JP7642984B2 - Composition for forming a barrier material, barrier material and its manufacturing method, and product and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、バリア材形成用組成物、バリア材及びその製造方法、並びに製品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a composition for forming a barrier material, a barrier material and a method for producing the same, and a product and a method for producing the same.
従来から、電子部品に形成された空隙部に湿気が混入することを避けるため、バリアフィルム等によって電子部品を封止することが検討されている。例えば、特許文献１には、無機酸化物層を備えるバリアフィルムを積層させた、バリアフィルム積層体が記載されている。 Conventionally, in order to prevent moisture from entering gaps formed in electronic components, sealing electronic components with barrier films or the like has been considered. For example, Patent Document 1 describes a barrier film laminate in which barrier films having inorganic oxide layers are laminated.
しかし、特許文献１に記載のバリアフィルム積層体は、フィルム状であるため適用可能な対象が限定されている。 However, the barrier film laminate described in Patent Document 1 is in the form of a film, so its application is limited.
そこで本発明は、様々な形状の対象物に適用可能な、防湿性に優れるバリア材を提供することを目的とする。本発明はまた、上記バリア材を形成するための、バリア材形成用組成物を提供することを目的とする。本発明は更に、上記バリア材の製造方法、上記バリア材を備える製品、及び当該製品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide a barrier material with excellent moisture resistance that can be applied to objects of various shapes. Another object of the present invention is to provide a barrier material-forming composition for forming the barrier material. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the barrier material, a product including the barrier material, and a method for manufacturing the product.
本発明は、シランオリゴマーと、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓ以上の直鎖状ポリシロキサンと、を含み、上記シランオリゴマーの少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されている、バリア材形成用組成物を提供する。 The present invention provides a composition for forming a barrier material, comprising a silane oligomer and a linear polysiloxane having a kinetic viscosity of 50 mm 2 /s or more at 25° C., wherein at least a portion of the silane oligomer is modified with a metal alkoxide.
このような組成物は、対象物への塗布により、容易に対象物上に防湿性に優れたバリア材を形成できる。また、上記組成物では、直鎖状ポリシロキサンを含むことで、対象物への追従性に優れ、クラック等の欠陥の少ないバリア材が形成される。 By applying such a composition to an object, a barrier material with excellent moisture resistance can be easily formed on the object. In addition, the composition contains linear polysiloxane, so that a barrier material with excellent conformability to the object and few defects such as cracks is formed.
一態様において、上記直鎖状ポリシロキサンは、ジオルガノポリシロキサン鎖を有するものであってよい。 In one embodiment, the linear polysiloxane may have a diorganopolysiloxane chain.
一態様において、上記直鎖状ポリシロキサンは、シラノール基及びアルコキシ基からなる群より選択される基を両末端に有していてよい。 In one embodiment, the linear polysiloxane may have groups selected from the group consisting of silanol groups and alkoxy groups at both ends.
一態様において、上記直鎖状ポリシロキサンの２５℃における動粘度は５００ｍｍ２／ｓ以下であってよい。 In one embodiment, the linear polysiloxane may have a kinematic viscosity at 25° C. of 500 mm 2 /s or less.
一態様において、上記直鎖状ポリシロキサンの含有量は、上記シランオリゴマー１００質量部に対して１～３０質量部であってよい。 In one embodiment, the content of the linear polysiloxane may be 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the silane oligomer.
一態様において、上記シランオリゴマーは、３個の酸素原子と結合したケイ素原子を有していてよい。 In one embodiment, the silane oligomer may have a silicon atom bonded to three oxygen atoms.
一態様において、上記シランオリゴマー中のケイ素原子の総数に対する、３個の酸素原子と結合したケイ素原子及び４個の酸素原子と結合したケイ素原子の合計数の割合は、３０％以上であってよい。 In one embodiment, the ratio of the total number of silicon atoms bonded to three oxygen atoms and the total number of silicon atoms bonded to four oxygen atoms to the total number of silicon atoms in the silane oligomer may be 30% or more.
一態様に係る組成物は、シランモノマーを更に含んでいてよい。 The composition according to one embodiment may further include a silane monomer.
一態様において、上記シランモノマーは、ビニル基、エポキシ基、グリシジル基、（メタ）アクリロイル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基及びメルカプト基からなる群より選択される反応性官能基を有する第一のシランモノマーと、アルキルトリアルコキシシラン、アリールトリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランからなる群より選択される第二のシランモノマーと、を含んでいてよい。 In one embodiment, the silane monomer may include a first silane monomer having a reactive functional group selected from the group consisting of a vinyl group, an epoxy group, a glycidyl group, a (meth)acryloyl group, an amino group, an isocyanate group, an isocyanurate group, and a mercapto group, and a second silane monomer selected from the group consisting of an alkyltrialkoxysilane, an aryltrialkoxysilane, and a tetraalkoxysilane.
一態様において、上記第一のシランモノマーの含有量は、上記シランオリゴマー１００質量部に対して０．０１～５質量部であってよい。 In one embodiment, the content of the first silane monomer may be 0.01 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the silane oligomer.
一態様において、上記第二のシランモノマーの含有量は、上記シランオリゴマー１００質量部に対して５～４０質量部であってよい。 In one embodiment, the content of the second silane monomer may be 5 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the silane oligomer.
一態様において、上記金属アルコキシドは、アルミニウムアルコキシドであってよい。 In one embodiment, the metal alkoxide may be an aluminum alkoxide.
本発明はまた、少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーを準備する第一の工程と、上記シランオリゴマーと、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓ以上の直鎖状ポリシロキサンと、を混合して、バリア材形成用組成物を得る第二の工程と、を備える、バリア材形成用組成物の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a composition for forming a barrier material, comprising: a first step of preparing a silane oligomer at least partially modified with a metal alkoxide; and a second step of mixing the silane oligomer with a linear polysiloxane having a kinetic viscosity of 50 mm2 /s or more at 25°C to obtain a composition for forming a barrier material.
一態様において、上記第一の工程は、シランオリゴマーと金属アルコキシドとを反応させて、上記シランオリゴマーの少なくとも一部を金属アルコキシドで修飾する工程を含んでいてよい。 In one embodiment, the first step may include reacting a silane oligomer with a metal alkoxide to modify at least a portion of the silane oligomer with the metal alkoxide.
一態様において、上記第一の工程は、シランモノマーと金属アルコキシドとを反応させて、少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーを形成する工程を含んでいてよい。 In one embodiment, the first step may include reacting a silane monomer with a metal alkoxide to form a silane oligomer at least partially modified with the metal alkoxide.
本発明はまた、上記組成物を硬化させて、バリア材を形成する工程を備える、バリア材の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a barrier material, comprising a step of curing the composition to form a barrier material.
本発明はまた、防湿処理された部材を有する製品の製造方法を提供する。この製造方法は、部材上に上記組成物を塗布する第一の工程と、塗布された上記組成物を硬化させて、上記部材上にバリア材を形成する第二の工程と、を備えていてよい。 The present invention also provides a method for producing a product having a moisture-proof treated member. This method may include a first step of applying the composition onto a member, and a second step of curing the applied composition to form a barrier material on the member.
本発明はまた、第一の部材と上記第一の部材に接合された第二の部材とを有し、上記第一の部材と上記第二の部材との接合部が防湿処理された製品の製造方法を提供する。この製造方法は、第一の部材と第二の部材との間に上記組成物を配置する第一の工程と、上記組成物を硬化させてバリア材を形成し、上記第一の部材と上記第二の部材とを上記バリア材を介して接合する第二の工程と、を備えていてよい。 The present invention also provides a method for producing a product having a first member and a second member bonded to the first member, the bonded portion between the first member and the second member being moisture-proofed. This method may include a first step of disposing the composition between the first member and the second member, and a second step of curing the composition to form a barrier material and bonding the first member and the second member via the barrier material.
本発明はまた、防湿部材を備える製品の製造方法を提供する。この製造方法は、上記組成物を硬化させて、バリア材を有する防湿部材を作製する第一の工程と、上記防湿部材を含む複数の部材を組み立てる第二の工程と、を備えていてよい。 The present invention also provides a method for producing a product including a moisture-proof member. The method may include a first step of curing the composition to produce a moisture-proof member having a barrier material, and a second step of assembling a plurality of members including the moisture-proof member.
本発明はまた、上記組成物の硬化物である、バリア材を提供する。 The present invention also provides a barrier material that is a cured product of the above composition.
本発明はまた、部材と、上記部材上に形成された上記バリア材と、を備える、製品を提供する。 The present invention also provides a product comprising a member and the above-mentioned barrier material formed on the member.
本発明はまた、第一の部材と、第二の部材と、上記第一の部材及び上記第二の部材の間に設けられた上記バリア材と、を備える製品を提供する。この製品において、上記第一の部材と上記第二の部材とは上記バリア材を介して接合されていてよい。 The present invention also provides a product comprising a first member, a second member, and the barrier material provided between the first member and the second member. In this product, the first member and the second member may be joined via the barrier material.
本発明は更に、上記バリア材を有する防湿部材を含む複数の部材の組立品である、製品を提供する。 The present invention further provides a product that is an assembly of multiple components including a moisture-proof component having the above-mentioned barrier material.
本発明は、様々な形状の対象物に適用可能な、防湿性に優れるバリア材を提供できる。本発明はまた、上記バリア材を形成するための、バリア材形成用組成物を提供できる。本発明は更に、上記バリア材の製造方法、上記バリア材を備える製品、及び当該製品の製造方法を提供できる。 The present invention can provide a barrier material with excellent moisture resistance that can be applied to objects of various shapes. The present invention can also provide a barrier material-forming composition for forming the barrier material. The present invention can further provide a method for manufacturing the barrier material, a product including the barrier material, and a method for manufacturing the product.
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのいずれか一方を含んでいればよく、両方を含んでいてもよい。本実施形態で例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 The following describes preferred embodiments of the present invention. In this specification, a numerical range indicated using "~" indicates a range that includes the numerical values before and after "~" as the minimum and maximum values, respectively. "A or B" may include either A or B, or may include both. Unless otherwise specified, the materials exemplified in this embodiment may be used alone or in combination of two or more types.
＜バリア材形成用組成物＞
本実施形態に係るバリア材形成用組成物は、シランオリゴマーと、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓ以上の直鎖状ポリシロキサンと、を含み、当該シランオリゴマーの少なくとも一部は金属アルコキシドで修飾されている。
<Barrier material forming composition>
The barrier material-forming composition according to this embodiment contains a silane oligomer and a linear polysiloxane having a kinetic viscosity of 50 mm 2 /s or more at 25° C., and at least a portion of the silane oligomer is modified with a metal alkoxide.
このような組成物は、対象物への塗布により、容易に対象物上に防湿性に優れたバリア材を形成できる。また、上記組成物では、直鎖状ポリシロキサンを含むことで、対象物への追従性に優れ、クラック等の欠陥の少ないバリア材が形成される。 By applying such a composition to an object, a barrier material with excellent moisture resistance can be easily formed on the object. In addition, the composition contains linear polysiloxane, so that a barrier material with excellent conformability to the object and few defects such as cracks is formed.
バリア材形成用組成物は、液状であってもペースト状であってもよく、対象物への塗布がより容易となる観点からは、液状であることが好ましい。 The barrier material-forming composition may be in liquid or paste form, and is preferably in liquid form from the viewpoint of easier application to the target object.
シランオリゴマーはシランモノマーの重合体であり、複数のケイ素原子が酸素原子を介して連結された構造を有する。本明細書中、シランオリゴマーは、分子量が１０００００以下の重合体を示す。 A silane oligomer is a polymer of silane monomers, and has a structure in which multiple silicon atoms are linked via oxygen atoms. In this specification, silane oligomer refers to a polymer with a molecular weight of 100,000 or less.
本明細書中、金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーとは、シランオリゴマーと金属アルコキシドの反応により形成される化合物であり、シランオリゴマー由来のケイ素原子と金属アルコキシド由来の金属原子とが酸素原子を介して結合した構造を有する化合物ということもできる。 In this specification, a silane oligomer modified with a metal alkoxide is a compound formed by the reaction of a silane oligomer with a metal alkoxide, and can also be said to be a compound having a structure in which a silicon atom derived from the silane oligomer and a metal atom derived from the metal alkoxide are bonded via an oxygen atom.
