to 0.7
  • c is a number in the range of 0 to 0.9
  • d is 0 to 0.0.
  • e is a number in the range of 0 to 0.1
  • c + d is a number in the range of 0.3 to 0.9
  • a + b + c + d is 1, and preferably a is in the range of 0 to A number in the range of 0.6
  • b is a number in the range of 0 to 0.6
  • c is a number in the range of 0 to 0.9
  • d is a number in the range of 0 to 0.5
  • e is A number in the range of 0 to 0.05
  • c + d is a number in the range of 0.4 to 0.9
  • a + b + c + d is 1. This is because the hardness and mechanical strength of the
  • Examples of such (a 1-1 ) component include the following organopolysiloxanes.
  • Me, Ph, and Vi represent a methyl group, a phenyl group, and a vinyl group, respectively.
  • the component (a 1-2 ) is a polysiloxane having a relatively large amount of chain siloxane units, and has an average unit formula: (R 4 3 SiO 1/2 ) a ′ (R 4 2 SiO 2/2 ) b ′ (R 4 SiO 3/2 ) c ′ (SiO 4/2 ) d ′ (R 5 O 1/2 ) e ′ And an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms in one molecule.
  • R 4 and R 5 are the same groups as described above.
  • a ′ is a number in the range of 0.01 to 0.3
  • b ′ is a number in the range of 0.4 to 0.99
  • c ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • D ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • e ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • c ′ + d ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • a ′ + b '+ C' + d 'is 1 preferably a' is a number in the range of 0.02 to 0.20, b 'is a number in the range of 0.6 to 0.99, and c' is 0 to
  • d ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • j ′ is a number in the range of 0 to 0.05
  • c ′ + d ′ is in the range of 0 to 0.1.
  • the number in the range, a ′ + b ′ + c ′ + d ′, is 1. This is because toughness can be imparted to the resulting cured product when a ′, b ′, c ′, and d ′ are numbers within the above ranges.
  • Examples of such a component (a 1-2 ) include the following organopolysiloxanes.
  • Me, Ph, and Vi represent a methyl group, a phenyl group, and a vinyl group, respectively.
  • the component (a 1-1 ) is preferably used from the viewpoint of imparting hardness and mechanical strength to the resulting cured product.
  • the component (a 1-2 ) can be added as an optional component from the viewpoint that toughness can be imparted to the resulting cured product.
  • a crosslinking agent having many chain siloxane units is used as the component (a 2 ) below, May be substituted.
  • the mass ratio of the component having many branched siloxane units and the component having many chain siloxane units is in the range of 50:50 to 100: 0, or in the range of 60:40 to 100: 0.
  • the (a 1 ) component undergoes a radical reaction with an organic peroxide, the (a 1-1 ) component and the (a 1-2 ) component are reacted in the range of 10:90 to 90:10, It is not necessary to use the component a 2 ).
  • the component (a 2 ) is a component for crosslinking the component (a 1-1 ) and / or the component (a 1-2 ) in the hydrosilylation reaction, and contains at least 2 silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule. It is an organopolysiloxane containing a single piece.
  • Examples of the group bonded to a silicon atom other than a hydrogen atom in the component (a 2 ) include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon Examples are a halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, an epoxy group-containing group, or a hydroxyl group, and the same groups as described above are exemplified.
  • Such (a 2 ) component is not limited, but preferably the average composition formula: R 6 k H m SiO (4-km) / 2 It is the organohydrogen polysiloxane represented by these.
  • R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or the number of carbon atoms 7 to 20 aralkyl groups, and the same groups as R 1 are exemplified, and a methyl group or a phenyl group is preferable.
  • k is a number in the range of 1.0 to 2.5, preferably a number in the range of 1.2 to 2.3, and m is a number in the range of 0.01 to 0.9.
  • the number is in the range of 0.05 to 0.8, and k + m is a number in the range of 1.5 to 3.0, preferably in the range of 2.0 to 2.7.
  • the component (a 2 ) may be a resinous organohydrogenpolysiloxane having many branched siloxane units, or a chain organohydrogenpolysiloxane having many chain siloxane units.
  • the component (a 2 ) is an organohydrogenpolysiloxane represented by the following (a 2-1 ), an organohydrogen polysiloxane represented by the following (a 2-2 ), or a mixture thereof: Is exemplified.
  • the component (a 2-1 ) has an average unit formula: [R 7 3 SiO 1/2 ] f [R 7 2 SiO 2/2 ] g [R 7 SiO 3/2 ] h [SiO 4/2 ] i (R 5 O 1/2 ) j
  • each R 7 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include the same groups as described above.
  • f is a number in the range of 0 to 0.7
  • g is a number in the range of 0 to 0.7
  • h is a number in the range of 0 to 0.9
  • i is 0 to 0.7.
  • j is a number in the range of 0 to 0.1
  • h + i is a number in the range of 0.3 to 0.9
  • f + g + h + i is 1, and preferably f is in the range of 0 to A number in the range of 0.6
  • g is a number in the range of 0 to 0.6
  • h is a number in the range of 0 to 0.9
  • i is a number in the range of 0 to 0.5
  • j is A number in the range of 0 to 0.05
  • h + i is a number in the range of 0.4 to 0.9
  • f + g + h + i is 1.
  • the component ( a2-2 ) has an average unit formula: (R 7 3 SiO 1/2 ) f ′ (R 7 2 SiO 2/2 ) g ′ (R 7 SiO 3/2 ) h ′ (SiO 4/2 ) i ′ (R 5 O 1/2 ) j ′ And an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule.
  • R 7 and R 5 are the same groups as described above.
  • f ′ is a number in the range of 0.01 to 0.3
  • g ′ is a number in the range of 0.4 to 0.99
  • h ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • I ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • j ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • h ′ + i ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • f ′ + g '+ H' + i 'is 1 preferably f' is a number in the range of 0.02 to 0.20, g 'is a number in the range of 0.6 to 0.99, and h' is 0 to
  • i ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • j ′ is a number in the range of 0 to 0.05
  • h ′ + i ′ is in the range of 0 to 0.1.
  • the resinous organopolysiloxane having many branched siloxane units gives the cured product hardness and mechanical strength, and the resulting organopolysiloxane has many chain siloxane units.
  • (a 1) is less branched siloxane units in the component
  • (a 2) (a 2-1 ) mainly it is preferred to use component as the component in (a 1) component
  • the number of chain siloxane units is small, it is preferable to mainly use the component ( a2-2 ).
  • Examples of such component (a 2 ) include the following organopolysiloxanes.
  • Me and Ph represent a methyl group and a phenyl group, respectively.
  • Ph 2 Si (OSiMe 2 H) 2 ie, Ph 0.67 Me 1.33 H 0.67 SiO 0.67 HMe 2 SiO (Me 2 SiO) 20 SiMe 2 H, ie, Me 2.00 H 0.09 SiO 0.95 HMe 2 SiO (Me 2 SiO) 55 SiMe 2 H, ie, Me 2.00 H 0.04 SiO 0.98 PhSi (OSiMe 2 H) 3 , ie, Ph 0.25 Me 1.50 H 0.75 SiO 0.75 (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.6 (PhSiO 3/2 ) 0.4 , ie Ph 0.40 Me 1.20 H 0.60 SiO 0.90
  • the amount of component (a 2 ) added is such that the molar ratio of silicon atom-bonded hydrogen atoms in component (a 2 ) to alkenyl groups in component (a 1 ) is 0.2 to 0.7. Yes, and preferably in an amount of 0.3 to 0.6. This is because the initial hardness and mechanical strength of the obtained cured product are good when the amount of the component (a 2 ) is within the above range.
  • the organic peroxide used for the radical reaction of the component (a 1 ) is not limited, and organic peroxides exemplified by the following component (C) can be used.
  • the component (a 1 ) is preferably a mixture having a mass ratio of the component (a 1-1 ) to the component (a 1-2 ) in the range of 10:90 to 90:10.
  • the amount of the organic peroxide added is not limited, but is within the range of 0.1 to 5 parts by mass, within the range of 0.2 to 3 parts by mass, or 0 with respect to 100 parts by mass of the component (a 1 ). It is preferably in the range of 0.2 to 1.5 parts by mass.
  • the hydrosilylation reaction catalyst used for the hydrosilylation reaction of the (a 1 ) component and the (a 2 ) component is not limited, and the hydrosilylation reaction catalyst exemplified in the following component (C) can be used. .
  • the addition amount of the hydrosilylation reaction catalyst is 0.01 to from the total amount of the (a 1 ) component and the (a 2 ) component, and the platinum metal atom in the hydrosilylation reaction catalyst is in mass units.
  • the amount is preferably in the range of 500 ppm, in the range of 0.01 to 100 ppm, or in the range of 0.01 to 50 ppm.
  • the above (A 3 ) is obtained by subjecting the following (a 3 ) component and the following (a 4 ) component to a condensation reaction using a condensation reaction catalyst.
  • each R 8 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon A halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and the same groups as described above are exemplified.
  • R 9 in the formula is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, and examples thereof include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group; an acyloxy group.
  • the component (a 3 ) has at least one silicon atom-bonded hydroxyl group, silicon atom-bonded alkoxy group, or silicon atom-bonded acyloxy group in one molecule.
  • at least two R 8 in one molecule are alkenyl groups, and it is preferable that 10 mol% or more, or 20 mol% or more of all R 8 are phenyl groups.
  • p is a number in the range of 0 to 0.7
  • q is a number in the range of 0 to 0.7
  • r is a number in the range of 0 to 0.9
  • s is in the range of 0 to 0.7.
  • a number in the range, t is a number in the range of 0.01 to 0.10
  • r + s is a number in the range of 0.3 to 0.9
  • p + q + r + s is 1, and preferably p is 0 to A number in the range of 0.6
  • q is a number in the range of 0 to 0.6
  • r is a number in the range of 0 to 0.9
  • s is a number in the range of 0 to 0.5
  • t is A number in the range of 0.01 to 0.05
  • r + s is a number in the range of 0.4 to 0.9.
  • the component (a 4 ) is an average unit formula: (R 8 3 SiO 1/2 ) p ′ (R 8 2 SiO 2/2 ) q ′ (R 8 SiO 3/2 ) r ′ (SiO 4/2 ) s ′ (R 9 O 1/2 ) t ′ It is a condensation-reactive organopolysiloxane represented by: In the formula, R 8 and R 9 are the same groups as described above.
  • the component (a 4 ) has at least one silicon atom-bonded hydroxyl group, silicon atom-bonded alkoxy group, or silicon atom-bonded acyloxy group in one molecule.
  • p ′ is a number in the range of 0.01 to 0.3
  • q ′ is a number in the range of 0.4 to 0.99
  • r ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • S ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • t ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • r ′ + s ′ is a number in the range of 0 to 0.2
  • p' is a number in the range of 0.02 to 0.20
  • r' is 0 to A number in the range of 0.1
  • s ′ is a number in the range of 0 to 0.1
  • t ′ is a number in the range of 0 to 0.05
  • r ′ + s ′ is in the range of 0 to 0.1.
  • the condensation reaction catalyst for performing the condensation reaction of the component (a 3 ) and the component (a 4 ) is not limited, and examples thereof include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octenoate, dibutyltin dioctate, and tin laurate.
  • Organic tin compounds organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, dibutoxybis (ethyl acetoacetate); other acidic compounds such as hydrochloric acid, sulfuric acid, dodecylbenzenesulfonic acid; alkaline compounds such as ammonia and sodium hydroxide; 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] undecene (DBU), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), and the like, preferably an organic tin compound, an organic titanium A compound.
  • organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, dibutoxybis (ethyl acetoacetate); other acidic compounds such as hydrochloric acid, sulfuric acid, dodecylbenzenesulfonic acid; alkaline compounds such as ammonia and sodium hydroxide; 1 , 8-diazabicyclo
  • the component (A 3 ) is a block copolymer composed of a resinous organosiloxane block and a chain organosiloxane block.
  • Such (A 3 ) component is preferably 40 to 90 mol% of the disiloxy unit of the formula [R 1 2 SiO 2/2 ], 10 to 60 mol% of the trisiloxy of the formula [R 1 SiO 3/2 ]. It is preferably composed of units and contains 0.5 to 35 mol% of a silanol group [ ⁇ SiOH].
  • each R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon A halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and the same groups as described above are exemplified.
  • at least two R 1 are alkenyl groups.
  • the disiloxy unit [R 1 2 SiO 2/2 ] forms an average linear block having 100 to 300 disiloxy units per one linear block
  • the trisiloxy unit [R 1 SiO 3 / 2 ] forms a non-linear block having a molecular weight of at least 500 g / mol, wherein at least 30% of the non-linear blocks are linked together, each linear block comprising at least one non-linear block and Resinous organosiloxanes bonded via —Si—O—Si— bonds, having a weight average molecular weight of at least 20000 g / mol and containing from 0.5 to 4.5 mol% of at least one alkenyl group It is a block copolymer.
  • the component (A 3 ) is a condensation reaction of (a 5 ) a resinous organosiloxane or resinous organosiloxane block copolymer, (a 6 ) a chain organosiloxane, and (a 7 ) a siloxane compound as required. Prepared.
  • the component (a 5 ) is an average unit formula: [R 1 2 R 2 SiO 1/2 ] i [R 1 R 2 SiO 2/2 ] ii [R 1 SiO 3/2 ] iii [R 2 SiO 3/2 ] iv [SiO 4/2 ] v It is resinous organosiloxane represented by these.
  • each R 1 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon A halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and the same groups as described above are exemplified.
  • each R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen-substituted group having 6 to 20 carbon atoms.
  • An aryl group or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is exemplified by the same groups as those described above for R 1 .
  • i, ii, iii, iv, and v represent the mole fraction of each siloxy unit
  • i is a number from 0 to 0.6
  • ii is a number from 0 to 0.6
  • Iii is a number from 0 to 1
  • iv is a number from 0 to 1
  • v is a number from 0 to 0.6
  • the component (a 5 ) preferably contains 0 to 35 mol% of a silanol group [ ⁇ SiOH] in one molecule.
  • the component (a 6 ) has the general formula: R 1 3- ⁇ (X) ⁇ SiO (R 1 2 SiO) ⁇ Si (X) ⁇ R 1 3- ⁇ It is the linear organosiloxane represented by these.
  • R 1 is the same as described above, and examples thereof include the same groups as described above.
  • X represents —OR 5 , F, Cl, Br, I, —OC (O) R 5 , —N (R 5 ) 2 , or —ON ⁇ CR 5 2 (where R 5 represents A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
  • is independently 1, 2, or 3, and ⁇ is an integer of 50 to 300.
  • (A 7) component has the general formula: R 1 R 2 2 SiX It is a siloxane compound represented by these.
  • R 1 , R 2 , and X are the same groups as described above.
  • the condensation reaction catalyst for the condensation reaction of the component (a 5 ) with the component (a 6 ) and / or the component (a 7 ) is not limited.
  • alkaline compounds such as sodium oxide
  • amine compounds such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene (DBU) and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO).
  • the component (A) preferably exhibits hot melt properties, specifically non-flowable at 25 ° C., and preferably has a melt viscosity at 100 ° C. of 8000 Pa ⁇ s or less.
  • Non-fluidity means that it does not flow in an unloaded state.
  • the softening point of a hot melt adhesive by the ring and ball method specified in JIS K 6863-1994 “Testing method for softening point of hot melt adhesive” The state below the softening point measured by the test method is shown. That is, in order to be non-flowable at 25 ° C., the softening point needs to be higher than 25 ° C.
  • the component (A) preferably has a melt viscosity at 100 ° C. of 8000 Pa ⁇ s or less, 5000 Pa ⁇ s or less, or 10 to 3000 Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity at 100 ° C. is within the above range, the adhesiveness after cooling to 25 ° C. after hot melting is good.
  • the particle diameter is not limited, but the average primary particle diameter is in the range of 1 to 5000 ⁇ m, in the range of 1 to 500 ⁇ m, in the range of 1 to 100 ⁇ m, and in the range of 1 to 20 ⁇ m. Or in the range of 1 to 10 ⁇ m.
  • This average primary particle diameter can be determined by observing with an optical microscope or SEM, for example.
