WO2023136188A1 - スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びにフォトカプラ - Google Patents

スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びにフォトカプラ Download PDF

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WO2023136188A1
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剛 松田
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信越化学工業株式会社
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    • C08K5/544Silicon-containing compounds containing nitrogen
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    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto

Definitions

  • the present invention is for spot potting (especially photocoupler sealing), which has a small spreading property when applied to a substrate, a small change in shape before and after heat curing, and a small change in penetration of the cured product under high temperature conditions.
  • spot potting especially photocoupler sealing
  • a thixotropic silicone gel composition for spot potting
  • a cured product thereof silicone gel
  • Silicone gel has excellent properties such as electrical insulation, stability of electrical properties, and flexibility. and as a coating material to protect against mechanical damage.
  • silicone gel composition used for this purpose is intended to be used by injecting (potting) it into a case, it often has high fluidity and is placed on the control circuit board. It is not suitable for spot potting to cover only specific semiconductor elements.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3073888 proposes an addition-curable silicone gel composition containing an organopolysiloxane having 3,3,3-trifluoropropyl groups in the molecular side chains and hydrophobized silica.
  • Patent Document 2 JP-A-9-132718 proposes a two-component curable silicone composition containing an organopolysiloxane having alkenyl groups and an inorganic filler having a specific surface area of 50 to 500 m 2 /g. ing.
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 37463964 proposes an addition-curable silicone gel composition containing a branched-chain organopolysiloxane having an alkenyl group, silica powder, an epoxy compound and/or a polyhydric alcohol. ing. This composition exemplifies a low-viscosity silicone gel composition with a viscosity of 10 Pa ⁇ s or less. There is a risk of property change (hardening failure) over time.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and the spreadability when applied to a substrate such as a control circuit board is small, and the shape change before and after heat curing and the penetration of the cured product under high temperature conditions.
  • An object of the present invention is to provide a photocoupler sealed by
  • the present inventors have found a silicon atom-bonded alkenyl group-containing straight-chain compound containing a specific amount of diphenylsiloxane units ((C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 ) in the molecule.
  • the inventors have found that a product can solve the above problems, and have completed the present invention.
  • the present invention provides the following thixotropic silicone gel composition for spot potting, its cured product (silicone gel), and photocoupler.
  • B the following average composition formula (1) (wherein R 1 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and does not contain an aliphatic unsaturated bond, a is 0 or 1, and b is 0.002 to 0.002).
  • component (E) is at least one selected from isocyanuric acid derivatives represented by any of the following formulas (2) to (7).
  • Me represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group.
  • Apparent viscosities (25° C.) are measured at a rotation speed ratio of 1:10 by a method in accordance with JIS K7117, and the SVI value obtained from the following formula is 3.0 to 10.0 [1 ] or the thixotropic silicone gel composition for spot potting according to [2].
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention spreads little when applied to substrates such as various electronic substrates such as control circuit substrates, changes shape before and after heat curing, and cures under high temperature conditions. Only specific semiconductor elements such as photocouplers placed on the control circuit board are covered by potting (so-called spot potting) because the change in penetration of the object (flexibility change or stress relaxation change) is small. It is useful as a silicone gel composition for encapsulating photocouplers and the like, because it can seal the device in a desired shape.
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention contains the following components (A) to (E) as essential components.
  • the cured product of silicone gel (sometimes simply referred to as “silicone gel”) is a cured product containing organopolysiloxane as a main component and having a low cross-linking density. (1/4 cone) defined by JIS K6249 (also referred to as cone penetration) of 10 to 100. This corresponds to a rubber having such low hardness (that is, softness) and low elasticity that the measured value (rubber hardness value) is 0 in the rubber hardness measurement according to JIS K6301 and does not show an effective rubber hardness value. is different from the so-called cured silicone rubber (rubber-like elastic material).
  • the present invention will be described in detail below.
  • Component (A), organopolysiloxane is the main component (base polymer) of the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention, and contains bifunctional diorganosiloxane units (R 2 SiO 2 / (C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units (diphenylsiloxane units) as D units represented by 2 (R is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group) in all diorganosiloxane units in the main chain having 0.1 to 10 mol% in and having a silicon-bonded alkenyl group (hereinafter sometimes referred to as "silicon-bonded alkenyl group”) in one molecule, linear or branched (In the repeating structure of the bifunctional diorganosiloxane unit constituting the main chain, a trifunctional organosilsesquioxane unit (T unit represented by RSiO 3/2 , R is unsubstituted or a substituted monovalent
  • the linear organopolysiloxane means a bifunctional diorganosiloxane unit (D unit) constituting the main chain and a monofunctional triorganosiloxy unit (R 3 SiO M units represented by 1/2 , R is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group), and branched-chain organopolysiloxane means a trifunctional It consists of organosilsesquioxane units (T units), bifunctional diorganosiloxane units (D units) that make up the main chain, and monofunctional triorganosiloxy units (M units) that make up the ends of the molecular chains.
  • T units organosilsesquioxane units
  • D units bifunctional diorganosiloxane units
  • M units monofunctional triorganosiloxy units
  • organopolysiloxane having a branch inside, and may have a cyclic structure in the molecule.
  • R here include a phenyl group, an alkenyl group to be described later, and a "silicon-bonded organic group" to be described later.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 10 carbon atoms, and specific examples include vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, isobutenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, A heptenyl group and the like can be mentioned, and a vinyl group is particularly preferable.
  • the bonding position of the silicon-bonded alkenyl group in the organopolysiloxane molecule may be at the molecular chain terminal, at the molecular chain non-terminal (i.e., at the molecular chain side chain), or at both. good.
  • the content of the silicon-bonded alkenyl group is preferably 0.001 to 10 mol/100 g, more preferably 0.002 to 1 mol/100 g, particularly preferably 0.003 to 0.1. mol/100 g, more preferably 0.004 to 0.05 mol/100 g.
  • the silicon-bonded organic groups other than the silicon-bonded alkenyl groups and the phenyl groups constituting the diphenylsiloxane unit are fatty It is not particularly limited as long as it does not have an aliphatic unsaturated bond, for example, an unsubstituted or substituted carbon atom number of usually 1 to 12, preferably 1 to 10, excluding an aliphatic unsaturated bond 1 valent hydrocarbon groups, and the like.
  • Examples of the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; aryl groups (excluding phenyl groups) such as groups, xylyl groups and naphthyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and phenethyl groups; Halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and the like substituted with a halogen atom are included.
  • alkyl groups, aryl groups, and halogenated alkyl groups are preferred, methyl groups and trifluoropropyl groups are more preferred, and methyl groups are particularly preferred.
  • Component (A) organopolysiloxane has (C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units in all diorganopolysiloxane units consisting of repeating bifunctional diorganosiloxane units constituting the backbone of the molecular chain. is usually contained in an amount of 0.1 to 10 mol %, preferably 0.5 to 8 mol %, particularly preferably 1 to 6 mol %. If the content of (C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units exceeds the upper limit of the above range, the viscosity of the resulting composition will be significantly increased and the coating workability will be reduced.
  • the viscosity of component (A) at 25° C. is preferably from 100 to 100,000 mPa ⁇ s, particularly preferably from 100 to 100,000 mPa ⁇ s, because the workability of the composition and the mechanical properties of the cured product (cured product of silicone gel) are excellent. 300 to 10,000 mPa ⁇ s.
  • the viscosity can be measured by a rotational viscometer (eg, BL type, BH type, BS type, cone plate type, rheometer, etc.) (hereinafter the same).
  • a rotational viscometer eg, BL type, BH type, BS type, cone plate type, rheometer, etc.
  • the number of silicon atoms (or the degree of polymerization) in component (A) is generally 30 to 1,200, preferably 50 to 1,000, and more preferably about 80 to 800. I wish I had.
  • the degree of polymerization can be determined, for example, as the number average degree of polymerization (or number average molecular weight) in terms of polystyrene in gel permeation chromatography (GPC) analysis using toluene or the like as a developing solvent. (same as below.).
  • GPC gel permeation chromatography
  • component (A) is as follows. Dimethylsiloxane/diphenylsiloxane copolymer with both ends blocked with dimethylvinylsiloxy groups, dimethylsiloxane/methylvinylsiloxane/diphenylsiloxane copolymer with both ends blocked with dimethylvinylsiloxy groups, dimethylsiloxane/vinylmethylsiloxane/diphenyl with both ends blocked with trimethylsiloxy groups Siloxane copolymer, one-end trimethylsiloxy group/one-end dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane/diphenylsiloxane copolymer, one-end trimethylsiloxy group/one-end dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane/diphenylsiloxane/methylvinylsiloxane co-polymer Polymer, methyldivinylsiloxy group-b
  • the organopolysiloxane of component (A) may be used alone or two, as long as it satisfies the condition that component (A) as a whole has an average of at least 0.5 silicon-bonded alkenyl groups per molecule. More than one species may be used in combination.