金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマー（以下、場合により「修飾シランオリゴマー」と称する）は、シランオリゴマーと金属アルコキシドとの反応物であってよく、シランモノマーと金属アルコキシドとの反応物であってもよい。後者の場合、金属アルコキシドと反応したシランモノマーが更に他のシランモノマーと反応してシランオリゴマー構造を形成したものであってよく、シランモノマー同士の反応により形成されたシランオリゴマーが金属アルコキシドと反応したものであってもよい。 A silane oligomer modified with a metal alkoxide (hereinafter sometimes referred to as a "modified silane oligomer") may be a reaction product between a silane oligomer and a metal alkoxide, or a reaction product between a silane monomer and a metal alkoxide. In the latter case, the silane monomer reacted with the metal alkoxide may further react with another silane monomer to form a silane oligomer structure, or the silane oligomer formed by the reaction between silane monomers may react with the metal alkoxide.
なお、本実施形態に係る組成物は、組成物に含まれるシランオリゴマーの全てが金属アルコキシドで修飾されている必要はなく、シランオリゴマーの少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されていればよい。 In addition, in the composition according to this embodiment, it is not necessary that all of the silane oligomers contained in the composition are modified with a metal alkoxide, but it is sufficient that at least a portion of the silane oligomers are modified with a metal alkoxide.
シランオリゴマーに含まれるケイ素原子は、１個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｍ単位）、２個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｄ単位）、３個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｔ単位）及び４個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｑ単位）に区別することができる。Ｍ単位、Ｄ単位、Ｔ単位及びＱ単位としては、それぞれ以下の式（Ｍ）、（Ｄ）、（Ｔ）及び（Ｑ）が例示できる。 The silicon atoms contained in the silane oligomer can be classified into silicon atoms bonded to one oxygen atom (M unit), silicon atoms bonded to two oxygen atoms (D unit), silicon atoms bonded to three oxygen atoms (T unit), and silicon atoms bonded to four oxygen atoms (Q unit). Examples of M units, D units, T units, and Q units are represented by the following formulae (M), (D), (T), and (Q), respectively.
上記式中、Ｒはケイ素に結合する酸素原子以外の原子（水素原子等）又は原子団（アルキル基等）を示す。これらの単位の含有量に関する情報は、Ｓｉ－ＮＭＲにより得ることができる。 In the above formula, R represents an atom (such as a hydrogen atom) or an atomic group (such as an alkyl group) other than an oxygen atom bonded to silicon. Information regarding the content of these units can be obtained by Si-NMR.
シランオリゴマーにおいて、ケイ素原子の総数に対するＴ単位及びＱ単位の合計数の割合は、例えば３０％以上であってよく、５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましく、１００％であってもよい。このようなシランオリゴマーによれば、防湿性に一層優れたバリア材が得られる。 In the silane oligomer, the ratio of the total number of T units and Q units to the total number of silicon atoms may be, for example, 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 90% or more, or may be 100%. Such a silane oligomer provides a barrier material with even better moisture resistance.
好適な一態様において、シランオリゴマーはＴ単位を含有していることが好ましい。シランオリゴマーにおけるＴ単位の含有量は、ケイ素原子の総数に対して、例えば１０％以上であり、好ましくは２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、７０％以上、８０％以上又は９０％以上であり、１００％であってもよい。このようなシランオリゴマーは、柔軟性がより向上する傾向がある。 In a preferred embodiment, the silane oligomer preferably contains T units. The content of T units in the silane oligomer is, for example, 10% or more, preferably 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more, or may be 100%, based on the total number of silicon atoms. Such a silane oligomer tends to have improved flexibility.
好適な他の一態様において、シランオリゴマーにおけるＱ単位の含有量は、ケイ素原子の総数に対して、例えば５０％以上であり、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましく、１００％であってもよい。このようなシランオリゴマーは、防湿性及び透明性がより向上する傾向がある。 In another preferred embodiment, the content of Q units in the silane oligomer is, for example, 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more, relative to the total number of silicon atoms, and may be 100%. Such a silane oligomer tends to have improved moisture resistance and transparency.
シランオリゴマーは、上述の式（Ｍ）、（Ｄ）、（Ｔ）及び（Ｑ）中のＲとして、アルキル基又はアリール基を有していることが好ましい。 It is preferable that the silane oligomer has an alkyl group or an aryl group as R in the above formulas (M), (D), (T) and (Q).
アルキル基としては、炭素数６以下のアルキル基が好ましく、炭素数４以下のアルキル基がより好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、これらのうちメチル基、エトキシ基、プロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 As the alkyl group, an alkyl group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and among these, a methyl group, an ethoxy group, and a propyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
アリール基としては、フェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基が好ましい。 The aryl group includes a phenyl group and a substituted phenyl group. The substituent of the substituted phenyl group includes an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and the like. The aryl group is preferably a phenyl group.
シランオリゴマーの重量平均分子量は、例えば４００以上であってよく、好ましくは６００以上、より好ましくは１０００以上である。また、シランオリゴマーの重量平均分子量は、例えば３００００以下であってよく、好ましくは１００００以下、より好ましくは６０００以下である。シランオリゴマーの重量平均分子量が大きいと柔軟性がより向上する傾向があり、小さいと防湿性及び透明性がより向上する傾向がある。なお、本明細書中、シランオリゴマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算で表される重量平均分子量の値を示す。 The weight average molecular weight of the silane oligomer may be, for example, 400 or more, preferably 600 or more, and more preferably 1000 or more. The weight average molecular weight of the silane oligomer may be, for example, 30,000 or less, preferably 10,000 or less, and more preferably 6,000 or less. A larger weight average molecular weight of the silane oligomer tends to improve flexibility, and a smaller weight average molecular weight tends to improve moisture resistance and transparency. In this specification, the weight average molecular weight of the silane oligomer refers to the weight average molecular weight expressed in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
金属アルコキシドは、例えば、Ｍ（ＯＲ１）ｎで表すことができる。Ｍはｎ価の金属原子を示し、Ｒ１はアルキル基を示す。ｎは１以上の正数を示す。 The metal alkoxide can be represented by, for example, M(OR 1 ) n , where M represents a metal atom having a valence of n, R 1 represents an alkyl group, and n represents a positive number of 1 or more.
ｎは好ましくは２～５であり、より好ましくは３～４である。 n is preferably 2 to 5, more preferably 3 to 4.
Ｍとしては、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ等が挙げられ、これらのうちアルミニウム、チタン、ジルコニウムが好ましく、アルミニウムがより好ましい。すなわち、金属アルコキシドとしては、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、ニオブアルコキシド等が挙げられ、これらのうちアルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシドが好ましく、アルミニウムアルコキシドがより好ましい。 Examples of M include aluminum, titanium, zirconium, niobium, etc., of which aluminum, titanium, and zirconium are preferred, and aluminum is more preferred. That is, examples of metal alkoxides include aluminum alkoxides, titanium alkoxides, zirconium alkoxides, niobium alkoxides, etc., of which aluminum alkoxides, titanium alkoxides, and zirconium alkoxides are preferred, and aluminum alkoxides are more preferred.
Ｒ１としては、炭素数１～６アルキル基が好ましく、炭素数２～４のアルキル基がより好ましい。Ｒ１のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、これらのうちエチル基、プロピル基、ブチル基が好ましく、プロピル基、ブチル基がより好ましい。 R1 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group for R1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and among these, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group are preferred, and a propyl group and a butyl group are more preferred.
本実施形態に係る組成物は、シランオリゴマーを、当該シランオリゴマー１００質量部に対して０．００１～３０質量部の金属アルコキシドで修飾した修飾シランオリゴマーを含むものであってよい。金属アルコキシドの量は、シランオリゴマー１００質量部に対して、好ましくは０．０２質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上であり、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。金属アルコキシドの量が多いと硬化性がより良好になる傾向があり、金属アルコキシドの量を少なくすることで透明性がより向上する傾向がある。 The composition according to this embodiment may contain a modified silane oligomer obtained by modifying a silane oligomer with 0.001 to 30 parts by mass of a metal alkoxide relative to 100 parts by mass of the silane oligomer. The amount of the metal alkoxide is preferably 0.02 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the silane oligomer. A large amount of metal alkoxide tends to improve the curability, and a small amount of metal alkoxide tends to improve the transparency.
直鎖状ポリシロキサンは、シロキサン結合による直鎖状の主鎖を有する化合物ということができ、当該主鎖は、ジオルガノポリシロキサン鎖であることが好ましい。すなわち、直鎖状ポリシロキサンは、Ｄ単位の繰り返しにより構成されたポリシロキサン鎖を有することが好ましい。 A linear polysiloxane can be said to be a compound having a linear main chain formed by siloxane bonds, and the main chain is preferably a diorganopolysiloxane chain. In other words, the linear polysiloxane preferably has a polysiloxane chain composed of repeating D units.
直鎖状ポリシロキサンの主鎖中のケイ素原子と結合する有機基（すなわち、式（Ｄ）におけるＲ）は、アルキル基又はアリール基であることが好ましい。 The organic group bonded to the silicon atom in the main chain of the linear polysiloxane (i.e., R in formula (D)) is preferably an alkyl group or an aryl group.
アルキル基としては、炭素数６以下のアルキル基が好ましく、炭素数４以下のアルキル基がより好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、これらのうちメチル基、エトキシ基、プロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 As the alkyl group, an alkyl group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and among these, a methyl group, an ethoxy group, and a propyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
アリール基としては、フェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基が好ましい。 The aryl group includes a phenyl group and a substituted phenyl group. The substituent of the substituted phenyl group includes an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and the like. The aryl group is preferably a phenyl group.
直鎖状ポリシロキサンは、少なくとも一方の末端に、シラノール基及びアルコキシ基からなる群より選択される基を有することが好ましく、両末端に、当該基を有することがより好ましい。なお、当該基と結合する末端のケイ素原子は、Ｑ単位又はＤ単位であることが好ましく、Ｄ単位であることがより好ましい。 The linear polysiloxane preferably has a group selected from the group consisting of a silanol group and an alkoxy group at at least one end, and more preferably has such groups at both ends. The silicon atom at the end bonded to the group is preferably a Q unit or a D unit, and more preferably a D unit.
アルコキシ基としては、炭素数６以下のアルコキシ基が好ましく、炭素数４以下のアルコキシ基がより好ましい。アルコキシ基の具体例としては、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、これらのうちメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。 As the alkoxy group, an alkoxy group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
直鎖状ポリシロキサンの２５℃における動粘度は、５０ｍｍ２／ｓ以上である。このような直鎖状ポリシロキサンは十分な鎖長を有するため、直鎖状ポリシロキサンの配合による上述の効果を顕著に得ることができる。 The linear polysiloxane has a kinetic viscosity of 50 mm 2 /s or more at 25° C. Such a linear polysiloxane has a sufficient chain length, so that the above-mentioned effects due to the incorporation of the linear polysiloxane can be significantly obtained.
直鎖状ポリシロキサンの２５℃における動粘度は、上述の効果がより顕著に得られる観点から、好ましくは６０ｍｍ２／ｓ以上であり、より好ましくは７０ｍｍ２／ｓ以上である。 The linear polysiloxane preferably has a kinetic viscosity at 25° C. of 60 mm 2 /s or more, and more preferably 70 mm 2 /s or more, from the viewpoint of obtaining the above-mentioned effects more significantly.