  • the shape of the component (A) is not limited, and examples thereof include a spherical shape, a spindle shape, a plate shape, a needle shape, and an indefinite shape, and are preferably spherical or true spherical because they melt uniformly. In particular, when the component (A) is made into a true sphere of 1 to 10 ⁇ m, the melt characteristics and the mechanical properties after curing can be satisfactorily improved.
  • the method for producing the component (A) is not limited, and a known method can be used. For example, a method in which the component (A) is simply formed into fine particles, or a method in which at least two types of organopolysiloxanes are crosslinked and a step in which the reactants are formed into fine particles are performed simultaneously or separately.
  • Examples of a method for micronizing the obtained silicone after crosslinking at least two types of organopolysiloxane include, for example, a method of pulverizing the silicone using a pulverizer, or a method of directly micronizing in the presence of a solvent. Is mentioned.
  • the pulverizer is not limited, and examples thereof include a roll mill, a ball mill, a jet mill, a turbo mill, and a planetary mill.
  • Examples of the method for directly microparticulating the silicone in the presence of a solvent include spraying with a spray dryer, or micronizing with a biaxial kneader or a belt dryer.
  • the use of true spherical hot-melt silicone fine particles obtained by spraying with a spray dryer makes it possible to melt the granular composition, the flexibility of the cured product, the blending amount of the component (B), It is particularly preferable from the viewpoint of efficiency and handling workability of the composition.
  • the component (A) having a spherical shape and an average primary particle diameter of 1 to 500 ⁇ m can be produced.
  • the heating / drying temperature of the spray dryer needs to be appropriately set based on the heat resistance of the silicone fine particles.
  • the silicone fine particles thus obtained can be collected with a cyclone, a bag filter or the like.
  • a solvent may be used in the above step within a range not inhibiting the curing reaction.
  • Solvents are not limited, but aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, cyclohexane and n-heptane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and mesitylene; ethers such as tetrahydrofuran and dipropyl ether; hexamethyldisiloxane, octa Examples thereof include silicones such as methyltrisiloxane and decamethyltetrasiloxane; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and propylene glycol monomethyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.
  • the component (B) of the present invention is an inorganic filler that does not substantially contain coarse particles having an average particle diameter of 10.0 ⁇ m or more, and the inorganic filler that does not contain such coarse particles is used together with the component (A). It is possible to provide a curable granular silicone composition that is excellent in gap fill property at the time of melting, and cures to give a flexible cured product from room temperature to high temperature.
  • coarse particles having an average particle diameter of 10.0 ⁇ m or more or 5.0 ⁇ m or more are substantially not included means that when the component (B) is observed with an electron microscope or the like, the average particle diameter is 10.0 ⁇ m in the major axis of the particles.
  • the average particle size is 10.0 ⁇ m or more or 5.0 ⁇ m or more. It means that the volume ratio of the particles is less than 1%.
  • Such component (B) is preferably at least one filler that does not have a softening point or does not soften below the softening point of component (A), and improves the handling workability of the composition. It may also be a component that imparts mechanical properties and other properties to the cured product of the composition.
  • the component (B) include inorganic fillers, organic fillers, and mixtures thereof, and inorganic fillers are preferable.
  • the inorganic filler include a reinforcing filler, a white pigment, a heat conductive filler, a conductive filler, a phosphor, and a mixture of at least two of these. In particular, coarse particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or more are substantially included.
  • organic fillers include silicone resin fillers, fluororesin fillers, and polybutadiene resin fillers. Note that the shape of these fillers is not particularly limited, and may be spherical, spindle-shaped, flat-shaped, needle-shaped, indeterminate, or the like.
  • this composition When this composition is used in applications such as a sealant, a protective agent, an adhesive, and a light reflecting material, it imparts mechanical strength to the cured product and improves the protective property or adhesiveness. It is preferable to add a reinforcing filler as a component.
  • the reinforcing filler include fumed silica, precipitated silica, fused silica, calcined silica, fumed titanium dioxide, quartz, calcium carbonate, diatomaceous earth, aluminum oxide, aluminum hydroxide, zinc oxide, and zinc carbonate. .
  • these reinforcing fillers include organoalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane; organohalosilanes such as trimethylchlorosilane; organosilazanes such as hexamethyldisilazane; ⁇ , ⁇ -silanol-blocked dimethylsiloxane oligomers, ⁇ , ⁇ Surface treatment may be performed with a siloxane oligomer such as a silanol group-capped methylphenylsiloxane oligomer or an ⁇ , ⁇ -silanol group-capped methylvinylsiloxane oligomer.
  • organoalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane
  • organohalosilanes such as trimethylchlorosilane
  • organosilazanes such as hexamethyldisilazane
  • This reinforcing filler does not substantially contain coarse particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or more.
  • fibrous fillers such as calcium metasilicate, potassium titanate, magnesium sulfate, sepiolite, zonolite, aluminum borate, rock wool, and glass fiber may be used as the reinforcing filler.
  • the component (B) has (b1) an average particle size of 0.1 ⁇ m or less.
  • the inorganic filler preferably a reinforcing filler, and (b2) an inorganic filler having an average particle size of 0.1 to 5.0 ⁇ m, preferably a mixture of the reinforcing filler.
  • the mixing ratio of the two is arbitrary, but may be a mass ratio of 1/99 to 20/80, 1/99 to 50/50, or 5/95 to 40/60.
  • (b1-1) fumed silica having an average particle size of 0.1 ⁇ m or less, preferably 0.05 ⁇ m or less, and (b2-1) an average particle size of 0.1 to 5.0 ⁇ m, preferably 0.15 to 4.0 ⁇ m fused silica may be contained at 1/99 to 20/80, preferably 1/99 to 50/50, more preferably 5/95 to 40/60. It is preferable to contain.
  • the particles of the inorganic filler mixture have the same or smaller particle size as the component (A)
  • a good silicone filler matrix can be formed upon melting. This improves the flexibility and mechanical strength of the cured product.
  • favorable gap fill property can also be achieved.
  • the curable granular silicone composition of the present invention can be used as a light reflecting material, particularly as a light reflecting material for use in an optical semiconductor (LED), and imparts the whiteness of the cured product and improves the light reflectivity.
  • a white pigment substantially free of coarse particles having an average particle diameter of 10.0 ⁇ m or more may be used.
  • the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, and magnesium oxide; hollow fillers such as glass balloons and glass beads; others, barium sulfate, zinc sulfate, barium titanate, and aluminum nitride. Boron nitride and antimony oxide are exemplified.
  • Titanium oxide is preferable because of its high light reflectivity and concealability.
  • aluminum oxide, zinc oxide, and barium titanate are preferable because of high light reflectance in the UV region.
  • the white pigment may be surface-treated with a silane coupling agent, silica, aluminum oxide or the like.
  • Particularly suitable white pigments are titanium oxide fine particles having an average particle size of 0.5 ⁇ m or less, and by high filling in the composition, the cured product is given high light reflectance and concealment in the visible wavelength region, There is an actual advantage that the light reflectance in the visible wavelength region hardly changes when the low wavelength side and the high wavelength side are compared.
  • the component (B) may contain silicone fine particles not corresponding to the component (A) as long as it does not substantially contain coarse particles having an average particle size of 10.0 ⁇ m or more, and the stress relaxation characteristics and the like are improved or adjusted as desired. be able to.
  • the silicone fine particles include non-reactive silicone resin fine particles and silicone elastomer fine particles. From the viewpoint of improving flexibility or stress relaxation properties, silicone elastomer fine particles are preferably exemplified.
  • Silicone elastomer fine particles are a crosslinked product of linear diorganopolysiloxane mainly composed of diorganosiloxy units (D units).
  • Silicone elastomer fine particles can be prepared by a diorganopolysiloxane cross-linking reaction such as a hydrosilylation reaction or a silanol group condensation reaction, among which an organohydrogenpolysiloxane having a silicon-bonded hydrogen atom at its side chain or terminal and a side.
  • a diorganopolysiloxane having an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenyl group at the chain or terminal can be suitably obtained by crosslinking reaction under a hydrosilylation reaction catalyst.
  • the silicone elastomer fine particles can take various shapes such as a spherical shape, a flat shape, and an indefinite shape, but are preferably spherical from the viewpoint of dispersibility, and more preferably spherical.
  • Examples of such commercially available silicone elastomer fine particles include “Torefill E series”, “EP powder series” manufactured by Toray Dow Corning, and “KMP series” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the silicone elastomer fine particles may be surface-treated.
  • the surface treatment agent examples include, for example, methyl hydrogen polysiloxane, silicone resin, metal soap, silane coupling agent, silica, inorganic oxide such as titanium oxide, perfluoroalkyl silane, and perfluoroalkyl phosphate ester salt.
  • fluorine compounds such as
  • blend fluorescent substance as (B) component.
  • the phosphor is not particularly limited as long as it does not substantially include coarse particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or more, and is an oxide phosphor or oxynitride phosphor widely used for light emitting diodes (LEDs). Body, nitride-based phosphor, sulfide-based phosphor, oxysulfide-based phosphor, and the like, are exemplified.
  • oxide phosphors include yttrium, aluminum, and garnet-based YAG green to yellow light-emitting phosphors that include cerium ions; terbium, aluminum, and garnet-based TAG-based yellow light-emitting phosphors that include cerium ions; Examples include silicate green to yellow light emitting phosphors containing europium ions.
  • the oxynitride phosphor include silicon, aluminum, oxygen, and nitrogen sialon red to green light emitting phosphors containing europium ions.
  • nitride-based phosphors include calcium, strontium, aluminum, silicon, and nitrogen-based casoon-based red light-emitting phosphors containing europium ions.
  • Examples of sulfide-based phosphors include ZnS-based green color phosphors including copper ions and aluminum ions.
  • Examples of oxysulfide phosphors include Y 2 O 2 S red light-emitting phosphors containing europium ions. In the present composition, two or more of these phosphors may be used in combination.
  • the present composition may contain a heat conductive filler or a conductive filler in order to impart thermal conductivity or electrical conductivity to the cured product.
  • a heat conductive filler or a conductive filler in order to impart thermal conductivity or electrical conductivity to the cured product.
  • metal fine powders such as gold, silver, nickel, copper, and aluminum; ceramic, glass, quartz, organic, etc., unless substantially including coarse particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or more Fine powder obtained by depositing or plating a metal such as gold, silver, nickel, copper or the like on the surface of fine powder such as resin; Metal compounds such as aluminum oxide, magnesium oxide, aluminum nitride, boron nitride, zinc oxide; Graphite, and these 2 A mixture of two or more species is exemplified.
  • a metal oxide powder or a metal nitride powder is preferable, and an aluminum oxide powder, a zinc oxide powder, or an aluminum nitride powder is particularly preferable.
  • component (B) is not limited, but is within the range of 10 to 2000 parts by mass, within the range of 10 to 1500 parts by mass, or within the range of 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A).
  • the component (B) of the present invention does not substantially contain coarse particles having an average particle diameter of 10.0 ⁇ m or more, and even if it is blended in a relatively large amount with respect to the component (A), the handling workability of the composition is improved.
  • the gap fill property at the time of hot melt does not deteriorate, and the obtained cured product has excellent flexibility and mechanical strength at room temperature to high temperature, so 50 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A).
  • composition of the present invention 50% by mass or more, 60% by mass or more, and 70% by mass may be the above component (B).
  • the component (C) is a curing agent for curing the component (A), and is not limited as long as the component (A) can be cured.
  • the component (C) is an organohydrogenpolysiloxane having at least two silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule and a hydrosilylation reaction catalyst.
  • the component (C) may be only an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule. You may use together the catalyst for hydrosilylation reaction.
  • the component (C) when the component (A) has an alkenyl group, the component (C) may be an organic peroxide, or an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule may be used in combination. Good.
  • the component (A) when the component (A) has a silicon atom-bonded hydrogen atom, the component (C) is an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and a catalyst for hydrosilylation reaction, (A In the case where the component has a silicon-bonded hydrogen atom and contains a hydrosilylation reaction catalyst, the component (C) may be only an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule. A catalyst for hydrosilylation reaction may be used in combination
  • the silicon atom bond hydrogen atom containing organopolysiloxane represented by these is illustrated.
  • the content thereof is not limited.
  • the silicon atom-bonded hydrogen atom is zero per mole of the alkenyl group in the composition.
  • the amount is preferably in the range of 0.5 to 20 mol, or in the range of 1.0 to 10 mol.
  • Examples of the hydrosilylation reaction catalyst include a platinum-based catalyst, a rhodium-based catalyst, and a palladium-based catalyst, and a platinum-based catalyst is preferable because curing of the composition can be significantly accelerated.
  • Examples of the platinum catalyst include fine platinum powder, chloroplatinic acid, an alcohol solution of chloroplatinic acid, a platinum-alkenylsiloxane complex, a platinum-olefin complex, a platinum-carbonyl complex, and a platinum resin such as silicone resin, polycarbonate
  • Examples thereof include catalysts dispersed or encapsulated with thermoplastic resins such as resins and acrylic resins, and platinum-alkenylsiloxane complexes are particularly preferred.
  • alkenylsiloxane examples include 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, Examples thereof include alkenyl siloxanes in which part of the methyl groups of these alkenyl siloxanes are substituted with ethyl groups, phenyl groups, and the like, and alkenyl siloxanes in which the vinyl groups of these alkenyl siloxanes are substituted with allyl groups, hexenyl groups, and the like.
  • 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane is preferred because the platinum-alkenylsiloxane complex has good stability.
  • a fine platinum-containing hydrosilylation reaction catalyst dispersed or encapsulated with a thermoplastic resin may be used.
  • stimulates hydrosilylation reaction you may use non-platinum type metal catalysts, such as iron, ruthenium, and iron / cobalt.
  • the addition amount of the hydrosilylation reaction catalyst is such that the amount of metal atoms in the mass unit is in the range of 0.01 to 500 ppm, the amount in the range of 0.01 to 100 ppm, or the component (A). The amount is preferably in the range of 0.01 to 50 ppm.
  • organic peroxide examples include alkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxide esters, and carbonates.
  • alkyl peroxides examples include dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, di-tert-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, , 5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3, tert-butylcumyl, 1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 3,6,9-triethyl-3, An example is 6,9-trimethyl-1,4,7-triperoxonane.
  • diacyl peroxides examples include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and decanoyl peroxide.
  • Peroxyesters include 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, ⁇ -cumylperoxyneodecanoate, tert-butylperoxyneodecanoate, tert-butylperoxy Neoheptanoate, tert-butylperoxypivalate, tert-hexylperoxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-amylperoxyl-2- Ethylhexanoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxyisobutyrate, di-tert-butylperoxyhexahydroterephthalate, tert-amylperoxy-3,5,5- Trimethylhexanoate, tert-butylperoxy-3,5,5 Trimethyl hexanoate, tert
  • peroxide carbonates examples include di-3-methoxybutyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, diisopropyl peroxycarbonate, tert-butylperoxyisopropyl carbonate, and di (4-tert-butylcyclohexyl).
  • Peroxydicarbonate, dicetyl peroxydicarbonate, and dimyristyl peroxydicarbonate are exemplified.
  • This organic peroxide preferably has a half-life of 10 hours at a temperature of 90 ° C. or higher, or 95 ° C. or higher.
  • organic peroxides include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di ( tert-butylperoxy) hexane, 1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, di- (2-tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 3,6,9-triethyl-3,6,9- An example is trimethyl-1,4,7-triperoxonan.
  • the content of the organic peroxide is not limited, but is within the range of 0.05 to 10 parts by mass, or within the range of 0.10 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). Is preferred.
  • composition may contain a curing retarder or an adhesion-imparting agent as other optional components as long as the object of the present invention is not impaired.
  • Curing retarders include 2-methyl-3-butyn-2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 1-ethynyl-1- Alkyne alcohols such as cyclohexanol; Enyne compounds such as 3-methyl-3-penten-1-yne, 3,5-dimethyl-3-hexen-1-yne; Tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane, Tetramethyltetrahexenylcyclo Examples include alkenyl group-containing low molecular weight siloxanes such as tetrasiloxane; alkynyloxysilanes such as methyl-tris (1,1-dimethylpropynyloxy) silane and vinyl-tris (1,1-dimethylpropynyloxy) silane.
  • the content of the curing retarder is not limited, but is preferably in the range of 10 to 10,000 ppm by mass
  • an organosilicon compound having at least one alkoxy group bonded to a silicon atom in one molecule is preferable.