  • the (B) component organohydrogenpolysiloxane used in the present invention is a component that acts as a cross-linking agent (curing agent) in the hydrosilylation addition curing reaction with the (A) component.
  • Component (B) is represented by the following average composition formula (1), and in one molecule, at least hydrogen atoms bonded to silicon atoms (hereinafter also referred to as “silicon-bonded hydrogen atoms” (i.e., SiH groups))
  • SiH groups silicon-bonded hydrogen atoms
  • a straight-chain organohydrogenpolysiloxane containing 3, preferably 4 to 300, more preferably 5 to 100 more specifically, an organohydrogensiloxane diorganohydrogensiloxane with triorganosiloxy groups blocked at both ends of the molecular chain).
  • Organosiloxane copolymer or diorganohydrogensiloxy group-blocked organohydrogensiloxane-diorganosiloxane copolymer at both ends of the molecular chain hydrogen atoms bonded to silicon atoms at non-terminal ends of the molecular chain (middle of the molecular chain) ( (SiH group) in the molecule, but may also have a hydrogen atom (SiH group) bonded to the silicon atom at the terminal of the molecular chain.
  • R 1 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and does not contain an aliphatic unsaturated bond, a is 0 or 1, and b is 0.002 to 0.002). is a positive number of 3, and c is a positive number of 0.1 to 0.6.
  • R 1 is the same or different monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturated bonds, and usually has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 unsubstituted Or a monovalent hydrocarbon group that does not contain a substituted aliphatic unsaturated bond is preferable, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an alkyl group such as a heptyl group; Cycloalkyl group; Aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group and naphthyl group; Aralkyl group such as benzyl group and phenethyl group; Part or all of the hydrogen atoms of these groups are chlorine atoms, fluorine atoms and bromine atoms and halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropy
  • a is 0 or 1.
  • b is 0.002 to 0.3, preferably 0.006 to 0.2, more preferably 0.013 to 0.1
  • c is 0.1 to 0.6, preferably 0.1 A positive number of ⁇ 0.4. If b is less than 0.002, a cured silicone gel with the desired penetration cannot be obtained, and if b exceeds 0.3, it is difficult to obtain a cured silicone gel with a low elastic modulus and low stress. In addition, since the surface of the cured product becomes uneven, the displacement durability of the cured product is lowered.
  • the molecular structure of component (B) is an organohydrogensiloxane-diorganosiloxane copolymer with triorganosiloxy group-blocked at both molecular chain ends or a diorganohydrogensiloxy group-blocked at both molecular chain ends. It is an organohydrogensiloxane/diorganosiloxane copolymer and can be represented by the following average molecular formula (1′).
  • c′ is an integer of 1 to 300, preferably an integer of 2 to 50, more preferably an integer of 3 to 30, and d ' is an integer of 4 to 700, preferably an integer of 6 to 280, more preferably an integer of 15 to 120, c'+d' is an integer of 5 to 998, preferably an integer of 8 to 328, more preferably 18 It is an integer of up to 148. However, it has 3 or more SiH groups in one molecule.
  • the component (B) is synthesized by a conventionally known method.
  • the viscosity of the component (B) organohydrogenpolysiloxane at 25° C. is preferably 0.1 to 5,000 mPa ⁇ s, because the workability of the composition and the optical or mechanical properties of the cured product are improved. , more preferably 0.5 to 1,000 mPa ⁇ s, and particularly preferably 2 to 500 mPa ⁇ s, which is liquid at room temperature (25° C.).
  • the number of silicon atoms (or the degree of polymerization) in one organohydrogenpolysiloxane molecule is usually 7 to 1,000, preferably 10 to 330, more preferably 20 to 150. degree.
  • the content of hydrogen atoms (SiH groups) bonded to silicon atoms is preferably 0.0005 to 0.008 mol/g, particularly preferably 0.001 to 0.006 mol/g. is g.
  • straight-chain organohydrogenpolysiloxane of component (B) include those represented by the following average compositional formula. (In each formula, Me represents a methyl group, and b and c are the same as above. However, each molecule has 3 or more SiH groups.)
  • straight-chain organohydrogenpolysiloxanes as component (B) include those represented by the following average molecular formulas.
  • Me represents a methyl group
  • c′ and d′ are the same as above
  • c′′ is an integer of 3 to 300, preferably an integer of 3 to 50, more preferably an integer of 3 to 30.
  • c′′+d′ is an integer from 7 to 998, preferably an integer from 9 to 328, more preferably an integer from 18 to 148.
  • the (B) component organohydrogenpolysiloxane may be used alone or in combination of two or more.
  • Component (B) is added in an amount of 0.01 to 3 moles of silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) in component (B) per 1 mole of silicon-bonded alkenyl groups in component (A).
  • the amount is preferably 0.05 to 2 mol, more preferably 0.1 to 1.8 mol, still more preferably 0.2 to 1.5 mol, and particularly preferably 0.3 to 1.2 mol.
  • the number of silicon-bonded hydrogen atoms in component (B) is less than 0.01 mol per 1 mol of silicon-bonded alkenyl groups in component (A), the cured silicone gel will have the desired penetration. cannot be obtained, and if the amount exceeds 3 mol, the cured product will not exhibit a gel state or the heat resistance will be lowered.
  • the component (C) used in the present invention promotes the hydrosilylation addition reaction between the silicon-bonded alkenyl groups in the component (A) and the silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) in the component (B). It is used as a catalyst for
  • the component (C) is a platinum-based curing catalyst (platinum or platinum-based compound), and known catalysts can be used. Specific examples thereof include platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified products of chloroplatinic acid, and platinum-based catalysts such as complexes of chloroplatinic acid with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols, and the like.
  • the amount of component (C) may be an effective amount as a catalyst, and can be appropriately increased or decreased depending on the desired curing speed. By mass, it ranges from 0.1 to 1,000 ppm, preferably from 1 to 300 ppm. If the blending amount is too large, the heat resistance of the resulting cured product may be lowered. On the other hand, if it is too small, the hydrosilylation addition reaction may not proceed sufficiently under the prescribed curing conditions, and a gel-like cured product may not be obtained.
  • the component (D) used in the present invention is an organosilazane, an organochlorosilane, an organoalkoxysilane, or an organopolysiloxane having only a methyl group as a monovalent hydrocarbon group bonded to a silicon atom. It is a fine powder silica having a surface area (BET adsorption method) of 50 to 500 m 2 /g, and when used in combination with the component (E) described later, imparts thixotropy to the composition before curing and spreads during application. It is an ingredient to make it smaller.
  • Such finely divided silica exhibits sufficient thixotropic properties in the composition of the present invention by interacting with component (E), which will be described later .
  • component (E) Organosilazanes, organochlorosilanes, organoalkoxysilanes having a specific surface area (BET method) of up to 400 m 2 /g and having only methyl groups as organic substituents (monovalent hydrocarbon groups) bonded to silicon atoms.
  • the surface must be hydrophobicized with organopolysiloxane.
  • dimethylpolysiloxane may be cyclic or linear.
  • finely powdered silica examples include fumed silica (dry silica), crushed silica, fused silica, crystalline silica (quartz fine powder), precipitated silica (wet silica), colloidal silica, and the like. fumed silica is preferred in terms of particle size).
  • the specific surface area (BET adsorption method) of the finely divided silica whose surface has been hydrophobized is 50 to 500 m 2 /g, preferably 50 to 400 m 2 /g. If the specific surface area is less than 50 m 2 /g, it is difficult to impart sufficient thixotropic properties to the composition, and if it exceeds 500 m 2 /g, the viscosity of the composition becomes too high and the coating workability is remarkably lowered.
  • DM-30S manufactured by Tokuyama Corp.
  • NSX-200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • CAB- O-SIL TS-610 manufactured by Cabot Corporation, USA
  • the blending amount of component (D) is in the range of 2 to 30 parts by mass, preferably 3 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the amount of component (D) is too small, the composition cannot be imparted with sufficient thixotropic properties and spreadability during application cannot be controlled. Coating workability is lowered.
