JP6672123B2 - Curable silicone resin composition - Google Patents
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Description
本発明は硬化性シリコーン樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a curable silicone resin composition.
今日までに、縮合硬化性オルガノポリシロキサンは、接着剤、防水防湿コーティング材、電気絶縁膜、建築用シーリング材などの用途に広く利用されている。また近年では、その高い耐熱性と耐光性、透明性などの観点から、光ダイオード(LED)の封止材としての利用が注目されている。そのような工業的な用途では樹脂の硬化速度が重要であるが、縮合硬化性オルガノポリシロキサンは付加硬化性オルガノポリシロキサンに比べて反応性が低いため生産性に劣る。また、反応性を向上させるために多量の縮合触媒を用いると、シリコーン樹脂の劣化も加速してしまうため、シリコーン樹脂本来の高い耐熱性や耐光性を発揮できないという問題がある。さらには、触媒自体が色を帯びていることや、劣化により触媒が色を呈することがあり、透明性が重要な分野には不適な触媒も多い。 To date, condensation-curable organopolysiloxanes have been widely used in applications such as adhesives, waterproof and moisture-proof coatings, electrical insulating films, and building sealants. In recent years, from the viewpoints of high heat resistance, light resistance, transparency, and the like, utilization as a sealing material for a photodiode (LED) has been attracting attention. In such industrial applications, the curing speed of the resin is important, but the productivity of the condensation-curable organopolysiloxane is inferior to that of the addition-curable organopolysiloxane due to its low reactivity. In addition, when a large amount of condensation catalyst is used to improve the reactivity, the deterioration of the silicone resin is accelerated, so that there is a problem that the inherent high heat resistance and light resistance of the silicone resin cannot be exhibited. Further, the catalyst itself may be colored, or the catalyst may exhibit color due to deterioration, and many catalysts are unsuitable for fields where transparency is important.
縮合硬化性オルガノポリシロキサンの改良、実用化についてはこれまでに様々な試みが行われている。例えば、特許文献1には、1分子内にシラノール基を2個以上有するオルガノポリシロキサン及び1分子内に2個以上のケイ素原子結合アルコキシ基を有するオルガノポリシロキサンに、アルミニウムや亜鉛の金属触媒に加え、リン酸エステルやホウ素化合物の縮合触媒を加えることによって、硬化速度の向上を図りながら、樹脂の劣化を最小限にすることが記載されている。また、特許文献2には、テトラアルコキシシランまたはトリアルコキシシランの部分加水分解物と両末端シラノール基含有直鎖状オルガノポリシロキサンに揮発性のアミン触媒を加えて硬化させることで、硬化物中に残存する触媒を低減させることが記載されている。さらには、特許文献3には、あらかじめ縮合性オルガノポリシロキサンの分子量を高分子量化しておくことで、少ない反応回数でゲル化を達成させることが記載されている。 Various attempts have been made to improve and commercialize condensation-curable organopolysiloxanes. For example, Patent Document 1 discloses an organopolysiloxane having two or more silanol groups in one molecule and an organopolysiloxane having two or more silicon-bonded alkoxy groups in one molecule, and a metal catalyst such as aluminum or zinc. In addition, it describes that by adding a condensation catalyst of a phosphoric acid ester or a boron compound, the deterioration of the resin is minimized while improving the curing speed. In addition, Patent Document 2 discloses that a partially hydrolyzed product of tetraalkoxysilane or trialkoxysilane and a linear organopolysiloxane containing silanol groups at both ends are cured by adding a volatile amine catalyst to the cured product. It is described that the remaining catalyst is reduced. Further, Patent Document 3 describes that gelation can be achieved with a small number of reactions by increasing the molecular weight of the condensable organopolysiloxane in advance.
また、縮合硬化型オルガノポリシロキサン樹脂は一般的に硬化速度が遅く、連続成型に不向きであるという問題や、硬化時にアウトガスを発生するために成型物の中にボイドが残りやすいという問題がある。そのため、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成型装置により成型されるレンズやLED素子の封止材(成型物)において用いられる硬化性ポリオルガノシロキサン樹脂組成物はほぼ付加硬化型である(特許文献4、5、6、及び7)。また、特許文献8に記載のように、未硬化時に液体よりも固体ほうが取扱いが容易であり成型する上で好まれるが、未硬化時に固体とするためには架橋密度が高くなくてはならず、結果として硬化後に得られる硬化物は硬く、脆いものになってしまう。 In addition, condensation-curable organopolysiloxane resins generally have a low curing rate and are not suitable for continuous molding, and also have a problem that voids are likely to remain in molded products due to generation of outgas during curing. Therefore, the curable polyorganosiloxane resin composition used in a lens or an LED element sealing material (molded product) molded by a molding apparatus such as a transfer mold, a compression mold, and an injection mold is almost an addition-curable type (patented). References 4, 5, 6, and 7). Further, as described in Patent Document 8, solids are easier to handle than liquids when they are not cured and are preferred for molding. However, in order to be solids when they are not cured, the crosslink density must be high. As a result, the cured product obtained after curing becomes hard and brittle.
上述のように硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物は、成形性とともに高い耐熱性や耐光性を要求される分野では未だ満足できるものではなかった。例えば、特許文献1〜3に記載の縮合硬化性樹脂組成物は、上記したように、硬化時に放散ガスを大量に発生するため成型に不向きである。また、特許文献4〜8に記載の付加硬化性樹脂組成物から得られる硬化物は炭素−炭素結合を有するため、LEDの封止材のような高い信頼性を求められる分野では耐熱性及び耐光性が不十分である。 As described above, the curable organopolysiloxane resin composition has not been satisfactory in the field where high heat resistance and light resistance are required as well as moldability. For example, as described above, the condensation-curable resin compositions described in Patent Documents 1 to 3 are not suitable for molding because a large amount of gas is generated during curing. Moreover, since the cured products obtained from the addition-curable resin compositions described in Patent Documents 4 to 8 have a carbon-carbon bond, heat resistance and light resistance are required in fields requiring high reliability, such as LED sealing materials. Insufficiency.
本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、25℃で固体または半固体である硬化性樹脂組成物であり、室温で取扱いが容易であり、硬化が速く、硬化時に発生するガスの量が少なく、且つ、耐熱性及び耐光性に優れる硬化物を与える硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a curable resin composition that is solid or semi-solid at 25 ° C., is easy to handle at room temperature, cures quickly, and reduces the amount of gas generated during curing. An object of the present invention is to provide a curable resin composition which gives a cured product having a small amount and excellent heat resistance and light resistance.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、(A)1気圧下で30〜250℃の範囲内に融点または軟化点を有し、ひとまとまりの(R1 2SiO2/2)単位を分子内に少なくとも1個有する分岐鎖状有機ケイ素化合物と、(B)25℃で固体状の環状オルガノポリシロキサンと特定の触媒を含む、25℃で固体又は半固体状の樹脂組成物が、室温でのハンドリング性に優れ、且つ、加熱により速やかに硬化して高い耐熱性及び耐光性を有する硬化物を与えることを見出した。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, (A) has a melting or softening point in the range of 30 to 250 ° C. under 1 atm, of human unity (R 1 2 SiO 2 / 2 ) A solid or semi-solid resin composition at 25 ° C. comprising a branched organosilicon compound having at least one unit in the molecule, (B) a cyclic organopolysiloxane solid at 25 ° C. and a specific catalyst. It has been found that the product is excellent in handling properties at room temperature and is quickly cured by heating to give a cured product having high heat resistance and light resistance.
尚、本発明において25℃において半固体とは、25℃である程度の流動性を有するが極めて高粘稠を有し25℃で回転粘度計による粘度測定が困難であるもの、あるいは25℃で固体状態ではないが流動性を有しない程度の形状保持性を有するものをいう。 In the present invention, a semi-solid at 25 ° C. refers to a substance which has a certain degree of fluidity at 25 ° C. but has a very high viscosity and is difficult to measure viscosity at 25 ° C. with a rotational viscometer, or a solid at 25 ° C. It is not in a state, but has a shape retaining property that does not have fluidity.
すなわち本発明は、
(A)760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点または軟化点を有し、(R1 2SiO2/2)単位が2つ以上連続する構造を分子内に少なくとも1個有する分岐鎖状オルガノポリシロキサン
(式中、R1は互いに独立に、炭素数1〜12の置換または非置換の一価炭化水素基であり、但し、シロキサン繰返し単位の合計モルに対し10mol%以上がシクロシロキサンを形成している構造を含まない)
100質量部
(B)760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点を有する環状オルガノポリシロキサン
5〜200質量部、及び
(C)アミン、及び、シラザン結合(Si−NR2)、アンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R4)、及び金属シリコネート結合(SiO−M)の少なくとも1種を1個以上有する有機又は無機ケイ素化合物(Rは互いに独立に、水素原子、または炭素数1〜12の一価炭化水素基であり、Mはアルカリ金属原子である)から選ばれる1種以上
(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.05〜30質量部
を含む硬化性シリコーン樹脂組成物を提供する。
That is, the present invention
(A) has a melting or softening point in the range of 30 to 250 ° C. at 760 mmHg, branched organo (R 1 2 SiO 2/2) units having at least one structure in which successive two or more in a molecule in the polysiloxane (wherein, R 1, independently of one another, Ri substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon radical der having 1 to 12 carbon atoms, provided that more than 10 mol% relative to the total moles of siloxane repeating units is a cyclosiloxane Not including the forming structure )
100 parts by mass (B) cyclic organopolysiloxane having a melting point in the range of 30 to 250 ° C. at 760 mmHg
5-200 parts by weight, and (C) an amine, and, silazane bonds (Si-NR 2), ammonium siloxanolate structure (SiO - N + R 4) , and the metal siliconate at least one bond (SiO-M) At least one selected from organic or inorganic silicon compounds having one or more (R is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and M is an alkali metal atom)
Provided is a curable silicone resin composition containing 0.05 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B).