  • the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a methoxyethoxy group, and a methoxy group is particularly preferable.
  • a halogen-substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a halogenated alkyl group
  • Glycidoxyalkyl groups such as 3-glycidoxypropyl group and 4-glycidoxybutyl group
  • Examples include epoxycyclohexylalkyl groups; epoxyalkyl groups such as 3,4-epoxybutyl groups and 7,8-epoxyoctyl groups; acrylic group-containing monovalent organic groups such as 3-methacryloxypropyl groups; and hydrogen atoms.
  • This organosilicon compound preferably has an alkenyl group or a group capable of reacting with a silicon atom-bonded hydrogen atom in the composition, and specifically, preferably has a silicon atom-bonded hydrogen atom or an alkenyl group. Moreover, since it can provide favorable adhesiveness to various types of substrates, the organosilicon compound preferably has at least one epoxy group-containing monovalent organic group in one molecule. Examples of such organosilicon compounds include organosilane compounds, organosiloxane oligomers, and alkyl silicates.
  • organosiloxane oligomer or alkyl silicate examples include linear, partially branched linear, branched, cyclic, and network, particularly linear, branched, and network.
  • organosilicon compounds include silane compounds such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane; silicon atoms in one molecule Siloxane compound having at least one bonded alkenyl group or silicon atom bonded hydrogen atom, and silicon atom bonded alkoxy group, silane compound or siloxane compound having at least one silicon atom bonded alkoxy group and silicon atom bonded hydroxy in one molecule Examples thereof include a mixture of a group and a siloxane compound each having at least one silicon-bonded alkenyl group, methyl polysilicate,
  • This adhesion-imparting agent is preferably a low-viscosity liquid, and the viscosity is not limited, but it is preferably in the range of 1 to 500 mPa ⁇ s at 25 ° C. Further, the content of the adhesion-imparting agent is not limited, but is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the present composition.
  • the present composition contains at least one liquid organopolysiloxane of the above (a1) to (a4); iron oxide (Bengara), cerium oxide as long as the object of the present invention is not impaired.
  • Cerium dimethylsilanolate, fatty acid cerium salt, cerium hydroxide, zirconium compound and other heat-resistant agents carnauba wax, montan wax, calcium stearate, calcium montanate, magnesium stearate, magnesium montanate, zinc stearate, zinc montanate Release agents such as ester waxes and olefin waxes; in addition, dyes, pigments other than white, flame retardants, and the like may also be included.
  • the composition described above is melted (hot melt) by using the (B) component substantially free of coarse particles having an average particle size of 10.0 ⁇ m or more in combination with the hot melt silicone fine particles as the (A) component.
  • Excellent gap fill properties, cured product is flexible from room temperature to high temperature, specifically 25 ° C to 150 ° C, has excellent stress relaxation properties, and breaks even when deformation such as bending occurs at room temperature It has an excellent characteristic that it is difficult.
  • the component (B) preferably contains an inorganic filler, but by using a white pigment, a heat conductive filler, a conductive filler, a phosphor, etc., further functionality such as an improvement in light reflectivity can be obtained. It is possible to grant.
  • the cured product obtained by curing the above composition has a storage elastic modulus (G ′) value at 25 ° C. of 2000 MPa or less and a storage elastic modulus (G ′) value at 150 ° C. 100 MPa or less.
  • G ′ storage elastic modulus
  • Such a cured product is flexible at both room temperature (25 ° C.) and high temperature (150 ° C.), has excellent adhesion and followability to a substrate such as a semiconductor substrate, and has recently been introduced.
  • the semiconductor device is encapsulated on the assumption of deformation, the occurrence of defects such as breakage or peeling of the encapsulated semiconductor element and voids is suppressed.
  • the storage elastic modulus (G ′) at 25 ° C. may be 1500 MPa or less and 1000 MPa or less, and the storage elastic modulus at 150 ° C.
  • the value of (G ′) may be 50 MPa or less or 40 MPa or less.
  • This composition may be used in the form of pellets.
  • the pellet of the present composition is obtained by tableting the present composition, and is excellent in handling workability and curability.
  • the “pellet” may also be referred to as “tablet”.
  • the shape of the pellet is not limited, but is usually spherical, elliptical, or cylindrical.
  • size of a pellet is not limited, For example, it has an average particle diameter of 500 micrometers or more, or a circle equivalent diameter.
  • This composition may be used after being molded into a sheet.
  • a sheet made of a curable granular silicone composition having an average thickness of 500 ⁇ m or more, preferably several millimeters, has hot melt properties and heat curable properties at high temperatures. It is advantageous in that it is excellent in handling workability and melting characteristics.
  • non-flowable means that it does not deform or flow in an unloaded state, and preferably, when it is molded into pellets or tablets, it does not deform or flow in an unloaded state at 25 ° C. It is.
  • Such non-flowability can be evaluated by, for example, placing the present composition molded on a hot plate at 25 ° C. and substantially not deforming or flowing even when no load or a constant load is applied. This is because when it is non-flowable at 25 ° C., shape retention at this temperature is good and surface tackiness is low.
  • the softening point of the composition is preferably 100 ° C. or lower. Such a softening point is that when the deformation amount of the composition is measured after the load is removed from the hot plate for 10 seconds from the top with a load of 100 grams, the deformation amount in the height direction is 1 mm or more. Means the temperature at which
  • the composition preferably has a melt viscosity at 100 ° C. of 8000 Pa ⁇ s or less, 6000 Pa ⁇ s or less, or 5000 Pa ⁇ s or less.
  • the melt viscosity at 100 ° C. is preferably 10 Pa ⁇ s or more. This is because the adhesiveness to the substrate after the composition is hot melted and then cooled to 25 ° C. is good.
  • the melt viscosity mentioned here can be measured at a shear rate of 5 [1 / s] using a rheometer AR2000EX (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.) or the like.
  • the composition has excellent curing characteristics.
  • the curing characteristics of the composition can be evaluated using a rheometer.
  • the curing characteristics of the composition are as follows: when the torque value after 3 minutes at a constant temperature of 150 to 180 ° C. is defined as 100, the time (seconds) for obtaining the 1% torque value and the 90% torque value is T 1 , respectively. It can be evaluated based on the value of the T 90.
  • the composition preferably has a T 1 of 20 seconds or longer, or 25 seconds or longer when measured at a constant temperature of 150 to 180 ° C. Further, T 90 when measured at 150 to 180 ° C. is preferably 145 seconds or less, or 140 seconds or less.
  • rheometer MDR2000 made by Alpha Technologies
  • the present composition can be produced by mixing the components (A) to (C) and any other optional components at a temperature lower than the softening point of the component (A).
  • the powder mixer used in this production method is not limited, and is a single or twin screw continuous mixer, two rolls, loss mixer, Hobart mixer, dental mixer, planetary mixer, kneader mixer, lab miller, small pulverizer, Henschel mixer. And is preferably a lab miller, a small pulverizer, or a Henschel mixer.
  • the present composition can be cured by a method comprising at least the following steps (I) to (III).
  • steps (I) to (III) A step of heating and melting the composition above the softening point of the component (A);
  • (II) A step of injecting the curable silicone composition obtained in the step (I) into a mold, or a step of spreading the curable silicone composition obtained in the step (I) to the mold by clamping.
  • the composition is excellent in the gap fill property at the time of melting and the flexibility of the cured product at room temperature to high temperature. Therefore, the cured product is a coating step (so-called overmolding and underfilling of semiconductor elements at once). , Mold underfill method). Furthermore, this composition covers the surface of a semiconductor wafer substrate on which a single or a plurality of semiconductor elements are mounted, and overmolds so that the gap between the semiconductor elements is filled with the cured product due to the above characteristics. It can be suitably used for a molding method including a process (so-called wafer molding).
  • a transfer molding machine a compression molding machine, an injection molding machine, an auxiliary ram molding machine, a slide molding machine, a double ram molding machine, a low pressure sealing molding machine, or the like can be used.
  • the composition of the present invention can be suitably used for the purpose of obtaining a cured product by transfer molding and compression molding.
  • the composition of the present invention formed into a sheet is useful as a material for compression molding.
  • step (III) the curable silicone composition injected (applied) in step (II) is cured.
  • heating temperature is 150 degreeC or more or 170 degreeC or more.
  • the cured product obtained by curing the composition has a Type D durometer hardness of 50 or more, or 60 or more at 25 ° C.
  • the type D durometer hardness is determined by a type D durometer according to JIS K 6253-1997 “Hardness test method for vulcanized rubber and thermoplastic rubber”.
  • the bending elongation of the cured product measured by the method specified in JIS K 6911-1995 “General Test Method for Thermosetting Plastics” Is preferably 2% or more, or 4% or more.
  • composition Since this composition has hot melt properties and is excellent in gap fill properties, handling workability and curability during melting (hot melt), it is a sealing agent and underfill agent for semiconductors; SiC, GaN, etc. Encapsulants and underfill agents for power semiconductors; Encapsulants and light reflectors for optical semiconductors such as light-emitting diodes, photodiodes, phototransistors, and laser diodes; Adhesives and potting agents for electricity and electronics, protection Suitable as an agent and a coating agent. Moreover, since this composition has hot-melt property, it is suitable also as a material for transfer molding, compression molding, or injection molding. In particular, it is preferable to use as a sealing agent for semiconductors using a mold underfill method or a wafer molding method at the time of molding.
  • a cured product obtained by curing the present composition can be suitably used as a member for a semiconductor device, such as a sealing material such as a semiconductor element or an IC chip, a light reflecting material for an optical semiconductor device, or a semiconductor device. It can be suitably used as an adhesive / bonding member.
  • the semiconductor device provided with a member made of the cured product of the present invention is not particularly limited, but is particularly preferably a power semiconductor device, an optical semiconductor device, and a semiconductor device mounted on a flexible circuit board.
  • the curable granular silicone composition of the present invention and the production method thereof will be described in detail with reference to examples and comparative examples.
  • Me, Ph, and Vi represent a methyl group, a phenyl group, and a vinyl group, respectively.
  • the softening point, melt viscosity, moldability, warpage of the molded product, flexural elongation of the cured product, and storage elastic modulus were measured as follows. 1 and Table 2.
  • melt viscosity The melt viscosity at 100 ° C. of the hot-melt silicone and the curable granular silicone composition is measured at a shear rate of 5 (1 / s) using a rheometer AR2000EX (manufactured by TA Instruments Japan Ltd.). did.
  • the curable granular silicone composition was integrally formed with a copper lead frame using a transfer molding machine to produce a molded product having a length of 35 mm ⁇ width of 25 mm ⁇ height of 1 mm.
  • the molding conditions in Examples 1 to 7 and 9 and Comparative Examples 1 and 2 were a mold temperature of 150 ° C. and a mold clamping time of 120 seconds. In Example 8, the mold temperature was 180 ° C. The fastening time was 120 seconds. After taking out the molded product from the mold, it was cooled to 25 ° C., and then visually checked for the presence of cracks and molding defects such as peeling from the lead frame. Further, one side of the lead frame after molding was fixed to a horizontal desk with tape, and the lifting distance from the other side desk was measured using a ruler to obtain the warpage value of the molded product.
  • reaction solution was cooled again to 108 ° C., 11.91 g (0.0633 mol) of vinylmethyldiacetoxysilane was added, and the mixture was further heated at the reflux temperature of toluene for 1.0 hour to remove 1.05 g of water.
  • the reaction mixture was cooled to 90 ° C., 47.8 g of deionized water was added, and then water was removed by azeotropic distillation.
  • reaction solution was cooled again to 108 ° C., 21.57 g (0.0949 mol) of a mixture of methyltriacetoxysilane / ethyltriacetoxysilane in a molar ratio of 1: 1 was added, and the mixture was refluxed for 1 hour.
  • 47.8 g of deionized water was added and further refluxed to remove water by azeotropic distillation (the procedure of adding and removing such water was repeated twice). The same water treatment was repeated three times.
  • 103.6 g of volatile components were removed by distillation at 118 ° C., and the solid content of the reaction solution was adjusted to about 70% by mass.
  • the obtained product was found to be an organosiloxane block copolymer comprising a resinous organosiloxane block containing 2 mol% of vinyl groups and a linear organosiloxane block. Moreover, the softening point of this organosiloxane block copolymer (2) was 85 ° C., and its melt viscosity at 100 ° C. was 2800 Pa ⁇ s.
  • a branched organopolysiloxane having a viscosity of 25 mPa ⁇ s and having two or more silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule (content of silicon-bonded hydrogen atoms 0.65% by mass).
  • Hot-melt silicone fine particles (4) 78.1 g, formula: HMe 2 SiO (Ph 2 SiO) SiMe 2 H 21.9 g, molecular unit at both ends of a molecular chain with a viscosity of 5 mPa ⁇ s blocked diphenylsiloxane (content of silicon-bonded hydrogen atoms 0.6 mass%) 21.9 g, average unit formula: ⁇ Amount of silicon atom-bonded hydrogen atom in diphenylsiloxane to 1.0 mol per mol of vinyl group in silicone fine particles (4) ⁇ , and fused silica with an average particle size of 0.5 ⁇ m (Nippon Steel Materials) Micron SP507-05) (285.2 g) and fumed silica with an average particle size of 0.04 ⁇ m (Aerosil 50, Nippon Aerosil Co., Ltd.) were placed in a small pulverizer at room temperature (25 ° C.) for 1 minute. Stirring was performed to
  • a branched organopolysiloxane having a viscosity of 25 mPa ⁇ s and having two or more silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule (content of silicon-bonded hydrogen atoms 0.65% by mass). 5g ⁇ The amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms in the diphenylsiloxane and the organopolysiloxane is 1.0 mol per mol of vinyl groups in the silicone fine particles (3) ⁇ , and the average primary particle size is 0.44 ⁇ m.
  • a branched organopolysiloxane having a viscosity of 25 mPa ⁇ s and having two or more silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule (content of silicon-bonded hydrogen atoms 0.65% by mass) 4 g ⁇ the amount by which 1.0 mol of silicon-bonded hydrogen atoms in the diphenylsiloxane and the organopolysiloxane per 1 mol of vinyl groups in the silicone fine particles (1) ⁇ , 1-ethynyl-1-cyclohexanol (Amount to be 300 ppm by mass with respect to the present composition) and 401.8 g of spherical silica having an average particle size of 15 ⁇ m (HS-202 manufactured by Nippon Steel Materials Micron) were charged into a small pulverizer at room temperature ( The mixture was stirred at 25 ° C. for 1 minute to prepare a uniform white curable granular silicone composition. Next, this composition was tableted with a tableting machine to produce cylindrical pellets having a
  • this composition When this composition was heated at 120 ° C. for 10 minutes, it was a solid whose viscosity could not be measured at 25 ° C., and had a hot melt property that fluidized when heated to 100 ° C. or higher. When this composition was fluidized at 100 ° C. or higher and then heated at 150 ° C. for 10 minutes, the hot melt property was lost.
  • This composition was poured into a tube made of Teflon (registered trademark) having a diameter of 14 mm, and heated at 120 ° C. for 10 minutes to prepare a cylindrical pellet having a height of 22 mm.