  • each nitrogen atoms forming the isocyanuric acid skeleton each have one trialkoxysilyl group-substituted alkyl group on two nitrogen atoms (a total of two and/or isocyanuric acid derivatives having one alkyl group substituted with an alkenyl group or a silicon-bonded hydrogen atom (SiH group)-containing silyl group or siloxanyl group on the remaining nitrogen atom, and/or isocyanuric acid
  • a trialkoxysilyl group-substituted alkyl group in the molecule selected from isocyanuric acid derivatives having one trialkoxysilyl group-substituted alkyl group on each of the three nitrogen atoms forming the acid skeleton (total of three in the molecule) is an isocyanuric acid derivative with a specific molecular structure having at least two, and without impairing the fluidity of the composition of the present invention, together with the above component
  • isocyanuric acid skeleton on two nitrogen atoms in the three nitrogen atoms forming the isocyanuric acid skeleton, as represented by the following formulas (3) and (6); one trialkoxysilyl group-substituted alkyl group each (total of two in the molecule) and an isocyanuric acid derivative having one alkenyl group such as an allyl group on the remaining one nitrogen atom, (iii) trimethoxysilylpropyl groups, triethoxysilylpropyl groups, etc.
  • isocyanuric acid skeleton on two nitrogen atoms in the three nitrogen atoms forming the isocyanuric acid skeleton, as represented by the following formulas (4) and (7) one trialkoxysilyl group-substituted alkyl group each (total of two in the molecule), and the remaining one nitrogen atom is bonded to a silicon atom such as [dimethyl (hydrogen) siloxy] dimethylsilylpropyl group
  • Examples include isocyanuric acid derivatives having one alkyl group substituted with a hydrogen atom (SiH group)-containing silyl group or siloxanyl group.
  • the alkyl group of the trialkoxysilyl group-substituted alkyl group, the silicon-bonded hydrogen atom (SiH group)-containing silyl group or the alkyl group substituted with a siloxanyl group includes an ethyl group having 2 to 10 carbon atoms. , propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, octyl group and the like, among which propyl group is preferred.
  • alkoxy group of the trialkoxysilyl group-substituted alkyl group examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group having 1 to 10 carbon atoms. Among these, methoxy group and ethoxy group are preferred.
  • isocyanuric acid derivatives represented by the following formulas (2) to (7) as the component (E).
  • the isocyanuric acid derivative of the component (E) may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of component (E) is 0.01 to 3 parts by mass, preferably 0.05 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the amount is less than 0.01 parts by mass, the composition cannot be imparted with sufficient thixotropic properties, and if the amount exceeds 3 parts by mass, the viscosity increases and the coating workability is remarkably lowered.
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention can contain optional components within a range that does not impair the purpose of the present invention.
  • the optional components include, for example, reaction inhibitors, inorganic fillers other than component (D) above, silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) involved in the hydrosilylation addition reaction, and silicon-bonded alkenyl groups free of non-functional organopolysiloxane (so-called non-functional silicone oils such as dimethylpolysiloxane and dimethylsiloxane/diphenylsiloxane copolymer), adhesiveness imparting agents such as alkoxyorganosilanes that contribute to improving adhesiveness or adhesiveness, and heat-resistant additives agents, flame retardants, pigments, dyes, and the like.
  • the reaction inhibitor is a component for inhibiting the reaction of the composition, and specific examples thereof include acetylene-based, amine-based, carboxylic acid ester-based, and phosphite-based reaction inhibitors. be done.
  • inorganic fillers include crystalline silica other than the component (D), finely powdered silica such as precipitated silica, inorganic hollow fillers (silica hollow fillers, titanium oxide hollow fillers, etc.), silsesquioxane, and fumed dioxide.
  • Inorganic fillers such as titanium, magnesium oxide, zinc oxide, iron oxide, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, calcium carbonate, zinc carbonate, layered mica, diatomaceous earth, and glass fibers;
  • Inorganic fillers surface-hydrophobicized with organosilicon compounds such as organochlorosilane compounds, organosilazane compounds, and low-molecular-weight siloxane compounds are included.
  • silicone rubber powder, silicone resin powder, etc. may be blended.
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention can be obtained by uniformly mixing predetermined amounts of the above components (A) to (E) and other optional components.
  • the components to be mixed may be divided into two or more parts as necessary and mixed, for example, part of (A) component and (C), (D), (E It is also possible to separate and mix the part consisting of the component (A) and the part consisting of the remaining component (A) and the component (B).
  • the mixing means used here include a homomixer, a paddle mixer, a homodisper, a colloid mill, a vacuum mixing stirring mixer, and a planetary mixer. It is not particularly limited as long as it can be mixed.
  • the apparent viscosity (25° C.) is measured by a method in accordance with JIS K7117 at a rotational speed ratio of 1:10, and the apparent viscosity (25° C.) is obtained from the following formula.
  • the viscosity of the thixotropic silicone gel composition for spot potting is calculated according to JIS K7117. Apparent viscosities are measured at 25° C. with a rheometer (ARES G2, manufactured by TA Instruments) at 1 s ⁇ 1 and 10 s ⁇ 1 , and the apparent viscosities can be obtained by the following formula.
  • SVI value (Apparent viscosity at a rotation speed of 1 s -1 )/(Apparent viscosity at a rotation speed of 10 s -1 )
  • means for adjusting the SVI value (ratio of apparent viscosities) of the thixotropic silicone gel composition for spot potting to the above range include fine powder silica (component (D)) and/or isocyanuric acid derivative (( It can be achieved by appropriately adjusting the blending amount of component E).
  • the curing conditions for the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention are 23 to 150°C, particularly 50 to 130°C, and 10 minutes to 8 hours, particularly 30 minutes to 5 hours.
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention is prepared by dropping 1 g of the uncured composition onto a glass plate and allowing the composition to stand in an atmosphere of 25°C for 30 minutes. and the diameter of the cured product of the composition formed on the glass plate after the glass plate onto which 1 g of the uncured composition is dropped is left in an atmosphere of 130° C. for 30 minutes is defined as D mm, Dd is preferably 3 mm or less, particularly 2 mm or less. Here, it is preferable that this diameter is the average value of the vertical direction and the horizontal direction as two orthogonal directions. If Dd exceeds 3 mm, potting may not be possible only at desired locations.
  • finely powdered silica (component (D)) and/or isocyanuric acid derivative (component (E)) can be used to reduce the Dd to 3 mm or less. can be achieved by appropriately adjusting the blending amount of
  • the cured silicone gel obtained by curing the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention has a penetration of 10 to 100, preferably 20 to 70, as defined by JIS K6249. If the penetration is less than 10, the adhesion to the sealed substrate may be insufficient, and if it exceeds 100, the strength of the sealing gel itself may be low and cracks may be generated during heat resistance.
  • the mixing ratio of components (A) and (B) i.e., silicon-bonded alkenyl groups in component (A) can be achieved by appropriately adjusting the molar ratio of silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) in component (B) to
  • the cured silicone gel obtained by curing the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention had a penetration of 200% as defined in JIS K6249 immediately after curing. C. atmosphere for 72 hours, the rate of decrease in the penetration of the cured silicone gel as defined by JIS K6249 is preferably 20% or less, particularly 15% or less. If the rate of decrease exceeds 20%, cracks may occur in the cured product, or the adhesion to the substrate may be remarkably lowered.
  • the blending ratio of components (A) and (B) i.e., component (B) to silicon-bonded alkenyl groups in component (A) It can be achieved by appropriately adjusting the molar ratio of silicon-bonded hydrogen atoms (SiH groups) therein and/or by blending a heat resistance improver.
  • the thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention has little spreadability when applied to substrates such as various electronic substrates such as control circuit substrates, and changes in shape before and after heat curing and under high temperature conditions. Since the penetration change (flexibility change or stress relaxation change) of the cured product is small, only specific semiconductor elements such as photocouplers placed on the control circuit board are covered by potting (so-called spot potting ), and the device or the like can be sealed in a desired shape. ⁇ It is useful as a sealing material for electronic parts, especially for photocouplers.
  • the photocoupler of the present invention is sealed with a cured silicone gel obtained by curing the above-mentioned thixotropic silicone gel composition for spot potting of the present invention. It is useful in that it can suppress the occurrence of defects.
  • parts means “mass parts”
  • viscosities of the illustrated components are measured at 25°C with a rotational viscometer.
  • Me represents a methyl group.
  • the degree of polymerization indicates the number average degree of polymerization in terms of polystyrene in gel permeation chromatography (GPC) analysis using toluene as a developing solvent.
  • GPC gel permeation chromatography
  • (A) Component (A-1) Branched molecular chain terminal dimethylvinylsiloxy group/trimethylsiloxy group-blocked polysiloxane (( C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units: 2 mol % in all diorganopolysiloxane units, alkenyl group content: 0.011 mol/100 g)
  • A-2) Linear polysiloxane ((C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units: 5 mol % of all diorganopolysiloxane units, alkenyl group content: 0.005 mol/100 g)
  • the molecular chain end-blocked dimethylvinylsiloxy group/trimethylsiloxy group-blocked linear polysiloxane represented by the average molecular formula (9) has one end of the molecular chain represented by the following average molecular formula (9a) blocked with a dimethylvinylsiloxy group.