また、直鎖状ポリシロキサンの２５℃における動粘度は、５００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましい。これにより、直鎖状ポリシロキサンが組成物中の他の成分との相溶性に優れるものとなり、バリア材形成用組成物及びその硬化物であるバリア材の透明性が向上する。この効果がより顕著に得られる観点から、直鎖状ポリシロキサンの２５℃における動粘度は、３００ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましく、１００ｍｍ２／ｓ以下であることが更に好ましい。 The kinetic viscosity of the linear polysiloxane at 25° C. is preferably 500 mm 2 /s or less. This gives the linear polysiloxane excellent compatibility with other components in the composition, improving the transparency of the barrier material-forming composition and the barrier material that is the cured product thereof. From the viewpoint of obtaining this effect more significantly, the kinetic viscosity of the linear polysiloxane at 25° C. is more preferably 300 mm 2 /s or less, and even more preferably 100 mm 2 /s or less.
直鎖状ポリシロキサンの含有量は、シランオリゴマー１００質量部に対して、例えば０．１質量部以上であってよく、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上、更に好ましくは２質量部以上である。これにより、上述の効果がより顕著に奏される。また、直鎖状ポリシロキサンの含有量は、シランオリゴマー１００質量部に対して、例えば４０質量部以下であってよく、好ましくは３０質量部以上、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。これにより、塗膜の緻密性がより向上し、防湿性が特に優れる傾向がある。 The content of the linear polysiloxane may be, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and even more preferably 2 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the silane oligomer. This makes the above-mentioned effects more pronounced. The content of the linear polysiloxane may be, for example, 40 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the silane oligomer. This further improves the density of the coating film, and tends to make the moisture resistance particularly excellent.
なお、本明細書中、「シランオリゴマー１００質量部」は、シランオリゴマーを修飾する金属アルコキシドの質量は含まず、修飾シランオリゴマーのシランオリゴマー部分と未修飾シランオリゴマーの合計量を１００質量部とすることを意味する。 In this specification, "100 parts by mass of silane oligomer" does not include the mass of the metal alkoxide that modifies the silane oligomer, and means that the total amount of the silane oligomer portion of the modified silane oligomer and the unmodified silane oligomer is 100 parts by mass.
本実施形態に係る組成物は、シランモノマーを更に含んでいてよい。シランモノマーを配合することで、例えば、バリア材におけるＴ単位及びＱ単位の含有量を調整することができ、用途に応じてバリア材に透明性、柔軟性等の効果を付与することができる。また、シランモノマーを配合することで、防湿性に一層優れるバリア材が得られる傾向がある。 The composition according to this embodiment may further contain a silane monomer. By blending the silane monomer, for example, it is possible to adjust the content of T units and Q units in the barrier material, and to impart effects such as transparency and flexibility to the barrier material depending on the application. In addition, blending the silane monomer tends to result in a barrier material with even more excellent moisture resistance.
本実施形態に係る組成物は、シランモノマーとして、後述の第一のシランモノマー及び第二のシランモノマーのうち、少なくとも一方を含むことが好ましく、両方を含むことがより好ましい。 The composition according to this embodiment preferably contains at least one of the first silane monomer and the second silane monomer described below as the silane monomer, and more preferably contains both.
第一のシランモノマーは、ビニル基、エポキシ基、グリシジル基、（メタ）アクリロイル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基及びメルカプト基からなる群より選択される反応性官能基を有するシランモノマーである。上記組成物がこのようなシランモノマーを含むと、対象物への追従性及び密着性に一層優れたバリア材が形成される。 The first silane monomer is a silane monomer having a reactive functional group selected from the group consisting of a vinyl group, an epoxy group, a glycidyl group, a (meth)acryloyl group, an amino group, an isocyanate group, an isocyanurate group, and a mercapto group. When the composition contains such a silane monomer, a barrier material having even better conformability and adhesion to the target object is formed.
第一のシランモノマーによって上記効果が奏される理由は必ずしも明らかではないが、バリア材の形成時に、反応性官能基同士の反応、反応性官能基とシラノール基との反応等によってシロキサン結合以外の架橋構造が形成され、これにより、優れた防湿性及び柔軟性が実現されると考えられる。また、バリア材の形成時に、第一のシランモノマーの反応性官能基が対象物表面に存在する官能基と結合することにより、より優れた防湿性及び柔軟性が実現されるとも考えられる。 The reason why the first silane monomer provides the above-mentioned effect is not entirely clear, but it is believed that when the barrier material is formed, crosslinked structures other than siloxane bonds are formed by reactions between reactive functional groups, or between reactive functional groups and silanol groups, etc., which results in excellent moisture resistance and flexibility. It is also believed that when the barrier material is formed, the reactive functional groups of the first silane monomer bond with functional groups present on the surface of the object, thereby achieving even better moisture resistance and flexibility.
第一のシランモノマーが有する反応性官能基としては、バリア材の柔軟性及び部材への密着性がより向上する観点からは、ビニル基、エポキシ基（より好ましくはグリシジル基）、（メタ）アクリロイル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基及びメルカプト基からなる群より選択されることが好ましく、アミノ基がより好ましい。 From the viewpoint of further improving the flexibility of the barrier material and its adhesion to the member, the reactive functional group of the first silane monomer is preferably selected from the group consisting of a vinyl group, an epoxy group (more preferably a glycidyl group), a (meth)acryloyl group, an amino group, an isocyanate group, an isocyanurate group, and a mercapto group, and an amino group is more preferable.
第一のシランモノマーは、３個の酸素原子と結合したケイ素原子を有していることが好ましい。 The first silane monomer preferably has a silicon atom bonded to three oxygen atoms.
第一のシランモノマーとしては、例えば、下記式（Ａ－１）で表されるシランモノマーを好適に用いることができる。 As the first silane monomer, for example, a silane monomer represented by the following formula (A-1) can be preferably used.
式中、ＲＡ１は反応性官能基を示し、Ｌ１はアルカンジイル基又はオキシアルカンジイル基（－ＯＬ２－で表される基、Ｌ２はアルカンジイル基を示す。）を示し、ｐは０以上の整数（好ましくは０～３の整数）を示し、ＲＡ２はアルキル基又はアリール基を示す。 In the formula, R A1 represents a reactive functional group, L 1 represents an alkanediyl group or an oxyalkanediyl group (a group represented by -OL 2 -, L 2 represents an alkanediyl group), p represents an integer of 0 or more (preferably an integer of 0 to 3), and R A2 represents an alkyl group or an aryl group.
ＲＡ１がビニル基であるとき、ｐは０～３であることが好ましく、０であることがより好ましい。 When R A1 is a vinyl group, p is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0.
ＲＡ１がエポキシ基、グリシジル基、（メタ）アクリロイル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基又はメルカプト基であるとき、ｐは１以上の整数であることが好ましく、１～３であることがより好ましく、１であることが更に好ましい。 When R A1 is an epoxy group, a glycidyl group, a (meth)acryloyl group, an amino group, an isocyanate group, an isocyanurate group, or a mercapto group, p is preferably an integer of 1 or more, more preferably an integer of 1 to 3, and further preferably 1.
ＲＡ１がビニル基、グリシジル基又は（メタ）アクリロイル基であるとき、Ｌ１はオキシアルカンジイル基であることが好ましい。 When R A1 is a vinyl group, a glycidyl group or a (meth)acryloyl group, L 1 is preferably an oxyalkanediyl group.
ＲＡ１がアミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基又はメルカプト基であるとき、Ｌ１はアルカンジイル基であることが好ましい。 When R A1 is an amino group, an isocyanate group, an isocyanurate group or a mercapto group, L 1 is preferably an alkanediyl group.
Ｌ１及びＬ２おけるアルカンジイル基としては、炭素数２～１０のアルカンジイル基が好ましく、炭素数２～８のアルカンジイル基がより好ましい。 The alkanediyl group for L1 and L2 is preferably an alkanediyl group having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkanediyl group having 2 to 8 carbon atoms.
ＲＡ２におけるアルキル基としては、炭素数６以下のアルキル基が好ましく、炭素数４以下のアルキル基がより好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基（ｎ－プロピル基、イソプロピル基）、ブチル基（ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基）等が挙げられる。 The alkyl group for R A2 is preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 4 or less carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group (n-propyl group, isopropyl group), and a butyl group (n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, and tert-butyl group).
ＲＡ２におけるアリール基としては、フェニル基が好ましい。 The aryl group for R A2 is preferably a phenyl group.
ＲＡ２はアルキル基であることが好ましい。 R A2 is preferably an alkyl group.
第一のシランモノマーの含有量は、シランオリゴマー１００質量部に対して、例えば０．０１質量部以上であってよく、好ましくは０．０５質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上である。これにより、追従性及び密着性がより向上する傾向がある。また、第一のシランモノマーの含有量は、例えば５質量部以下であってよく、好ましくは４質量部以下、より好ましくは２質量部以下である。これにより、硬化物の熱安定性がより向上する傾向がある。 The content of the first silane monomer may be, for example, 0.01 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the silane oligomer. This tends to further improve the conformability and adhesion. The content of the first silane monomer may be, for example, 5 parts by mass or less, preferably 4 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less. This tends to further improve the thermal stability of the cured product.
なお、本明細書中、「シランオリゴマー１００質量部」は、シランオリゴマーを修飾する金属アルコキシドの質量は含まず、修飾シランオリゴマーのシランオリゴマー部分と未修飾シランオリゴマーの合計量を１００質量部とすることを意味する。 In this specification, "100 parts by mass of silane oligomer" does not include the mass of the metal alkoxide that modifies the silane oligomer, and means that the total amount of the silane oligomer portion of the modified silane oligomer and the unmodified silane oligomer is 100 parts by mass.
第二のシランモノマーは、第一のシランモノマー以外のシランモノマーであり、例えば、アルキルトリアルコキシシラン、アリールトリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランからなる群より選択される。 The second silane monomer is a silane monomer other than the first silane monomer, and is, for example, selected from the group consisting of alkyltrialkoxysilanes, aryltrialkoxysilanes, and tetraalkoxysilanes.
第二のシランモノマーを配合することで、例えば、バリア材におけるＴ単位及びＱ単位の含有量を調整することができ、用途に応じてバリア材に透明性、柔軟性等の効果を付与することができる。また、第二のシランモノマーを配合することで、防湿性に一層優れるバリア材が得られる傾向がある。 By incorporating a second silane monomer, for example, it is possible to adjust the content of T units and Q units in the barrier material, and to impart effects such as transparency and flexibility to the barrier material depending on the application. In addition, by incorporating a second silane monomer, there is a tendency to obtain a barrier material with even better moisture resistance.
第二のシランモノマーの含有量は特に限定されないが、シランオリゴマー１００質量部に対して、例えば５質量部以上であってよく、好ましくは８質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。これにより、硬化物の柔軟性がより向上する傾向がある。また、第一のシランモノマーの含有量は、例えば４０質量部以下であってよく、好ましくは３５質量部以下、より好ましくは３０質量部以下である。これにより、塗液の揮発性が低減し、作業性がより向上する傾向がある。 The content of the second silane monomer is not particularly limited, but may be, for example, 5 parts by mass or more, preferably 8 parts by mass or more, and more preferably 10 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the silane oligomer. This tends to further improve the flexibility of the cured product. The content of the first silane monomer may be, for example, 40 parts by mass or less, preferably 35 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. This tends to reduce the volatility of the coating liquid and further improve workability.
アルキルトリアルコキシシランは、ケイ素原子に１つのアルキル基と３つのアルコキシ基が結合したシラン化合物である。 Alkyltrialkoxysilane is a silane compound in which one alkyl group and three alkoxy groups are bonded to a silicon atom.
アルキルトリアルコキシシランのアルキル基としては、炭素数６以下のアルキル基が好ましく、炭素数４以下のアルキル基がより好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、これらのうちメチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。また、アルキルトリアルコキシシランのアルコキシ基としては、炭素数６以下のアルコキシ基が好ましく、炭素数４以下のアルコキシ基がより好ましい。アルコキシ基の具体例としては、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、これらのうちメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。 As the alkyl group of the alkyltrialkoxysilane, an alkyl group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and among these, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable, and a methyl group is more preferable. In addition, as the alkoxy group of the alkyltrialkoxysilane, an alkoxy group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group, and among these, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
アリールトリアルコキシシランは、ケイ素原子に１つのアリール基と３つのアルコキシ基が結合したシラン化合物である。 Aryltrialkoxysilane is a silane compound in which one aryl group and three alkoxy groups are bonded to a silicon atom.