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Abstract

ホットメルト性を有し、取扱い作業性および硬化特性に優れると共に、溶融時のギャップフィル性に優れ、室温から150℃程度の高温における柔軟性および強靭性に優れた硬化物を与える硬化性粒状シリコーン組成物、およびこの硬化性粒状シリコーン組成物を成型してなるペレット等を提供する [解決手段](A)軟化点が30℃以上であり、ヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有するホットメルト性シリコーン微粒子、(B)平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラー(微粒子)、および(C)硬化剤を含有してなり、硬化により、25℃と150℃における貯蔵弾性率がそれぞれ2000MPa以下、かつ、100MPa以下である硬化物を与えることを特徴とする硬化性粒状シリコーン組成物およびその用途。

Description

硬化性粒状シリコーン組成物、それからなる半導体用部材、およびその成型方法
 本発明は、硬化性粒状シリコーン組成物、この硬化性粒状シリコーン組成物から成型されるペレットに関する。さらに、本発明は、硬化性粒状シリコーン組成物またはペレット、シートを用いる硬化物、この硬化物の成型方法、この硬化物を備える半導体装置に関する。
 硬化性シリコーン組成物は、硬化して、優れた耐熱性、耐寒性、電気絶縁性、耐候性、撥水性、透明性を有する硬化物を形成することから、幅広い産業分野で利用されている。こうした硬化性シリコーン組成物の硬化物は、他の有機材料と比較し変色しにくく、また、物理的物性の低下が小さいため、光学材料および半導体装置の封止剤としても適している。
 本出願人は、特許文献1および特許文献2において、いわゆるホットメルト性の硬化性粒状シリコーン組成物および反応性シリコーン組成物を提案している。しかしながら、これらのシリコーン組成物を硬化させてなる硬化物は、特に室温から150℃程度の高温における柔軟性および強靭性が不十分である場合がある。
また、本出願人は、特許文献3および特許文献4において、液状(ペースト状)の硬化性シリコーン組成物を提案している。しかしながら、これらの液状乃至ペースト状の硬化性シリコーン組成物は、取扱作業性、硬化特性およびギャップフィル性が十分ではなく、かつ、硬化物の室温から150℃程度の高温における柔軟性および強靭性が不十分であり、特に、硬化物の柔軟性不足により、反りや破損の問題を生じる場合がある。
一方、特許文献5および特許文献6には、粗大粒子を含む混合フィラーを用いたホットメルト性の硬化性組成物が開示されているが、硬化物の室温における貯蔵弾性率が極めて高く(例えば、特許文献5では5000MPa以上である)、柔軟性に乏しいため、室温で変形や折り曲げを受ける用途には適用することが困難である。
国際特許出願PCT/JP2016/000959 特開2014-009322号公報 国際公開第2016/038836号パンフレット 特開2013-076050号公報 特開2013-221075号公報 国際公開第2013/051600号パンフレット
 本発明の目的は、ホットメルト性を有し、取扱い作業性および硬化特性に優れると共に、溶融時のギャップフィル性に優れ、室温から150℃程度の高温における柔軟性および強靭性に優れた硬化物を与える硬化性粒状シリコーン組成物、およびこの硬化性粒状シリコーン組成物を成型してなるペレット等を提供することにある。また、本発明の他の目的は、こうした硬化性粒状シリコーン組成物およびペレット等の硬化物からなる半導体装置用部材、当該硬化物を有する半導体装置、および、硬化物の成型方法を提供することにある。
 本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は、
(A)軟化点が30℃以上であり、ヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有するホットメルト性シリコーン微粒子、
(B)平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラー(微粒子)、および
(C)硬化剤を含有してなり、
硬化により、
25℃における貯蔵弾性率(G')の値が2000MPa以下であり、かつ、
150℃における貯蔵弾性率(G')の値が100MPa以下である硬化物を与えることを特徴とする。
(B)成分は、軟化点を有さないか又は前記(A)成分の軟化点以下では軟化しないフィラーであることが好ましく、平均粒子径5.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まないものであることが好ましい。また、硬化物の機能性および物理特性の見地から、(B)成分は、補強性フィラー、白色顔料、熱伝導性フィラー、導電性フィラー、蛍光体、またはこれらの少なくとも2種の混合物であることが好ましく、特に、室温~高温における柔軟性および高いギャップフィル性の見地から、(b1)平均粒子径0.1μm以下の無機フィラーと(b2)平均粒子径0.1~5.0μmの無機フィラーを1/99~50/50の質量比で含有することが特に好ましい。
(A)成分は、(A)樹脂状オルガノポリシロキサン、(A)少なくとも1種のオルガノポリシロキサンを部分架橋してなるオルガノポリシロキサン架橋物、(A)樹脂状オルガノシロキサンブロックと鎖状オルガノシロキサンブロックからなるブロックコポリマー、またはこれらの少なくとも2種の混合物からなるシリコーン微粒子であることが好ましい。また、(A)成分は(A)成分中のケイ素原子結合有機基の10モル%以上がアリール基であり、その平均一次粒子径が1~10μmである真球状シリコーン微粒子であることが特に好ましく、このような真球状シリコーン微粒子は、スプレードライヤー等の使用により得られたものであることが好ましい。
(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して10~2000質量部の範囲であることが好ましく、特に、50~900質量部の範囲であることが好ましい。本発明の組成物は、粗大粒子を実質的に含まないことから、(B)成分を大量に配合することが可能であり、組成物全体の50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上の量的範囲で(B)成分を配合することができ、かつ、好適である。
このような本発明の硬化性粒状シリコーン組成物はペレット状またはシート状であることが好ましい。
本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は硬化物の形態で利用可能であり、半導体装置用部材として利用することができる。
本発明の硬化性粒状シリコーン組成物およびその硬化物は、半導体装置に用いることができ、当該硬化物により封止材、光反射材等を形成してなる、パワー半導体装置、光半導体装置およびフレキシブル回路基盤上に実装された半導体装置が提供される。特に、本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は溶融時のギャップフィル性に優れ、その硬化物は室温~高温における柔軟性に優れ、強靭であるため、いわゆるモールドアンダーフィルやウェハモールディングにより半導体素子が一括封止された半導体装置や、変形(折り曲げ等)を利用の前提とするフレキシブル回路基板上で本硬化物により半導体素子が封止された封止後半導体素子基盤が好適に提供される。
本発明の硬化性粒状シリコーン組成物の成型方法は、少なくとも以下の工程を含む。
(I)請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物を(A)成分の軟化点以上に加熱して、溶融する工程;
(II)前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を金型に注入する工程 又は 型締めにより金型に前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を行き渡らせる工程; および
(III)前記工程(II)で注入した硬化性シリコーン組成物を硬化する工程
なお、上記の成型方法は、トランスファー成型、コンプレッション成型、あるいはインジェクション成型を含み、本発明の硬化性粒状シリコーン組成物はこれらの成型用材料として好適に用いられる。さらに、本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は、硬化物により、半導体素子のオーバーモールド及びアンダーフィルを一度に行う被覆工程である、いわゆるモールドアンダーフィル方式や、半導体素子を搭載した半導体ウェハ基板の表面を覆い、かつ、半導体素子の間隙を充填するオーバーモールド成型であり、8インチは12インチなどの比較的大きなウェハを一括封止してもよいウェハモールディング方式の成型用材料として、好適に用いることができる。
 本発明の硬化性粒状シリコーン組成物(ペレット状、シート状等の形態を含む)は、ホットメルト性を有し、取扱い作業性および硬化特性に優れると共に、溶融時のギャップフィル性に優れ、室温から150℃程度の高温における柔軟性および強靭性に優れた硬化物を与える。また、本発明の硬化物は、半導体装置の部材として有用であり、本発明の成型方法を用いることで、これらの硬化物を用途に合わせて効率よく製造できる。
[硬化性粒状シリコーン組成物]
本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は、以下の(A)~(C)成分を含有し、かつ、硬化により室温から高温で柔軟性を有する硬化物を与えることを特徴とする。
(A)軟化点が30℃以上であり、ヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有するホットメルト性シリコーン微粒子、
(B)平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラー(微粒子)、および
(C)硬化剤
以下、組成物の各成分および任意成分について説明する。なお、本発明において、「平均粒子径」とは別に定義しない限り、粒子の一次平均粒子径を意味するものとする。
 (A)成分は、本組成物に良好なホットメルト性を与え、(C)硬化剤により硬化する、軟化点が30℃以上であり、ヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有するホットメルト性シリコーン微粒子である。
 (A)成分中のヒドロシリル化反応性基としては、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、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基、およびケイ素原子結合水素原子が例示される。このヒドロシリル化反応性基としては、アルケニル基が好ましい。このアルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、好ましくは、ビニル基、ヘキセニル基である。(A)成分は、一分子中に少なくとも2個のヒドロシリル化反応性基を有することが好ましい。
 (A)成分中のヒドロシリル化反応性基以外のケイ素原子に結合する基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、炭素数7~20のアラルキル基、アルコキシ基、および水酸基が例示される。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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基等のアリール基;フェネチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;およびこれらの基に結合している水素原子の一部または全部を塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基が例示される。特に、フェニル基、水酸基が好ましい。
 また、(A)成分中のラジカル反応性基としては、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~20のアルキル基;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、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基;3-アクリロキシプロピル基、4-アクリロキシブチル基等のアクリル含有基;3-メタクリロキシプロピル基、4-メタクリロキシブチル基等のメタクリル含有基;およびケイ素原子結合水素原子が例示される。このラジカル反応性基としては、アルケニル基が好ましい。このアルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、好ましくは、ビニル基、ヘキセニル基である。(A)成分は、一分子中に少なくとも2個のラジカル反応性基を有することが好ましい。
 (A)成分中のラジカル反応性基以外のケイ素原子に結合する基としては、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、炭素数7~20のアラルキル基、アルコキシ基、および水酸基が例示され、前記と同様の基が例示される。特に、フェニル基、水酸基が好ましい。特に、(A)成分は、分子中の全有機基の10モル%以上がアリール基、特に、フェニル基であることが好ましい。
 (A)成分は、それ自体がホットメルト性を有し、後述する(C)硬化剤により硬化する。このような(A)成分は、
(A)樹脂状オルガノポリシロキサン、
(A)少なくとも1種のオルガノポリシロキサンを架橋してなるオルガノポリシロキサン架橋物、
(A)樹脂状オルガノシロキサンブロックと鎖状オルガノシロキサンブロックからなるブロックコポリマー、
またはこれらの少なくとも2種の混合物
からなるシリコーン微粒子が好ましい。
 (A)成分はヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有する樹脂状オルガノポリシロキサンであり、T単位又はQ単位を多く有し、アリール基を有するホットメルト性の樹脂状オルガノポリシロキサンであることが好ましい。このような(A)成分としては、トリオルガノシロキシ単位(M単位)(オルガノ基はメチル基のみ、メチル基とビニル基またはフェニル基である。)、ジオルガノシロキシ単位(D単位)(オルガノ基はメチル基のみ、メチル基とビニル基またはフェニル基である。)、モノオルガノシロキシ単位(T単位)(オルガノ基はメチル基、ビニル基、またはフェニル基である。)及びシロキシ単位(Q単位)の任意の組み合わせからなるMQ樹脂、MDQ樹脂、MTQ樹脂、MDTQ樹脂、TD樹脂、TQ樹脂、TDQ樹脂が例示される。なお、(A)成分は、分子中に少なくとも2個のヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有し、分子中の全有機基の10モル%以上がアリール基、特に、フェニル基であることが好ましい。
 また、(A)成分は、少なくとも1種のオルガノポリシロキサンを架橋してなるので、(C)硬化剤により硬化する際にクラックが発生しにくく、硬化収縮を小さくすることができる。ここで、「架橋」とは、原料であるオルガノポリシロキサンをヒドロシリル化反応、縮合反応、ラジカル反応、高エネルギー線反応等により、前記オルガノポリシロキサンを連結することである。このヒドロシリル化反応性基やラジカル反応性基(高エネルギー線反応性基を含む)としては、前記と同様の基が例示され、縮合反応性基としては、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシルオキシ基が例示される。
 (A)成分を構成する単位は限定されず、シロキサン単位、シルアルキレン基含有シロキサン単位が例示され、また、得られる硬化物に十分な硬度と機械的強度を付与することから、同一分子内に樹脂状ポリシロキサン単位と鎖状ポリシロキサン単位を有することが好ましい。すなわち、(A)成分は、樹脂状(レジン状)オルガノポリシロキサンと鎖状(直鎖状または分岐鎖状を含む)オルガノポリシロキサンとの架橋物であることが好ましい。(A)成分中に、樹脂状オルガノポリシロキサン構造-鎖状オルガノポリシロキサン構造を導入することで、(A)成分は良好なホットメルト性を示すと共に、(C)硬化剤により、良好な硬化性を示す。
 (A)成分は、
(1)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と一分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンのヒドロシリル化反応を経て、分子中に樹脂状オルガノポリシロキサン構造-鎖状オルガノポリシロキサン構造をアルキレン結合により連結したもの
(2)一分子中に少なくとも2個のラジカル反応性基を有する少なくとも2種のオルガノポリシロキサンの有機過酸化物によるラジカル反応を経て、分子中に樹脂状オルガノポリシロキサン構造-鎖状オルガノポリシロキサン構造をシロキサン結合またはアルキレン結合により連結したもの
(3)少なくとも2種のオルガノポリシロキサンの縮合反応を経て、分子中に樹脂状オルガノポリシロキサン構造-鎖状オルガノポリシロキサン構造をシロキサン(-Si-O-Si-)結合により連結したもの
のいずれかである。このような(A)成分は、樹脂構造-鎖状構造のオルガノポリシロキサン部分がアルキレン基または新たなシロキサン結合により連結された構造を有するので、ホットメルト性が著しく改善される。
 上記(1)および(2)において、(A)成分中に含まれるアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等の炭素数2~20のアルケニル基が例示され、これらは直鎖状でも分岐鎖状でもよく、好ましくは、エチレン基、ヘキシレン基である。
 樹脂状オルガノポリシロキサンと鎖状(直鎖状または分岐鎖状を含む)オルガノポリシロキサンの架橋物は、例えば、以下のシロキサン単位およびシルアルキレン基含有シロキサン単位により構成される。
M単位:R SiO1/2で表されるシロキサン単位、
D単位:RSiO2/2で表されるシロキサン単位、
M/RD単位:R 1/2 SiO1/2で表されるシルアルキレン基含有シロキサン単位およびR 1/2SiO2/2で表されるシルアルキレン基含有シロキサン単位から選ばれる少なくとも1種のシロキサン単位、ならびに
T/Q単位:RSiO3/2で表されるシロキサン単位およびSiO4/2で表されるシロキサン単位から選ばれる少なくとも1種のシロキサン単位
 式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記と同様の基が例示される。Rは、メチル基、ビニル基、フェニル基が好ましい。ただし、全シロキサン単位のうち、少なくとも2個のRはアルケニル基であることが好ましい。
 また、式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記Rと同様の基が例示される。Rは、メチル基、フェニル基が好ましい。
 また、式中、Rは他のシロキサン単位中のケイ素原子に結合した、直鎖状または分岐鎖状の炭素数2~20のアルキレン基である。アルキレン基としては、前記と同様の基が例示され、エチレン基、ヘキシレン基が好ましい。
 M単位は(A)成分の末端を構成するシロキサン単位であり、D単位は直鎖状のポリシロキサン構造を構成するシロキサン単位である。なお、これらのM単位またはD単位、特に、M単位上にアルケニル基があることが好ましい。一方、RM単位およびRD単位はシルアルキレン結合を介して他のシロキサン単位中のケイ素原子に結合し、かつ、酸素原子を介して他のシロキサン単位中のケイ素原子に結合するシロキサン単位である。T/Q単位はポリシロキサンに樹脂状の構造を与える分岐のシロキサン単位であり、(A)成分がRSiO3/2で表されるシロキサン単位および/またはSiO4/2で表されるシロキサン単位を含むことが好ましい。特に、(A)成分のホットメルト性を向上させ、(A)成分中のアリール基の含有量を調整することから、(A)成分はRSiO3/2で表されるシロキサン単位を含むことが好ましく、特に、Rがフェニル基であるシロキサン単位を含むことが好ましい。
 RM/RD単位は、(A)成分の特徴的な構造の1つであり、Rのアルキレン基を介して、ケイ素原子間が架橋された構造を表す。具体的には、R 1/2 SiO1/2で表されるアルキレン基含有シロキサン単位およびR 1/2SiO2/2で表されるアルキレン基含有シロキサン単位から選ばれる少なくとも1種のシロキサン単位であり、(A)成分を構成する全シロキサン単位の少なくとも二つはこれらのアルキレン基含有シロキサン単位であることが好ましい。Rのアルキレン基を有するシロキサン単位間の好適な結合形態は前記の通りであり、二つのアルキレン基含有シロキサン単位間のRの数は、M単位における酸素等と同様に結合価「1/2」として表現している。仮にRの数を1とすれば、[O1/2 SiRSiR 1/2]、[O1/2 SiRSiR2/2]および[O2/2SiRSiR2/2]で表されるシロキサンの構造単位から選ばれる少なくとも1以上が(A)成分中に含まれ、各酸素原子(O)は、前記のM,D,T/Q単位に含まれるケイ素原子に結合する。かかる構造を有することで、(A)成分は、D単位からなる鎖状ポリシロキサン構造、T/Q単位を含む樹脂状ポリシロキサン構造を分子内に有する構造を比較的容易に設計可能であり、その物理的物性において著しく優れたものである。
 上記(1)において、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と一分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンとを、[アルケニル基のモル数]/[ケイ素原子結合水素原子のモル数]>1となる反応比でヒドロシリル化反応させることにより得ることができる。
 上記(2)において、一分子中に少なくとも2個のラジカル反応性基を有する少なくとも2種のオルガノポリシロキサンを、系中の全てのラジカル反応性基が反応するには足りない量の有機過酸化物によるラジカル反応させることにより得ることができる。
 上記(1)および(2)において、(A)成分は、樹脂状シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンと、鎖状シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンをヒドロシリル化反応またはラジカル反応したものである。
 例えば、(A)成分は、
(A)分子中にRSiO3/2(式中、Rは、前記と同様の基である。)で表されるシロキサン単位および/またはSiO4/2で表されるシロキサン単位を含有し、かつ、炭素数2~20のアルケニル基またはケイ素原子結合水素原子あるいはラジカル反応性の基を有する、少なくとも1種の樹脂状オルガノポリシロキサン、および