  • a linear polysiloxane [9a] having one molecular chain end blocked with a trimethylsiloxy group, and a linear polysiloxane having both molecular chain ends blocked with a trimethylsiloxy group [ 9b] and [9a]:[9b] 6:4 (molar ratio ⁇ mass ratio).
  • (A-3) Branched molecular chain terminal dimethylvinylsiloxy group/trimethylsiloxy group-blocked polysiloxane ((C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2 units: 0 mol % of all diorganopolysiloxane units, alkenyl group content: 0.012 mol/100 g) [Note]
  • the branched molecular chain end dimethylvinylsiloxy group/trimethylsiloxy group-blocked polysiloxane represented by the average molecular formula (10) has two molecular chain ends represented by the following average molecular formula (10a) with dimethylvinylsiloxy groups.
  • a linear polysiloxane [12a] having one molecular chain end blocked with a trimethylsiloxy group and a linear polysiloxane [ 12b] and [12a]:[12b] 6:4 (molar ratio ⁇ mass ratio).
  • a linear polysiloxane [13a] having one molecular chain end blocked with a trimethylsiloxy group, and a linear polysiloxane [ 13b] and [13a]:[13b] 6:4 (molar ratio ⁇ mass ratio).
  • D-1 Component (D-1) Fumed silica having a BET specific surface area of 300 m 2 /g and surface-treated with dimethyldichlorosilane (trade name: DM-30S, manufactured by Tokuyama Corporation)
  • E-3) 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • E-4) 8-glycidyloxyoctyltrimethoxysilane (trade name: KBM-4803, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • E-5) A methoxy group-containing siloxane oligomer having a methoxy group content of 28% by mass and a viscosity of 25 mPa s at 25°C (trade name: KR-500, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • Examples 1 to 4 Comparative Examples 1 to 7
  • the above components (A) to (E) were compounded and mixed as shown in Tables 1 and 2 to prepare silicone gel compositions S1 to S11.
  • the viscosity of these silicone gel compositions was measured with the rheometer described above to calculate the SVI value.
  • changes in spreadability before and after curing were checked by the method described above.
  • the heat resistance of the cured products of these silicone gel compositions was evaluated by the method described above. The above results are also shown in Tables 1 and 2.
  • the silicone gel compositions of Examples 1 to 4 satisfy the requirements of the present invention. Therefore, it is useful for spot potting on sealing elements.
  • the silicone gel since the change in penetration in an atmosphere of 200°C is small and the silicone gel has good heat resistance, cracking of the cured silicone gel is suppressed even during high-temperature operation, so the load on the sealing element is small. It has the characteristics of

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Abstract

分子中にジフェニルシロキサン単位を特定量含有するケイ素原子結合アルケニル基含有直鎖状又は分岐鎖状オルガノポリシロキサンをベースポリマーとし、特定の分子構造を有する架橋剤と、白金系硬化触媒と、疎水化処理された微粉末シリカと、トリアルコキシシリル基置換アルキル基を分子中に少なくとも2個有する特定分子構造のイソシアヌル酸誘導体とを特定の配合量で含有すると共に、硬化してJIS K6249で規定される針入度が10~100であるシリコーンゲル硬化物を与えるシリコーンゲル組成物が、制御回路基板などの各種電子基板等の基材への塗布時の広がりが小さく、かつ加熱硬化前後での形状変化及び高温条件下での硬化物の針入度変化が小さいため、制御回路基板上に載置されたフォトカプラ等の特定の半導体素子のみを被覆する(いわゆるスポットポッティングする)ことができ、当該素子等を所望の形状で封止できることから、フォトカプラ等の封止用シリコーンゲル組成物として有用である。

Description

スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びにフォトカプラ
 本発明は、基材への塗布時の広がり性が小さく、かつ加熱硬化前後での形状変化及び高温条件下での硬化物の針入度変化が小さいスポットポッティング用(特にはフォトカプラの封止に用いるスポットポッティング用)チキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物(シリコーンゲル)並びに該硬化物で封止されたフォトカプラに関する。
 シリコーンゲルは、電気絶縁性、電気特性の安定性及び柔軟性等の特性に優れており、電気・電子部品のポッティング、封止用として、IC、コンデンサー等の制御回路素子を被覆し、熱的及び機械的障害から保護するための被覆材料として使用されている。
 このような目的で使用されるシリコーンゲル組成物は、ケース内に注入(ポッティング)して使用することを想定しているため、流動性が大きいことが多く、制御回路基板上に載置された特定の半導体素子のみを被覆するスポットポッティングを行うには不適当である。
 一方で、前記のスポットポッティングが可能なチキソトロピック性を有するシリコーンゲル組成物が検討されている。特許文献1(特許第3073888号公報)では、分子鎖側鎖に3,3,3-トリフルオロプロピル基を有するオルガノポリシロキサンと、疎水化シリカを含む付加硬化型シリコーンゲル組成物が提案され、特許文献2(特開平9-132718号公報)では、アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンと、比表面積が50~500m2/gである無機質充填剤を含む二液型硬化性シリコーン組成物が提案されている。
 しかし、これらのチキソ性を有するシリコーン組成物であっても、組成物を塗布した直後はその形状が保持されるものの、加熱硬化させる工程にて広がりが生じ、その結果、目的とする制御回路基板上の特定の封止部位(特定の半導体素子近傍)以外の部分にも硬化物が塗布されてしまう問題があった。
 特許文献3(特許第3746394号公報)では、アルケニル基を有する分岐鎖状のオルガノポリシロキサンと、シリカ粉末と、エポキシ化合物及び/又は多価アルコールを含む付加硬化型のシリコーンゲル組成物が提案されている。この組成物においては、その粘度が10Pa・s以下の低粘度のシリコーンゲル組成物が例示されており、加熱硬化させる工程における形状保持性が不十分であり、また多価アルコールを使用した場合、経時での特性変化(硬化不良)を生じるおそれがある。
特許第3073888号公報 特開平9-132718号公報 特許第3746394号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、制御回路基板等の基材への塗布時の広がり性が小さく、かつ加熱硬化前後での形状変化及び高温条件下での硬化物の針入度変化が小さい、制御回路基板上に載置されたフォトカプラ等の特定の半導体素子のみをポッティングにより被覆することができる、いわゆるスポットポッティング用のチキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物並びに該硬化物により封止されたフォトカプラを提供することを目的とする。
 本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、分子中にジフェニルシロキサン単位((C652SiO2/2)を特定量含有するケイ素原子結合アルケニル基含有直鎖状又は分岐鎖状オルガノポリシロキサンをベースポリマーとし、特定の分子構造を有する架橋剤と、白金系硬化触媒と、疎水化処理された微粉末シリカと、トリアルコキシシリル基置換アルキル基を分子中に少なくとも2個有する特定分子構造のイソシアヌル酸誘導体とを特定の配合量で含有すると共に、かつ硬化してJIS K6249で規定される針入度が10~100であるシリコーンゲル硬化物を与えるシリコーンゲル組成物が、上記課題を解決し得ることを知見し、本発明をなすに至った。
 即ち、本発明は、下記のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物及びその硬化物(シリコーンゲル)並びにフォトカプラを提供するものである。
[1]
 (A)主鎖中のジオルガノシロキサン単位として、(C652SiO2/2単位を主鎖中の全ジオルガノシロキサン単位中に0.1~10モル%有し、ケイ素原子に結合したアルケニル基を0.001~10モル/100g有する直鎖状又は分岐鎖状オルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記平均組成式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R1は同一又は異種の脂肪族不飽和結合を含まない炭素原子数1~10の一価炭化水素基であり、aは0又は1であり、bは0.002~0.3の正数であり、cは0.1~0.6の正数である。)
で示され、1分子中に少なくとも3個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:前記(A)成分中のアルケニル基1モルに対し(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が0.01~3モルとなる量、
(C)白金系硬化触媒:触媒としての有効量、
(D)ケイ素原子に結合した一価炭化水素基としてメチル基のみを有するオルガノシラザン、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシランもしくはオルガノポリシロキサンにより表面が疎水化処理され、比表面積(BET吸着法)が50~500m2/gである微粉末シリカ:2~30質量部、及び