アリールトリアルコキシシランのアリール基としては、フェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。当該アリール基としては、フェニル基が好ましい。また、アリールトリアルコキシシランのアルコキシ基としては、炭素数６以下のアルコキシ基が好ましく、炭素数４以下のアルコキシ基がより好ましい。アルコキシ基の具体例としては、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、これらのうちメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。 Examples of the aryl group of the aryltrialkoxysilane include a phenyl group and a substituted phenyl group. Examples of the substituent of the substituted phenyl group include an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, and a cyano group. The aryl group is preferably a phenyl group. The alkoxy group of the aryltrialkoxysilane is preferably an alkoxy group having 6 or less carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 4 or less carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group are preferred, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferred.
テトラアルコキシシランは、ケイ素原子に４つのアルコキシ基が結合したシラン化合物である。 Tetraalkoxysilane is a silane compound in which four alkoxy groups are bonded to a silicon atom.
テトラアルコキシシランのアルコキシ基としては、炭素数６以下のアルコキシ基が好ましく、炭素数４以下のアルコキシ基がより好ましい。アルコキシ基の具体例としては、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、これらのうちメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。 As the alkoxy group of the tetraalkoxysilane, an alkoxy group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 4 or less carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
第二のシランモノマーの具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the second silane monomer include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, etc.
本実施形態に係る組成物は、液状媒体を更に含んでいてよい。液状媒体としては、水及び有機溶媒が挙げられる。 The composition according to this embodiment may further contain a liquid medium. Examples of the liquid medium include water and an organic solvent.
有機溶媒としては、例えば、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類、炭化水素類等が挙げられる。また、これらの他に、アセトニトリル、アセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等も用いることができる。 Examples of organic solvents include alcohols, ethers, ketones, esters, and hydrocarbons. In addition to these, acetonitrile, acetamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and the like can also be used.
好適な一態様において、組成物は、液状媒体として水及びアルコ－ル類を含んでいてよい。このような液状媒体を用いることで、透明性に優れるバリア材が得られやすくなる。 In a preferred embodiment, the composition may contain water and alcohols as the liquid medium. By using such a liquid medium, it becomes easier to obtain a barrier material with excellent transparency.
アルコール類としては、バリア材形成時の加熱によって気化させることができるものが好ましい。アルコール類としては、例えば、炭素数６以下のアルコール類が好ましく、炭素数１～４のアルコール類がより好ましい。 The alcohol is preferably one that can be vaporized by heating when forming the barrier material. For example, the alcohol is preferably one having 6 or less carbon atoms, and more preferably one having 1 to 4 carbon atoms.
アルコール類としては、例えば、金属アルコキシドのアルコキシ基に対応するアルコール類を用いてもよい。すなわち、例えば金属アルコキシドがｔｅｒｔ－ブトキシ基を有するとき、アルコール類としてｔｅｒｔ－ブチルアルコールを用いてよい。これにより、透明性が一層向上する傾向がある。 As the alcohol, for example, an alcohol corresponding to the alkoxy group of the metal alkoxide may be used. That is, for example, when the metal alkoxide has a tert-butoxy group, tert-butyl alcohol may be used as the alcohol. This tends to further improve transparency.
液状媒体の含有量は特に限定されず、例えば、組成物の塗布に好適な粘度となる含有量としてよい。組成物の粘度は特に限定されず、作製するバリア材の厚さ、塗布方法、対象物の形状等に応じて適宜調整してよい。 The amount of liquid medium contained is not particularly limited, and may be, for example, an amount that provides a viscosity suitable for application of the composition. The viscosity of the composition is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate depending on the thickness of the barrier material to be prepared, the application method, the shape of the target object, etc.
組成物の２５℃における粘度は、例えば１～６０００ｍＰａ・ｓであってよく、５～３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。このような組成物によれば、対象物への塗布及び対象物上へのバリア材の形成が一層容易となる。 The viscosity of the composition at 25°C may be, for example, 1 to 6000 mPa·s, and is preferably 5 to 3000 mPa·s. Such a composition makes it easier to apply to an object and form a barrier material on the object.
本実施形態に係る組成物において、シランオリゴマー、直鎖状ポリシロキサン及びシランモノマーに由来するケイ素原子の総数に対する、金属アルコキシドに由来する金属原子Ｍのモル比（Ｍ／Ｓｉ）は、例えば０．００００１以上であってよく、０．０００１以上であることが好ましい。これにより、硬化性がより良好になる傾向がある。また、上記モル比（Ｍ／Ｓｉ）は、例えば０．５以下であってよく、０．２以下であることが好ましい。これにより、透明性がより向上する傾向がある。 In the composition according to this embodiment, the molar ratio (M/Si) of metal atoms M derived from the metal alkoxide to the total number of silicon atoms derived from the silane oligomer, linear polysiloxane, and silane monomer may be, for example, 0.00001 or more, and is preferably 0.0001 or more. This tends to improve the curability. In addition, the molar ratio (M/Si) may be, for example, 0.5 or less, and is preferably 0.2 or less. This tends to improve the transparency.
本実施形態に係る組成物は、硬化触媒を更に含有していてよい。硬化触媒は、シランオリゴマー等の重合反応を促進するものであればよく、特に限定されない。 The composition according to this embodiment may further contain a curing catalyst. The curing catalyst is not particularly limited as long as it promotes the polymerization reaction of silane oligomers, etc.
硬化触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、リン酸等を含む酸触媒、スズ、チタン、アルミ、亜鉛、鉄、コバルト、マンガン等を含む金属触媒、脂肪族アミン、水酸化アンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等を含む塩基触媒等が挙げられる。 Examples of curing catalysts include acid catalysts including hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc.; metal catalysts including tin, titanium, aluminum, zinc, iron, cobalt, manganese, etc.; and base catalysts including aliphatic amines, ammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydroxide, etc.
硬化触媒の含有量は、例えば、シランオリゴマー１００質量部に対して、０．０２質量部以上であってよく、０．０５質量部以上が好ましく、２０質量部以下であってよく、１０質量部以下が好ましい。 The content of the curing catalyst may be, for example, 0.02 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more, and may be 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the silane oligomer.
本実施形態に係る組成物は、上記以外の他の成分を更に含有していてよい。他の成分としては、例えば、分子構造中に水酸基を有する樹脂、金属酸化物粒子、金属酸化物ファイバー等が挙げられる。分子構造中に水酸基を有する樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール等が挙げられる。また、金属酸化物粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子等が挙げられ、これらの粒子はナノサイズ（例えば粒径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満）であることが好ましい（すなわち、ナノシリカ粒子、ナノアルミナ粒子が好ましい。）。金属酸化物ファイバーとしては、例えば、アルミナファイバー等が挙げられ、これら金属酸化物ファイバーの繊維径はナノサイズ（例えば繊維径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満）であることが好ましい（すなわち、アルミナナノファイバーが好ましい。）。 The composition according to the present embodiment may further contain other components in addition to those described above. Examples of the other components include resins having hydroxyl groups in their molecular structure, metal oxide particles, metal oxide fibers, etc. Examples of resins having hydroxyl groups in their molecular structure include polyvinyl alcohol, etc. Examples of the metal oxide particles include silica particles, alumina particles, etc., and these particles are preferably nano-sized (for example, particle size is 1 nm or more and less than 1000 nm) (i.e., nano-silica particles and nano-alumina particles are preferred). Examples of the metal oxide fibers include alumina fibers, and the fiber diameter of these metal oxide fibers is preferably nano-sized (for example, fiber diameter is 1 nm or more and less than 1000 nm) (i.e., alumina nanofibers are preferred).
上記の他の成分の含有量は、上述の効果が得られる範囲であれば特に限定されず、例えば、シランオリゴマー１００質量部に対して５０質量部以下であってよく、好ましくは４０質量部以下である。また、上記他の成分の含有量は、シランオリゴマー１００質量部に対して、例えば１０質量部以上であってよく、２０質量部以上であってもよい。 The content of the other components is not particularly limited as long as it is within a range in which the above-mentioned effects can be obtained, and may be, for example, 50 parts by mass or less, and preferably 40 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the silane oligomer. The content of the other components may be, for example, 10 parts by mass or more, or 20 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the silane oligomer.
本実施形態に係る組成物の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
＜組成物の製造方法１＞
本製造方法は、シランオリゴマーと金属アルコキシドとを反応させて、シランオリゴマーの少なくとも一部を金属アルコキシドで修飾する修飾工程を備える。この修飾工程では、金属アルコキシドがシランオリゴマーと反応して、金属原子－酸素原子－ケイ素原子の結合が形成される。
The method for producing the composition according to the present embodiment includes the following method.
<Composition production method 1>
The present production method includes a modification step of reacting a silane oligomer with a metal alkoxide to modify at least a portion of the silane oligomer with the metal alkoxide. In this modification step, the metal alkoxide reacts with the silane oligomer to form a metal atom-oxygen atom-silicon atom bond.
上記反応は、液状媒体中で行ってよい。液状媒体としては、上記と同じものが例示できる。液状媒体の量は特に限定されず、例えば、反応液中のシランオリゴマーの濃度が５０～９９質量％（好ましくは８０～９５質量％）となる量であってよい。 The reaction may be carried out in a liquid medium. Examples of the liquid medium include those mentioned above. The amount of the liquid medium is not particularly limited, and may be, for example, an amount that results in a concentration of the silane oligomer in the reaction liquid of 50 to 99% by mass (preferably 80 to 95% by mass).
上記反応の反応条件は特に限定されない。例えば、上記反応の反応温度は、６０～１００℃であってよく、７０～９０℃であってもよい。また、上記反応の反応時間は、例えば０．５～５．０時間であってよく、１．０～３．０時間であってもよい。 The reaction conditions for the above reaction are not particularly limited. For example, the reaction temperature for the above reaction may be 60 to 100°C, or 70 to 90°C. The reaction time for the above reaction may be, for example, 0.5 to 5.0 hours, or 1.0 to 3.0 hours.
本製造方法は、修飾工程後の反応液に、シランオリゴマーを添加する工程を更に備えていてもよい。これにより、金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーと、未修飾のシランオリゴマーとを含有する組成物が得られる。 The present manufacturing method may further include a step of adding a silane oligomer to the reaction liquid after the modification step. This results in a composition containing a silane oligomer modified with a metal alkoxide and an unmodified silane oligomer.
本製造方法は、修飾工程後の反応液に、直鎖状ポリシロキサン（及び、必要に応じてシランモノマー）を添加する工程を更に備えていてもよい。すなわち、本製造方法は、少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーを準備する第一の工程と、修飾シランオリゴマーと直鎖状ポリシロキサンとを混合して、バリア材形成用組成物を得る第二の工程と、を備える方法であってよく、第一の工程が、上記修飾工程であってよい。これにより、上述のバリア材形成用組成物が得られる。 The present manufacturing method may further include a step of adding a linear polysiloxane (and a silane monomer, if necessary) to the reaction liquid after the modification step. That is, the present manufacturing method may include a first step of preparing a silane oligomer at least partially modified with a metal alkoxide, and a second step of mixing the modified silane oligomer and the linear polysiloxane to obtain a barrier material-forming composition, and the first step may be the above-mentioned modification step. This results in the above-mentioned barrier material-forming composition.
本製造方法はまた、修飾工程後の反応液に、他の成分を添加する工程を更に備えていてもよい。本製造方法はまた、修飾工程後の反応液に液状媒体を添加する工程、又は、修飾工程後の反応液中の液状媒体を他の液状媒体に置換する工程を更に備えていてもよい。これらの工程によって、修飾工程後の反応液から、上述の組成物の様々な態様を調製することができる。 The present manufacturing method may further include a step of adding other components to the reaction liquid after the modification step. The present manufacturing method may further include a step of adding a liquid medium to the reaction liquid after the modification step, or a step of replacing the liquid medium in the reaction liquid after the modification step with another liquid medium. By these steps, various aspects of the above-mentioned composition can be prepared from the reaction liquid after the modification step.