(A)分子中にR SiO2/2で表されるシロキサン単位(式中、Rは、前記と同様の基である。)を含有し、かつ、前記の(A)成分とヒドロシリル化反応またはラジカル反応可能な基であって、炭素数2~20のアルケニル基またはケイ素原子結合水素原子を有する少なくとも1種の鎖状オルガノポリシロキサンを、
(A)成分または(A)成分中のヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基が反応後に残存するように設計された比率で反応させて得たオルガノポリシロキサンである。
 上記(1)において、(A)成分の少なくとも一部が、炭素数2~20のアルケニル基を有する樹脂状オルガノポリシロキサンである場合、(A)成分の少なくとも一部はケイ素原子結合水素原子を有する鎖状オルガノポリシロキサンであることが好ましい。
 同様に、(A)成分の少なくとも一部が、ケイ素原子結合水素原子を有する樹脂状オルガノポリシロキサンである場合、(A)成分の少なくとも一部は炭素数2~20のアルケニル基を有する鎖状オルガノポリシロキサンであることが好ましい。
 このような(A)成分は、
(a)成分:下記(a1-1)成分および/または下記(a1-2)成分からなる分子中に炭素数2~20のアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンを有機過酸化物でラジカル反応させたもの、または
(a)成分と、
(a)オルガノハイドロジェンポリシロキサンを、
ヒドロシリル化反応用触媒の存在下において、上記(a)成分に含まれる炭素原子数2~20のアルケニル基に対して、上記(a)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.2~0.7モルとなる量でヒドロシリル化反応させたものが好ましい。
 (a1-1)成分は、分岐単位の量が比較的多いポリシロキサンであり、平均単位式:
(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(R1/2)
で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンである。式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記Rと同様の基が例示される。Rは、メチル基、ビニル基、またはフェニル基であることが好ましい。ただし、Rの少なくとも2個はアルケニル基である。また、ホットメルト性が良好であることから、全Rの10モル%以上、あるいは20モル%以上がフェニル基であることが好ましい。また、式中、Rは水素原子または炭素数1~6のアルキル基であり、前記と同様のアルキル基が例示される。
 また、式中、aは0~0.7の範囲内の数、bは0~0.7の範囲内の数、cは0~0.9の範囲内の数、dは0~0.7の範囲内の数、eは0~0.1の範囲内の数、かつ、c+dは0.3~0.9の範囲内の数、a+b+c+dは1であり、好ましくは、aは0~0.6の範囲内の数、bは0~0.6の範囲内の数、cは0~0.9の範囲内の数、dは0~0.5の範囲内の数、eは0~0.05の範囲内の数、かつ、c+dは0.4~0.9の範囲内の数、a+b+c+dは1である。これは、a、b、およびc+dがそれぞれ上記範囲内の数であると、得られる硬化物の硬度や機械的強度が優れたものとなるからである。
 このような(a1-1)成分としては、次のオルガノポリシロキサンが例示される。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。
(ViMeSiO1/2)0.25(PhSiO3/2)0.75(HO1/2)0.02
(ViMeSiO1/2)0.25(PhSiO3/2)0.75
(ViMeSiO1/2)0.20(PhSiO3/2)0.80
(ViMeSiO1/2)0.15(MeSiO1/2)0.38(SiO4/2)0.47(HO1/2)0.01
(ViMeSiO1/2)0.13(MeSiO1/2)0.45(SiO4/2)0.42(HO1/2)0.01
(ViMeSiO1/2)0.15(PhSiO3/2)0.85(HO1/2)0.01
(MeSiO2/2)0.15(MeViSiO2/2)0.10(PhSiO3/2)0.75(HO1/2)0.04
(MeViPhSiO1/2)0.20(PhSiO3/2)0.80(HO1/2)0.05
(ViMeSiO1/2)0.15(PhSiO3/2)0.75(SiO4/2)0.10(HO1/2)0.02
(PhSiO2/2)0.25(MeViSiO2/2)0.30(PhSiO3/2)0.45(HO1/2)0.04
(MeSiO1/2)0.20(ViMePhSiO1/2)0.40(SiO4/2)0.40(HO1/2)0.08
 (a1-2)成分は、鎖状シロキサン単位の量が比較的多いポリシロキサンであり、平均単位式:
(R SiO1/2)a'(R SiO2/2)b'(RSiO3/2)c'(SiO4/2)d'(R1/2)e'
で表される、一分子中に炭素数2~20のアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンである。式中、RおよびRは前記と同様の基である。
 また、式中、a'は0.01~0.3の範囲内の数、b'は0.4~0.99の範囲内の数、c'は0~0.2の範囲内の数、d'は0~0.2の範囲内の数、e'は0~0.1の範囲内の数、かつ、c'+d'は0~0.2の範囲内の数、a'+b'+c'+d'は1であり、好ましくは、a'は0.02~0.20の範囲内の数、b'は0.6~0.99の範囲内の数、c'は0~0.1の範囲内の数、d'は0~0.1の範囲内の数、j'は0~0.05の範囲内の数、かつ、c'+d'は0~0.1の範囲内の数、a'+b'+c'+d'は1である。これは、a'、b'、c'、d'がそれぞれ上記範囲内の数であると、得られる硬化物に強靭性を付与できるからである。
 このような(a1-2)成分としては、次のオルガノポリシロキサンが例示される。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。
ViMeSiO(MePhSiO)18SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.10(MePhSiO2/2)0.90
ViMeSiO(MePhSiO)30SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.063(MePhSiO2/2)0.937
ViMeSiO(MePhSiO)150SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.013(MePhSiO2/2)0.987
ViMeSiO(MeSiO)18SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.10(MeSiO2/2)0.90
ViMeSiO(MeSiO)30SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.063(MeSiO2/2)0.937
ViMeSiO(MeSiO)35(MePhSiO)13SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.04(MeSiO2/2)0.70(MePhSiO2/2)0.26
ViMeSiO(MeSiO)10SiMeVi、すなわち、(ViMeSiO1/2)0.17(MeSiO2/2)0.83
(ViMeSiO1/2)0.10(MePhSiO2/2)0.80(PhSiO3/2)0.10(HO1/2)0.02
(ViMeSiO1/2)0.20(MePhSiO2/2)0.70(SiO4/2)0.10(HO1/2)0.01
HOMeSiO(MeViSiO)20SiMeOH
MeViSiO(MePhSiO)30SiMeVi
MeViSiO(MeSiO)150SiMeVi
 (a1-1)成分は得られる硬化物に硬度と機械的強度を付与するという観点から好ましく用いられる。(a1-2)成分は得られる硬化物に強靭性を付与できるという観点から任意成分として添加できるが、以下の(a)成分で鎖状シロキサン単位を多く有する架橋剤を用いる場合はそちらで代用してもよい。いずれの場合においても、分岐状シロキサン単位を多く有する成分と鎖状シロキサン単位を多く有する成分の質量比が50:50~100:0の範囲内、あるいは60:40~100:0の範囲内であることが好ましい。これは、分岐状シロキサン単位を多く有する成分と鎖状シロキサン単位を多く有する成分との質量比が上記範囲内の値であると、得られる硬化物の硬度ならびに機械的強度が良好となるからである。
 なお、(a)成分を、有機過酸化物によるラジカル反応する場合、(a1-1)成分と(a1-2)成分を10:90~90:10の範囲内で反応させ、(a)成分を用いなくてもよい。
 (a)成分は、ヒドロシリル化反応において、(a1-1)成分および/または(a1-2)成分を架橋するための成分であり、一分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンである。(a)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、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、炭素数7~20のアラルキル基、アルコキシ基、エポキシ基含有基、または水酸基が例示され、前記と同様の基が例示される。
 このような(a)成分は限定されないが、好ましくは、平均組成式:
SiO(4-k-m)/2
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。式中、Rは、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記Rと同様の基が例示され、好ましくは、メチル基、またはフェニル基である。
 また、式中、kは1.0~2.5の範囲の数、好ましくは、1.2~2.3の範囲の数であり、mは0.01~0.9の範囲の数、好ましくは、0.05~0.8の範囲の数であり、かつ、k+mは1.5~3.0の範囲の数、好ましくは、2.0~2.7の範囲の数である。
 (a)成分は、分岐状シロキサン単位を多く有する樹脂状オルガノハイドロジェンポリシロキサンであってもよく、鎖状シロキサン単位を多く有する鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンであってもよい。具体的には、(a)成分は、下記(a2-1)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、下記(a2-2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、またはこれらの混合物が例示される。
 (a2-1)成分は、平均単位式:
[R SiO1/2][R SiO2/2][RSiO3/2][SiO4/2](R1/2)
で表されるケイ素原子結合水素原子を有する樹脂状オルガノハイドロジェンポリシロキサンである。式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、炭素数7~20のアラルキル基、または水素原子であり、前記Rと同様の基が例示される。また、式中、Rは水素原子または炭素数1~6のアルキル基であり、前記と同様の基が例示される。
 また、式中、fは0~0.7の範囲内の数、gは0~0.7の範囲内の数、hは0~0.9の範囲内の数、iは0~0.7の範囲内の数、jは0~0.1の範囲内の数、かつ、h+iは0.3~0.9の範囲内の数、f+g+h+iは1であり、好ましくは、fは0~0.6の範囲内の数、gは0~0.6の範囲内の数、hは0~0.9の範囲内の数、iは0~0.5の範囲内の数、jは0~0.05の範囲内の数、かつ、h+iは0.4~0.9の範囲内の数、f+g+h+iは1である。
 (a2-2)成分は、平均単位式:
(R SiO1/2)f'(R SiO2/2)g'(RSiO3/2)h'(SiO4/2)i'(R1/2)j'
で表される、一分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンである。式中、RおよびRは前記と同様の基である。
 また、式中、f'は0.01~0.3の範囲内の数、g'は0.4~0.99の範囲内の数、h'は0~0.2の範囲内の数、i'は0~0.2の範囲内の数、j'は0~0.1の範囲内の数、かつ、h'+i'は0~0.2の範囲内の数、f'+g'+h'+i'は1であり、好ましくは、f'は0.02~0.20の範囲内の数、g'は0.6~0.99の範囲内の数、h'は0~0.1の範囲内の数、i'は0~0.1の範囲内の数、j'は0~0.05の範囲内の数、かつ、h'+i'は0~0.1の範囲内の数、f'+g'+h'+i'は1である。
 上記のとおり、(a)成分において、分岐状シロキサン単位を多く有するレジン状のオルガノポリシロキサンは、硬化物に硬度と機械的強度を付与し、鎖状シロキサン単位を多く有する得られるオルガノポリシロキサンは、硬化物に強靭性を付与するものであるので、(a)成分として(a2-1)成分と(a2-2)成分を適宜用いることが好ましい。具体的には、(a)成分中に分岐状シロキサン単位が少ない場合には、(a)成分として(a2-1)成分を主に用いることが好ましく、(a)成分中に鎖状シロキサン単位が少ない場合には、(a2-2)成分を主に用いることが好ましい。(a)成分は、(a2-1)成分と(a2-2)成分の質量比が50:50~100:0の範囲内、あるいは60:40~100:0の範囲内であることが好ましい。
 このような(a)成分としては、次のオルガノポリシロキサンが例示される。式中、Me、Phはそれぞれメチル基、フェニル基を表す。
PhSi(OSiMeH)、すなわち、Ph0.67Me1.330.67SiO0.67
HMeSiO(MeSiO)20SiMeH、すなわち、Me2.000.09SiO0.95
HMeSiO(MeSiO)55SiMeH、すなわち、Me2.000.04SiO0.98
PhSi(OSiMeH)、すなわち、Ph0.25Me1.500.75SiO0.75
(HMeSiO1/2)0.6(PhSiO3/2)0.4、すなわち、Ph0.40Me1.200.60SiO0.90
 (a)成分の添加量は、(a)成分中のアルケニル基に対して、(a)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.2~0.7となる量であり、好ましくは、0.3~0.6となる量である。これは、(a)成分の添加量が上記範囲内であると、得られる硬化物の初期の硬度および機械的強度が良好となるためである。
 (a)成分をラジカル反応するために用いる有機過酸化物は限定されず、下記(C)成分で例示する有機過酸化物を用いることができる。ラジカル反応する際、(a)成分は、(a1-1)成分と(a1-2)成分の質量比が10:90~90:10の範囲内の混合物であることが好ましい。なお、有機過酸化物の添加量は限定されないが、(a)成分100質量部に対して、0.1~5質量部の範囲内、0.2~3質量部の範囲内、あるいは0.2~1.5質量部の範囲内であることが好ましい。
 また、(a)成分と(a)成分とをヒドロシリル化反応するために用いるヒドロシリル化反応用触媒は限定されず、下記(C)成分で例示するヒドロシリル化反応用触媒を用いることができる。なお、ヒドロシリル化反応用触媒の添加量は、(a)成分と(a)成分の合計量に対して、ヒドロシリル化反応用触媒中の白金系金属原子が質量単位で、0.01~500ppmの範囲内、0.01~100ppmの範囲内、あるいは0.01~50ppmの範囲内となる量であることが好ましい。
 上記(A)は、下記(a)成分および下記(a)成分を、縮合反応用触媒により縮合反応させたものである。
 (a)成分は、平均単位式:
(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(R1/2)
で表される縮合反応性のオルガノポリシロキサンである。式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記と同様の基が例示される。また、式中のRは水素原子、炭素数1~6のアルキル基、または炭素数2~5のアシル基であり、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;アシルオキシ基が例示される。(a)成分は、一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合水酸基、ケイ素原子結合アルコキシ基、またはケイ素原子結合アシロキシ基を有する。また、一分子中、少なくとも2個のRはアルケニル基であり、全Rの10モル%以上、または20モル%以上がフェニル基であることが好ましい。
 式中、pは0~0.7の範囲内の数、qは0~0.7の範囲内の数、rは0~0.9の範囲内の数、sは0~0.7の範囲内の数、tは0.01~0.10の範囲内の数、かつ、r+sは0.3~0.9の範囲内の数、p+q+r+sは1であり、好ましくは、pは0~0.6の範囲内の数、qは0~0.6の範囲内の数、rは0~0.9の範囲内の数、sは0~0.5の範囲内の数、tは0.01~0.05の範囲内の数、かつ、r+sは0.4~0.9の範囲内の数である。これは、p、q、およびr+sがそれぞれ上記範囲内の数であると、25℃において柔軟性を持ちつつも、非流動性で、表面粘着性が低く、高温での溶融粘度が十分に低いホットメルト性のシリコーンが得られるからである。
 (a)成分は、平均単位式:
(R SiO1/2)p'(R SiO2/2)q'(RSiO3/2)r'(SiO4/2)s'(R1/2)t'
で表される縮合反応性のオルガノポリシロキサンである。式中、RおよびRは前記と同様の基である。(a)成分は、一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合水酸基、ケイ素原子結合アルコキシ基、またはケイ素原子結合アシロキシ基を有する。また、式中、p'は0.01~0.3の範囲内の数、q'は0.4~0.99の範囲内の数、r'は0~0.2の範囲内の数、s'は0~0.2の範囲内の数、t'は0~0.1の範囲内の数、かつ、r'+s'は0~0.2の範囲内の数、p'+q'+r'+s'は1であり、好ましくは、p'は0.02~0.20の範囲内の数、q'は0.6~0.99の範囲内の数、r'は0~0.1の範囲内の数、s'は0~0.1の範囲内の数、t'は0~0.05の範囲内の数、かつ、r'+s'は0~0.1の範囲内の数である。これは、p'、q'、r'、s'がそれぞれ上記範囲内の数であると、25℃において柔軟性を持ちつつも、非流動性で、表面粘着性が低く、高温での溶融粘度が十分に低いホットメルト性のシリコーンが得られるからである。
 (a)成分と(a)成分を縮合反応するための縮合反応用触媒は限定されず、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクテン酸錫、ジブチル錫ジオクテート、ラウリン酸錫等の有機錫化合物;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、ジブトキシビス(エチルアセトアセテート)等の有機チタン化合物;その他、塩酸、硫酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の酸性化合物;アンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ性化合物;1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン(DBU)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)等のアミン系化合物が例示され、好ましくは、有機錫化合物、有機チタン化合物である。
 また、(A)成分は、樹脂状オルガノシロキサンブロックと鎖状オルガノシロキサンブロックからなるブロックコポリマーである。このような(A)成分は、好ましくは、40~90モル%の式[R SiO2/2]のジシロキシ単位、10~60モル%の式[RSiO3/2]のトリシロキシ単位からなり、0.5~35モル%のシラノール基[≡SiOH]を含むことが好ましい。ここで、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記と同様の基が例示される。一分子中、少なくとも2個のRはアルケニル基である。また、前記ジシロキシ単位[R SiO2/2]は、1つの直鎖ブロック当たりに平均して100~300個のジシロキシ単位を有する直鎖ブロックを形成し、前記トリシロキシ単位[RSiO3/2]は、少なくとも500g/モルの分子量を有する非直鎖ブロックを形成し、少なくとも30%の非直鎖ブロックが互いに結合しており、各直鎖ブロックは、少なくとも1つの非直鎖ブロックと-Si-O-Si-結合を介して結合しており、少なくとも20000g/モルの質量平均分子量を有し、0.5~4.5モル%の少なくとも1つのアルケニル基を含む、樹脂状オルガノシロキサンブロック共重合体である。
 (A)成分は、(a)樹脂状オルガノシロキサンまたは樹脂状オルガノシロキサンブロック共重合体と、(a)鎖状オルガノシロキサン、さらに必要に応じて(a)シロキサン化合物を縮合反応して調製される。
 (a)成分は、平均単位式:
[R SiO1/2][RSiO2/2]ii[RSiO3/2]iii[RSiO3/2]iv[SiO4/2]
で表される樹脂状オルガノシロキサンである。式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記と同様の基が例示される。また、式中、Rは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のハロゲン置換アリール基、または炭素数7~20のアラルキル基であり、前記Rと同様の基が例示される。
 また、式中、i、ii、iii、iv、およびvは、各シロキシ単位のモル分率を表し、iは0~0.6の数であり、iiは0~0.6の数であり、iiiは0~1の数であり、ivは0~1の数であり、vは0~0.6の数であり、ただし、ii+iii+iv+v>0であり、かつ、i+ii+iii+iv+v≦1である。また、(a)成分は、一分子中に0~35モル%のシラノール基[≡SiOH]を含むことが好ましい。
 (a)成分は、一般式:
3-α(X)αSiO(R SiO)βSi(X)α 3-α
で表される直鎖状のオルガノシロキサンである。式中、Rは前記と同じであり、前記と同様の基が例示される。また、式中、Xは、-OR、F、Cl、Br、I、-OC(O)R、-N(R、または-ON=CR (ここで、Rは水素原子または炭素数1~6のアルキル基である。)から選択される加水分解性基である。また、式中、αは、各々独立して、1、2、または3であり、βは50~300の整数である。