(E)イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子において、2個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計2個)と残余の1個の窒素原子上にアルケニル基又はケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)含有シリル基又はシロキサニル基で置換されたアルキル基を1個有するイソシアヌル酸誘導体、及び/又はイソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計3個)有するイソシアヌル酸誘導体:0.01~3質量部
を含有してなり、硬化して、JIS K6249で規定される針入度が10~100であるシリコーンゲル硬化物を与えるものであるスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
[2]
 (E)成分が、下記式(2)~(7)のいずれかで示されるイソシアヌル酸誘導体から選ばれる少なくとも1種である[1]に記載のスポットポッティング用シリコーンゲル組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(上記各式において、Meはメチル基、Etはエチル基を示す。)
[3]
 JIS K7117に準拠する方法により回転数比が1:10になる回転数で見掛け粘度(25℃)をそれぞれ測定し、以下の式から求められるSVI値が3.0~10.0である[1]又は[2]に記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
SVI値=(低い方の回転数における見掛け粘度)/(高い方の回転数における見掛け粘度)
[4]
 未硬化の組成物1gをガラス板上に滴下し25℃雰囲気下で30分放置した後に該組成物が形成する液滴の直径をdmmとし、前記未硬化の組成物1gを滴下したガラス板を130℃雰囲気下で30分放置した後に該ガラス板上に形成される該組成物の硬化物の直径をDmmとそれぞれ定義した場合において、D-dが3mm以下である[1]~[3]のいずれかに記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
[5]
 未硬化の組成物を硬化させてなるシリコーンゲル硬化物の硬化直後の針入度に対して、該シリコーンゲル硬化物を200℃雰囲気下で72時間放置した後の該シリコーンゲル硬化物の針入度の減少率が20%以下である[1]~[4]のいずれかに記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
[6]
 [1]~[5]のいずれかに記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物を硬化させてなるシリコーンゲル硬化物。
[7]
 [6]に記載のシリコーンゲル硬化物で封止されたフォトカプラ。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物は、制御回路基板などの各種電子基板等の基材への塗布時の広がりが小さく、かつ加熱硬化前後での形状変化及び高温条件下での硬化物の針入度変化(柔軟性変化又は応力緩和性変化)が小さいため、制御回路基板上に載置されたフォトカプラ等の特定の半導体素子のみをポッティングにより被覆する(いわゆるスポットポッティングする)ことができ、なおかつ、当該素子等を所望の形状で封止することができるため、フォトカプラ等の封止用シリコーンゲル組成物として有用である。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物は、下記の(A)~(E)成分を必須成分として含有してなるものである。なお、本発明において、シリコーンゲル硬化物(単に「シリコーンゲル」ということがある。)とは、オルガノポリシロキサンを主成分とする架橋密度の低い硬化物であって、JIS K2220のちょう度試験方法(1/4コーン)によるJIS K6249で規定される針入度(稠度(cone penetration)ともいう。)が10~100のものを意味する。これは、JIS K6301によるゴム硬度測定では測定値(ゴム硬度値)が0となり、有効なゴム硬度値を示さない程低硬度(即ち、軟らか)かつ低弾性であるものに相当し、この点において、いわゆるシリコーンゴム硬化物(ゴム状弾性体)とは別異のものである。
 以下、本発明を詳細に説明する。
[(A)成分]
 (A)成分のオルガノポリシロキサンは、本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物の主剤(ベースポリマー)であり、主鎖を構成する2官能性のジオルガノシロキサン単位(R2SiO2/2で示されるD単位、Rは非置換又は置換の1価炭化水素基)として、(C652SiO2/2単位(ジフェニルシロキサン単位)を主鎖中の全ジオルガノシロキサン単位中に0.1~10モル%有し、かつ、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基(以下、「ケイ素原子結合アルケニル基」という場合がある。)を有する、直鎖状又は分岐鎖状の(主鎖を構成する2官能性のジオルガノシロキサン単位の繰り返し構造中に、分岐点である3官能性のオルガノシルセスキオキサン単位(RSiO3/2で示されるT単位、Rは非置換又は置換の1価炭化水素基)を少量、例えば1~5個、好ましくは1~3個程度有する)オルガノポリシロキサン(即ち、分子中に特定量のジフェニルシロキサン単位を必須に有する直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン)である。
 なお、本発明において、直鎖状オルガノポリシロキサンとは、主鎖を構成する2官能性のジオルガノシロキサン単位(D単位)と分子鎖末端を構成する単官能性トリオルガノシロキシ単位(R3SiO1/2で示されるM単位、Rは非置換又は置換の1価炭化水素基)のみからなるオルガノポリシロキサンを意味し、分岐鎖状オルガノポリシロキサンとは、分岐点を構成する3官能性のオルガノシルセスキオキサン単位(T単位)、主鎖を構成する2官能性のジオルガノシロキサン単位(D単位)と分子鎖末端を構成する単官能性トリオルガノシロキシ単位(M単位)からなり、分子中に分岐を有するオルガノポリシロキサンを意味し、分子中に環状構造を有していてもよい。
 ここでいうRとしては、フェニル基、後述するアルケニル基、及び後述する「ケイ素原子結合有機基」を例示することができる。
 アルケニル基としては、炭素原子数2~10のものが好ましく、具体的には、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基等が挙げられ、特にビニル基であることが好ましい。このケイ素原子結合アルケニル基のオルガノポリシロキサン分子中における結合位置は、分子鎖末端であっても、分子鎖非末端(即ち、分子鎖側鎖)であっても、あるいはこれらの両方であってもよい。
 (A)成分中、前記ケイ素原子結合アルケニル基の含有量は、好ましくは0.001~10モル/100g、より好ましくは0.002~1モル/100g、特に好ましくは0.003~0.1モル/100g、更に好ましくは0.004~0.05モル/100gである。
 (A)成分のオルガノポリシロキサンにおいて、前記ケイ素原子結合アルケニル基及びジフェニルシロキサン単位を構成するフェニル基以外のケイ素原子に結合した有機基(以下、「ケイ素原子結合有機基」ともいう)は、脂肪族不飽和結合を有しないものであれば特に限定されず、例えば、非置換又は置換の、炭素原子数が、通常、1~12、好ましくは1~10の、脂肪族不飽和結合を除く1価炭化水素基等が挙げられる。この非置換又は置換の1価炭化水素基としては、例えば、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、ヘプチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基(フェニル基を除く);ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部又は全部が塩素原子、フッ素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換された、クロロメチル基、3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。合成の簡便さから、好ましくはアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基であり、より好ましくはメチル基、トリフロロプロピル基であり、特に好ましくはメチル基である。
 (A)成分のオルガノポリシロキサンは、分子鎖主鎖を構成する2官能性のジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる全ジオルガノポリシロキサン単位中に、(C652SiO2/2単位を、通常、0.1~10モル%、好ましくは0.5~8モル%、特に好ましくは1~6モル%含有する。(C652SiO2/2単位の含有量が上記範囲の上限を超えると、得られる組成物の粘度が著しく高くなり、塗布作業性が低下する。
 (A)成分の25℃における粘度は、組成物の作業性や硬化物(シリコーンゲル硬化物)の力学特性がより優れたものとなるので、好ましくは100~100,000mPa・s、特に好ましくは300~10,000mPa・sである。なお、本発明において、粘度は回転粘度計(例えば、BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ等)により測定できる(以下、同じ。)。また、同様の理由から、(A)成分中のケイ素原子数(又は重合度)は、通常、30~1,200個、好ましくは50~1,000個、より好ましくは80~800個程度であればよい。なお、本発明において、重合度(又は分子量)は、例えば、トルエン等を展開溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる(以下、同じ。)。
 このような(A)成分として、具体的には、下記のものが例示される。
 両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ビニルメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、片末端トリメチルシロキシ基・片末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、片末端トリメチルシロキシ基・片末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体などの分子鎖両末端トリオルガノシロキシ基封鎖ジオルガノポリシロキサンや、これらの直鎖状ジオルガノポリシロキサン中の主鎖を構成する2官能性ジオルガノシロキサン単位の1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1個又は2個が分岐構造(3官能性オルガノシルセスキオキサン単位)で置換された分岐鎖状(一部分岐を有する直鎖状)オルガノポリシロキサン等が挙げられる。
 (A)成分のオルガノポリシロキサンは、(A)成分全体としてケイ素原子結合アルケニル基を平均して1分子中に少なくとも0.5個有するという条件を満足する限りにおいて、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[(B)成分]
 本発明に使用される(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分とのヒドロシリル化付加硬化反応において、架橋剤(硬化剤)として作用する成分である。(B)成分は、下記平均組成式(1)で示され、1分子中に、ケイ素原子に結合した水素原子(以下、「ケイ素原子結合水素原子」(即ち、SiH基)ともいう)を少なくとも3個、好ましくは4~300個、より好ましくは5~100個含有する直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサン(より具体的には、分子鎖両末端トリオルガノシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンシロキサン・ジオルガノシロキサン共重合体又は分子鎖両末端ジオルガノハイドロジェンシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンシロキサン・ジオルガノシロキサン共重合体)であり、分子鎖非末端(分子鎖途中)のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を分子中に必須に有するものであるが、更に、分子鎖末端のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を併せて有するものであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、R1は同一又は異種の脂肪族不飽和結合を含まない炭素原子数1~10の一価炭化水素基であり、aは0又は1であり、bは0.002~0.3の正数であり、cは0.1~0.6の正数である。)