＜組成物の製造方法２＞
本製造方法は、シランモノマーと金属アルコキシドとを反応させて、少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーを形成する、修飾工程を備える。修飾工程では、シランモノマーの重合によってシランオリゴマーが形成され、形成されたシランオリゴマーが金属アルコキシドにより修飾されてよい。また、修飾工程では、シランモノマーが金属アルコキシドによって修飾された後、修飾されたシランモノマーと他のシランモノマーとの反応によってシランオリゴマー部分が形成されてもよい。
<Composition production method 2>
The present manufacturing method includes a modification step of reacting a silane monomer with a metal alkoxide to form a silane oligomer at least partially modified with the metal alkoxide. In the modification step, a silane oligomer may be formed by polymerization of the silane monomer, and the formed silane oligomer may be modified with the metal alkoxide. In addition, in the modification step, after the silane monomer is modified with the metal alkoxide, a silane oligomer portion may be formed by reaction of the modified silane monomer with another silane monomer.
上記反応は、液状媒体中で行ってよい。液状媒体としては、上記と同じものが例示できる。液状媒体の量は特に限定されず、例えば、反応液中のシランモノマーの濃度が５０～９９質量％（好ましくは８０～９５質量％）となる量であってよい。 The reaction may be carried out in a liquid medium. Examples of the liquid medium include those mentioned above. The amount of the liquid medium is not particularly limited, and may be, for example, an amount that results in a concentration of the silane monomer in the reaction liquid of 50 to 99% by mass (preferably 80 to 95% by mass).
上記反応の反応条件は特に限定されない。例えば、上記反応の反応温度は、６０～１００℃であってよく、７０～９０℃であってもよい。また、上記反応の反応時間は、例えば０．５～５．０時間であってよく、１．０～３．０時間であってもよい。 The reaction conditions for the above reaction are not particularly limited. For example, the reaction temperature for the above reaction may be 60 to 100°C, or 70 to 90°C. The reaction time for the above reaction may be, for example, 0.5 to 5.0 hours, or 1.0 to 3.0 hours.
本製造方法は、修飾工程後の反応液に、シランオリゴマーを添加する工程を更に備えていてもよい。これにより、金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーと、未修飾のシランオリゴマーとを含有する組成物が得られる。 The present manufacturing method may further include a step of adding a silane oligomer to the reaction liquid after the modification step. This results in a composition containing a silane oligomer modified with a metal alkoxide and an unmodified silane oligomer.
本製造方法は、修飾工程後の反応液に、直鎖状ポリシロキサン（及び、必要に応じてシランモノマー）を添加する工程を更に備えていてもよい。すなわち、本製造方法は、少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されたシランオリゴマーを準備する第一の工程と、修飾シランオリゴマーと直鎖状ポリシロキサンとを混合して、バリア材形成用組成物を得る第二の工程と、を備える方法であってよく、第一の工程が、上記修飾工程であってよい。これにより、上述のバリア材形成用組成物が得られる。 The present manufacturing method may further include a step of adding a linear polysiloxane (and a silane monomer, if necessary) to the reaction liquid after the modification step. That is, the present manufacturing method may include a first step of preparing a silane oligomer at least partially modified with a metal alkoxide, and a second step of mixing the modified silane oligomer and the linear polysiloxane to obtain a barrier material-forming composition, and the first step may be the above-mentioned modification step. This results in the above-mentioned barrier material-forming composition.
本製造方法はまた、修飾工程後の反応液に、他の成分を添加する工程を更に備えていてもよい。本製造方法はまた、修飾工程後の反応液に液状媒体を添加する工程、又は、修飾工程後の反応液中の液状媒体を他の液状媒体に置換する工程を更に備えていてもよい。これらの工程によって、修飾工程後の反応液から、上述の組成物の様々な態様を調製することができる。 The present manufacturing method may further include a step of adding other components to the reaction liquid after the modification step. The present manufacturing method may further include a step of adding a liquid medium to the reaction liquid after the modification step, or a step of replacing the liquid medium in the reaction liquid after the modification step with another liquid medium. By these steps, various aspects of the above-mentioned composition can be prepared from the reaction liquid after the modification step.
＜バリア材＞
本実施形態に係るバリア材は、金属原子がドープされたポリシロキサン化合物を含む。このバリア材は、上述のバリア材形成用組成物の硬化物であってよい。また、このバリア材は、上述のバリア材形成用組成物を加熱して形成されたものであってよい。当該加熱によって、組成物中のシランオリゴマー、直鎖状ポリシロキサン及びシランモノマーが重合して、ポリシロキサン化合物が形成される。このとき、シランオリゴマーは金属アルコキシドで修飾されているため、形成されたポリシロキサン化合物中には、金属アルコキシド由来の金属原子がドープされる。
<Barrier material>
The barrier material according to the present embodiment includes a polysiloxane compound doped with metal atoms. This barrier material may be a cured product of the above-mentioned barrier material-forming composition. This barrier material may also be formed by heating the above-mentioned barrier material-forming composition. The heating causes the silane oligomer, linear polysiloxane, and silane monomer in the composition to polymerize, forming a polysiloxane compound. At this time, since the silane oligomer is modified with a metal alkoxide, the formed polysiloxane compound is doped with metal atoms derived from the metal alkoxide.
ポリシロキサン化合物は、シロキサン骨格を有している。また、ポリシロキサン化合物中、金属原子は、酸素原子を介してポリシロキサン骨格を構成するケイ素原子と結合している。 Polysiloxane compounds have a siloxane skeleton. In addition, in polysiloxane compounds, metal atoms are bonded to silicon atoms that make up the polysiloxane skeleton via oxygen atoms.
ポリシロキサン化合物に含まれるケイ素原子は、１個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｍ単位）、２個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｄ単位）、３個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｔ単位）及び４個の酸素原子と結合したケイ素原子（Ｑ単位）に区別することができる。Ｍ単位、Ｄ単位、Ｔ単位及びＱ単位としては、それぞれ上記式（Ｍ）、（Ｄ）、（Ｔ）及び（Ｑ）が例示できる。 The silicon atoms contained in the polysiloxane compound can be classified into silicon atoms bonded to one oxygen atom (M unit), silicon atoms bonded to two oxygen atoms (D unit), silicon atoms bonded to three oxygen atoms (T unit), and silicon atoms bonded to four oxygen atoms (Q unit). Examples of the M unit, D unit, T unit, and Q unit are the above formulas (M), (D), (T), and (Q), respectively.
ポリシロキサン化合物において、ケイ素原子の総数に対するＴ単位及びＱ単位の合計数の割合は、３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることが更に好ましい。このようなポリシロキサン化合物によれば、バリア材の防湿性が一層向上する。また、ポリシロキサン化合物において、ケイ素原子の総数に対するＴ単位及びＱ単位の合計数の割合は、例えば１００％以下であってよく、９５％以下であってもよい。 In the polysiloxane compound, the ratio of the total number of T units and Q units to the total number of silicon atoms is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and even more preferably 50% or more. Such a polysiloxane compound further improves the moisture resistance of the barrier material. In addition, in the polysiloxane compound, the ratio of the total number of T units and Q units to the total number of silicon atoms may be, for example, 100% or less, or 95% or less.
ポリシロキサン化合物において、ケイ素原子（Ｓｉ）の総数に対する金属原子Ｍのモル比（Ｍ／Ｓｉ）は、例えば０．０００１以上であってよく、０．００１以上であることが好ましい。これにより、硬化性がより良好になる傾向がある。また、上記モル比（Ｍ／Ｓｉ）は、例えば０．５以下であってよく、０．２以下であることが好ましい。これにより、透明性が一層良好になる傾向がある。 In the polysiloxane compound, the molar ratio (M/Si) of metal atoms M to the total number of silicon atoms (Si) may be, for example, 0.0001 or more, and is preferably 0.001 or more. This tends to improve the curability. In addition, the molar ratio (M/Si) may be, for example, 0.5 or less, and is preferably 0.2 or less. This tends to improve the transparency.
ポリシロキサン化合物は、酸素原子の大部分が少なくとも１つのケイ素原子と結合していることが好ましい。ポリシロキサン化合物中に、アルコール性水酸基（Ｃ－ＯＨ）、エーテル結合（Ｃ－Ｏ－Ｃ）等が少ないことで、防湿性が一層向上する傾向がある。例えば、ポリシロキサン化合物中の酸素原子のうち、例えば９０％以上がケイ素原子と結合していることが好ましく、９５％以上がケイ素原子と結合していることが好ましく、９９％以上がケイ素原子と結合していることが更に好ましい。 In the polysiloxane compound, it is preferable that the majority of the oxygen atoms are bonded to at least one silicon atom. The presence of fewer alcoholic hydroxyl groups (C-OH), ether bonds (C-O-C), etc. in the polysiloxane compound tends to further improve moisture resistance. For example, it is preferable that 90% or more of the oxygen atoms in the polysiloxane compound are bonded to silicon atoms, more preferably 95% or more are bonded to silicon atoms, and even more preferably 99% or more are bonded to silicon atoms.
バリア材は低い水蒸気透過率を有しており、防湿性に優れる。厚さ２５μｍ当たりのバリア材の水蒸気透過率（４０℃、９５％ＲＨ）は、例えば５０００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であってよく、４０００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることが好ましく、３０００／ｍ２・ｄａｙ以下であることが更に好ましい。 The barrier material has a low water vapor transmission rate and is excellent in moisture resistance. The water vapor transmission rate (40° C., 95% RH) of the barrier material per 25 μm thickness may be, for example, 5000 g/ m2 ·day or less, preferably 4000 g/ m2 ·day or less, and more preferably 3000 g/ m2 ·day or less.
また、厚さ２５μｍ当たりのバリア材の水蒸気透過率（４０℃、９５％ＲＨ）は、例えば１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上であってよく、５００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上であることが好ましい。このようなバリア材は脱湿性を有し、高温環境下で使用しても内部に侵入した水分の膨張による破壊を十分に抑制できる。 The water vapor transmission rate (40°C, 95% RH) of the barrier material per 25 µm thickness may be, for example, 100 g/ m2 ·day or more, and is preferably 500 g/ m2 ·day or more. Such a barrier material has moisture-wicking properties, and can sufficiently suppress destruction caused by expansion of moisture that has penetrated inside even when used in a high-temperature environment.
なお、バリア材の水蒸気透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２９に準拠し、感湿センサー法（Ｌｙｓｓｙ法）の方法で測定される値を示す。 The water vapor permeability of the barrier material is measured using the moisture sensor method (Lyssy method) in accordance with JIS K7129.
バリア材は透明性を有していてもよい。このようなバリア材は、透明性が要求される用途、例えばイメージセンサパッケージにおけるイメージセンサ上を被覆する被覆材として、好適に用いることができる。なお、ここで透明性を有するとは、厚さ１ｍｍ当たりの可視光透過率（５５０ｎｍの光透過率）が８０％以上であることを示す。 The barrier material may be transparent. Such a barrier material can be suitably used in applications where transparency is required, such as a coating material that covers an image sensor in an image sensor package. Here, transparency means that the visible light transmittance (light transmittance at 550 nm) per mm of thickness is 80% or more.
バリア材は、厚さ１ｍｍ当たりの可視光透過率（５５０ｎｍの光透過率）が、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。バリア材の可視光透過率は、分光光度計により測定される。 The barrier material preferably has a visible light transmittance (light transmittance at 550 nm) of 80% or more per mm of thickness, more preferably 85% or more, and even more preferably 90% or more. The visible light transmittance of the barrier material is measured using a spectrophotometer.
バリア材は、絶縁性に優れており、絶縁性が要求される用途、例えば電子部品用防湿バリア材として、好適に用いることができる。 The barrier material has excellent insulating properties and can be used effectively in applications where insulation is required, such as as a moisture-proof barrier material for electronic components.