 (a)成分は、一般式:
SiX
で表されるシロキサン化合物である。式中、R、R、およびXは前記と同様の基である。
 (a)成分と(a)成分および/または(a)成分を縮合反応するための縮合反応用触媒は限定されず、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクテン酸錫、ジブチル錫ジオクテート、ラウリン酸錫等の有機錫化合物;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、ジブトキシビス(エチルアセトアセテート)等の有機チタン化合物;その他、塩酸、硫酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の酸性化合物;アンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ性化合物;1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン(DBU)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)等のアミン系化合物が例示される。
 (A)成分は、好ましくはホットメルト性を示し、具体的には、25℃において非流動性であり、100℃の溶融粘度が8000Pa・s以下であることが好ましい。非流動性とは、無負荷の状態で流動しないことを意味し、例えば、JIS K 6863-1994「ホットメルト接着剤の軟化点試験方法」で規定されるホットメルト接着剤の環球法による軟化点試験方法で測定される軟化点未満での状態を示す。すなわち、25℃において非流動性であるためには、軟化点が25℃よりも高い必要がある。
 (A)成分は、100℃の溶融粘度が8000Pa・s以下、5000Pa・s以下、あるいは10~3000Pa・sの範囲内であることが好ましい。100℃の溶融粘度が上記の範囲内であると、ホットメルト後、25℃に冷却した後の密着性が良好である。
 (A)成分は微粒子状であれば、粒子径は限定されないが、平均一次粒子径は1~5000μmの範囲内、1~500μmの範囲内、1~100μmの範囲内、1~20μmの範囲内、あるいは1~10μmの範囲内であることが好ましい。この平均一次粒子径は、例えば、光学顕微鏡またはSEMで観察することにより求めることができる。(A)成分の形状は限定されず、球状、紡錘状、板状、針状、不定形状が例示され、均一に溶融することから、球状あるいは真球状であることが好ましい。特に(A)成分を1~10μmの真球状とすることで本配合物の溶融特性及び硬化後の機械的物性を良好に改善できる
 (A)成分を製造する方法は限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、(A)成分を単に微粒子化する方法、あるいは少なくとも2種類のオルガノポリシロキサンを架橋させる工程と、その反応物を微粒子化する工程を同時にまたは別々に行う方法が挙げられる。
 少なくとも2種類のオルガノポリシロキサンを架橋させた後、得られたシリコーンを微粒子化する方法としては、例えば、前記シリコーンを、粉砕機を用いて粉砕する方法や、溶剤存在下において直接微粒子化する方法が挙げられる。粉砕機は限定されないが、例えば、ロールミル、ボールミル、ジェットミル、ターボミル、遊星ミルが挙げられる。また、前記シリコーンを溶剤存在下において直接微粒子化する方法としては、例えば、スプレードライヤーによるスプレー、あるいは2軸混練機やベルトドライヤーによる微粒子化が挙げられる。本発明においては、スプレードライヤーによるスプレーにより得られた真球状のホットメルト性シリコーン微粒子を用いることが、粒状配合物の溶融特性、硬化物の柔軟性、(B)成分の配合量、製造時の効率および組成物の取扱い作業性の見地から特に好ましい。
 スプレードライヤー等の使用により、真球状で、かつ、平均一次粒子径が1~500μmである(A)成分を製造することができる。なお、スプレードライヤーの加熱・乾燥温度は、シリコーン微粒子の耐熱性等に基づいて適宜設定する必要がある。なお、シリコーン微粒子の二次凝集を防止するため、シリコーン微粒子の温度をそのガラス転移温度以下に制御することが好ましい。このようにして得られたシリコーン微粒子は、サイクロン、バッグフィルター等で回収できる。
 均一な(A)成分を得る目的で、上記工程において、硬化反応を阻害しない範囲内で溶剤を用いてもよい。溶剤は限定されないが、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素;テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル等のエーテル類;ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン等のシリコーン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類が例示される。
本発明の(B)成分は、平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラーであり、かかる粗大粒子を含まない無機フィラーを前記の(A)成分と共に用いることで、溶融時のギャップフィル性に優れ、硬化して室温から高温で柔軟な硬化物を与える硬化性粒状シリコーン組成物を提供することができる。ここで、平均粒子径10.0μm以上または5.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まないとは、電子顕微鏡等で(B)成分を観察した場合に粒子の長径において平均粒子径10.0μm以上または5.0μm以上の粗大粒子が観察されないか、レーザー回折散乱式粒度分布測定等により(B)成分の粒子径分布を測定した場合に平均粒子径10.0μm以上または5.0μm以上の粗大粒子の体積比率が1%未満であることをいう。
このような、(B)成分は、軟化点を有さないか又は前記(A)成分の軟化点以下では軟化しない少なくとも1種のフィラーであることが好ましく、本組成物の取扱い作業性を向上し、本組成物の硬化物に機械的特性やその他の特性を付与する成分であってもよい。(B)成分としては、無機フィラー、有機フィラー、およびこれらの混合物が例示され、無機フィラーが好ましい。この無機フィラーとしては、補強性フィラー、白色顔料、熱伝導性フィラー、導電性フィラー、蛍光体、およびこれらの少なくとも2種の混合物が例示され、特に、平均粒子径5μm以上の粗大粒子を実質的に含まない補強性フィラーを含有することが好ましい。また、有機フィラーとしては、シリコーン樹脂系フィラー、フッ素樹脂系フィラー、ポリブタジエン樹脂系フィラーが例示される。なお、これらのフィラーの形状は特に制限されるものではなく、球状、紡錘状、扁平状、針状、不定形等であってよい。
本組成物を封止剤、保護剤、接着剤、光反射材等の用途で使用する場合には、硬化物に機械的強度を付与し、保護性または接着性を向上させることから、(B)成分として補強性フィラーを配合することが好ましい。この補強性フィラーとしては、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、溶融シリカ、焼成シリカ、ヒュームド二酸化チタン、石英、炭酸カルシウム、ケイ藻土、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸亜鉛が例示される。また、これらの補強性フィラーを、メチルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシラン;トリメチルクロロシラン等のオルガノハロシラン;ヘキサメチルジシラザン等のオルガノシラザン;α,ω-シラノール基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー、α,ω-シラノール基封鎖メチルフェニルシロキサンオリゴマー、α,ω-シラノール基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマー等のシロキサンオリゴマー等により表面処理してもよい。この補強性フィラーは、平均粒子径5μm以上の粗大粒子を実質的に含まないものである。さらに、補強性フィラーとして、メタケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ホウ酸アルミニウム、ロックウール、ガラスファイバー等の繊維状フィラーを用いてもよい。
特に、本組成物に、溶融時の良好なギャップフィル性を付与し、硬化物の室温~高温における柔軟性を付与する見地から、(B)成分は、(b1)平均粒子径0.1μm以下の無機フィラー、好適には補強性フィラーと(b2)平均粒子径0.1~5.0μmのの無機フィラー、好適には補強性フィラーの混合物であることが好ましい。両者の配合比は任意であるが、1/99~20/80、1/99~50/50、または5/95~40/60の質量比であってよい。特に、(b1-1)平均粒子径0.1μm以下、好適には0.05μm以下のフュームドシリカと(b2-1)平均粒子径0.1~5.0μm、好適には0.15~4.0μmの溶融シリカを、1/99~20/80で含有するものでよく、好適には、1/99~50/50、より好適には、5/95~40/60の質量比で含有することが好ましい。かかる無機フィラーの混合物の粒子は(A)成分の粒子径と同じ又は小さいサイズとなる場合、溶融時に良好なシリコーンーフィラーマトリックスを形成できる。これにより硬化物の柔軟性及び機械的強度が改善される。また、実質的に粗大粒子を含有しないため、良好なギャップフィル性も達成できる。
本発明の硬化性粒状シリコーン組成物は、光反射材、特に光半導体(LED)用途に用いる光反射材として用いることができ、硬化物の白色度を付与し、光反射性を向上させることから、(B)成分として、平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない白色顔料を用いてもよい。この白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物;ガラスバルーン、ガラスビーズ等の中空フィラー;その他、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、チタン酸バリウム、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化アンチモンが例示される。光反射率と隠蔽性が高いことから、酸化チタンが好ましい。また、UV領域の光反射率が高いことから、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムが好ましい。また、この白色顔料をシランカップリング剤、シリカ、酸化アルミニウム等で表面処理してもよい。特に好適な白色顔料は、平均粒子径が0.5μm以下の酸化チタン微粒子であり、組成物中に高充填することにより、硬化物に可視波長領域における高い光反射率と隠蔽性を与え、さらに、可視波長領域における光反射率が低波長側と高波長側を比較した場合にほとんど変化しないという実益がある。
(B)成分は、平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない限り、(A)成分に該当しないシリコーン微粒子を含んでもよく、応力緩和特性等を改善、あるいは所望により調整することができる。シリコーン微粒子は、非反応性のシリコーンレジン微粒子およびシリコーンエラストマー微粒子が挙げられるが、柔軟性または応力緩和特性の改善の見地から、シリコーンエラストマー微粒子が好適に例示される。
シリコーンエラストマー微粒子は、主としてジオルガノシロキシ単位(D単位)からなる直鎖状ジオルガノポリシロキサンの架橋物である。シリコーンエラストマー微粒子は、ヒドロシリル化反応やシラノール基の縮合反応等によるジオルガノポリシロキサンの架橋反応により調製することができ、中でも、側鎖又は末端に珪素結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと側鎖又は末端にアルケニル基等の不飽和炭化水素基を有するジオルガノポリシロキサンを、ヒドロシリル化反応触媒下で架橋反応させることによって好適に得ることができる。シリコーンエラストマー微粒子は、球状、扁平状、及び不定形状等種々の形状を取りうるが、分散性の点から球状であることが好ましく、中でも真球状であることがより好ましい。こうしたシリコーンエラストマー微粒子の市販品としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製の「トレフィルEシリーズ」、「EPパウダーシリーズ」、信越化学工業社製の「KMPシリーズ」等を挙げることができる。
なお、シリコーンエラストマー微粒子は、表面処理がされていてもよい。表面処理剤の例としては、例えば、メチルハイドロジェンポリシロキサン、シリコーンレジン、金属石鹸、シランカップリング剤、シリカ、酸化チタン等の無機酸化物、パーフルオロアルキルシラン、及びパーフルオロアルキルリン酸エステル塩等のフッ素化合物等が挙げられる。
 また、本組成物をLEDの波長変換材料に用いる場合には、光半導体素子からの発光波長を変換するため、(B)成分として蛍光体を配合してもよい。この蛍光体としては、平均粒子径5μm以上の粗大粒子を実質的に含まないかぎり、特に制限はなく、発光ダイオード(LED)に広く利用されている、酸化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、酸硫化物系蛍光体等からなる黄色、赤色、緑色、および青色発光蛍光体が例示される。酸化物系蛍光体としては、セリウムイオンを包含するイットリウム、アルミニウム、ガーネット系のYAG系緑色~黄色発光蛍光体;セリウムイオンを包含するテルビウム、アルミニウム、ガーネット系のTAG系黄色発光蛍光体;セリウムやユーロピウムイオンを包含するシリケート系緑色~黄色発光蛍光体が例示される。また、酸窒化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するケイ素、アルミニウム、酸素、窒素系のサイアロン系赤色~緑色発光蛍光体が例示される。窒化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するカルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、ケイ素、窒素系のカズン系赤色発光蛍光体が例示される。硫化物系蛍光体としては、銅イオンやアルミニウムイオンを包含するZnS系緑色発色蛍光体が例示される。酸硫化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するYS系赤色発光蛍光体が例示される。本組成物では、これらの蛍光体を2種以上組み合わせて用いてもよい。
 さらに、本組成物には、硬化物に熱伝導性または電気伝導性を付与するため、熱伝導性フィラーまたは導電性フィラーを含有してもよい。この熱伝導性フィラーまたは導電性フィラーとしては、平均粒子径5μm以上の粗大粒子を実質的に含まないかぎり、金、銀、ニッケル、銅、アルミニウム等の金属微粉末;セラミック、ガラス、石英、有機樹脂等の微粉末表面に金、銀、ニッケル、銅等の金属を蒸着またはメッキした微粉末;酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛等の金属化合物;グラファイト、およびこれらの2種以上の混合物が例示される。本組成物に電気絶縁性が求められる場合には、金属酸化物系粉末、または金属窒化物系粉末が好ましく、特に、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、または窒化アルミニウム粉末が好ましい。
(B)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10~2000質量部の範囲内、10~1500質量部の範囲内、あるいは10~1000質量部の範囲内で配合することができる。特に、本発明の(B)成分は、平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まず、(A)成分に対して比較的大量に配合しても、組成物の取り扱い作業性やホットメルト時のギャップフィル性が低下せず、かつ、得られる硬化物の室温~高温下における柔軟性と機械的強度が優れることから、(A)成分100質量部に対して50~900質量部、100~800質量部、および150~750質量部の範囲で配合することが好適である。さらに、本発明の組成物は、全体の50質量%以上、60質量%以上および70質量%が上記の(B)成分であってよい。
(C)成分は、(A)成分を硬化するための硬化剤であり、(A)成分を硬化できるものであれば限定されない。(A)成分がアルケニル基を有する場合には、(C)成分は、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オルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒であり、(A)成分がアルケニル基を含有し、ヒドロシリル化反応用触媒を含有する場合には、(C)成分は、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オルガノポリシロキサンのみでよいが、ヒドロシリル化反応用触媒を併用してもよい。また、(A)成分がアルケニル基を有する場合には、(C)成分は有機過酸化物でもよく、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を併用してもよい。一方、(A)成分がケイ素原子結合水素原子を有する場合には、(C)成分は、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とヒドロシリル化反応用触媒であり、(A)成分がケイ素原子結合水素原子を有し、ヒドロシリル化反応用触媒を含有する場合には、(C)成分は、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のみでよいが、ヒドロシリル化反応用触媒を併用してもよい
 (C)成分中のオルガノポリシロキサンとしては、前記(a)および/または前記(a)で表されるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン、あるいは前記(a)および/または前記(a)で表されるケイ素原子結合水素原子含有オルガノポリシロキサンが例示される。
(C)成分としてオルガノポリシロキサンを使用する場合、その含有量は限定されないが、本組成物が硬化するためには、本組成物中のアルケニル基1モルに対してケイ素原子結合水素原子が0.5~20モルとなる範囲内の量、あるいは1.0~10モルとなる範囲内の量であることが好ましい。
ヒドロシリル化反応用触媒としては、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、本組成物の硬化を著しく促進できることから白金系触媒が好ましい。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、およびこれらの白金系触媒を、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂で分散あるいはカプセル化した触媒が例示され、特に、白金-アルケニルシロキサン錯体が好ましい。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。特に、この白金-アルケニルシロキサン錯体の安定性が良好であることから、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンであることが好ましい。加えて、取扱作業性および組成物のポットライフの改善の見地から、熱可塑性樹脂で分散あるいはカプセル化した微粒子状の白金含有ヒドロシリル化反応触媒を用いてもよい。なお、ヒドロシリル化反応を促進する触媒としては、鉄、ルテニウム、鉄/コバルトなどの非白金系金属触媒を用いてもよい。
ヒドロシリル化反応用触媒の添加量は、(A)成分に対して、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、あるいは、0.01~50ppmの範囲内となる量であることが好ましい。
有機過酸化物としては、過酸化アルキル類、過酸化ジアシル類、過酸化エステル類、および過酸化カーボネート類が例示される。
過酸化アルキル類としては、ジクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、tert-ブチルクミル、1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、3,6,9-トリエチル-3,6,9-トリメチル-1,4,7-トリパーオキソナンが例示される。
 過酸化ジアシル類としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイドが例示される。
過酸化エステル類としては、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、α-クミルパーオキシネオデカノエート、tert-ブチルパーオキシネオデカノエート、tert-ブチルパーオキシネオヘプタノエート、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ヘキシルパーオキシピバレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-アミルパーオキシル-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、ジ-tert-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、tert-アミルパーオキシ-3,5,5―トリメチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシ-3,5,5―トリメチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシアセテート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-ブチルパーオキシトリメチルアディペートが例示される。
 過酸化カーボネート類としては、ジ-3-メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ(4-tert-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジセチルパーオキシジカーボネート、ジミリスチルパーオキシジカーボネートが例示される。