 上記平均組成式(1)において、R1は同一又は異種の脂肪族不飽和結合を含まない1価炭化水素基であり、炭素原子数が通常、1~10、好ましくは1~6の非置換又は置換の脂肪族不飽和結合を含まない1価炭化水素基が好ましく、例えば、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、ヘプチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部又は全部が塩素原子、フッ素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換された、クロロメチル基、3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等が挙げられ、好ましくはアルキル基、アリール基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基等である。
 上記式(1)において、aは0又は1である。更に、bは0.002~0.3、好ましくは0.006~0.2、より好ましくは0.013~0.1であり、cは0.1~0.6、好ましくは0.1~0.4の正数である。bが0.002未満では所望の針入度となるシリコーンゲル硬化物が得られず、またbが0.3を超える場合は、低弾性率かつ低応力のシリコーンゲル硬化物を得ることが困難なばかりでなく、硬化物表面に疎密が発生するため、硬化物の変位耐久性が低下する。
 上記平均組成式(1)より、(B)成分の分子構造は、分子鎖両末端トリオルガノシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンシロキサン・ジオルガノシロキサン共重合体又は分子鎖両末端ジオルガノハイドロジェンシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンシロキサン・ジオルガノシロキサン共重合体であり、下記の平均分子式(1’)で表記することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、R1、aは上記平均組成式(1)と同様であり、c’は1~300の整数、好ましくは2~50の整数、より好ましくは3~30の整数であり、d’は4~700の整数、好ましくは6~280の整数、より好ましくは15~120の整数であり、c’+d’は5~998の整数、好ましくは8~328の整数、より好ましくは18~148の整数である。但し、1分子中にSiH基を3個以上有する。)
 また、(B)成分は、従来公知の方法で合成されるものである。
 (B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの25℃における粘度は、組成物の作業性や硬化物の光学あるいは力学特性がより優れたものとなるので、好ましくは0.1~5,000mPa・s、より好ましくは0.5~1,000mPa・s、特に好ましくは2~500mPa・sの範囲を満たす、室温(25℃)で液状である範囲が望ましい。かかる粘度を満たす場合には、オルガノハイドロジェンポリシロキサン1分子中のケイ素原子数(又は重合度)は、通常、7~1,000個、好ましくは10~330個、より好ましくは20~150個程度である。
 また、(B)成分中、前記ケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)の含有量は、好ましくは0.0005~0.008モル/g、特に好ましくは0.001~0.006モル/gである。
 (B)成分の直鎖型オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、具体的には、例えば、下記の平均組成式で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(各式中、Meはメチル基を示し、b、cは上記と同じである。但し、1分子中にSiH基を3個以上有する。)
 また、(B)成分の直鎖型オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、具体的には、例えば、下記の平均分子式で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、Meはメチル基を示し、c’、d’は上記と同じであり、c”は3~300の整数、好ましくは3~50の整数、より好ましくは3~30の整数であり、c”+d’は7~998の整数、好ましくは9~328の整数、より好ましくは18~148の整数である。)
 (B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 (B)成分の添加量は、上記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)が0.01~3モル、好ましくは0.05~2モル、より好ましくは0.1~1.8モル、更に好ましくは0.2~1.5モル、特に好ましくは0.3~1.2モルとなる量である。この(B)成分中のケイ素原子結合水素原子が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、0.01モルより少なくなると、所望の針入度となるシリコーンゲル硬化物が得られず、また3モルを超えると、硬化物はゲル状を呈しなくなったり、耐熱性が低下したりする。
[(C)成分]
 本発明に使用される(C)成分は、前記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基と前記(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)とのヒドロシリル化付加反応を促進させるための触媒として使用されるものである。該(C)成分は白金系硬化触媒(白金又は白金系化合物)であり、公知のものを使用することができる。その具体例としては、白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸等のアルコール変性物;塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体などの白金系触媒が例示される。
 (C)成分の配合量は触媒としての有効量でよく、所望の硬化速度により適宜増減することができるが、通常、(A)成分及び(B)成分の合計量に対して、白金原子の質量で、0.1~1,000ppm、好ましくは1~300ppmの範囲である。この配合量が多すぎると得られる硬化物の耐熱性が低下する場合がある。また少なすぎると所定の硬化条件下においてヒドロシリル化付加反応が十分に進行せず、ゲル状硬化物が得られない場合がある。
[(D)成分]
 本発明に使用される(D)成分は、ケイ素原子に結合した一価炭化水素基としてメチル基のみを有するオルガノシラザン、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシランもしくはオルガノポリシロキサンにより表面が疎水化処理された比表面積(BET吸着法)が50~500m2/gである微粉末シリカであり、後述する(E)成分との併用により、硬化前の組成物にチキソ性を付与し、塗布時の広がり性を小さくするための成分である。かかる微粉末シリカは、後述する(E)成分との相互作用により本発明の組成物に十分なチキソ性を発現せしめるものであるが、このためには、50~500m2/g、好ましくは50~400m2/gの比表面積(BET法)を有していること、及びケイ素原子に結合した有機置換基(一価炭化水素基)としてメチル基のみを有するオルガノシラザン、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシランもしくはオルガノポリシロキサンによりその表面が疎水化処理されていることが必要である。
 上記のような表面処理剤として、具体的には、ヘキサメチルジシラザン;トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン;トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン(ここで、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、ブトキシ基等が挙げられる。);環状あるいは直鎖状のポリジメチルシロキサン等を例示することができ、これらは単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。ジメチルポリシロキサンとしては、環状でも直鎖状でもよい。
 微粉末シリカとしては、ヒュームドシリカ(乾式シリカ)、破砕シリカ、溶融シリカ、結晶性シリカ(石英微粉末)、沈降性シリカ(湿式シリカ)、コロイダルシリカ等が例示でき、望ましい比表面積(又は平均粒径)の点から、ヒュームドシリカが好ましい。
 表面が疎水化処理された微粉末シリカの比表面積(BET吸着法)は、50~500m2/gであり、好ましくは50~400m2/gである。比表面積が50m2/g未満では組成物に十分なチキソ性を付与することが困難であり、500m2/gを超えると組成物の粘度が大きくなりすぎて、塗布作業性が著しく低下する。
 このような表面が疎水化処理された微粉末シリカとしては、市販品を使用することができ、DM-30S((株)トクヤマ製)、NSX-200(日本アエロジル(株)製)、CAB-O-SIL TS-610(米国キャボットコーポレーション製)等を例示することができる。
 (D)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、2~30質量部、好ましくは3~20質量部、より好ましくは5~15質量部の範囲である。(D)成分の配合量が少なすぎると、組成物に十分なチキソ性を付与できずに塗布時の広がり性をコントロールできなくなり、また配合量が多すぎると組成物の粘度が著しく大きくなり、塗布作業性が低下する。
[(E)成分]
 本発明に使用される(E)成分は、イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子において、2個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計2個)と残余の1個の窒素原子上にアルケニル基又はケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)含有シリル基又はシロキサニル基で置換されたアルキル基を1個有するイソシアヌル酸誘導体、及び/又はイソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計3個)有するイソシアヌル酸誘導体から選ばれる、分子中にトリアルコキシシリル基置換アルキル基を少なくとも2個有する特定分子構造のイソシアヌル酸誘導体であり、本発明の組成物の流動性を損なうことなく、上記(D)成分と共に、本発明の組成物にチキソ性を付与し、塗布時の広がり性を小さくするための成分である。
 (E)成分として、より具体的には、
下記式(2)、(5)で示されるような、(i)イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子上にトリメトキシシリルプロピル基、トリエトキシシリルプロピル基等のトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計3個)有するイソシアヌル酸誘導体、
下記式(3)、(6)で示されるような、(ii)イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子において、2個の窒素原子上にトリメトキシシリルプロピル基、トリエトキシシリルプロピル基等のトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計2個)と、残余の1個の窒素原子上にアリル基等のアルケニル基を1個有するイソシアヌル酸誘導体、
下記式(4)、(7)で示されるような、(iii)イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子において、2個の窒素原子上にトリメトキシシリルプロピル基、トリエトキシシリルプロピル基等のトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計2個)と、残余の1個の窒素原子上に[ジメチル(ハイドロジェン)シロキシ]ジメチルシリルプロピル基等のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)含有シリル基又はシロキサニル基で置換されたアルキル基を1個有するイソシアヌル酸誘導体等を例示することができる。
 ここで、上記トリアルコキシシリル基置換アルキル基やケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)含有シリル基又はシロキサニル基で置換されたアルキル基のアルキル基としては、炭素原子数2~10のエチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられ、これらの中でもプロピル基が好ましい。