なお、融点とは固体が加熱により液体になる温度である。軟化点とは、固体または半固体であり一定の融点を有さない物質について、該物質が加熱により変形、軟化を起こし始める温度である。本発明における融点及び軟化点は、760mmHg下にて、示差走査熱量計(DSC)によって測定された融解ピークトップの温度である。より詳細には、10mgの試料を760mmHg下、20℃/分の条件で昇温することで測定された融解ピークトップの温度である。 The melting point is a temperature at which a solid becomes a liquid by heating. The softening point is a temperature at which a substance which is solid or semi-solid and does not have a certain melting point starts to be deformed and softened by heating. The melting point and softening point in the present invention are the temperature of the melting peak top measured by a differential scanning calorimeter (DSC) under 760 mmHg. More specifically, it is the temperature of the melting peak top measured by raising the temperature of a 10 mg sample at 760 mmHg at 20 ° C./min.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、Si−O−Si結合の切断及び再結合による平衡化重縮合反応により硬化する。そのため硬化時に発生するガスが少なく、且つ、硬化速度が速い。また、付加反応型でないため得られる硬化物は炭素−炭素結合を有さない。さらに、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は760mmHg下、30〜250℃の範囲内に融点または軟化点を有する。すなわち、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は25℃で固体または半固体である。25℃において固体又は半固体であることで、該組成物は未硬化時のハンドリング性に優れ、加熱成型時に十分に液状化または軟化することで複雑な形状にも成型することができる。特に、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物をシート状又はタブレット状に成型することによって、半導体装置の封止等を容易に行うことができる。また得られる硬化物は(R1 2SiO2/2)単位を多く含むことから伸びのあるゴム状となる。 The curable silicone resin composition of the present invention is cured by an equilibrium polycondensation reaction by breaking and recombining Si—O—Si bonds. Therefore, less gas is generated at the time of curing, and the curing speed is high. In addition, since the cured product is not an addition reaction type, the obtained cured product has no carbon-carbon bond. Further, the curable silicone resin composition of the present invention has a melting point or softening point within a range of 30 to 250 ° C. under 760 mmHg. That is, the curable silicone resin composition of the present invention is solid or semi-solid at 25 ° C. By being solid or semi-solid at 25 ° C., the composition has excellent handling properties when uncured, and can be molded into a complicated shape by being sufficiently liquefied or softened during heat molding. In particular, by molding the curable silicone resin composition of the present invention into a sheet or a tablet, a semiconductor device can be easily sealed. The cured product obtained becomes rubbery with elongation because they contain a large amount of (R 1 2 SiO 2/2) units.
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
[(A)分岐鎖状オルガノポリシロキサン] [(A) Branched-chain organopolysiloxane]
本発明における上記(A)成分は760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点または軟化点を有する分岐鎖状オルガノポリシロキサンであり、50〜200℃の範囲内に融点または軟化点を有することが好ましく、さらに好ましくは70〜180℃の範囲内に融点または軟化点を有するのがよい。これは本発明における分岐鎖状オルガノポリシロキサンが760mmHg下、25℃において固体または半固体であることを意味する。半固体の定義は上記した通りである。特には、25℃において固体であることが好ましく、上記した温度範囲内に融点を有することが好ましい。上記(A)成分は(R1 2SiO2/2)単位が2個以上連続する構造を分子中に少なくとも1個有することを必須とする分岐鎖状オルガノポリシロキサンである。従って、該オルガノポリシロキサンは(R1SiO3/2)単位及び/又は(SiO4/2)単位の1以上を有する。(R1 2SiO2/2)単位が2個以上連続する構造とは、好ましくは2〜1000個の(R1 2SiO2/2)が連続しているのがよい。 The component (A) in the present invention is a branched organopolysiloxane having a melting point or softening point in the range of 30 to 250 ° C at 760 mmHg, and may have a melting point or softening point in the range of 50 to 200 ° C. It preferably has a melting point or softening point in the range of 70 to 180 ° C. This means that the branched organopolysiloxane in the present invention is solid or semi-solid at 760 mmHg and 25 ° C. The definition of semi-solid is as described above. In particular, it is preferably solid at 25 ° C. and has a melting point within the above-mentioned temperature range. Component (A) is a branched-chain organopolysiloxane containing, as essential to have at least one structural successive (R 1 2 SiO 2/2) units 2 or more in the molecule. Thus, the organopolysiloxane has one or more (R 1 SiO 3/2 ) units and / or (SiO 4/2 ) units. The (R 1 2 SiO 2/2) units is two or more successive structures, and it is preferably of 2 to 1000 amino (R 1 2 SiO 2/2) are continuous.
オルガノポリシロキサンが(R1 2SiO2/2)単位が2個以上連続する構造を有することにより、後述する(C)成分によりシロキサン結合の開裂及び再結合(すなわち、平衡化反応)が容易に行われ、硬化反応をより速やかに行うことができる。 By organopolysiloxane is (R 1 2 SiO 2/2) units having a structure that two or more successive, cleavage and recombination of siloxane bonds by later-described component (C) (i.e., equilibration reaction) easily And the curing reaction can be performed more quickly.
該分岐鎖状オルガノポリシロキサンは好ましくは、(R1SiO3/2)単位[T単位]及び/又は(SiO4/2)単位[Q単位]を分子中に合計3〜500個有する。また(R1 3SiO1/2)単位[M単位]を0〜500個、及び連続していない(R1 2SiO2/2)単位[D単位]を0〜500個で有してもよい。 The branched-chain organopolysiloxane preferably has a total of 3 to 500 (R 1 SiO 3/2 ) units [T units] and / or (SiO 4/2 ) units [Q units] in the molecule. The (R 1 3 SiO 1/2) 0~500 pieces of unit [M Units, and not continuous (R 1 2 SiO 2/2) units have at 0-500 pieces of [D Units Good.
(A)成分は好ましくは、下記一般式(1)で表されるオルガノポリシロキサンである。
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b[(R1 2SiO2/2)m]b’(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(O1/2R2)e (1)
(R1は互いに独立に、水素原子、または置換または非置換の、炭素数1〜12の一価炭化水素基であり、R2は互いに独立に、水素原子、または炭素数1〜6の、酸素原子を有してよい一価炭化水素基であり、aは0〜500の整数であり、bは0〜500の整数であり、mは10〜1,000の整数であり、b’は1〜100の整数であり、cは0〜500の整数であり、dは0〜500の整数であり、c+dは3〜500であり、eは0〜100の整数であり、上記括弧内に示されるシロキサン単位はランダムに結合していてもブロック単位を形成していてもよい。上記[(R1 2SiO2/2)m]において括弧内のシロキサン単位がm個連続して結合しており、及び、上記(R1 2SiO2/2)bの括弧内に示されるシロキサン単位は連続せずにランダムに結合している)。
The component (A) is preferably an organopolysiloxane represented by the following general formula (1).
(R 1 3 SiO 1/2) a (R 1 2 SiO 2/2) b [(R 1 2 SiO 2/2) m] b '(R 1 SiO 3/2) c (SiO 4/2) d (O 1/2 R 2 ) e (1)
(R 1 is independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 is independently a hydrogen atom or a 1 to 6 carbon atom, A monovalent hydrocarbon group which may have an oxygen atom, a is an integer of 0 to 500, b is an integer of 0 to 500, m is an integer of 10 to 1,000, and b 'is An integer of 1 to 100, c is an integer of 0 to 500, d is an integer of 0 to 500, c + d is 3 to 500, e is an integer of 0 to 100, and siloxane units represented may form a block be bonded randomly. the [(R 1 2 SiO 2/2) m] siloxane units in the parentheses in the attached to the m continuously cage, and, as shown above (R 1 2 SiO 2/2) b in parentheses Shi Loxane units are not continuous but are randomly linked).
上記式(1)においてR1は、互いに独立に、水素原子または、置換又は非置換の、炭素数1〜12、好ましくは1〜6の一価炭化水素である。該一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、ヘキシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、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、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子又はシアノ基で置換したもの、また(メタ)アクリルオキシ基、グリシジルオキシ基、メルカプト基、アミノ基等で置換したもの、例えばトリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基;β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、3−メタクリルオキシプロピル基、3−グリシジルオキシプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−アミノプロピル基が例示される。中でもメチル基もしくはフェニル基であることが好ましい。R3は互いに独立に、水素原子または炭素数1〜6、好ましくは1〜3の一価炭化水素基であり、例えば水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基及びヘキシル基等のアルキル基;メトキシメチル基、メトキシエチル基及びエトキシメチル基等のアルコキシアルキル基であり、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基であることが好ましい。 In the above formula (1), R 1 is independently of each other a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Aralkyl groups such as benzyl group, phenylethyl group and phenylpropyl group; part or all of the hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine and chlorine or cyano groups Those substituted with a (meth) acryloxy group, a glycidyloxy group, a mercapto group, an amino group or the like, for example, a halogenated monovalent hydrocarbon group such as a trifluoropropyl group or a chloropropyl group; a β-cyanoethyl group; cyanoalkyl group such as γ-cyanopropyl group, 3-methacryloxypropyl group, 3-glycidyloxy Examples thereof include a propyl group, a 3-mercaptopropyl group, and a 3-aminopropyl group. Among them, a methyl group or a phenyl group is preferable. R 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6, preferably 1 to 3 carbon atoms, for example, a hydrogen atom; methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl and hexyl An alkyl group such as a group; an alkoxyalkyl group such as a methoxymethyl group, a methoxyethyl group and an ethoxymethyl group, and preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group.