バリア材の体積抵抗率は、例えば１×１０１０Ωｃｍ以上であってよく、電子部品用防湿バリア材としての十分な絶縁性を確保する観点からは、１×１０１２Ωｃｍ以上が好ましく、１×１０１４Ωｃｍ以上がより好ましい。また、バリア材の体積抵抗率は、例えば１×１０１９Ωｃｍ以下であってよく、１×１０１８Ωｃｍ以下であってもよい。なお、本明細書中、バリア材の体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定される値を示す。 The volume resistivity of the barrier material may be, for example, 1×10 10 Ωcm or more, and from the viewpoint of ensuring sufficient insulation as a moisture-proof barrier material for electronic components, it is preferably 1×10 12 Ωcm or more, and more preferably 1×10 14 Ωcm or more. The volume resistivity of the barrier material may be, for example, 1×10 19 Ωcm or less, or 1×10 18 Ωcm or less. In this specification, the volume resistivity of the barrier material refers to a value measured in accordance with JIS K 6911.
バリア材の絶縁破壊強さは、例えば１０ｋＶ／ｍｍ以上であってよく、電子部品用防湿バリア材としての十分な絶縁性を確保する観点からは、５０ｋＶ／ｍｍ以上が好ましく、１００ｋＶ／ｍｍ以上がより好ましい。また、バリア材の絶縁破壊強さは、例えば１０００ｋＶ／ｍｍ以下であってよく、５００ｋＶ／ｍｍ以下であってもよい。なお、本明細書中、バリア材の体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｃ ２１１０に準拠して測定される値を示す。 The dielectric breakdown strength of the barrier material may be, for example, 10 kV/mm or more, and from the viewpoint of ensuring sufficient insulation as a moisture-proof barrier material for electronic components, it is preferably 50 kV/mm or more, and more preferably 100 kV/mm or more. The dielectric breakdown strength of the barrier material may be, for example, 1000 kV/mm or less, or may be 500 kV/mm or less. In this specification, the volume resistivity of the barrier material indicates a value measured in accordance with JIS C 2110.
バリア材は、耐熱性に優れており、耐熱性が要求される用途、例えば、実装時に高温工程（例えば、リフロー工程）を経る電子部品用の防湿バリア材として好適に用いることができる。バリア材は、例えば、リフロー炉での加熱前に部材上に配置され、当該部材と共にリフロー炉に供される防湿バリア材として、好適に用いることができる。バリア材は、耐熱性に優れるため、リフロー炉での加熱後も十分に防湿性を発揮することができる。 The barrier material has excellent heat resistance and can be suitably used in applications where heat resistance is required, such as a moisture-proof barrier material for electronic components that undergo high-temperature processes (e.g., a reflow process) during mounting. The barrier material can be suitably used, for example, as a moisture-proof barrier material that is placed on a component before heating in a reflow furnace and is subjected to the reflow furnace together with the component. Because the barrier material has excellent heat resistance, it can exhibit sufficient moisture-proof properties even after heating in a reflow furnace.
バリア材の５％重量減少温度（Ｔｄ５）は、例えば２６０℃以上であってよく、好ましくは２８０℃以上、より好ましくは３００℃以上である。また、バリア材の５％重量減少温度は、例えば５００℃以下であってよく、４５０℃以下であってもよい。なお、本明細書中、バリア材の５％重量減少温度は、熱重量示差熱分析装置により測定される値を示す。 The 5% weight loss temperature (T d5 ) of the barrier material may be, for example, 260° C. or higher, preferably 280° C. or higher, and more preferably 300° C. or higher. The 5% weight loss temperature of the barrier material may be, for example, 500° C. or lower, or 450° C. or lower. In this specification, the 5% weight loss temperature of the barrier material indicates a value measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer.
バリア材の形状は特に限定されない。バリア材は、例えば、フィルム状に成形されていてよく、このようなバリア材は防湿バリアフィルムとして用いることができる。また、バリア材は、部材間の空隙を充填するように形成されていてよく、この場合、当該空隙からの湿気の侵入を防止できる。また、バリア材は、部材を被覆するように形成されていてよく、この場合、部材の湿気との接触を防止することができる。 The shape of the barrier material is not particularly limited. For example, the barrier material may be formed into a film, and such a barrier material can be used as a moisture-proof barrier film. The barrier material may be formed so as to fill the gap between components, and in this case, it is possible to prevent moisture from entering through the gap. The barrier material may be formed so as to cover the components, and in this case, it is possible to prevent the components from coming into contact with moisture.
＜バリア材の製造方法＞
本実施形態に係るバリア材の製造方法は、上述の組成物を加熱して、バリア材を形成する加熱工程を備える。この製造方法では、加熱により組成物中のシランオリゴマー及び直鎖ポリシロキサン（場合により、更にシランモノマー）が重合してポリシロキサン化合物が形成される。このとき、上記組成物ではシランオリゴマーの少なくとも一部が金属アルコキシドで修飾されているため、ポリシロキサン化合物中には当該金属アルコキシド由来の金属原子がドープされる。
<Method of manufacturing the barrier material>
The method for producing a barrier material according to the present embodiment includes a heating step of heating the above-mentioned composition to form a barrier material. In this method, the silane oligomer and linear polysiloxane (and optionally silane monomer) in the composition are polymerized by heating to form a polysiloxane compound. At this time, since at least a portion of the silane oligomer in the composition is modified with a metal alkoxide, the polysiloxane compound is doped with metal atoms derived from the metal alkoxide.
加熱工程では、加熱により組成物中の液体媒体が除去されてよい。すなわち、加熱工程は、組成物の加熱乾燥により、ポリシロキサン化合物を含むバリア材を形成する工程であってよい。 In the heating step, the liquid medium in the composition may be removed by heating. That is, the heating step may be a step of forming a barrier material containing a polysiloxane compound by heating and drying the composition.
加熱工程における加熱温度は特に限定されず、シランオリゴマーが重合可能な温度であればよい。また、組成物が液状媒体を含む場合は、加熱温度は、液状媒体が揮発する温度であることが好ましい。加熱温度は、例えば７０℃以上であってよく、好ましくは１００℃以上である。また、加熱温度は、例えば２００℃以下であってよく、好ましくは１８０℃以下である。 The heating temperature in the heating step is not particularly limited, and may be any temperature at which the silane oligomer can be polymerized. In addition, when the composition contains a liquid medium, the heating temperature is preferably a temperature at which the liquid medium volatilizes. The heating temperature may be, for example, 70°C or higher, and preferably 100°C or higher. In addition, the heating temperature may be, for example, 200°C or lower, and preferably 180°C or lower.
本製造方法は、組成物を塗布する塗布工程を更に備えていてよい。このとき、加熱工程は、塗布された組成物を加熱する工程ということができる。 The present manufacturing method may further include a coating step of coating the composition. In this case, the heating step can be said to be a step of heating the applied composition.
組成物の塗布方法は特に限定されず、塗布する対象物の形状、バリア材の厚み等に応じて適宜変更してよい。 The method of applying the composition is not particularly limited, and may be changed as appropriate depending on the shape of the object to be applied, the thickness of the barrier material, etc.
本製造方法では、防湿性を付与したい対象物に組成物を塗布して、当該対象物上にバリア材を形成してよい。また、本製造方法では、所定形状のバリア材を製造してから、製造されたバリア材を対象物上に適用してもよい。 In this manufacturing method, the composition may be applied to an object to which moisture resistance is to be imparted, forming a barrier material on the object. In addition, in this manufacturing method, a barrier material of a predetermined shape may be manufactured, and then the manufactured barrier material may be applied onto the object.
＜バリア材の用途＞
本実施形態に係るバリア材の用途は特に限定されず、防湿性が要求される種々の用途に好適に適用できる。例えば、バリア材は、電子部品用の防湿バリア材として好適に用いることができる。
<Barrier material applications>
The use of the barrier material according to the present embodiment is not particularly limited, and the barrier material can be suitably used in various applications requiring moisture resistance. For example, the barrier material can be suitably used as a moisture-proof barrier material for electronic components.
本実施形態に係るバリア材は、高温環境下（例えば１００℃以上）においても優れた防湿性を有する。このため、本実施形態に係るバリア材は、例えば、高温環境下で使用される電子部品用の防湿バリア材、実装時に高温工程を経る電子部品用の防湿バリア材等の用途に好適に用いることができる。具体的には、例えば、パワー半導体用防湿バリア材、イメージセンサ用防湿バリア材、ディスプレイ用防湿バリア材等として好適に用いることができる。 The barrier material according to this embodiment has excellent moisture-proofing properties even in high-temperature environments (e.g., 100°C or higher). For this reason, the barrier material according to this embodiment can be suitably used for applications such as a moisture-proof barrier material for electronic components used in high-temperature environments and a moisture-proof barrier material for electronic components that undergo high-temperature processes during mounting. Specifically, the barrier material according to this embodiment can be suitably used, for example, as a moisture-proof barrier material for power semiconductors, a moisture-proof barrier material for image sensors, a moisture-proof barrier material for displays, etc.
以下に、バリア材の用途の好適な一形態について詳述するが、バリア材の用途は以下に限定されない。 A preferred embodiment of the barrier material's use is described below in detail, but the uses of the barrier material are not limited to the following.
＜用途例１＞
一形態に係る用途は、防湿処理された部材を有する製品に関する。このような製品は、部材と、部材上に形成されたバリア材とを備える。バリア材は、一つの部材上に形成されていてよく、複数の部材上に形成されていてもよい。バリア材は、例えば、一つ又は複数の部材を被覆するように形成されていてよく、二つの部材間の接合部を覆うように形成されていてもよい。
<Application example 1>
One embodiment of the present invention relates to a product having a moisture-proof treated member. Such a product includes a member and a barrier material formed on the member. The barrier material may be formed on one member or on multiple members. The barrier material may be formed to cover one or multiple members, or may be formed to cover a joint between two members, for example.
このような製品は、部材上に上記バリア材形成用組成物を塗布する第一の工程と、塗布された組成物を加熱して部材上にバリア材を形成する第二の工程と、を備える製造方法によって製造される。この製造方法は、防湿処理された部材が高温下に晒される工程（例えば、リフローはんだ付け、チップボンドの熱硬化処理、加熱による材料の乾燥工程等）を更に備えていてよい。 Such products are manufactured by a manufacturing method including a first step of applying the above-mentioned barrier material-forming composition onto a member, and a second step of heating the applied composition to form a barrier material on the member. This manufacturing method may further include a step of exposing the moisture-proofed member to high temperatures (e.g., reflow soldering, thermal curing of chip bonds, drying of materials by heating, etc.).
このような用途の具体例として、例えば、以下の電子部品が挙げられる。 Specific examples of such applications include the following electronic components:
（電子部品Ａ－１）
一形態に係る電子部品は、基板と、カバーガラスと、基板及びカバーガラスの間に配置されたイメージセンサと、カバーガラス及びイメージセンサを基板上に支持する支持部材と、カバーガラスと支持部材との接合部上に設けられた上記バリア材と、を備える。
(Electronic component A-1)
An electronic component in one embodiment includes a substrate, a cover glass, an image sensor disposed between the substrate and the cover glass, a support member that supports the cover glass and the image sensor on the substrate, and the above-mentioned barrier material provided on the joint between the cover glass and the support member.
このような電子部品は、例えば、支持部材とカバーガラスとの接合部にバリア材形成用組成物を塗布する塗布工程と、塗布された組成物を加熱して、接合部上にバリア材を形成するバリア材形成工程と、を備える製造方法によって製造することができる。 Such electronic components can be manufactured, for example, by a manufacturing method including a coating step of applying a barrier material-forming composition to the joint between the support member and the cover glass, and a barrier material-forming step of heating the applied composition to form a barrier material on the joint.
（電子部品Ａ－２）
一形態に係る電子部品は、基板と、基板上に配置されたイメージセンサと、イメージセンサ上に設けられた上記バリア材と、を備える。
(Electronic component A-2)
An electronic component according to one embodiment includes a substrate, an image sensor disposed on the substrate, and the barrier material provided on the image sensor.
上記バリア材は、防湿性及び透明性に優れたものとすることができる。このため、上記バリア材は、イメージセンサを封止する封止材としても好適に用いることができる。このような電子部品は、カバーガラスを用いずにイメージセンサパッケージを構成できるため、部品サイズの縮小化、取扱い性の向上等が期待できる。 The barrier material can be excellent in moisture resistance and transparency. Therefore, the barrier material can be suitably used as a sealing material for sealing an image sensor. Such electronic components can be used to configure an image sensor package without using a cover glass, which is expected to reduce the component size and improve handling.