 また、上記トリアルコキシシリル基置換アルキル基のアルコキシ基としては、炭素原子数1~10のメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられ、これらの中でもメトキシ基、エトキシ基が好ましい。
 (E)成分としては、下記式(2)~(7)で示されるイソシアヌル酸誘導体を用いることが好ましい。なお、(E)成分のイソシアヌル酸誘導体は、1種を単独で使用しても、あるいは2種以上を混合して使用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(上記各式において、Meはメチル基、Etはエチル基を示す。)
 (E)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.01~3質量部であり、特に0.05~1質量部であることが好ましい。0.01質量部未満では組成物に十分なチキソ性を付与できず、3質量部を超えると粘度が大きくなり塗布作業性が著しく低下する。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物には、上記(A)~(E)成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で任意成分を配合することができる。この任意成分としては、例えば、反応抑制剤、上記(D)成分以外の無機質充填剤、ヒドロシリル化付加反応に関与するケイ素原子結合水素原子(SiH基)及びケイ素原子結合アルケニル基を含有しない無官能性オルガノポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体等のいわゆる無官能性のシリコーンオイル)、接着性ないしは粘着性の向上に寄与するアルコキシオルガノシラン等の接着性付与剤、耐熱添加剤、難燃付与剤、顔料、染料等が挙げられる。
 反応抑制剤は、上記組成物の反応を抑制するための成分であって、具体的には、例えば、アセチレン系、アミン系、カルボン酸エステル系、亜リン酸エステル系等の反応抑制剤が挙げられる。
 無機質充填剤としては、例えば、上記(D)成分以外の結晶性シリカ、沈降性シリカ等の微粉末シリカ、無機中空フィラー(シリカ中空フィラー、酸化チタン中空フィラー等)、シルセスキオキサン、ヒュームド二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、層状マイカ、ケイ藻土、ガラス繊維等の無機質充填剤;これらの無機質充填剤をオルガノアルコキシシラン化合物、オルガノクロロシラン化合物、オルガノシラザン化合物、低分子量シロキサン化合物等の有機ケイ素化合物で表面疎水化処理した無機質充填剤等が挙げられる。また、シリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー等を配合してもよい。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物は、上記(A)~(E)成分及びその他の任意的な成分を所定量、均一混合することによって得ることができる。その際に、混合される成分を必要に応じて2パート又はそれ以上のパートに分割して混合してもよく、例えば、(A)成分の一部及び(C)、(D)、(E)成分からなるパートと、(A)成分の残部及び(B)成分からなるパートとに分割して混合することも可能である。ここで、使用する混合手段としては、ホモミキサー、パドルミキサー、ホモディスパー、コロイドミル、真空混合攪拌ミキサー、及びプラネタリーミキサーが例示されるが、少なくとも上記(A)~(E)成分を均一に混合できるものであれば特に限定されるものではない。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物は、JIS K7117に準拠する方法により回転数比が1:10になる回転数で見掛け粘度(25℃)をそれぞれ測定し、以下の式から求められるSVI値が3.0~10.0、特に4.0~8.0であることが好ましい。見かけ粘度の比(SVI値)が3.0未満では十分なチキソ性が得られず、塗布時の広がり性が大きくなる場合があり、10.0を超えると所望の形状に塗布できない場合がある。
SVI値=(低い方の回転数における見掛け粘度)/(高い方の回転数における見掛け粘度)
 ここで、見掛け粘度の比であるSVI値の具体的な算出方法としては、スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物の粘度をJIS K7117に準拠する方法として、スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物をレオメータ(TAインスツルメント社製ARES G2)により、25℃において回転数を1s-1、10s-1としてそれぞれ見掛け粘度を測定し、この見掛け粘度を用いて下式により求めることができる。
 SVI値=(回転速度1s-1における見掛け粘度)/(回転速度10s-1における見掛け粘度)
 なお、本発明において、スポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物のSVI値(見掛け粘度の比)を上記範囲とする手段としては、微粉末シリカ((D)成分)及び/又はイソシアヌル酸誘導体((E)成分)の配合量等を適宜調整することにより達成することができる。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物の硬化条件としては、23~150℃、特に50~130℃にて10分~8時間、特に30分~5時間とすることができる。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物は、未硬化の該組成物1gをガラス板上に滴下し25℃雰囲気下で30分放置した後に該組成物が形成する液滴の直径をdmmとし、前記未硬化の組成物1gを滴下したガラス板を130℃雰囲気下で30分放置した後に該ガラス板上に形成される該組成物の硬化物の直径をDmmとそれぞれ定義した場合において、D-dが3mm以下、特に2mm以下であることが好ましい。ここで、この直径は、直交する2方向として縦方向・横方向の平均値であることが好ましい。D-dが3mmを超えると所望の箇所のみにポッティングできない場合がある。
 なお、本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物において、上記D-dを3mm以下とする手段としては、微粉末シリカ((D)成分)及び/又はイソシアヌル酸誘導体((E)成分)の配合量等を適宜調整することにより達成することができる。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物を硬化して得られたシリコーンゲル硬化物は、JIS K6249で規定される針入度が10~100、好ましくは20~70である。針入度が10未満では封止した基板との密着性が不足する場合があり、100を超えると封止ゲル自体の強度が低く耐熱時にクラックを生成する場合がある。
 なお、本発明において、上記シリコーンゲル硬化物の針入度を上記範囲とする手段としては、(A)成分と(B)成分の配合比率(即ち、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基に対する(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)のモル比)等を適宜調整することにより達成することができる。
 また、本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物を硬化して得られたシリコーンゲル硬化物は、硬化直後のJIS K6249で規定される針入度に対して、該シリコーンゲル硬化物を200℃雰囲気下で72時間放置した後の該シリコーンゲル硬化物のJIS K6249で規定される針入度の減少率が20%以下、特に15%以下であることが好ましい。上記減少率が20%を超えると硬化物中にクラックが生じたり、基板との密着性が著しく低下する場合がある。
 なお、本発明において、上記減少率を20%以下とする手段としては、(A)成分と(B)成分の配合比率(即ち、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基に対する(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)のモル比)を適宜調整することにより、及び/又は耐熱性向上剤を配合することにより達成することができる。
 本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物であれば、制御回路基板などの各種電子基板等の基材への塗布時の広がり性が小さく、かつ加熱硬化前後での形状変化及び高温条件下での硬化物の針入度変化(柔軟性変化又は応力緩和性変化)が小さいため、制御回路基板上に載置されたフォトカプラ等の特定の半導体素子のみをポッティングにより被覆する(いわゆるスポットポッティングする)ことができ、なおかつ、当該素子等を所望の形状で封止することができ、封止目的の素子のみを封止することが可能であり、フォトカプラ等のスポットポッティングを必要とする電気・電子部品、特にはフォトカプラの封止材として有用である。
[フォトカプラ]
 本発明のフォトカプラは、上述した本発明のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物を硬化してなるシリコーンゲル硬化物で封止されてなるものであり、設計通りのポッティングが可能なため、不具合品の発生を抑制できる点で有用である。
 以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において、部は質量部を示し、例示した各成分の粘度は25℃での回転粘度計による測定値を示したものである。Meはメチル基を示す。また、重合度は、トルエンを展開溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度を示す。また、シリコーンゲル組成物のSVI値、広がり性、シリコーンゲル硬化物の耐熱性は、次のように評価した。
[シリコーンゲル組成物のSVI値]
 シリコーンゲル組成物の粘度をJIS K7117に準拠する方法により測定した。即ち、シリコーンゲル組成物をレオメータ(TAインスツルメント社製ARES G2)により、25℃で回転速度比が1:10になる回転速度(1s-1と10s-1)における見掛け粘度を各々測定し、下式によりSVI値を求めた。
SVI値=(回転速度1s-1における見掛け粘度)/(回転速度10s-1における見掛け粘度)
[シリコーンゲル組成物の広がり性]
 シリコーンゲル組成物を5mlのマイクロシリンジに約5g採取し、50mm×50mmのガラス板の中央部に、1g分をゆっくり吐出した。25℃雰囲気下で30分放置後に、円形に広がったシリコーンゲル組成物の直径を直交する2方向として縦方向・横方向それぞれ測定し、その平均値を求めた。この値を硬化前の広がり性の指標とした。
 上記のシリコーンゲル組成物を塗布したガラス板を、130℃のオーブン中で30分間加熱することにより硬化させた。このとき得られたシリコーンゲル硬化物の直径を直交する2方向として縦方向・横方向それぞれ測定し、その平均値を求めた。この値を硬化時の広がり性の指標とした。上記で測定した硬化時の広がり性と硬化前の広がり性の差を求めた。
[シリコーンゲル硬化物の耐熱性]
 シリコーンゲル組成物を130℃で30分加熱して、サイズ:直径約40mm、厚さ約20mmの円筒状シリコーンゲル硬化物を得た。このときの針入度を測定し、これを硬化初期の値とした。なお、針入度はJIS K6249で規定されるJIS K2220のちょう度試験方法(1/4コーン)にて、測定を行った。上記で得られたシリコーンゲル硬化物を、200℃雰囲気下で72時間暴露し、得られたサンプルの針入度を測定した。これを200℃耐熱後の針入度とした。
(A)成分
(A-1)下記平均分子式(8)で示される、25℃における粘度が約1Pa・sである分岐鎖状の分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中2モル%、アルケニル基含有量:0.011モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(A-2)下記平均分子式(9)で示される、25℃における粘度が約0.7Pa・sの分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中5モル%、アルケニル基含有量:0.005モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[注釈]
 上記平均分子式(9)で示される分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサンは、下記平均分子式(9a)で示される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され他方の分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[9a]と、下記平均分子式(9b)で示される分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[9b]との、[9a]:[9b]=6:4(モル比≒質量比)の均一混合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(A-3)下記平均分子式(10)で示される、25℃における粘度が約0.8Pa・sである分岐鎖状の分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中0モル%、アルケニル基含有量:0.012モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[注釈]