上記式(1)において、aは0〜500の整数であり、好ましくは0〜300の整数であり、bは0〜500の整数であり、好ましくは0〜300の整数であり、mは10〜1,000の整数であり、好ましくは15〜750の整数、さらに好ましくは20〜500の整数であり、b’は1〜100の整数であり、好ましくは1〜75の整数であり、さらに好ましくは1〜50の整数であり、cは0〜500の整数であり、好ましくは0〜300の整数であり、dは0〜500の整数であり、好ましくは0〜300の整数である。c+dは3〜500であり、好ましくは5〜300であり、eは0〜100の整数であり、好ましくは0〜50の整数である。上記式(1)において括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されるものでない。上記の通り、本発明のオルガノポリシロキサン(A)は、(R1 2SiO2/2)単位が2個以上連続する構造を分子中に少なくとも1つ有することが必要である。 In the above formula (1), a is an integer of 0 to 500, preferably an integer of 0 to 300, b is an integer of 0 to 500, preferably an integer of 0 to 300, and m is 10 An integer of ~ 1,000, preferably an integer of 15 ~ 750, more preferably an integer of 20 ~ 500, b 'is an integer of 1 ~ 100, preferably an integer of 1 ~ 75, Preferably, it is an integer of 1 to 50, c is an integer of 0 to 500, preferably an integer of 0 to 300, and d is an integer of 0 to 500, preferably an integer of 0 to 300. c + d is 3 to 500, preferably 5 to 300, and e is an integer of 0 to 100, preferably 0 to 50. In the above formula (1), the bonding order of each siloxane unit shown in parentheses is not limited. As described above, the organopolysiloxane (A) of the present invention, it is necessary to have at least one structural successive (R 1 2 SiO 2/2) units 2 or more in the molecule.
上記のような(R1 2SiO2/2)単位が2個以上連続する構造を有するオルガノポリシロキサンは、ハロゲン化シランやアルコキシシランを加水分解縮合させることによって得られる他、環状シロキサンのシロキサン結合を酸、アルカリの存在下で開裂させて重合することでも得られる。(A)オルガノポリシロキサンは上記のようにして得られた連続する(R1 2SiO2/2)単位とハロゲン化シランやアルコキシシランを加水分解縮合することによって合成することができる。またその他の公知の方法によって合成することもできるし、市販のものを用いても良い。 Organopolysiloxane having the structure above-described (R 1 2 SiO 2/2) units is two or more successive, besides obtainable by hydrolytic condensation of halogenated silane or alkoxysilane, siloxane bonds cyclic siloxanes Can also be obtained by cleaving in the presence of an acid or alkali to polymerize. (A) organopolysiloxane may be synthesized by hydrolytic condensation of a successive (R 1 2 SiO 2/2) units and a halogenated silane or an alkoxysilane obtained as described above. Further, it can be synthesized by other known methods, or a commercially available product may be used.
[(B)環状オルガノポリシロキサン]
(B)成分は760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点を有する環状オルガノポリシロキサンであり、50〜200℃の範囲内に融点を有することが好ましく、さらに好ましくは60〜180℃の範囲内に融点を有するのがよい。これは、該環状オルガノポリシロキサンが760mmHg下、25℃において固体であることを意味する。該環状オルガノポリシロキサンは従来公知のものであってよい。(B)成分と(A)成分が硬化時にSi−O−Si結合の開環及び再結合(平衡化)することにより、該組成物は硬化し、(R1 2SiO2/2)単位が多く含まれた硬化物が得られる。該硬化物は特にはゴム状である。
[(B) Cyclic organopolysiloxane]
The component (B) is a cyclic organopolysiloxane having a melting point in the range of 30 to 250 ° C at 760 mmHg, preferably having a melting point in the range of 50 to 200 ° C, more preferably in the range of 60 to 180 ° C. Preferably have a melting point. This means that the cyclic organopolysiloxane is solid at 25 ° C. under 760 mmHg. The cyclic organopolysiloxane may be a conventionally known one. By the component (B) and component (A) ring-opening and re-SiO-Si bonds bonds (equilibrated) at the time of curing, the composition is cured, the (R 1 2 SiO 2/2) units A cured product containing a large amount is obtained. The cured product is particularly rubbery.
好ましくは下記一般式(2)で表される環状オルガノポリシロキサンである。
該環状オルガノポリシロキサンとしては、例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、1,1−ジフェニル−3,3,5,5−テトラメチルシクロトリシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−5,5−ジメチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラフェニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3,7,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン、デカフェニルシクロペンタシロキサン、及びドデカフェニルシクロヘキサシロキサンなどが挙げられる。中でも反応性の観点から、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、及び1,1−ジフェニル−3,3,5,5−テトラメチルシクロトリシロキサンが好ましい。 Examples of the cyclic organopolysiloxane include hexamethylcyclotrisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-triphenylcyclotrisiloxane, hexaphenylcyclotrisiloxane, 1,1-diphenyl-3, 3,5,5-tetramethylcyclotrisiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-5,5-dimethylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetraphenyl-1,3,5,7 -Tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3,7,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, octaphenylcyclotetrasiloxane, decaphenylcyclopentasiloxane, and dodecaphenylcyclohexasiloxane And the like. Above all, from the viewpoint of reactivity, hexamethylcyclotrisiloxane and 1,1-diphenyl-3,3,5,5-tetramethylcyclotrisiloxane are preferable.
(B)成分の量は(A)成分100質量部に対して5〜200質量部であり、好ましくは7.5〜100質量部、さらに好ましくは10〜50質量部である。(B)成分の量が少なすぎると硬化物が脆くなる恐れがある。また(B)成分の量が多すぎると硬化物表面の粘着性が高くなり、成型時に金型から離型できなくなる恐れがある。 The amount of the component (B) is 5 to 200 parts by mass, preferably 7.5 to 100 parts by mass, and more preferably 10 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A). If the amount of the component (B) is too small, the cured product may become brittle. On the other hand, if the amount of the component (B) is too large, the tackiness of the surface of the cured product becomes high, and there is a possibility that the cured product cannot be released from the mold.
[(C)硬化触媒]
(C)成分は、アミン、及び、シラザン結合(Si−NR2)、アンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R4)、及び金属シリコネート結合(SiO−M)の少なくとも1種を、1個以上有する有機ケイ素化合物(Rは互いに独立して、水素原子または炭素数1〜12の一価炭化水素基であり、Mはアルカリ金属原子である)から選ばれる1種以上である。これら化合物は、上記硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化触媒として機能する。以下、各々の化合物について説明する。
[(C) Curing catalyst]
(C) component, an amine, and, silazane bonds (Si-NR 2), ammonium siloxanolate structure (SiO - N + R 4) , and at least one metal siliconate bond (SiO-M), 1 piece One or more selected from the organosilicon compounds (R is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and M is an alkali metal atom). These compounds function as a curing catalyst for the curable silicone resin composition. Hereinafter, each compound will be described.
アミンは従来硬化触媒として公知の化合物を使用することができる。例えば、モノアミン、ジアミン、アミノアルコール、アミノアルコキシおよびこれらの塩を使用できる。好ましくは760mmHgにおいて60℃〜200℃の範囲、特に好ましくは80〜180℃に沸点を有するアミン化合物である。沸点が上記下限値未満のものは、室温で揮発しやすいため取り扱いが難しく、また硬化触媒として作用する前に本発明の硬化性樹脂組成物から揮発する傾向が強い。また、上記上限値を超えるものは硬化物中に残留しやすく、硬化物の耐熱性や耐光性が損なわれてしまう。 As the amine, a compound conventionally known as a curing catalyst can be used. For example, monoamine, diamine, amino alcohol, aminoalkoxy and salts thereof can be used. It is preferably an amine compound having a boiling point at 760 mmHg in the range of 60 to 200 ° C, particularly preferably 80 to 180 ° C. Those having a boiling point of less than the lower limit tend to volatilize at room temperature and thus are difficult to handle, and have a strong tendency to volatilize from the curable resin composition of the present invention before acting as a curing catalyst. Further, those exceeding the upper limit tend to remain in the cured product, and the heat resistance and light resistance of the cured product are impaired.
上記アミンとしては、例えば、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、エチルプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、ネオペンチルアミン、メチルペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、シクロヘプチルアミン、アミノメチルシクロヘキサン、アミルアミン、クミルアミン等のモノアミン;エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノ−2−メチルプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,3−ジアミノペンタン、1,5−ジアミノペンタンなどのジアミン;2−アミノエタノール、1−アミノ−2−プロパノールなどのアミノアルコールなどが挙げられる。 Examples of the amine include triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, diisopropylamine, diisopropylethylamine, di-n-butylamine, ethylpropylamine, diisobutylamine, di-t-butylamine, and n-butylamine. Monoamines such as pentylamine, neopentylamine, methylpentylamine, n-hexylamine, cyclohexylamine, n-heptylamine, cycloheptylamine, aminomethylcyclohexane, amylamine and cumylamine; ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, Diamines such as 2-diamino-2-methylpropane, 1,4-diaminobutane, 1,3-diaminopentane and 1,5-diaminopentane; 2-aminoethanol, 1-amino-2-propano And amino alcohols such as Le, and the like.
本発明において、シラザン結合(Si−NR2)、アンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R4)、金属シリコネート結合(SiO−M)のいずれか一種を少なくとも1個有する無機又は有機ケイ素化合物は、上記硬化性シリコーン樹脂組成物の平衡化反応の触媒として特に好適に機能し、速やかに反応して硬化物を与える。例えば、シラザン化合物は加熱時に分解してアミン化合物を出し、該アミン化合物が触媒として作用すると考えられる。また上記有機ケイ素化合物の中でもシラザン結合(Si−NR2 2)、及び/又はアンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R2 4)を有する化合物は、硬化時に速やかに加水分解されて窒素原子がアンモニアになり揮発する。そのため、得られる硬化物中に触媒が残存することはなく、高い耐熱性と耐光性を有する硬化物を与えることができる。また、触媒がシラザン化合物であることにより、シリコーン樹脂組成物を取扱う際の粘度変化を少なくすることができる。本発明の硬化触媒としてより好ましくは、シラザン結合を少なくとも1つ有する化合物である。 In the present invention, the silazane bond (Si-NR 2), ammonium siloxanolate structure (SiO - N + R 4) , an inorganic or organic silicon compound having at least one of either one metal siliconate bond (SiO-M) is It functions particularly suitably as a catalyst for the equilibrium reaction of the curable silicone resin composition and reacts quickly to give a cured product. For example, it is considered that the silazane compound decomposes upon heating to produce an amine compound, and the amine compound acts as a catalyst. The silazane bond among the above-mentioned organic silicon compound (Si-NR 2 2), and / or ammonium siloxanolate structure - a compound having a (SiO N + R 2 4) is promptly hydrolyzed nitrogen atoms during curing Evaporates into ammonia. Therefore, no catalyst remains in the obtained cured product, and a cured product having high heat resistance and light resistance can be provided. Further, since the catalyst is a silazane compound, a change in viscosity when handling the silicone resin composition can be reduced. More preferred as the curing catalyst of the present invention is a compound having at least one silazane bond.