 この有機過酸化物は、その半減期が10時間である温度が90℃以上、あるいは95℃以上であるものが好ましい。このような有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-ヘキシルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ-(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、3,6,9-トリエチル-3,6,9-トリメチル-1,4,7-トリパーオキソナンが例示される。
 有機過酸化物の含有量は限定されないが、(A)成分100質量部に対して、0.05~10質量部の範囲内、あるいは0.10~5.0質量部の範囲内であることが好ましい。
 また、本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、硬化遅延剤や接着付与剤を含有してもよい。
 硬化遅延剤としては、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、1-エチニル-1-シクロヘキサノ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;テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のアルケニル基含有低分子量シロキサン;メチル-トリス(1,1-ジメチルプロピニルオキシ)シラン、ビニル-トリス(1,1-ジメチルプロピニルオキシ)シラン等のアルキニルオキシシランが例示される。この硬化遅延剤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、10~10000ppmの範囲内であることが好ましい。
 接着付与剤としては、ケイ素原子に結合したアルコキシ基を一分子中に少なくとも1個有する有機ケイ素化合物が好ましい。このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ基が例示され、特に、メトキシ基が好ましい。また、有機ケイ素化合物中のアルコキシ基以外のケイ素原子に結合する基としては、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等のハロゲン置換もしくは非置換の一価炭化水素基;3-グリシドキシプロピル基、4-グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基;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)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル基;3,4-エポキシブチル基、7,8-エポキシオクチル基等のエポキシアルキル基;3-メタクリロキシプロピル基等のアクリル基含有一価有機基;水素原子が例示される。この有機ケイ素化合物は本組成物中のアルケニル基またはケイ素原子結合水素原子と反応し得る基を有することが好ましく、具体的には、ケイ素原子結合水素原子またはアルケニル基を有することが好ましい。また、各種の基材に対して良好な接着性を付与できることから、この有機ケイ素化合物は一分子中に少なくとも1個のエポキシ基含有一価有機基を有するものであることが好ましい。こうした有機ケイ素化合物としては、オルガノシラン化合物、オルガノシロキサンオリゴマー、アルキルシリケートが例示される。このオルガノシロキサンオリゴマーあるいはアルキルシリケートの分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、網状が例示され、特に、直鎖状、分枝鎖状、網状であることが好ましい。有機ケイ素化合物としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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等のシラン化合物;一分子中にケイ素原子結合アルケニル基もしくはケイ素原子結合水素原子、およびケイ素原子結合アルコキシ基をそれぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物、ケイ素原子結合アルコキシ基を少なくとも1個有するシラン化合物またはシロキサン化合物と一分子中にケイ素原子結合ヒドロキシ基とケイ素原子結合アルケニル基をそれぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物との混合物、メチルポリシリケート、エチルポリシリケート、エポキシ基含有エチルポリシリケートが例示される。この接着付与剤は低粘度液状であることが好ましく、その粘度は限定されないが、25℃において1~500mPa・sの範囲内であることが好ましい。また、この接着付与剤の含有量は限定されないが、本組成物の合計100質量部に対して0.01~10質量部の範囲内であることが好ましい。
 さらに、本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、前記(a1)~前記(a4)の少なくとも1種の液状オルガノポリシロキサン;酸化鉄(ベンガラ)、酸化セリウム、セリウムジメチルシラノレート、脂肪酸セリウム塩、水酸化セリウム、ジルコニウム化合物等の耐熱剤;カルナウバワックス、モンタンワックス、ステアリン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、モンタン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、エステル系ワックス、オレフィン系ワックス等の離型剤;その他、染料、白色以外の顔料、難燃性付与剤等を含有してもよい。
上記の組成物は、平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない(B)成分を、(A)成分であるホットメルト性シリコーン微粒子と併用することにより、溶融(ホットメルト)時のギャップフィル性に優れ、硬化物が室温から高温、具体的には、25℃~150℃において柔軟であり、応力緩和特性に優れ、かつ、室温で折り曲げ等の変形が生じても破損しにくいという優れた特性を有する。上記の(B)成分は無機フィラーを含むことが好適であるが、白色顔料、熱伝導性フィラー、導電性フィラー、蛍光体等を用いることにより、光反射率の向上等の更なる機能性を付与することが可能である。
具体的には、上記組成物を硬化してなる硬化物は、25℃における貯蔵弾性率(G')の値が2000MPa以下であり、かつ、150℃における貯蔵弾性率(G')の値が100MPa以下である。かかる硬化物は室温(25℃)および高温(150℃)のいずれにおいても柔軟であり、半導体基盤等の基材への密着性と追従性に優れ、かつ、近年導入が進んでいるフレキシブル半導体基盤のように変形を前提とした半導体素子の封止用途であっても、封止した半導体素子の破損あるいは剥離、ボイド等の欠陥の発生が抑制される。なお、特に高い伸びおよび変形に対する追従性が求められる用途にあっては、25℃における貯蔵弾性率(G')の値が1500MPa以下、1000MPa以下にしてもよく、かつ、150℃における貯蔵弾性率(G')の値が50MPa以下または40MPa以下にしてもよい。
 本組成物をペレット状で使用してもよい。本組成物のペレットは、本組成物を打錠成型して得られるものであり、取扱い作業性および硬化性が優れる。なお、「ペレット」は、「タブレット」とも言うことがある。ペレットの形状は限定されないが、通常、球状、楕円球状あるいは円柱状である。また、ペレットの大きさは限定されないが、例えば、500μm以上の平均粒子径または円相当径を有する。
 本組成物はシート状に成型して使用しても良い。例えば、平均厚みが500μm以上、好適には数mmの硬化性粒状シリコーン組成物からなるシートは、ホットメルト性を有し、高温下で加熱硬化性を有するので、特にコンプレッション成型等に用いる場合、取扱作業性および溶融特性に優れる点で有利である。
 本組成物は、25℃において非流動性である。ここで、非流動性とは、無負荷の状態で変形・流動しないことを意味し、好適には、ペレットまたはタブレット等に成型した場合に、25℃かつ無負荷の状態で変形・流動しないものである。このような非流動性は、例えば、25℃のホットプレート上に成型した本組成物を置き、無負荷または一定の加重をかけても、実質的に変形・流動しないことにより評価可能である。25℃において非流動性であると、該温度での形状保持性が良好で、表面粘着性が低いからである。
 本組成物の軟化点は100℃以下であることが好ましい。このような軟化点は、ホットプレート上で、100グラム重の荷重で上から10秒間押し続け、荷重を取り除いた後、組成物の変形量を測定した場合、高さ方向の変形量が1mm以上となる温度を意味する。
 本組成物は、100℃の溶融粘度が8000Pa・s以下、6000Pa・s以下、あるいは5000Pa・s以下であることが好ましい。また、100℃の溶融粘度が10Pa・s以上であることが好ましい。これは、本組成物をホットメルト後、25℃に冷却した後の基材への密着性が良好であるからである。なお、ここで言う溶融粘度は、レオメーターAR2000EX(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)等によりせん断速度5[1/s]で測定可能である。
 本組成物は、硬化特性が優れる。本組成物の硬化特性は、レオメーターを用いて評価することができる。本組成物の硬化特性は、150~180℃の一定の温度で3分後のトルク値を100としたとき、1%トルク値と90%トルク値が得られる時間(秒)をそれぞれT、T90とする値に基づいて評価できる。本組成物は、150~180℃の一定の温度で測定したときのTが20秒以上、あるいは25秒以上であることが好ましい。また、150~180℃で測定したときのT90が145秒以下、あるいは140秒以下であることが好ましい。なお、測定に用いるレオメーターとしては、レオメーターMDR2000(アルファテクノロジーズ社製)が例示される。
[硬化性粒状シリコーン組成物の製造方法]
 本組成物は、(A)成分~(C)成分、さらにその他任意の成分を、(A)成分の軟化点未満の温度で粉体混合することにより製造することができる。本製造方法で用いる粉体混合機は限定されず、一軸または二軸の連続混合機、二本ロール、ロスミキサー、ホバートミキサー、デンタルミキサー、プラネタリミキサー、ニーダーミキサー、ラボミルサー、小型粉砕機、ヘンシェルミキサーが例示され、好ましくは、ラボミルサー、小型粉砕機、ヘンシェルミキサーである。
[硬化物の成型方法]
 本組成物は、次の工程(I)~(III)から少なくともなる方法により硬化することができる。
(I)本組成物を(A)成分の軟化点以上に加熱して、溶融する工程;
(II)前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を金型に注入する工程、又は型締めにより金型に前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を行き渡らせる工程;および
(III)前記工程(II)で注入した硬化性シリコーン組成物を硬化する工程
 本組成物は、上記のとおり、溶融時のギャップフィル性、硬化物の室温~高温における柔軟性に優れることから、硬化物により、半導体素子のオーバーモールド及びアンダーフィルを一度に行う被覆工程(いわゆる、モールドアンダーフィル法)を含む成型方法に極めて好適に用いることができる。さらに、本組成物は、上記の特性により、単独又は複数の半導体素子を搭載した半導体ウエハ基板の表面を覆い、かつ、半導体素子の間隙が当該硬化物により充填されるようにオーバーモールド成型する被覆工程(いわゆる、ウェハモールディング)を含む成型方法に好適に用いることができる。
 上記工程において、トランスファー成型機、コンプレッション成型機、インジェクション成型機、補助ラム式成型機、スライド式成型器、二重ラム式成型機、または低圧封入用成型機等を用いることができる。特に、本発明組成物は、トランスファー成型およびコンプレッション成型により硬化物を得る目的で好適に利用できる。特に、本発明組成物をシート状に成型したものは、コンプレッション成型用の材料として有用である。
 最後に、工程(III)において、工程(II)で注入(適用)した硬化性シリコーン組成物を硬化する。なお、(C)成分として有機過酸化物を用いる場合には、加熱温度は150℃以上、あるいは170℃以上であることが好ましい。
 半導体等の保護部材として好適であることから、本組成物を硬化して得られる硬化物の25℃におけるタイプDデュロメータ硬さが50以上、あるいは60以上であることが好ましい。なお、このタイプDデュロメータ硬さは、JIS K 6253-1997「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じてタイプDデュロメータによって求められる。
 さらに、柔軟性を要求されるフレキシブル用途の半導体の封止材として好適であることから、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曲げ伸び率は2%以上、あるいは4%以上であることが好ましい。
[組成物の用途]
本組成物は、ホットメルト性を有し、溶融(ホットメルト)時のギャップフィル性、取扱い作業性および硬化性が優れているので、半導体用の封止剤やアンダーフィル剤;SiC、GaN等のパワー半導体用の封止剤やアンダーフィル剤;発光ダイオード、フォトダイオード、フォトトランジスタ、レーザーダイオード等の光半導体用の封止剤や光反射材;電気・電子用の接着剤、ポッティング剤、保護剤、コーティング剤として好適である。また、本組成物は、ホットメルト性を有するので、トランスファー成型、コンプレッション成型、あるいはインジェクション成型用の材料としても好適である。特に、成型時にモールドアンダーフィル法やウェハモールディング法を用いる半導体用の封止剤として用いることが好適である。
[硬化物の用途]
 本発明の硬化物の用途は特に制限されるものではないが、本発明組成物がホットメルト性を有し、成形性、ギャップフィル特性に優れ、かつ、硬化物は上記の室温における柔軟性、高い応力緩和特性、曲げ伸び率等を有する。このため、本組成物を硬化してなる硬化物は、半導体装置用部材として好適に利用することができ、半導体素子やICチップ等の封止材、光半導体装置の光反射材、半導体装置の接着剤・結合部材として好適に用いることができる。
 本発明の硬化物からな部材を備えた半導体装置は特に制限されるものではないが、特に、パワー半導体装置、光半導体装置およびフレキシブル回路基盤に搭載された半導体装置であることが好ましい。
 本発明の硬化性粒状シリコーン組成物、およびその製造方法を実施例と比較例により詳細に説明する。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。また、各実施例、比較例の硬化性シリコーン組成物について、軟化点、溶融粘度、成型性、成型物の反り、硬化物の曲げ伸び率、貯蔵弾性率を次のようにして測定し、表1および表2に示した。
[ホットメルト性シリコーンの軟化点]
 ホットメルト性シリコーンを25℃~100℃に設定したホットプレート上に置き、スパチュラにて状態を確認しながら液状化した温度を軟化点とした。
[硬化性粒状シリコーン組成物の軟化点]
 硬化性粒状シリコーン組成物をφ14mm×22mmの円柱状のペレットに成型した。このペレットを25℃~100℃に設定したホットプレート上に置き、100グラム重の荷重で上から10秒間押し続け、荷重を取り除いた後、該ペレットの変形量を測定した。高さ方向の変形量が1mm以上となった温度を軟化点とした。
[溶融粘度]
 ホットメルト性シリコーン及び硬化性粒状シリコーン組成物の100℃における溶融粘度を、レオメーターAR2000EX(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、せん断速度5(1/s)で測定した。
[成型性及び成型物の反り]
 硬化性粒状シリコーン組成物を、トランスファー成形機を用いて銅製のリードフレームと一体成型し、縦35mm×横25mm×高さ1mmの成形物を作製した。成型条件は、実施例1~7,9、および比較例1,2においては、金型温度を150℃、型締め時間を120秒とし、実施例8においては、金型温度を180℃、型締め時間を120秒とした。金型から成形物を取り出した後、25℃まで冷ましてから、クラックの有無やリードフレームからの剥離等の成型不良の有無を目視で確認した。
 また、成型後のリードフレームの片側をテープで水平な机に固定し、もう片側の机からの浮き上がり距離を定規を用いて測定し、成型物の反り値とした。
 [硬化物の貯蔵弾性率]
 硬化性粒状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-50℃から250℃までの貯蔵弾性率をレオメーターARES(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて測定し、25℃及び150℃における値を読み取った。
[硬化物の曲げ伸び]
 硬化性粒状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。この硬化物の曲げ伸びを、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3点曲げ試験を行い、伸び率を読み取った。
[参考例1]
 1Lのフラスコに、25℃において白色固体状で、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.80(MeViSiO1/2)0.20
で表される樹脂状オルガノポリシロキサンの55質量%-トルエン溶液 270.5g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 21.3g(前記樹脂状オルガノポリシロキサン中のビニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.5モルとなる量)、および白金の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(白金金属の含有量=約4000ppm) 0.034g(本液状混合物に対して白金金属が質量単位で10ppmとなる量)を投入し、室温で均一に攪拌した。その後、オイルバスにてフラスコ内の温度を100℃まで上げて、トルエン還流下、2時間攪拌して、上記樹脂状オルガノポリシロキサンに由来する樹脂状オルガノシロキサンと上記ジフェニルシロキサンに由来する鎖状オルガノシロキサンからなり、上記反応に関与しなかったビニル基を有するオルガノシロキサン架橋物(1)のトルエン溶液を調製した。なお、このオルガノシロキサン架橋物(1)を、FT-IRにて分析したところ、ケイ素原子結合水素原子のピークは観測されなかった。また、このオルガノシロキサン架橋物(1)の軟化点は75℃であり、その100℃での溶融粘度は700Pa・sであった。
[参考例2]
 温度計、テフロン(登録商標)製撹拌羽、および水冷コンデンサに連結し、予めトルエンを充填したディーン・スターク装置を備えた500mLの4つ口丸底フラスコに、平均単位式:
(PhSiO3/2)
(式中、nは、本オルガノポリシロキサンの重量平均分子量が1500となる正数である。)
で表されるオルガノポリシロキサンの56.5質量%-トルエン溶液 318.6gを、窒素雰囲気下で投入した。トルエンの還流温度で30分間加熱し、0.54gの水を除去した。次に、108℃まで冷却し、予め、メチルトリアセトキシシラン/エチルトリアセトキシシランのモル比1:1の混合物 4.24g(0.0187モル)と分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(重合度=181) 220g(1.614モル)とを室温で1時間反応させたメチルフェニルポリシロキサン混合物 224.24gを加えた。反応混合物を窒素雰囲気中、トルエン還流温度で2時間加熱して、さらに2.01gの水を除去した。その後、反応溶液を再度108℃まで冷却し、ビニルメチルジアセトキシシラン 11.91g(0.0633モル)を加え、トルエン還流温度でさらに1時間加熱し、1.05gの水を除去した。この反応混合物を90℃まで冷却して、脱イオン水 47.8gを加え、その後、共沸蒸留により水を除去した。この反応溶液を再度108℃まで冷却し、メチルトリアセトキシシラン/エチルトリアセトキシシランのモル比1:1の混合物 21.57g(0.0949モル)を加え、1時間還流させた後、反応混合物を90℃まで冷却して、脱イオン水 47.8gを加え、さらに、還流して共沸蒸留により水を除去した(こうした水を加えて除去する手順を2回繰り返した)。同じ水の処理を3回繰り返し、最後に、118℃で揮発分 103.6gを蒸留により除去し、この反応溶液の固形分を約70質量%に調整した。得られた生成物は、ビニル基を2モル%含有する樹脂状オルガノシロキサンブロックと直鎖状オルガノシロキサンブロックからなるオルガノシロキサンブロックコポリマーであることがわかった。また、このオルガノシロキサンブロックコポリマー(2)の軟化点は85℃であり、その100℃での溶融粘度は2800Pa・sであった。
 次に、このオルガノシロキサンブロックコポリマーの固形分濃度50質量%にした溶液 292gに、白金の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(白金金属の含有量=約4000ppm) 0.034g(本液状混合物に対して白金金属が質量単位で10ppmとなる量)を加え、室温(25℃)で均一に攪拌して、白金触媒を含有するオルガノシロキサンブロックコポリマー(2)のトルエン溶液を調製した。
[参考例3]
 1Lのフラスコに、25℃において白色固体状で、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.80(MeViSiO1/2)0.20
で表される樹脂状オルガノポリシロキサンの55質量%-トルエン溶液 270.5g、および白金の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(白金金属の含有量=約4000ppm) 0.034gを投入し、室温(25℃)で均一に攪拌して、白金金属として質量単位で10ppm含有する樹脂状オルガノポリシロキサン(3)のトルエン溶液を調製した。また、この樹脂状オルガノポリシロキサン(3)の軟化点は100℃であり、その100℃での溶融粘度は100Pa・sであった。
[参考例4]
 参考例1で調製したオルガノシロキサン架橋物(1)のトルエン溶液を40℃のスプレードライによりトルエンを除去しながら微粒子化して、真球状のホットメルト性シリコーン微粒子(1)を調製した。この微粒子を光学顕微鏡で観測したところ、粒子径が5~10μmであり、平均粒子径は7.5μmであった。
[参考例5]