この用途において、厚さ１ｍｍ当たりのバリア材の可視光透過率（５５０ｎｍ）は、９５％以上であることが好ましく、９７％以上であることがより好ましく、９９％以上であることが更に好ましい。 In this application, the visible light transmittance (550 nm) of the barrier material per mm thickness is preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and even more preferably 99% or more.
このような電子部品は、例えば、イメージセンサ上にバリア材形成用組成物を塗布する塗布工程と、塗布された組成物を加熱して、イメージセンサ上にバリア材を形成するバリア材形成工程と、を備える製造方法によって製造することができる。 Such electronic components can be manufactured, for example, by a manufacturing method including a coating step of coating a barrier material-forming composition on an image sensor, and a barrier material-forming step of heating the applied composition to form a barrier material on the image sensor.
＜用途例２＞
一形態に係る用途は、第一の部材と第一の部材に接合された第二の部材とを有し、第一の部材と第二の部材との接合部が防湿処理された製品に関する。このような製品は、第一の部材と、第二の部材と、第一の部材と第二の部材との間に設けられたバリア材と、を備え、第一の部材と第二の部材とがバリア材を介して接合されている。
<Application Example 2>
One embodiment of the present invention relates to a product having a first member and a second member joined to the first member, and a joint between the first member and the second member is moisture-proofed. Such a product includes the first member, the second member, and a barrier material provided between the first member and the second member, and the first member and the second member are joined via the barrier material.
このような製品は、第一の部材と第二の部材との間にバリア材形成用組成物を配置する第一の工程と、当該組成物を加熱してバリア材を形成し、第一の部材と第二の部材とをバリア材を介して接合する第二の工程と、を備える製造方法によって製造することができる。この製造方法は、バリア材を介して接合された第一の部材及び第二の部材が高温下に晒される工程（例えば、リフローはんだ付け、チップボンドの熱硬化処理、加熱による材料の乾燥工程等）を更に備えていてよい。 Such a product can be manufactured by a manufacturing method including a first step of disposing a barrier material-forming composition between a first member and a second member, and a second step of heating the composition to form a barrier material and bonding the first member and the second member via the barrier material. This manufacturing method may further include a step of exposing the first member and the second member bonded via the barrier material to high temperatures (e.g., reflow soldering, thermal curing of chip bonds, drying materials by heating, etc.).
このような用途の具体例として、例えば、以下の電子部品が挙げられる。 Specific examples of such applications include the following electronic components:
（電子部品Ｂ－１）
一形態に係る電子部品は、基板と、カバーガラスと、基板及びカバーガラスの間に配置されたイメージセンサと、カバーガラス及びイメージセンサを基板上に支持する支持部材と、カバーガラスと支持部材とを接合するバリア材と、を備える。
(Electronic component B-1)
An electronic component in one embodiment includes a substrate, a cover glass, an image sensor disposed between the substrate and the cover glass, a support member that supports the cover glass and the image sensor on the substrate, and a barrier material that bonds the cover glass and the support member.
このような電子部品は、例えば、支持部材とカバーガラスとの間にバリア材形成用組成物を配置する工程と、当該組成物を加熱してバリア材を形成し、支持部材とカバーガラスとをバリア材を介して接合する工程と、を備える製造方法によって製造することができる。 Such electronic components can be manufactured, for example, by a manufacturing method that includes the steps of placing a barrier material-forming composition between a support member and a cover glass, heating the composition to form a barrier material, and bonding the support member and the cover glass via the barrier material.
＜用途例３＞
一形態に係る用途は、防湿部材を備える製品に関する。このような製品は、バリア材からなる防湿部材を備え、例えば、当該防湿部材を含む複数の部材の組立品であってよい。
<Application example 3>
One embodiment of the invention relates to a product including a moisture barrier member. Such a product may be, for example, an assembly of multiple components including the moisture barrier member, the moisture barrier member being made of a barrier material.
このような製品は、上記バリア材形成用組成物を加熱して、バリア材からなる防湿部材を作製する第一の工程と、防湿部材を含む複数の部材を組み立てる第二の工程と、を備える製造方法によって製造することができる。この製造方法は、第二の工程で得られた組立品が高温下に晒される工程（例えば、リフローはんだ付け、チップボンドの熱硬化処理、加熱による材料の乾燥工程等）を更に備えていてよい。 Such a product can be manufactured by a manufacturing method including a first step of heating the barrier material-forming composition to produce a moisture-proof member made of a barrier material, and a second step of assembling a plurality of members including the moisture-proof member. This manufacturing method may further include a step of exposing the assembly obtained in the second step to high temperatures (e.g., reflow soldering, thermal curing of chip bonds, drying of materials by heating, etc.).
このような用途の具体例として、例えば、以下の電子部品が挙げられる。 Specific examples of such applications include the following electronic components:
（電子部品Ｃ－１）
一形態に係る電子部品は、基板と、ＭＥＭＳセンサー、ワイヤレスモジュール及びカメラモジュールからなる群より選択される少なくとも一種の部品と、バリア材を有する防湿部材と、を備える。
(Electronic component C-1)
An electronic component according to one embodiment includes a substrate, at least one component selected from the group consisting of a MEMS sensor, a wireless module, and a camera module, and a moisture-proof member having a barrier material.
上記バリア材は、防湿性に優れる。このため、上記電子部品は、耐湿性に優れ、吸湿によるセンシング特性の低下が十分に防止される。 The barrier material has excellent moisture resistance. This allows the electronic components to have excellent moisture resistance, and degradation of the sensing characteristics due to moisture absorption is sufficiently prevented.
このような電子部品は、例えば、バリア材形成用組成物を加熱することでバリア材を有する防湿部材を作製する工程と、防湿部材を含む複数の部材を組み立てる工程と、を備える製造方法によって製造することができる。ここで、バリア材は、上記基板及び上記部品と独立して形成されてよく、上記部品上に塗布されたバリア材形成用組成物の加熱により、上記部品と一体化して形成されてもよい。 Such electronic components can be manufactured, for example, by a manufacturing method including a step of preparing a moisture-proof member having a barrier material by heating a barrier material-forming composition, and a step of assembling a plurality of components including the moisture-proof member. Here, the barrier material may be formed independently of the substrate and the components, or may be formed integrally with the components by heating the barrier material-forming composition applied to the components.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although the above describes a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment.
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
（実施例１）
［バリア材形成用組成物Ａ－１］
アルミニウムｓｅｃ－ブトキシド（マツモトファインケミカル株式会社製、製品名：ＡＬ－３００１、以下「ＡＬ－３００１」と略記）を３．８質量部、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール（和光純薬工業株式会社製）を７．６質量部、水を０．３質量部、酢酸を０．３質量部、シランオリゴマー（信越化学工業株式会社製、製品名：Ｘ－４０－９２２７）を６４．９質量部混合した後、７０℃で１時間反応させた。次いで、メチルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＢＭ－１３、以下「ＭＴＭＳ」と略記）を２３．４質量部、３－アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＢＥ－９０３）を２質量部、直鎖状ポリシロキサン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、製品名：ＹＦ３８００、２５℃における動粘度：８０ｍｍ２／ｓ）を５質量部、混合して、バリア材形成用組成物Ａ－１を得た。
Example 1
[Barrier material forming composition A-1]
3.8 parts by mass of aluminum sec-butoxide (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd., product name: AL-3001, hereinafter abbreviated as "AL-3001"), 7.6 parts by mass of tert-butyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.3 parts by mass of water, 0.3 parts by mass of acetic acid, and 64.9 parts by mass of silane oligomer (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: X-40-9227) were mixed and reacted at 70°C for 1 hour. Next, 23.4 parts by mass of methyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KBM-13, hereinafter abbreviated as "MTMS"), 2 parts by mass of 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KBE-903), and 5 parts by mass of linear polysiloxane (manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, product name: YF3800, kinetic viscosity at 25°C: 80 mm2 /s) were mixed to obtain a barrier material forming composition A-1.
［バリア材付き評価基板Ａ－１］
厚さ０．４ｍｍの銅張積層板ＭＣＬ－Ｅ－７００Ｇ（日立化成株式会社製、製品名）のの片面をマスキングし、銅エッチング液に浸漬することにより片面の銅箔を取り除いた４０ｍｍ角のベース基板を作製した。次に、バリア材形成用組成物１を、上記ベース基板の銅箔を取り除いた面に対し、乾燥後の厚みが３０μｍとなるように塗布し、１５０℃で４時間乾燥した。これにより、基板上にバリア材が形成され、バリア材付き評価基板Ａ―１が得られた。得られたバリア材の５％重量減少温度は３０８℃、体制抵抗率は１．４×１０１５Ωｃｍであった。
[Evaluation substrate A-1 with barrier material]
One side of a 0.4 mm thick copper-clad laminate MCL-E-700G (product name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was masked, and the copper foil on one side was removed by immersion in a copper etching solution to prepare a 40 mm square base substrate. Next, the barrier material forming composition 1 was applied to the surface of the base substrate from which the copper foil had been removed so that the thickness after drying would be 30 μm, and the substrate was dried at 150° C. for 4 hours. As a result, a barrier material was formed on the substrate, and an evaluation substrate A-1 with a barrier material was obtained. The 5% weight loss temperature of the obtained barrier material was 308° C., and the resistivity was 1.4×10 15 Ωcm.
［評価方法］
バリア材形成用組成物Ａ－１及びバリア材付き評価基板Ａ－１について、以下の方法で、透明性、吸湿率（％）及びクラックの有無を評価した。
＜透明性の評価＞
バリア材形成用組成物Ａ－１を目視で観察し、透明で白濁が確認されなかった場合をＡ、白濁が確認された場合をＢとして評価した。
＜吸湿率の評価＞
バリア材付き評価基板を、セーフティーオーブン（エスペック株式会社製、製品名：ＳＰＨＨ－２０２）を用いて１３０℃で１時間乾燥し、測定サンプルを得た。得られた測定サンプルの質量を測定し、初期質量ｍ１を求めた。次に、恒温恒湿槽（株式会社カトー製、製品名：ＳＥ－４４ＣＩ－Ａ）を用いて、８５℃／８５％ＲＨの雰囲気下で１００時間処理することで、恒温恒湿処理後のサンプルを得た。恒温恒湿処理後の測定サンプルの質量を測定し、恒温恒湿処理後の質量ｍ２を求めた。初期質量ｍ１及び恒温恒湿処理後の質量ｍ２から、下記式によって、吸湿率ＱＡ（％）を求めた。
ＱＡ＝１００×（ｍ１－ｍ２）／ｍ２
＜クラック有無＞
バリア材付き評価基板を目視で観察し、バリア材にクラックがなかった場合をＡ、クラックがあった場合をＢとして評価した。
[Evaluation method]
The barrier material forming composition A-1 and the evaluation substrate A-1 with the barrier material were evaluated for transparency, moisture absorption rate (%), and the presence or absence of cracks by the following methods.
<Transparency assessment>
The barrier material forming composition A-1 was visually observed and rated as A when it was transparent and no cloudiness was observed, and as B when cloudiness was observed.
<Evaluation of moisture absorption rate>
The evaluation substrate with the barrier material was dried at 130°C for 1 hour using a safety oven (manufactured by Espec Corporation, product name: SPHH-202) to obtain a measurement sample. The mass of the obtained measurement sample was measured to determine the initial mass m1. Next, a temperature and humidity chamber (manufactured by Kato Corporation, product name: SE-44CI-A) was used to treat the sample for 100 hours under an atmosphere of 85°C/85% RH to obtain a sample after temperature and humidity treatment. The mass of the measurement sample after the temperature and humidity treatment was measured to determine the mass m2 after the temperature and humidity treatment. The moisture absorption rate Q A (%) was calculated from the initial mass m1 and the mass m2 after the temperature and humidity treatment by the following formula.