シラザン結合(Si−NR2)、アンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R4)、及び金属シリコネート結合(SiO−M)から選ばれる少なくとも1種を、1個以上有する無機又は有機ケイ素化合物は従来公知のものであってよい。好ましくは、下記一般式(3)で表されるシラザン、下記一般式(5)で表される環状シラザン、下記一般式(6)で表されるポリシラザン、及び下記一般式(7)で表される有機ケイ素化合物から選ばれる少なくとも1種である。
上記式(3)〜(6)において、R3は上記(A)成分の説明に記載したR1の選択肢から選ばれる基である。中でもメチル基又はフェニル基が好ましい。R4は、水素原子、または炭素数1〜12の一価炭化水素基、または上記式(4)で表される基である。炭素数1〜12の一価炭化水素基は、上記R1のために例示したものが挙げられる。上記式(5)で表される環状シラザンにおいてmは3〜8の整数であり、好ましくは3〜5の整数である。また、上記式(6)で表されるポリシラザン化合物においてfは1〜500の整数であり、好ましくは5〜400の整数であり、さらに好ましくは10〜200の整数であり、gは0〜500の整数であり、好ましくは0〜250の整数であり、さらに好ましくは1〜140の整数であり、hは0〜200の整数であり、好ましくは0〜100の整数であり、さらに好ましくは1〜50の整数であり、但しf+g+hは10〜500であり、好ましくは20〜350である。 In the formulas (3) to (6), R 3 is a group selected from the options of R 1 described in the description of the component (A). Among them, a methyl group or a phenyl group is preferable. R 4 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a group represented by the above formula (4). Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include those exemplified for R 1 above. In the cyclic silazane represented by the above formula (5), m is an integer of 3 to 8, and is preferably an integer of 3 to 5. In the polysilazane compound represented by the formula (6), f is an integer of 1 to 500, preferably an integer of 5 to 400, more preferably an integer of 10 to 200, and g is 0 to 500. , Preferably an integer of 0 to 250, more preferably an integer of 1 to 140, h is an integer of 0 to 200, preferably an integer of 0 to 100, more preferably 1 An integer of from 50 to 50, where f + g + h is from 10 to 500, preferably from 20 to 350.
上記式(3)、(5)又は(6)で表されるシラザン化合物は、公知の方法によって製造することができる。例えば、ハロゲン化シランとアミン化合物を脱塩酸反応することによって合成することができる。また、市販のものを用いてもよい。 The silazane compound represented by the above formula (3), (5) or (6) can be produced by a known method. For example, it can be synthesized by subjecting a halogenated silane and an amine compound to a dehydrochlorination reaction. Also, commercially available products may be used.
上記式(7)においてR3は、上記(A)成分の説明に記載したR1の選択肢から選ばれる基である。中でもメチル基又はフェニル基が好ましい。Xは、互いに独立に、炭素数1〜6の一価炭化水素基、水酸基、炭素数1〜6の酸素原子を有する一価炭化水素基、−NR2、−O−N+R4、又は−O−Mであり、但し、少なくとも1のXは−NR2、−O−N+R4、又は−O−Mである。炭素数1〜6の一価炭化水素基としては、上記(A)成分の説明にてR1の為に例示したものが挙げられる。中でもメチル基もしくはフェニル基が好ましい。また、酸素原子を有する一価炭化水素基とは、例えばアルコキシ基又はアルコキシアルコキシ基であり、アルコキシ基が好ましい。好ましくは、一方のXが、炭素数1〜6の一価炭化水素基、水酸基、炭素数1〜6のアルコキシ基、−NR2、又は−O−N+R4であり、他のXが−NR2であるのがよい。Rは水素原子または炭素数1〜12、好ましくは1〜8の一価炭化水素基であり、水素原子または炭素数1〜8の一価炭化水素基であることが好ましい。炭素数1〜12の一価炭化水素基としては上記(A)成分の説明にてR1の為に例示した基が挙げられる。炭素数が12を超えると加水分解後に揮発性が低いアミン化合物となり、硬化物中に残存してしまう可能性がある。 In the above formula (7), R 3 is a group selected from the options of R 1 described in the description of the component (A). Among them, a methyl group or a phenyl group is preferable. X, independently of one another, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group, a monovalent hydrocarbon group having an oxygen atom having 1 to 6 carbon atoms, -NR 2, -O - N + R 4, or a -O-M, provided that at least one X -NR 2, -O - N + R 4, or -O-M. Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include those exemplified for R 1 in the description of the above component (A). Among them, a methyl group or a phenyl group is preferable. The monovalent hydrocarbon group having an oxygen atom is, for example, an alkoxy group or an alkoxyalkoxy group, and is preferably an alkoxy group. Preferably, one of X is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, -NR 2, or -O - a N + R 4, other X is good in the range of -NR 2. R is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12, preferably 1 to 8 carbon atoms, and is preferably a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include the groups exemplified for R 1 in the description of the component (A). If the number of carbon atoms exceeds 12, it becomes an amine compound having low volatility after hydrolysis and may remain in the cured product.
Mはアルカリ金属原子であり、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、及びフランシウムのいずれかであり、リチウムが好ましい。但し、これらの金属原子は硬化物中に残存してしまうため、より好ましい態様は、Xが−NR2又は−O−N+R4であり、更に好ましくは末端に少なくとも1の−NR2を有する有機ケイ素化合物がよい。また−O−N+R4で示される構造は、特に好ましくは−O−N+(H2)R2である。nは0〜1,000の整数であり、好ましくは0または3〜750の整数、さらに好ましくは5〜600の整数である。 M is an alkali metal atom and is any of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium, with lithium being preferred. However, since these metal atoms would remain in the cured product, and more preferred embodiments, X is -NR 2 or -O - a N + R 4, at least one of -NR 2 and more preferably at the end Is preferred. The -O - structure represented by N + R 4 is particularly preferably -O - is N + (H 2) R 2 . n is an integer of 0 to 1,000, preferably 0 or an integer of 3 to 750, and more preferably an integer of 5 to 600.
上記式(7)で表される化合物は、公知の方法によって合成しても良いし、市販のものを用いてもよい。公知の合成方法の例として、ハロゲン原子末端のポリオルガノシロキサンと任意のアミン化合物との脱塩酸反応によりシラザン化合物が得られる他、環状ポリオルガノシロキサンにアミン化合物やアルカリ金属の水酸化物、アルキル化アルカリ金属などを作用させ、環状ポリオルガノシロキサンを開環重縮合させると、シラザン化合物、アンモニウムシロキサノレート化合物、又はアルカリ金属シリコネートが得られる。 The compound represented by the above formula (7) may be synthesized by a known method, or a commercially available compound may be used. Examples of known synthesis methods include a method in which a silazane compound is obtained by a dehydrochlorination reaction of a halogen-terminated polyorganosiloxane with an arbitrary amine compound, and a method in which a cyclic polyorganosiloxane is converted into an amine compound or an alkali metal hydroxide, or alkylated. When a cyclic polyorganosiloxane is subjected to ring-opening polycondensation by the action of an alkali metal or the like, a silazane compound, an ammonium siloxanolate compound, or an alkali metal siliconate is obtained.
上記式(3)で表されるシラザン化合物としては、例えばトリメチルシリルアミン、ビス(トリメチルシリル)アミン、トリス(トリメチルシリル)アミン、メチルジフェニルシリルアミン、ビス(メチルジフェニルシリル)アミン、トリス(メチルジフェニルシリル)アミンなどが挙げられる。上記式(5)で表される環状シラザンとしては、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、デカメチルシクロペンタシラザン、トリメチルトリフェニルシクロトリシラザン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシラザン、ペンタメチルペンタフェニルシクロペンタシラザン、ヘキサフェニルシクロトリシラザン、オクタフェニルシクロテトラシラザン、デカフェニルシクロペンタシラザンなどが挙げられる。上記式(6)で表されるポリシラザンとしては、パーヒドロポリシラザン等の無機ポリシラザン、メチルポリシラザン等の有機ポリシラザンなどが挙げられる。中でも、ビス(トリメチルシリル)アミン、トリス(トリメチルシリル)アミン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、及びパーヒドロポリシラザンが入手性の観点から好適である。 Examples of the silazane compound represented by the above formula (3) include trimethylsilylamine, bis (trimethylsilyl) amine, tris (trimethylsilyl) amine, methyldiphenylsilylamine, bis (methyldiphenylsilyl) amine, and tris (methyldiphenylsilyl) amine And the like. Examples of the cyclic silazane represented by the above formula (5) include hexamethylcyclotrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, decamethylcyclopentasilazane, trimethyltriphenylcyclotrisilazane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasilazane, and pentamethylpentane Examples include phenylcyclopentasilazane, hexaphenylcyclotrisilazane, octaphenylcyclotetrasilazane, and decaphenylcyclopentasilazane. Examples of the polysilazane represented by the above formula (6) include inorganic polysilazane such as perhydropolysilazane, and organic polysilazane such as methyl polysilazane. Among them, bis (trimethylsilyl) amine, tris (trimethylsilyl) amine, hexamethylcyclotrisilazane, and perhydropolysilazane are preferable from the viewpoint of availability.