 参考例1で調製したオルガノシロキサン架橋物(1)のトルエン溶液を150℃に加熱した二軸混練機に投入し、トルエンを除去し、得られたオルガノシロキサン架橋物(1)を冷やしながらボールミルにより粉砕して、不定形状のホットメルト性シリコーン微粒子(2)を調製した。この微粒子を光学顕微鏡で観測したところ、粒子径が1000~3000μmであり、平均粒子径は1500μmであった。
[参考例6]
 参考例2で調製したオルガノシロキサンブロックコポリマー(2)のトルエン溶液を40℃のスプレードライによりトルエンを除去しながら粒子化し、真球状のホットメルト性シリコーン微粒子(3)を調製した。この微粒子を光学顕微鏡で観測したところ、粒子径が5~10μmであり、平均粒子径は6.5μmであった。
[参考例7]
 参考例3で調製した樹脂状オルガノポリシロキサン(3)のトルエン溶液を40℃のスプレードライによりトルエンを除去しながら粒子化し、真球状のホットメルト性シリコーン微粒子(4)を調製した。この微粒子を光学顕微鏡で観測したところ、粒子径が5~10μmであり、平均粒子径は7.9μmであった。
[実施例1]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 89.3g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 10.7g、{シリコーン微粒子(1)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、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)、平均粒子径0.5μmの溶融シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のSP507-05)290.2g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)13.4gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例2]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 74.1g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 11.1g、粘度1,000mPa・sであり、
平均式 MeViSiO(MePhSiO)17.5SiMeVi
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メチルフェニルポリシロキサン(ビニル基の含有量=2.1質量%) 14.8g
{シリコーン微粒子(1)と分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、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)、平均粒子径0.5μmの溶融シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のSP507-05)288.9g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)14.8gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例3]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 70.2g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 11.2g、粘度1,000mPa・sであり、
平均式 MeViSiO(MePhSiO)17.5SiMeVi
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メチルフェニルポリシロキサン(ビニル基の含有量=2.1質量%) 18.6g
{シリコーン微粒子(1)と分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、および平均粒子径0.1μmの溶融シリカ(龍森社製のEMIX-100)126.3g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)26.0gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例4]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(3) 90.9g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 4.5g、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.4(HMeSiO1/2)0.6
で表される、一分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子を有する、粘度25mPa・sの分岐鎖状オルガノポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.65質量%) 4.5g
{シリコーン微粒子(3)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサンと上記オルガノポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、および平均粒子径0.5μmの溶融シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のSP507-05)290.9g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)9.1gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例5]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(4) 78.1g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 21.9g、平均単位式:
{シリコーン微粒子(4)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、および平均粒子径0.5μmの溶融シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のSP507-05)285.2g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)19.5gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例6]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 74.1g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 11.1g、粘度1,000mPa・sであり、
平均式 MeViSiO(MePhSiO)17.5SiMeVi
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メチルフェニルポリシロキサン(ビニル基の含有量=2.1質量%) 14.8g
{シリコーン微粒子(1)と分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、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)、平均粒子径0.5μmの酸化チタン(堺化学工業製のSX-3103)132.2g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)23.3gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例7]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(3) 90.9g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 4.5g、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.4(HMeSiO1/2)0.6
で表される、一分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子を有する、粘度25mPa・sの分岐鎖状オルガノポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.65質量%) 4.5g
{シリコーン微粒子(3)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサンと上記オルガノポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、および平均一次粒子径0.44μmのアルミナ(住友化学製のAES-12)286.4g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)13.6gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例8]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 66.7g、
平均式 MeViSiO(MePhSiO)17.5SiMeVi
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メチルフェニルポリシロキサン(ビニル基の含有量=2.1質量%) 33.3g、
2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン(半減期が10時間である温度が118℃である。) 1.7g、および平均粒子径0.1μmの溶融シリカ(龍森社製のEMIX-100) 124.7gおよび平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)20.0gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、白色で均一な硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[実施例9]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(2) 89.3g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 10.7g、{シリコーン微粒子(2)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、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)、平均粒子径0.5μmの溶融シリカ(新日鉄マテリアルズ マイクロン社製のSP507-05)290.2g、および平均粒子径0.04μmのフュームドシリカ(日本アエロジル社のAEROSIL50)13.4gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[比較例1]
 ホットメルト性シリコーン微粒子(1) 89.3g、式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表される、粘度5mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.6質量%) 5.4g、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.4(HMeSiO1/2)0.6
で表される、一分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子を有する、粘度25mPa・sの分岐鎖状オルガノポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.65質量%) 5.4g{シリコーン微粒子(1)中のビニル基1モルに対して、上記ジフェニルシロキサンと上記オルガノポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、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)、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) 401.8gを小型粉砕機に一括投入し、室温(25℃)で1分間攪拌を行い、均一な白色の硬化性粒状シリコーン組成物を調製した。次に、この組成物を打錠機により、打錠して、直径14mm、高さ22mmの円柱状のペレットを作製した。
[比較例2]
 平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(PhSiO2/2)0.30(PhSiO3/2)0.45(HO1/2)0.02
で表されるメチルビニルフェニルポリシロキサン 68.2g、平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)17.5SiViMe
で表されるジメチルビニルシロキシ末端ポリメチルフェニルシロキサン 9.1g、式:
(HMeSiO)SiPh
で表される1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジフェニルトリシロキサン 22.7g(上記のメチルビニルフェニルポリシロキサンおよびジメチルビニルシロキシ末端ポリメチルフェニルシロキサンのビニル基の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.15モルとなる量)、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錯体の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金属が質量単位で5.0ppmとなる量)、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)、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) 300.0g を混合して、25℃での粘度が620Pa・sであるペースト状の硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この組成物を120℃で10分間加熱したところ、25℃で粘度が測定不能な固体であり、100℃以上に加熱すると流動化するホットメルト性を有していた。この組成物を100℃以上で流動化させた後、150℃にて10分間加熱したところ、ホットメルト性は失われた。この組成物を直径14mmのテフロン(登録商標)製のチューブに注入し、120℃で10分加熱することで高さ22mmの円柱状のペレットを作成した。
 [比較例3]
 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 24.2g、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 22.5g、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) 400g、n-オクチルトリエトキシシラン 11.0g、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 11.0g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 22.5g(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 5.5g、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、25℃での粘度が340Pa・sであるペースト状の硬化性シリコーン組成物を調製した。
 [比較例4]
 平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.15(MeSiO2/2)0.15(PhSiO2/2)0.30(PhSiO3/2)0.40(HO1/2)0.04
で表されるメチルビニルフェニルポリシロキサン 55.2g、式:
(MeViSiO)
で表される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 13.8g、式:
(HMeSiO)SiPh
で表される1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジフェニルトリシロキサン 30.9g
(上記のメチルビニルフェニルポリシロキサンおよび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0.9モルとなる量)、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金属が質量単位で3.5ppmとなる量)、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)、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) 400.0gを混合して、粘度が104Pa・sであるペースト状の硬化性シリコーン組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001


Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (16)

  1. (A)軟化点が30℃以上であり、ヒドロシリル化反応性基および/またはラジカル反応性基を有するホットメルト性シリコーン微粒子、
    (B)平均粒子径10.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラー、および
    (C)硬化剤を含有してなり、
    硬化により、
    25℃における貯蔵弾性率(G')の値が2000MPa以下であり、かつ、
    150℃における貯蔵弾性率(G')の値が100MPa以下である硬化物を与えることを特徴とする、硬化性粒状シリコーン組成物。
  2. (B)成分が、軟化点を有さないか又は前記(A)成分の軟化点以下では軟化しないフィラーである、請求項1に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  3. (B)成分が、平均粒子径が5.0μm以上の粗大粒子を実質的に含まない無機フィラーである、請求項1または請求項2に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  4. (B)成分が、補強性フィラー、白色顔料、熱伝導性フィラー、導電性フィラー、蛍光体、またはこれらの少なくとも2種の混合物である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  5. (B)成分が、(b1)平均粒子径0.1μm以下の無機フィラーと(b2)平均粒子径0.1~5.0μmの無機フィラーを1/99~50/50の質量比で含有する、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  6. (A)成分が、(A)樹脂状オルガノポリシロキサン、(A)少なくとも1種のオルガノポリシロキサンを部分架橋してなるオルガノポリシロキサン架橋物、(A)樹脂状オルガノシロキサンブロックと鎖状オルガノシロキサンブロックからなるブロックコポリマー、またはこれらの少なくとも2種の混合物からなるシリコーン微粒子である、請求項1に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  7. (A)成分が、(A)成分中のケイ素原子結合有機基の10モル%以上がアリール基であり、その平均一次粒子径が1~10μmである真球状シリコーン微粒子である、請求項1または請求項6に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  8. (B)成分の含有量が、(A)成分100質量部に対して10~2000質量部である、請求項1に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  9. 硬化性粒状シリコーン組成物がペレット状またはシート状である、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物。
  10. 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物を硬化させてなる、硬化物。
  11. 請求項10に記載の硬化物の、半導体装置用部材としての使用。
  12. 請求項10に記載の硬化物を備えた半導体装置。
  13. パワー半導体装置、光半導体装置およびフレキシブル回路基盤上に実装された半導体装置から選ばれる、請求項12の半導体装置。
  14.  下記工程(I)~(III)から少なくともなる硬化物の成型方法。
    (I)請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物を(A)成分の軟化点以上に加熱して、溶融する工程;
    (II)前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を金型に注入する工程 又は 型締めにより金型に前記工程(I)で得られた硬化性シリコーン組成物を行き渡らせる工程;および
    (III)前記工程(II)で注入した硬化性シリコーン組成物を硬化する工程
  15. 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物を硬化させてなる硬化物により、半導体素子のオーバーモールド成型及びアンダーフィルを一度に行う被覆工程を含む、請求項14の硬化物の成型方法。
  16. 請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の硬化性粒状シリコーン組成物を硬化させてなる硬化物により、単独又は複数の半導体素子を搭載した半導体ウエハ基板の表面を覆い、かつ、半導体素子の間隙が当該硬化物により充填されるようにオーバーモールド成型する被覆工程を含む、請求項14の硬化物の成型方法。
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