Q A =100×(m1-m2)/m2
<Cracks present or absent>
The evaluation substrate with the barrier material was visually observed and rated as A if there were no cracks in the barrier material, and B if there were cracks.
［耐熱性の確認試験］
１０ｃｍ×１０ｃｍのポリイミドフィルム（厚さ１２５μｍ、東レ・デュポン株式会社、製品名：カプトン（登録商標）５００Ｈ／Ｖ）に、バリア材形成用組成物Ａ－１をディプコートし、１５０℃で４時間乾燥して、厚さ２０μｍのバリア材を形成し、測定サンプルを得た。得られた測定サンプルの質量を測定し、初期質量ｍ３を求めた。次に、恒温恒湿槽（株式会社カトー製、製品名：ＳＥ－４４ＣＩ－Ａ）を用いて、８５℃／８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間処理することで、恒温恒湿処理後のサンプルを得た。恒温恒湿処理後の測定サンプルの質量を測定し、恒温恒湿処理後の質量ｍ４を求めた。初期質量ｍ３及び恒温恒湿処理後の質量ｍ４から、下記式によって、吸湿率ＱＢ１（％）を求めた。
ＱＢ１＝１００×（ｍ３－ｍ４）／ｍ４
次いで、上記と同じ方法で作製した測定サンプルに、リフロー工程を模した２６０℃の加熱を加えた。加熱後の測定サンプルに、上記と同じ恒温恒湿処理を施した。恒温恒湿処理前の初期質量ｍ５、恒温恒湿処理後の質量ｍ６から、下記式によって吸湿率ＱＢ２（％）を求めた。
ＱＢ２＝１００×（ｍ５－ｍ６）／ｍ６
吸湿率ＱＢ１は１．１％、吸湿率ＱＢ２は１．２％であり、リフロー工程等の高温下に晒される工程を経ても高い吸湿率を維持できることが確認された。
[Heat resistance confirmation test]
A 10 cm x 10 cm polyimide film (thickness 125 μm, Toray DuPont Co., Ltd., product name: Kapton (registered trademark) 500H/V) was dip-coated with the barrier material forming composition A-1 and dried at 150 ° C for 4 hours to form a barrier material with a thickness of 20 μm, and a measurement sample was obtained. The mass of the obtained measurement sample was measured to determine the initial mass m3. Next, a constant temperature and humidity chamber (manufactured by Kato Co., Ltd., product name: SE-44CI-A) was used to treat the sample for 168 hours under an atmosphere of 85 ° C / 85% RH to obtain a sample after constant temperature and humidity treatment. The mass of the measurement sample after constant temperature and humidity treatment was measured to determine the mass m4 after constant temperature and humidity treatment. The moisture absorption rate Q B1 (%) was calculated from the initial mass m3 and the mass m4 after constant temperature and humidity treatment by the following formula.
Q B1 =100×(m3-m4)/m4
Next, the measurement sample prepared in the same manner as above was heated to 260° C. to simulate the reflow process. The measurement sample after heating was subjected to the same constant temperature and humidity treatment as above. The moisture absorption rate Q B2 (%) was calculated from the initial mass m5 before the constant temperature and humidity treatment and the mass m6 after the constant temperature and humidity treatment according to the following formula.
Q B2 =100×(m5-m6)/m6
The moisture absorption rate QB1 was 1.1%, and the moisture absorption rate QB2 was 1.2%, confirming that the high moisture absorption rate could be maintained even after a process in which the material was exposed to high temperatures, such as a reflow process.
（実施例２）
直鎖状ポリシロキサンとしてＹＦ３８００に代えて、ＹＦ３８０４（製品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、２５℃における動粘度：８０ｍｍ２／ｓ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
Example 2
A barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1, except that YF3804 (product name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, kinetic viscosity at 25°C: 80 mm2 /s) was used instead of YF3800 as the linear polysiloxane. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例３）
直鎖状ポリシロキサンとしてＹＦ３８００に代えて、ＸＦ３９０５（製品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、２５℃における動粘度：７００ｍｍ２／ｓ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
Example 3
A barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1, except that XF3905 (product name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, kinetic viscosity at 25°C: 700 mm2 /s) was used instead of YF3800 as the linear polysiloxane. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例４）
直鎖状ポリシロキサンとしてＹＦ３８００に代えて、ＸＦ３０５７（製品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、２５℃における動粘度：３０００ｍｍ２／ｓ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
Example 4
A barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1, except that XF3057 (product name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, kinetic viscosity at 25°C: 3000 mm2 /s) was used instead of YF3800 as the linear polysiloxane. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例５）
直鎖状ポリシロキサンの添加量を１０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
Example 5
Except for changing the amount of linear polysiloxane added to 10 parts by mass, a barrier material-forming composition and a substrate for evaluation with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1. The obtained barrier material-forming composition and the substrate for evaluation with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例６）
直鎖状ポリシロキサンの添加量を１５質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
(Example 6)
Except for changing the amount of linear polysiloxane added to 15 parts by mass, a barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（比較例１）
直鎖状ポリシロキサンとしてＹＦ３８００に代えて、ＸＣ９６－７２３（製品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、２５℃における動粘度：３０ｍｍ２／ｓ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
(Comparative Example 1)
A barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1, except that XC96-723 (product name, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC, kinetic viscosity at 25°C: 30 mm 2 /s) was used instead of YF3800 as the linear polysiloxane. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（比較例２）
直鎖状ポリシロキサンとしてＹＦ３８００に代えて、ＫＢＭ－３０６６（製品名信越化学工業株式会社製、２５℃における動粘度：３．５ｍｍ２／ｓ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
(Comparative Example 2)
A barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1, except that KBM-3066 (product name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., kinetic viscosity at 25°C: 3.5 mm 2 /s) was used instead of YF3800 as the linear polysiloxane. The obtained barrier material-forming composition and evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（比較例３）
直鎖状ポリシロキサンを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、バリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板を得た。得られたバリア材形成用組成物及びバリア材付き評価基板について、実施例１と同じ方法で評価した。結果を表１に示す。
(Comparative Example 3)
Except for not adding the linear polysiloxane, a barrier material-forming composition and an evaluation substrate with a barrier material were obtained in the same manner as in Example 1. The obtained barrier material-forming composition and the evaluation substrate with a barrier material were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
表１に示すとおり、実施例１～６では、吸湿率が高く、クラックの無いバリア材が形成された。また、実施例１、２、５及び６では、吸湿率が高く、クラックが無く、更に透明性にも優れるバリア材が形成された。一方、比較例１～３では、バリア材にクラックが認められ、吸湿率も実施例より低かった。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 6, barrier materials with high moisture absorption rates and no cracks were formed. In addition, in Examples 1, 2, 5, and 6, barrier materials with high moisture absorption rates, no cracks, and excellent transparency were formed. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, cracks were observed in the barrier materials, and the moisture absorption rates were lower than those of the Examples.
Claims (8)
前記シランオリゴマーと、２５℃における動粘度が５０ｍｍ２／ｓ以上３０００ｍｍ ２ ／ｓ以下の直鎖状ポリシロキサンと、下記式（Ａ－１）で表される第一のシランモノマーと、アルキルトリアルコキシシランである第二のシランモノマーと、を混合して、バリア材形成用組成物を得る第二の工程と、
を備え、
前記シランオリゴマーにおいて、ケイ素原子の総数に対する、下記式（Ｔ）で表されるＴ単位及び下記式（Ｑ）で表されるＱ単位の合計数の割合が、５０％以上であり、
前記直鎖状ポリシロキサンが、主鎖として下記式（Ｄ）で表されるＤ単位の繰り返しにより構成されたポリシロキサン鎖を有し、
前記直鎖状ポリシロキサンが、両末端にシラノール基を有し、
前記バリア材形成用組成物中の前記直鎖状ポリシロキサンの含有量が、前記シランオリゴマー１００質量部に対して０．１質量部以上４０質量部以下であり、
前記バリア材形成用組成物中の前記第一のシランモノマーの含有量が、前記シランオリゴマー１００質量部に対して０．０１質量部以上５質量部以下であり、
前記バリア材形成用組成物中の前記第二のシランモノマーの含有量が、前記シランオリゴマー１００質量部に対して５質量部以上４０質量部以下である、
バリア材形成用組成物の製造方法。
［式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基を示す。］
［式中、ＲＡ１はアミノ基を示し、Ｌ１はアルカンジイル基又はオキシアルカンジイル基を示し、ｐは１以上の整数を示し、ＲＡ２ はアルキル基又はアリール基を示す。］ A first step of preparing a modified silane oligomer by modifying a silane oligomer with 0.001 to 30 parts by mass of a metal alkoxide relative to 100 parts by mass of the silane oligomer;
a second step of obtaining a barrier material-forming composition by mixing the silane oligomer, a linear polysiloxane having a kinetic viscosity at 25° C. of 50 mm 2 /s or more and 3000 mm 2 /s or less , a first silane monomer represented by the following formula (A-1), and a second silane monomer which is an alkyltrialkoxysilane;
Equipped with
In the silane oligomer, the ratio of the total number of T units represented by the following formula (T) and Q units represented by the following formula (Q) to the total number of silicon atoms is 50% or more:
The linear polysiloxane has a polysiloxane chain constituted by repeating D units represented by the following formula (D) as a main chain ,
the linear polysiloxane has silanol groups at both ends,
the content of the linear polysiloxane in the barrier material-forming composition is 0.1 parts by mass or more and 40 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the silane oligomer,
the content of the first silane monomer in the barrier material-forming composition is 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the silane oligomer,
The content of the second silane monomer in the barrier material-forming composition is 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the silane oligomer.
A method for producing a barrier material-forming composition.
[In the formula, R represents an alkyl group or an aryl group.]
[In the formula, R A1 represents an amino group, L 1 represents an alkanediyl group or an oxyalkanediyl group, p represents an integer of 1 or more, and R A2 represents an alkyl group or an aryl group.]
前記アルキルトリアルコキシシランが、ケイ素原子に１つの炭素数６以下のアルキル基と３つのアルコキシ基が結合したシラン化合物である、請求項１に記載の製造方法。 The L 1 is an alkanediyl group having 2 to 8 carbon atoms, and the p is 1.
The method according to claim 1 , wherein the alkyltrialkoxysilane is a silane compound in which one alkyl group having 6 or less carbon atoms and three alkoxy groups are bonded to a silicon atom.
部材上に請求項１又は２に記載の製造方法で製造されたバリア材形成用組成物を塗布する第一の工程と、
塗布された前記組成物を硬化させて、前記部材上にバリア材を形成する第二の工程と、
を備える、製造方法。 A method for manufacturing a product having a moisture-proof treated member, comprising the steps of:
A first step of applying a barrier material-forming composition produced by the method according to claim 1 or 2 onto a member;
a second step of curing the applied composition to form a barrier material on the member;
A manufacturing method comprising:
第一の部材と第二の部材との間に請求項１又は２に記載の製造方法で製造されたバリア材形成用組成物を配置する第一の工程と、
前記組成物を硬化させてバリア材を形成し、前記第一の部材と前記第二の部材とを前記バリア材を介して接合する第二の工程と、
を備える、製造方法。 A method for manufacturing a product having a first member and a second member joined to the first member, the joint between the first member and the second member being subjected to a moisture-proofing treatment, comprising:
A first step of disposing a barrier material forming composition produced by the method according to claim 1 or 2 between a first member and a second member;
a second step of curing the composition to form a barrier material and bonding the first member and the second member via the barrier material;
A manufacturing method comprising:
請求項１又は２に記載の製造方法で製造されたバリア材形成用組成物を硬化させて、バリア材を有する防湿部材を作製する第一の工程と、
前記防湿部材を含む複数の部材を組み立てる第二の工程と、
を備える、製造方法。
A method for manufacturing a product including a moisture-proof member, comprising:
A first step of producing a moisture-proof member having a barrier material by curing the barrier material-forming composition produced by the production method according to claim 1 or 2 ;
a second step of assembling a plurality of members including the moisture-proof member;
A manufacturing method comprising:
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