上記式(7)で表される有機ケイ素化合物として、好ましくは以下の化合物が挙げられる。
また、上記式(7)で表される化合物としてより詳細には、ジアミノジメチルシラン、ジ(N,N−ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ジアミノジフェニルシラン、ジ(N,N−ジメチルアミノ)ジフェニルシラン、1,3−ジアミノテトラメチルジシロキサン、1,3−ジ(N,N−ジエチルアミノ)テトラメチルジシロキサン、1,5−ジアミノヘキサメチルトリシロキサン、1,5−ジアミノ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルトリシロキサン、1,9−ジアミノデカメチルペンタシロキサンなど、nが1〜250のα,ω−ジアミノポリジメチルシロキサン類、α,ω−ジアミノポリメチルフェニルシロキサン類、1−アミノ−5−アミノオキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−5−(N,N−ジメチルアミノオキシ)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1−アミノ−5−アミノオキシ−1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジフェニルトリシロキサンなどのα−アミノ−ω−アミノオキシポリジメチルシロキサン類、及び、α−アミノ−ω−アミノオキシポリメチルフェニルシロキサン類が挙げられる。中でも、ビス(トリメチルシリル)アミン、トリス(トリメチルシリル)アミン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ペルヒドロポリシラザン、ジ(N,N−ジメチルアミノ)ジメチルシラン、及びジ(N,N−ジメチルアミノ)ジフェニルシランが好適である。 More specifically, as the compound represented by the above formula (7), diaminodimethylsilane, di (N, N-dimethylamino) dimethylsilane, diaminodiphenylsilane, di (N, N-dimethylamino) diphenylsilane, 1,3-diaminotetramethyldisiloxane, 1,3-di (N, N-diethylamino) tetramethyldisiloxane, 1,5-diaminohexamethyltrisiloxane, 1,5-diamino-1,3,5-trimethyl Α, ω-diaminopolydimethylsiloxanes wherein n is 1 to 250, α, ω-diaminopolymethylphenylsiloxanes, such as -1,3,5-triphenyltrisiloxane, 1,9-diaminodecamethylpentasiloxane, 1-amino-5-aminooxy-1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1- (N N-dimethylamino) -5- (N, N-dimethylaminooxy) -1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1-amino-5-aminooxy-1,1,5 Α-amino-ω-aminooxypolydimethylsiloxanes such as 5-tetramethyl-3,3-diphenyltrisiloxane and α-amino-ω-aminooxypolymethylphenylsiloxanes. Among them, bis (trimethylsilyl) amine, tris (trimethylsilyl) amine, hexamethylcyclotrisilazane, perhydropolysilazane, di (N, N-dimethylamino) dimethylsilane, and di (N, N-dimethylamino) diphenylsilane are preferable. It is.
本発明における(C)成分の量は、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して0.05〜30質量部であり、好ましくは0.1〜20質量部、さらに好ましくは0.5〜10質量部である。(C)成分の量が上記範囲内であれば組成物のハンドリング性に悪影響を与えず、加熱時には速やかに硬化物を得ることができる。 The amount of the component (C) in the present invention is 0.05 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the components (A) and (B) in total. Preferably it is 0.5 to 10 parts by mass. When the amount of the component (C) is within the above range, a cured product can be obtained promptly upon heating without adversely affecting the handleability of the composition.
[その他の成分]
本発明のシリコーン樹脂組成物はさらに、任意で希土類元素化合物を含んでいてよい。該希土類元素化合物を含むことにより、耐熱性及び耐光性が求められる条件下での使用において硬化物の劣化がより抑えられることができる。該希土類元素化合物としては、希土類元素有機錯体、希土類元素アルコキシド、および希土類元素有機酸塩が挙げられ、これらの中から選ばれる1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Other ingredients]
The silicone resin composition of the present invention may further optionally contain a rare earth element compound. By containing the rare earth element compound, deterioration of the cured product can be further suppressed when used under conditions where heat resistance and light resistance are required. Examples of the rare earth element compound include a rare earth element organic complex, a rare earth element alkoxide, and a rare earth element organic acid salt. One of these may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Is also good.
該希土類元素化合物としては、例えば、アセチルアセトナート、トリスシクロペンタジエニルなどとの希土類元素有機錯体;イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基などのアルコキシ基を有する希土類元素アルコキシド;オクチル酸、ラウリン酸、ピバル酸などの希土類元素有機酸塩が挙げられる。これらにおける希土類元素とは、例えば、ランタン、セリウム、ネオジム、ユーロピウム、イッテルビウム等であり、好ましくはセリウムである。 As the rare earth element compound, for example, a rare earth element organic complex with acetylacetonate, triscyclopentadienyl and the like; a rare earth element alkoxide having an alkoxy group such as an isopropoxy group, an n-butoxy group and an isobutoxy group; octylic acid; Rare earth element organic acid salts such as lauric acid and pivalic acid are exemplified. The rare earth element in these is, for example, lanthanum, cerium, neodymium, europium, ytterbium and the like, and preferably cerium.
本発明の組成物における希土類元素化合物の量は特に限定されるものではないが、(A)〜(C)成分の合計100質量部に対し、希土類元素化合物に含まれる希土類元素の質量換算として10〜3,000ppmの量が好ましく、さらに好ましくは50〜1,000ppmである。この範囲であれば樹脂の劣化を抑える効果が十分に得られるため好ましい。 Although the amount of the rare earth element compound in the composition of the present invention is not particularly limited, the amount of the rare earth element contained in the rare earth element compound is 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the components (A) to (C). The amount is preferably from 3,000 ppm to 3,000 ppm, more preferably from 50 to 1,000 ppm. This range is preferable because the effect of suppressing the deterioration of the resin can be sufficiently obtained.
上記希土類元素化合物以外のその他の成分としては、例えば、白色顔料、シリカ、蛍光体などの無機充填材、希釈剤、pH調整剤、老化防止剤、及び離型剤などを含むことができる。これらその他の成分の含有量は、従来の縮合硬化性シリコーン組成物に従い本発明の効果を損ねない範囲で適宜調整されればよく、特に制限されるものでない。 As other components other than the rare earth element compound, for example, inorganic fillers such as white pigment, silica, and phosphor, a diluent, a pH adjuster, an antioxidant, and a release agent can be included. The content of these other components may be appropriately adjusted within the range not impairing the effects of the present invention in accordance with the conventional condensation-curable silicone composition, and is not particularly limited.
無機充填材としては、例えば、Si、Al、Ti、Zr、Fe、Ca、Mg、Sr、Ba、Y、Zn、Cu、Cr、Nb、Ni、Ce、Mn、Sn、Cd、Se、Li、Co、Eu、Ga等の金属或いは非金属元素を含む、酸化物、窒化物、硫化物、各種の複合酸化物、又はこれらの複合化合物等が挙げられる。具体例としては、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、ジルコニア、チタン酸バリウム、イットリウムアルミナガーネット、セリウムドープイットリウムアルミナガーネット、ユーロピウムドープ硫化バリウムアルミニウム、及び窒化ガリウムニッケルなどが挙げられる。 As the inorganic filler, for example, Si, Al, Ti, Zr, Fe, Ca, Mg, Sr, Ba, Y, Zn, Cu, Cr, Nb, Ni, Ce, Mn, Sn, Cd, Se, Li, Examples include oxides, nitrides, sulfides, various complex oxides, and complex compounds thereof containing metals or nonmetal elements such as Co, Eu, and Ga. Specific examples include silica, alumina, titanium dioxide, zirconia, barium titanate, yttrium alumina garnet, cerium-doped yttrium alumina garnet, europium-doped barium aluminum sulfide, and gallium nickel nitride.
希釈剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤などの溶剤、又は非反応性でありケイ素原子数1〜10を有する短鎖シリコーンオイルなどが挙げられる。 Examples of the diluent include solvents such as aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone, and glycol ether solvents such as polyethylene glycol monomethyl ether, or non-reactive. Short-chain silicone oils having 1 to 10 silicon atoms are exemplified.
pH調整剤としては、例えば、酢酸、クエン酸などの有機酸類、ピリジンやN,N−ジメチルアニリンなどの有機塩基類が挙げられる。 Examples of the pH adjuster include organic acids such as acetic acid and citric acid, and organic bases such as pyridine and N, N-dimethylaniline.
老化防止剤としては、例えば、安息香酸、イソプロピルメチルフェノール、エチルヘキサンジオール、塩化リゾチーム、クロルヘキシジン塩酸塩、オクチルフェノキシエタノール、およびオルトフェニルフェノールなどが挙げられる。 Antioxidants include, for example, benzoic acid, isopropylmethylphenol, ethylhexanediol, lysozyme chloride, chlorhexidine hydrochloride, octylphenoxyethanol, orthophenylphenol, and the like.
離型剤は、樹脂組成物を金型内で加圧成形し硬化させた後に金型から成形品を損傷なく取り出すために添加することができる。離型剤は、上記した硬化性シリコーン樹脂組成物に含有する各成分と完全に相溶する必要がある。特にレンズのような透明な成形物を製造する場合には、無色で透明な硬化物を与えることが求められる。また、本発明のシリコーン樹脂組成物の硬化物を青色、白色などのLEDのレンズとして使用する場合は、透明性はもとより短波長の光線による劣化や、高温下での変色に対する高い耐久性が求められる。このような要求を満足させる離型剤であればいかなるものでも使用可能である。 The release agent can be added in order to remove the molded article from the mold without damage after pressure-molding and curing the resin composition in the mold. The release agent needs to be completely compatible with each component contained in the curable silicone resin composition described above. In particular, when producing a transparent molded product such as a lens, it is required to provide a colorless and transparent cured product. Further, when the cured product of the silicone resin composition of the present invention is used as an LED lens for blue, white, etc., high durability is required not only for transparency but also for deterioration due to short-wavelength light and discoloration at high temperatures. Can be Any release agent that satisfies such requirements can be used.