 上記平均分子式(10)で示される分岐鎖状の分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖ポリシロキサンは、下記平均分子式(10a)で示される2個の分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された分岐鎖状ポリシロキサン[10a]と、下記平均分子式(10b)で示される2個の分子鎖末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された分岐鎖状ポリシロキサン[10b]との、[10a]:[10b]=4:6(モル比≒質量比)の均一混合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(A-4)下記平均分子式(11)で示される、25℃における粘度が約1Pa・sである分岐鎖状の分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中0モル%、アルケニル基含有量:0.011モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(A-5)下記平均分子式(12)で示される、25℃における粘度が約0.8Pa・sである分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中0モル%、アルケニル基含有量:0.004モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
[注釈]
 上記平均分子式(12)で示される分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサンは、下記平均分子式(12a)で示される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され他方の分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[12a]と、下記平均分子式(12b)で示される分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[12b]との、[12a]:[12b]=6:4(モル比≒質量比)の均一混合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(A-6)下記平均分子式(13)で示される、25℃における粘度が約0.8Pa・sである分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサン((C652SiO2/2単位:全ジオルガノポリシロキサン単位中0モル%、アルケニル基含有量:0.005モル/100g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
[注釈]
 上記平均分子式(13)で示される分子鎖末端ジメチルビニルシロキシ基・トリメチルシロキシ基封鎖直鎖状ポリシロキサンは、下記平均分子式(13a)で示される分子鎖片末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され他方の分子鎖片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[13a]と、下記平均分子式(13b)で示される分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ポリシロキサン[13b]との、[13a]:[13b]=6:4(モル比≒質量比)の均一混合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(B)成分
(B-1)下記平均分子式(14)で示される、25℃における粘度が30mPa・sのメチルハイドロジェンポリシロキサン(SiH基含有量:0.004モル/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(B-2)下記平均分子式(15)で示される、25℃における粘度が110mPa・sのメチルハイドロジェンポリシロキサン(SiH基含有量:0.006モル/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(B-3)下記平均分子式(16)で示される、25℃における粘度が20mPa・sのメチルハイドロジェンポリシロキサン(SiH基含有量:0.001モル/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(C)成分
(C-1)下記式(17)で示される分子鎖両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンを溶媒とする塩化白金酸-ビニルシロキサン錯体の溶液(白金原子含有量:1質量%)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(D)成分
(D-1)BET比表面積が300m2/gで、ジメチルジクロロシランで表面処理されたヒュームドシリカ(商品名:DM-30S、(株)トクヤマ製)
(D-2)BET比表面積が140m2/gで、トリメチルクロロシランで表面処理されたヒュームドシリカ(商品名:NSX-200、日本アエロジル(株)製)
(E)成分
(E-1)下記式(18)で示されるイソシアヌル酸誘導体
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(E-2)下記式(19)で示されるイソシアヌル酸誘導体
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(E-3)3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-403、信越化学工業(株)製)
(E-4)8-グリシジルオキシオクチルトリメトキシシラン(商品名:KBM-4803、信越化学工業(株)製)
(E-5)メトキシ基量28質量%、25℃における粘度が25mPa・sのメトキシ基含有シロキサンオリゴマー(商品名:KR-500、信越化学工業(株)製)
[実施例1~4、比較例1~7]
 上記(A)~(E)成分を表1、2の通り配合混合し、シリコーンゲル組成物S1~S11を調製した。これらのシリコーンゲル組成物の粘度を、上記に記載のレオメータにて測定し、SVI値を算出した。また、これらのシリコーンゲル組成物について、上述した方法により硬化前後における広がり性の変化を確認した。更に、これらのシリコーンゲル組成物の硬化物について、上述した方法により、耐熱性を評価した。以上の結果を表1、2に併記する。
 表1、2に示すように、実施例1~4のシリコーンゲル組成物は、本発明の要件を満たすものであり、チキソ性を有するシリコーンゲル組成物で、加熱硬化時における広がり性がほとんどないため、封止素子に対するスポットポッティングに有用である。また、200℃雰囲気下における針入度変化が小さく、良好な耐熱性を有しているため、高温動作時においてもシリコーンゲル硬化物のクラックの生成が抑えられるため、封止素子に対する負荷が小さいという特徴を併せ持つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
*:(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対する(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)のモル量
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
*:(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対する(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(SiH基)のモル量

Claims (7)

  1.  (A)主鎖中のジオルガノシロキサン単位として、(C652SiO2/2単位を主鎖中の全ジオルガノシロキサン単位中に0.1~10モル%有し、ケイ素原子に結合したアルケニル基を0.001~10モル/100g有する直鎖状又は分岐鎖状オルガノポリシロキサン:100質量部、
    (B)下記平均組成式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1は同一又は異種の脂肪族不飽和結合を含まない炭素原子数1~10の一価炭化水素基であり、aは0又は1であり、bは0.002~0.3の正数であり、cは0.1~0.6の正数である。)
    で示され、1分子中に少なくとも3個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:前記(A)成分中のアルケニル基1モルに対し(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が0.01~3モルとなる量、
    (C)白金系硬化触媒:触媒としての有効量、
    (D)ケイ素原子に結合した一価炭化水素基としてメチル基のみを有するオルガノシラザン、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシランもしくはオルガノポリシロキサンにより表面が疎水化処理され、比表面積(BET吸着法)が50~500m2/gである微粉末シリカ:2~30質量部、及び
    (E)イソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子において、2個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計2個)と残余の1個の窒素原子上にアルケニル基又はケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)含有シリル基又はシロキサニル基で置換されたアルキル基を1個有するイソシアヌル酸誘導体、及び/又はイソシアヌル酸骨格を形成する3個の窒素原子上にトリアルコキシシリル基置換アルキル基をそれぞれ1個ずつ(分子中に合計3個)有するイソシアヌル酸誘導体:0.01~3質量部
    を含有してなり、硬化して、JIS K6249で規定される針入度が10~100であるシリコーンゲル硬化物を与えるものであるスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
  2.  (E)成分が、下記式(2)~(7)のいずれかで示されるイソシアヌル酸誘導体から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のスポットポッティング用シリコーンゲル組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (上記各式において、Meはメチル基、Etはエチル基を示す。)
  3.  JIS K7117に準拠する方法により回転数比が1:10になる回転数で見掛け粘度(25℃)をそれぞれ測定し、以下の式から求められるSVI値が3.0~10.0である請求項1又は2に記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
    SVI値=(低い方の回転数における見掛け粘度)/(高い方の回転数における見掛け粘度)
  4.  未硬化の組成物1gをガラス板上に滴下し25℃雰囲気下で30分放置した後に該組成物が形成する液滴の直径をdmmとし、前記未硬化の組成物1gを滴下したガラス板を130℃雰囲気下で30分放置した後に該ガラス板上に形成される該組成物の硬化物の直径をDmmとそれぞれ定義した場合において、D-dが3mm以下である請求項1~3のいずれか1項に記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
  5.  未硬化の組成物を硬化させてなるシリコーンゲル硬化物の硬化直後の針入度に対して、該シリコーンゲル硬化物を200℃雰囲気下で72時間放置した後の該シリコーンゲル硬化物の針入度の減少率が20%以下である請求項1~4のいずれか1項に記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のスポットポッティング用チキソ性シリコーンゲル組成物を硬化させてなるシリコーンゲル硬化物。
  7.  請求項6に記載のシリコーンゲル硬化物で封止されたフォトカプラ。
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