該離型剤としては、脂肪酸系(理研ビタミン製:リケマールAZ−01、リケマールB−100、リケマールHC−100、リケマールHC−200、リケマールS−95、リケマールS−200、リケマールTG−12、リケスターEW−100、リケスターEW−200、リケスターEW−250、リケスターEW−400、リケスターEW−440A、リケスターHT−10)、ポリエチレン系(クラリアント製:LICOWAX PED 136、LICOWAX PED 153、LICOWAX PED 371FP、hoechst製:HOE WAX PE 130 PDR、HOE WAX PED 191 PDR、HOE WAX PE 191 PDR、HOE WAX PE 191 Flakes、HOE WAX PE 520 Powder)、カルナバ系(東亜化成製:YTS−040625−03、カルナバキャンデリラ、リファイングラニューカルナバ)あるいはモンタン酸エステル系(クラリアント製:LICOLUB WE40など)などが挙げられる。これらの中でも脂肪酸系離型材がシリコーン樹脂との相溶性、硬化後の透明性、更には高温で放置した後の耐変色性において優れたものである。 Examples of the releasing agent include fatty acids (Rikemar AZ-01, Rikemar B-100, Rikemar HC-100, Rikemar HC-200, Rikemar S-95, Rikemar S-200, Rikemar TG-12, Riquestar TG-12, manufactured by Riken Vitamin). EW-100, RIQUESTAR EW-200, RIQUESTER EW-250, RIQUESTER EW-400, RIQUESTER EW-440A, RIQUESTER HT-10), polyethylene type (manufactured by Clariant: LICOWAX PED 136, LICOWAX PED 153, LICOWAX PED 371FPo, 371FPh : HOE WAX PE 130 PDR, HOE WAX PED 191 PDR, HOE WAX PE 191 PDR, HOE WAX PE 191 Flakes, HOE WAX PE 52 Powder), carnauba system (Toa Kasei: YTS-040625-03, carnauba candelilla, refined granulated carnauba) or montanic acid ester (manufactured by Clariant: etc. Licolub WE40) and the like. Among these, the fatty acid-based release material is excellent in compatibility with the silicone resin, transparency after curing, and further, discoloration resistance after being left at a high temperature.
離型剤の量は、前記(A)〜(C)成分及び任意で(D)成分の合計100質量部に対して通常0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部である。該範囲内の量で配合することにより、射出成形などで成形したレンズ等の成形物を容易に金型から取り出すことが出来る。離型剤の量が少なすぎると成形物を金型からきれいに離型できない場合がある。離型剤の量が多すぎると成形物の表面に離型剤が滲み出してくることがあり、成形物がレンズなどである場合には透明性などの特性が損なわれてしまう場合がある。 The amount of the release agent is usually 0.05 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 3 parts by mass based on 100 parts by mass of the components (A) to (C) and optionally the component (D). is there. By blending in an amount within the above range, a molded product such as a lens molded by injection molding or the like can be easily taken out of the mold. If the amount of the release agent is too small, the molded product may not be able to be properly released from the mold. If the amount of the release agent is too large, the release agent may ooze onto the surface of the molded product, and when the molded product is a lens or the like, properties such as transparency may be impaired.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を製造する方法は特に制限されるものでない。本発明のシリコーン樹脂組成物は760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点または軟化点を有する。これは、760mmHg下、25℃において本発明のシリコーン樹脂組成物が固体又は半固体状であることを意味する。従って、本発明のシリコーン樹脂組成物は未硬化であってもシートやタブレット(平板状)に成型することができる。例えば、上述した各成分を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕し、次いで必要であれば打錠器により打錠して、シート状又はタブレット形状の成形物とすることができる。このような成形物とすることにより、半導体装置の封止等を容易に行うことができる。上記硬化触媒(C)は、好ましくは、分岐鎖状オルガノポリシロキサン及び環状オルガノポリシロキサンを溶融混合した後、冷却した後で添加するのがよい。冷却温度は特に制限されないが−60〜20℃程度である。得られた組成物をさらに冷却固化させて上記のように用いる。 The method for producing the curable silicone resin composition of the present invention is not particularly limited. The silicone resin composition of the present invention has a melting point or softening point within the range of 30 to 250 ° C. at 760 mmHg. This means that the silicone resin composition of the present invention is solid or semi-solid at 760 mmHg and 25 ° C. Therefore, the silicone resin composition of the present invention can be molded into a sheet or tablet (flat plate) even if it is not cured. For example, the above-mentioned components are blended at a predetermined composition ratio, and after mixing them sufficiently uniformly by a mixer or the like, a melt-mixing process is performed by a hot roll, a kneader, an extruder, etc., and then cooled and solidified to obtain an appropriate size. The mixture is pulverized into pieces and then, if necessary, tableted with a tableting machine to obtain a sheet- or tablet-shaped molded product. By using such a molded product, sealing of a semiconductor device or the like can be easily performed. Preferably, the curing catalyst (C) is added after melt-mixing the branched-chain organopolysiloxane and the cyclic organopolysiloxane and then cooling the mixture. Although the cooling temperature is not particularly limited, it is about −60 to 20 ° C. The resulting composition is further cooled and solidified and used as described above.
上述した通り、本発明において25℃において半固体とは、25℃である程度の流動性を有するが極めて高粘稠を有し25℃で回転粘度計による粘度測定が困難であるもの、あるいは25℃で固体状態ではないが流動性を有しない程度の形状保持性を有するものをいう。特には、本発明においては、得られた樹脂組成物からなる成形物を水平台上に25℃で8時間放置し、更に25℃で1週間放置して、寸法の変化を観察したときに、1週間以上寸法の変化が無かったものを固体状という。8時間までは寸法の変化が無かった(形状保持性を有していた)が1週間後に寸法の変化があったものを半固体状という。また、8時間以内に寸法の変化があったものは液体状(高粘稠液体を含む)という。 As described above, in the present invention, a semi-solid at 25 ° C. refers to a substance that has a certain degree of fluidity at 25 ° C. but has a very high viscosity and is difficult to measure the viscosity at 25 ° C. with a rotational viscometer, or 25 ° C. Which is not in a solid state but has a shape-retaining property that does not have fluidity. In particular, in the present invention, when the molded article made of the obtained resin composition is left on a horizontal table at 25 ° C. for 8 hours, and further left at 25 ° C. for one week, when a change in dimensions is observed, Those that have not changed in size for one week or more are called solids. Up to 8 hours, there was no change in dimensions (had shape retention), but one week after the change in dimensions, it was called semi-solid. Those having a change in dimensions within 8 hours are referred to as liquids (including highly viscous liquids).
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は加熱により硬化する。また、コンプレッション成形、トランスファー成形、射出成形などの成形方法により、所要の形状及び寸法の成形物にすることができる。成形条件は特に制限されるものではないが、80℃〜180℃の温度で30秒〜600秒程度で硬化させることが出来る。また、50〜200℃、特に80〜180℃で1〜24時間、特に1〜12時間のポストキュア(二次硬化)を行うことができる。 The curable silicone resin composition of the present invention is cured by heating. Further, a molded product having a required shape and dimensions can be obtained by a molding method such as compression molding, transfer molding, or injection molding. The molding conditions are not particularly limited, but curing can be performed at a temperature of 80 ° C to 180 ° C for about 30 seconds to 600 seconds. Further, post-curing (secondary curing) can be performed at 50 to 200 ° C., particularly 80 to 180 ° C. for 1 to 24 hours, particularly 1 to 12 hours.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化することにより、無色透明な成形物を得ることができる。尚、本発明において無色透明の硬化物とは、1mm厚に対する450nmにおける光透過率が80%以上、好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上であるものを意味する。 By curing the curable silicone resin composition of the present invention, a colorless and transparent molded product can be obtained. In the present invention, the colorless and transparent cured product means a cured product having a light transmittance at 450 nm with respect to a thickness of 1 mm of 80% or more, preferably 85% or more, particularly preferably 90% or more.
本発明の縮合硬化性シリコーン樹脂組成物は、高い光透過性を有する硬化物を与える。従って、本発明の縮合硬化性シリコーン樹脂組成物は、LED素子封止用、特に青色LEDや紫外LEDの素子封止用として有用である。本発明の縮合硬化性シリコーン樹脂組成物でLED素子等を封止する方法は従来公知の方法に従えばよい。例えば、ディスペンス法、及びコンプレッションモールド法などが使用できる。 The condensation-curable silicone resin composition of the present invention gives a cured product having high light transmittance. Therefore, the condensation-curable silicone resin composition of the present invention is useful for encapsulating LED elements, particularly for encapsulating blue LEDs and ultraviolet LEDs. The method for encapsulating an LED element or the like with the condensation-curable silicone resin composition of the present invention may be in accordance with a conventionally known method. For example, a dispensing method, a compression molding method, or the like can be used.
更に本発明の縮合硬化性シリコーン樹脂組成物は、優れたハンドリング性を有し、且つ、耐クラック性、耐熱性、耐光性、及び透明性を有する硬化物を与えるため、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、及び半導体集積回路周辺材料等の用途にも有用である。 Furthermore, the condensation-curable silicone resin composition of the present invention has excellent handling properties, and provides a cured product having crack resistance, heat resistance, light resistance, and transparency. It is also useful for applications such as materials, optical equipment materials, optical component materials, optical fiber materials, organic materials for optical / electronic functions, and peripheral materials for semiconductor integrated circuits.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例及び比較例にて使用した(A)〜(C)成分は以下の通りである。下記においてMeはメチル基、iPrはイソプロピル基、nBuはn−ブチル基、nPeはn−ペンチル基、Phはフェニル基を意味する。また、下記のオルガノポリシロキサンが有する括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は、下記の記載に制限されるものではない。なお、以下に記載の各融点は、セイコーインスツルメンツ株式会社製DSC EXSTAR6000にて、10mgの試料を760mmHg下、20℃/分の条件で昇温することで測定された融解ピークトップの温度である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
The components (A) to (C) used in Examples and Comparative Examples are as follows. In the following, Me represents a methyl group, iPr represents an isopropyl group, nBu represents an n-butyl group, nPe represents an n-pentyl group, and Ph represents a phenyl group. In addition, the bonding order of each siloxane unit shown in parentheses of the following organopolysiloxane is not limited to the following description. In addition, each melting point described below is a melting peak top temperature measured by heating a 10 mg sample at 760 mmHg at 20 ° C./min using DSC EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.
(A)分岐鎖状シリコーン
(A−1)下記式で表される分岐鎖状シリコーン(信越化学工業株式会社製)融点65℃
[(Me2SiO1.0)5]2(PhSiO1.5)9(O0.5H)2
(A−2)下記式で表される分岐鎖状シリコーン(信越化学工業株式会社製)融点55℃
[(MePhSiO1.0)20]2(PhSiO1.5)18(O0.5H)4
(A−3)下記式で表される分岐鎖状シリコーン(信越化学工業株式会社製)融点94℃
(Me3SiO0.5)60[(Me2SiO1.0)120]1(SiO2.0)90(O0.5R)8
R=HまたはiPrである化合物の混合物
(A−4)下記式で表される分岐鎖状シリコーン(信越化学工業株式会社製)融点82℃
(Me3SiO0.5)30[(Me2SiO1.0)2]80(MeSiO1.5)160(O0.5R)30
R=HまたはMeである化合物の混合物
(A) Branched-chain silicone (A-1) Branched-chain silicone represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Melting point 65 ° C
[(Me 2 SiO 1.0 ) 5 ] 2 (PhSiO 1.5 ) 9 (O 0.5 H) 2
(A-2) Branched-chain silicone represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): melting point 55 ° C.
[(MePhSiO 1.0 ) 20 ] 2 (PhSiO 1.5 ) 18 (O 0.5 H) 4
(A-3) Branched-chain silicone represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Melting point 94 ° C.
(Me 3 SiO 0.5 ) 60 [(Me 2 SiO 1.0 ) 120 ] 1 (SiO 2.0 ) 90 (O 0.5 R) 8
Mixture of compounds wherein R = H or iPr (A-4) Branched silicone represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): melting point 82 ° C.
(Me 3 SiO 0.5 ) 30 [(Me 2 SiO 1.0 ) 2 ] 80 (MeSiO 1.5 ) 160 (O 0.5 R) 30
Mixture of compounds where R = H or Me
(比較用A’)下記式で表される分岐状シリコーン(信越化学工業株式会社製)融点72℃
(Me2SiO1.0)10(PhSiO1.5)9(O0.5H)2
上記(Me2SiO1.0)単位はランダムに結合しており連続していない。
(Comparative A ′) Branched silicone represented by the following formula (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), melting point 72 ° C.
(Me 2 SiO 1.0 ) 10 (PhSiO 1.5 ) 9 (O 0.5 H) 2
The (Me 2 SiO 1.0 ) units are randomly linked and not continuous.
(B)環状シリコーン
(B−1)下記構造式で表される、1,1,3,3−テトラメチル−5,5−ジフェニルシクロトリシロキサン(信越化学工業株式会社製) 融点61℃
(比較用B’)下記構造式で表される、オクタメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業株式会社製)25℃で液体
(C)硬化触媒
(C−1)トリス(トリメチルシリル)アミン(信越化学工業株式会社製)
(C−6)下記片末端シラザン/片末端アンモニウムシロキサノレート化合物(信越化学工業株式会社製)
(nBu)2N−(Me2Si)−N(nBu)2
(C−10)下記リチウムシリコネート化合物(信越化学工業株式会社製)
Ph2MeSiOLi
(C) Curing catalyst (C-1) Tris (trimethylsilyl) amine (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(C-6) Silazane at one end / ammonium siloxanolate compound at one end (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(NBu) 2 N- (Me 2 Si) -N (nBu) 2
(C-10) The following lithium siliconate compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Ph 2 MeSiOLi
[実施例1〜10、比較例1〜2]
(A)成分と(B)成分を表1に記載の配合量の通りにヘンシェルミキサーに入れ、110℃で溶融混合した後、70℃まで冷却し、(C)触媒を加えて更に混合して硬化性シリコーン樹脂組成物を得た。
比較例1においては(A’)成分と(B−1)成分を表1に記載の配合量の通りにヘンシェルミキサーに入れ、110℃で溶融混合した後、70℃まで冷却し、(C)触媒を加えて更に混合して硬化性シリコーン樹脂組成物を得た。
比較例2においては(A−4)成分と(B’)成分を表1に記載の配合量の通りにヘンシェルミキサーに入れ、110℃で溶融混合した後、70℃まで冷却し、(C)触媒を加えて更に混合して硬化性シリコーン樹脂組成物を得た。
上記各硬化性シリコーン樹脂組成物を−30℃で冷凍粉砕した。φ20mmの打錠器に該シリコーン樹脂組成物の粉末1.5gを入れ、タブレット状とした。実施例及び比較例で調製した各硬化性シリコーン樹脂組成物について、下記評価を行った。比較例2の組成物は25℃で高粘稠を有する液体でありタブレット状にならなかった。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 and 2]
The components (A) and (B) are placed in a Henschel mixer according to the blending amounts shown in Table 1, melt-mixed at 110 ° C., cooled to 70 ° C., added with a catalyst (C), and further mixed. A curable silicone resin composition was obtained.
In Comparative Example 1, the components (A ′) and (B-1) were placed in a Henschel mixer according to the amounts shown in Table 1, melt-mixed at 110 ° C., and then cooled to 70 ° C. The catalyst was added and further mixed to obtain a curable silicone resin composition.
In Comparative Example 2, the components (A-4) and (B ') were placed in a Henschel mixer according to the blending amounts shown in Table 1, melt-mixed at 110 ° C, cooled to 70 ° C, and cooled to (C). The catalyst was added and further mixed to obtain a curable silicone resin composition.
Each of the curable silicone resin compositions was freeze-pulverized at -30 ° C. 1.5 g of the silicone resin composition powder was placed in a tableting machine of φ20 mm to form a tablet. The following evaluation was performed about each curable silicone resin composition prepared by the Example and the comparative example. The composition of Comparative Example 2 was a highly viscous liquid at 25 ° C. and did not form a tablet.
[(1)硬化性樹脂組成物の25℃での性状]
作製したタブレットを水平台上に25℃で8時間放置して寸法の変化がないか観察した後、更に25℃で1週間放置して寸法の変化を観察した。1週間以上寸法の変化が無かったものを固体状とし、8時間は寸法の変化が無かったが1週間後に寸法の変化があったものを半固体状とした。結果を表2及び3に記載する。
尚、比較例2の組成物は25℃で高粘稠を有する液体であり、8時間以内に寸法が変化した。
[(1) Properties of curable resin composition at 25 ° C]
After the prepared tablet was left on a horizontal table at 25 ° C. for 8 hours to observe whether there was any change in dimensions, it was further left at 25 ° C. for one week to observe the change in dimensions. Those having no change in size for one week or more were solid, and those having no change in size for 8 hours but having changed one week later were semi-solid. The results are shown in Tables 2 and 3.
The composition of Comparative Example 2 was a highly viscous liquid at 25 ° C., and changed its dimensions within 8 hours.
[(2)硬化性樹脂組成物の融点]
セイコーインスツルメンツ株式会社製DSC EXSTAR6000を用いて、10mgの組成物を760mmHg下、20℃/分の条件で昇温することで測定された融解ピークトップの温度を測定した。結果を表2及び3に記載する。
[(2) Melting point of curable resin composition]
Using DSC EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc., the temperature of the melting peak top measured by raising the temperature of 10 mg of the composition under the condition of 760 mmHg at 20 ° C./min. The results are shown in Tables 2 and 3.
以下の評価については、上記実施例1〜10及び比較例1〜2の組成物に加え、比較例3として付加硬化型シリコーン樹脂組成物(760mmHg下、25℃で液体)であるLPS−5547(信越化学工業株式会社製)も評価した。 Regarding the following evaluations, in addition to the compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2, as Comparative Example 3, an addition-curable silicone resin composition (liquid at 25 ° C. under 760 mmHg) LPS-5557 ( Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was also evaluated.
[(3)硬化速度]
樹脂組成物の120℃における貯蔵弾性率G’(Pa)の経時変化をレオメータ ALPHA TECHNOLOGIES APA 2000により測定し、得られた貯蔵弾性率の値から導き出されるTanδの値を時間に対してプロットしたグラフからピークトップの時間を読み取り、この時間をゲル化タイムとした。測定条件は、周波数100cpm、振幅角0.75度で行った。結果を表2及び3に記載する。
[(3) Curing speed]
A graph in which the change over time of the storage modulus G ′ (Pa) at 120 ° C. of the resin composition was measured by a rheometer ALPHA TECHNOLOGIES APA 2000, and the value of Tan δ derived from the obtained storage modulus was plotted against time. The time of the peak top was read from, and this time was defined as the gel time. The measurement was performed at a frequency of 100 cpm and an amplitude angle of 0.75 degrees. The results are shown in Tables 2 and 3.
[(4)硬化物の硬さ]
φ20mm×3mm厚のテフロン(登録商標)金型中に調製したタブレットを1個置き、熱プレス機によって10MPa、150℃、5分硬化させた後、得られた硬化物をさらに150℃、4時間ポストキュアした。該硬化物の硬さ(Shore D、TYPE A)をJIS K 6253−3:2012に準拠して測定した。比較例2及び3についてはテフロン(登録商標)金型中に樹脂組成物を流し込み、上記と同じ条件で硬化させた。結果を表2及び3に記載する。
[(4) Hardness of cured product]
One prepared tablet was placed in a Teflon (registered trademark) mold having a diameter of 20 mm x 3 mm and cured by a hot press machine at 10 MPa, 150 ° C for 5 minutes, and the obtained cured product was further heated at 150 ° C for 4 hours. Post cured. The hardness (Shore D, TYPE A) of the cured product was measured according to JIS K 6253-3: 2012. For Comparative Examples 2 and 3, the resin composition was poured into a Teflon (registered trademark) mold and cured under the same conditions as described above. The results are shown in Tables 2 and 3.
[(4)硬化物の光透過率]
ステンレス板上に50mm×20mm×1mm厚の穴が開いたガラスエポキシ板を設置し、その穴の中に調製したタブレットを1個置き、上からもう一枚のステンレス板で挟み込んだ後、熱プレス機によって10MPa、150℃、5分硬化させた後、得られた硬化物をさらに150℃、4時間ポストキュアした。比較例2及び3の組成物はガラスエポキシ板の中に樹脂組成物を流し込み、上記と同じ条件で硬化させた。
得られた各硬化物の450nmにおける光透過率を分光光度計U−4100(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)にて測定した。結果を表2及び3に記載する。
[(4) Light transmittance of cured product]
Place a 50mm x 20mm x 1mm thick glass epoxy plate on a stainless steel plate, place one prepared tablet in the hole, sandwich it with another stainless plate from the top, and press hot After curing at 10 MPa and 150 ° C. for 5 minutes by a machine, the obtained cured product was further post-cured at 150 ° C. for 4 hours. The compositions of Comparative Examples 2 and 3 were prepared by pouring a resin composition into a glass epoxy plate and curing the composition under the same conditions as above.
The light transmittance at 450 nm of each of the obtained cured products was measured with a spectrophotometer U-4100 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The results are shown in Tables 2 and 3.
[(5)耐熱性試験]
上記試験(3)で作成したサンプルを200℃にて1,000時間放置した後、450nmにおける光透過率を分光光度計U−4100(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)にて測定した。結果を表2及び3に記載する。
[(6)アウトガス評価]
上記試験(4)と同様に、ステンレス板上に50mm×20mm×1mm厚の穴が開いたガラスエポキシ板を設置し、その穴の中に調製したタブレットを1個置き、上からもう一枚のステンレス板で挟み込んだ後、熱プレス機によって10MPa、150℃、5分硬化させた。比較例2及び3の組成物はガラスエポキシ板の中に樹脂組成物を流し込み、上記と同じ条件で硬化させた。得られたシート状サンプル1枚の中に含まれるボイドの数を目視により計測した。50mm×20mm×1mm厚のシート中に発生したボイドの数が0個の物を優良、1〜5個の物を良、5個以上の物を不良と評価した。ボイドの数が多いほど硬化時に多くのガスが発生したことを意味する。結果を表2及び3に記載する。
[(5) Heat resistance test]
After the sample prepared in the above test (3) was left at 200 ° C. for 1,000 hours, the light transmittance at 450 nm was measured with a spectrophotometer U-4100 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The results are shown in Tables 2 and 3.
[(6) Outgassing evaluation]
In the same manner as in the above test (4), a glass epoxy plate having a 50 mm × 20 mm × 1 mm thick hole was placed on a stainless steel plate, one prepared tablet was placed in the hole, and another tablet was placed from above. After being sandwiched between stainless steel plates, it was cured by a hot press machine at 10 MPa, 150 ° C. for 5 minutes. The compositions of Comparative Examples 2 and 3 were prepared by pouring a resin composition into a glass epoxy plate and curing the composition under the same conditions as above. The number of voids contained in one obtained sheet sample was visually measured. A sheet having a thickness of 50 mm × 20 mm × 1 mm having 0 voids was evaluated as excellent, a sheet having 1 to 5 holes as good, and a sheet having 5 or more voids as poor. The larger the number of voids, the more gas was generated during curing. The results are shown in Tables 2 and 3.
表3に示す通り、付加硬化性シリコーン樹脂組成物(比較例3)から得られる硬化物は耐熱性に劣る。また、(Me2SiO1.0)単位が2つ以上連続する構造を有さない分岐状オルガノポリシロキサンを含有する比較例1の組成物は、120℃での硬化速度が遅い。比較例2の組成物は25℃で液体状であるために成型時のハンドリング性に劣る。さらに比較例1及び2の組成物は硬化時にガスを発生し、硬化物中に多数のボイドが生じる。
これに対し表2に示されるように、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物(実施例1〜10)は、25℃で固体状であるためにハンドリング性に優れ、また付加硬化性シリコーン樹脂組成物(比較例3)と同等の硬化速度を有し、すなわち120℃の加熱で速やかに硬化し、無色透明な硬化物を与え、且つ、得られる硬化物は耐熱性に極めて優れる。さらに、硬化時に発生するガスの量が少ないため、硬化物中のボイドの発生を抑制でき、成形性に優れた硬化物を提供することができる。
As shown in Table 3, the cured product obtained from the addition-curable silicone resin composition (Comparative Example 3) has poor heat resistance. In addition, the composition of Comparative Example 1 containing a branched organopolysiloxane having no structure in which two or more (Me 2 SiO 1.0 ) units are continuous has a slow curing rate at 120 ° C. Since the composition of Comparative Example 2 is in a liquid state at 25 ° C., it is inferior in handleability at the time of molding. Further, the compositions of Comparative Examples 1 and 2 generate gas at the time of curing, and many voids are generated in the cured product.
On the other hand, as shown in Table 2, the curable silicone resin composition of the present invention (Examples 1 to 10) is excellent in handleability because it is solid at 25 ° C., and the addition-curable silicone resin composition It has a curing speed equivalent to that of the product (Comparative Example 3), that is, cures rapidly by heating at 120 ° C. to give a colorless and transparent cured product, and the obtained cured product is extremely excellent in heat resistance. Furthermore, since the amount of gas generated at the time of curing is small, generation of voids in the cured product can be suppressed, and a cured product excellent in moldability can be provided.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物はハンドリング性に優れ、また耐熱性などの信頼性に優れる硬化物を与える。そのため、該硬化物で半導体素子を封止することにより、信頼性に優れる半導体装置を提供できる。特に、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は25℃で固体状又は半固体状であるため、該組成物をシート状又はタブレット状に成型することによって、半導体装置の封止等を容易に行うことができる。さらに、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、高い光透過性を有する硬化物を与えるため、LED素子封止用、特に青色LEDや紫外LEDの素子封止用の材料として有用である。 The curable silicone resin composition of the present invention provides a cured product having excellent handling properties and excellent reliability such as heat resistance. Therefore, by sealing a semiconductor element with the cured product, a semiconductor device having excellent reliability can be provided. In particular, since the curable silicone resin composition of the present invention is solid or semi-solid at 25 ° C., the composition is easily molded into a sheet or tablet to easily seal a semiconductor device. be able to. Further, the curable silicone resin composition of the present invention provides a cured product having high light transmittance, and thus is useful as a material for encapsulating LED elements, particularly for encapsulating blue LEDs and ultraviolet LEDs.
Claims (13)
(式中、R1は互いに独立に、炭素数1〜12の置換または非置換の一価炭化水素基であり、但し、シロキサン繰返し単位の合計モルに対し10mol%以上がシクロシロキサンを形成している構造を含まない)
100質量部
(B)760mmHgで30〜250℃の範囲内に融点を有する環状オルガノポリシロキサン
5〜200質量部、及び
(C)アミン、及び、シラザン結合(Si−NR2)、アンモニウムシロキサノレート構造(SiO−N+R4)、及び金属シリコネート結合(SiO−M)の少なくとも1種を1個以上有する有機又は無機ケイ素化合物(Rは互いに独立に、水素原子、または炭素数1〜12の一価炭化水素基であり、Mはアルカリ金属原子である)から選ばれる1種以上
(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.05〜30質量部
を含む硬化性シリコーン樹脂組成物。 (A) has a melting or softening point in the range of 30 to 250 ° C. at 760 mmHg, branched organo (R 1 2 SiO 2/2) units having at least one structure in which successive two or more in a molecule in the polysiloxane (wherein, R 1, independently of one another, Ri substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon radical der having 1 to 12 carbon atoms, provided that more than 10 mol% relative to the total moles of siloxane repeating units is a cyclosiloxane Not including the forming structure )
100 parts by mass (B) cyclic organopolysiloxane having a melting point in the range of 30 to 250 ° C. at 760 mmHg
5-200 parts by weight, and (C) an amine, and, silazane bonds (Si-NR 2), ammonium siloxanolate structure (SiO - N + R 4) , and the metal siliconate at least one bond (SiO-M) At least one selected from organic or inorganic silicon compounds having one or more (R is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and M is an alkali metal atom)
A curable silicone resin composition containing 0.05 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b[(R1 2SiO2/2)m]b’(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(O1/2R2)e (1)
(R1は互いに独立に、水素原子、または置換または非置換の、炭素数1〜12の一価炭化水素基であり、R2は互いに独立に、水素原子、または炭素数1〜6の、酸素原子を有してよい一価炭化水素基であり、aは0〜500の整数であり、bは0〜500の整数であり、mは10〜1,000の整数であり、b’は1〜100の整数であり、cは0〜500の整数であり、dは0〜500の整数であり、c+dは3〜500であり、eは0〜100の整数であり、上記括弧内に示されるシロキサン単位はランダムに結合していてもブロック単位を形成していてもよく、上記[(R1 2SiO2/2)m]において括弧内のシロキサン単位がm個連続して結合しており、及び、上記(R1 2SiO2/2)bの括弧内に示されるシロキサン単位は連続せずにランダムに結合しており、但し、シロキサン繰返し単位の合計モルに対し10mol%以上がシクロシロキサンを形成している構造を含まない)。 (A) component is represented by the following general formula (1), the curable silicone resin composition according to claim 1 (R 1 3 SiO 1/2) a (R 1 2 SiO 2/2) b [( R 1 2 SiO 2/2) m] b '(R 1 SiO 3/2) c (SiO 4/2) d (O 1/2 R 2) e (1)
(R 1 is independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 is independently a hydrogen atom or a 1 to 6 carbon atom, A monovalent hydrocarbon group which may have an oxygen atom, a is an integer of 0 to 500, b is an integer of 0 to 500, m is an integer of 10 to 1,000, and b 'is An integer of 1 to 100, c is an integer of 0 to 500, d is an integer of 0 to 500, c + d is 3 to 500, e is an integer of 0 to 100, and siloxane units represented may form a block be bonded randomly, the [(R 1 2 SiO 2/2) m] siloxane units in the parentheses in the attached to the m continuously cage, and, as shown above (R 1 2 SiO 2/2) b in parentheses Shi The oxane units are not continuous but are linked at random , provided that 10 mol% or more of the total moles of siloxane repeating units do not include a structure in which cyclosiloxane is formed .
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