加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体パッケージ
【課題】作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物の提供。
【解決手段】(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物、並びにこれを用いる光半導体パッケージ。
【解決手段】(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物、並びにこれを用いる光半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、オルガノポリシロキサンと官能基含有シリル基で分子鎖末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサンとの縮合反応生成物、(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン等を含み、室温および紫外線で硬化する硬化性オルガノポリシロキサン組成物が提案されている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−13719号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン等を含むオルガノポリシロキサン組成物は、これを硬化させるには紫外線を照射しなければならないので作業が煩雑になる、金属やプラスチックに対する接着性が低いという問題があった。
また、本願発明者らは、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンと、(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサンと、(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマーと、を縮合触媒を用いて加熱硬化させることによって得られる硬化物は、硬化収縮について改善の余地があることを見出した。
そこで、本発明は作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本願発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する組成物が、作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物となりうることを見出し、本発明を完成させた。
【0006】
すなわち、本発明は、下記1〜8を提供する。
1. (A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
2. 前記塩基がアンモニア及び/又は第3級アミンである、上記1に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
3. 前記(D)成分が、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
4. 前記(C)成分が分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンである上記1〜3のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
5. さらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有し、前記オルガノポリシロキサンレジン(F)の量が前記反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部である上記1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
6. さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である上記1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
7. さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である上記5に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
8. 上記1〜7のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージ。
【発明の効果】
【0007】
本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物は作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる。本発明の光半導体パッケージは加熱によって硬化し容易な作業で得られ硬化収縮が抑制され接着性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、本発明の光半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。
【図2】図2は、本発明の光半導体パッケージの別の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明について以下詳細に説明する。
本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物(本発明の組成物)は、
(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物である。
【0010】
反応生成物(I)について以下に説明する。本発明の組成物に含有される反応生成物(I)は、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られるものである。
本発明において、(A)成分のシラノール基と(C)成分の分子鎖両末端のシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基とは塩基の存在下で脱水縮合反応し、結合すると考えられる。分子量の比較的小さい(C)成分を(A)成分と縮合反応させることによって、(C)成分をそのまま含有する組成物よりも、加熱硬化の際(C)成分の揮発が抑えられている可能性がある。このような(C)成分の揮発の抑制が体積硬化収縮の抑制に寄与すると考えられる。なお上記メカニズムは本願発明者らの推測であり、上記以外のメカニズムであっても本発明の範囲内である。
【0011】
(A)オルガノポリシロキサンレジンについて以下に説明する。反応生成物(I)の製造の際に使用されるオルガノポリシロキサンレジン(A)は、R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンであれば特に制限されない。オルガノポリシロキサンレジンは骨格の少なくとも一部に網目状の構造を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、可撓性に優れるという観点から、MQレジンが好ましい。R3SiO0.5単位中のRとしての炭化水素基は一価とすることができる。炭化水素基(鎖状、分岐状、環状、これらの組み合わせを含む。)は脂肪族炭化水素基(鎖状、分岐状、環状を含む。)、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基の炭素原子数1〜6の整数とすることができ、例えば、メチル基、エチル基、フェニル基が挙げられる。
【0012】
(A)成分が有する水酸基含有量は0.5〜5.0wt%(重量%)とすることができる。
R3SiO0.5単位の数とSiO2単位の数との比[(R3SiO0.5単位):(SiO2単位)、モル比]は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、柔軟性を付与することができるという観点から、0.4:1〜1.2:1であるのが好ましく、0.6:1〜0.8:1であるのがより好ましい。
【0013】
(A)オルガノポリシロキサンレジンとしては例えば、下記式(I)で表されるものが挙げられる。
(R1SiO3/2)a(R22SiO2/2)b(R33SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e (I)
式中、c、dは正数であり、a、bは0または正数であり、eは正数であり、c:dは0.4:1〜1.2:1であり、a/bは0〜0.1の数であり、a/cは0〜2の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.8の数であり、e/(a+b+c+d)は0〜0.6の数である。
R1〜R3としては例えば、メチル基、水酸基が挙げられ、Xとしては水素基が挙げられる。a、bを0、d/(a+b+c+d)を0.6、e/(a+b+c+d)を0.07とすることができる。
【0014】
(A)オルガノポリシロキサンレジンの重量平均分子量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、可撓性に優れるという観点から、2000〜10000であるのが好ましく、3000〜5000であるのがより好ましい。(A)オルガノポリシロキサンレジンの重量平均分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で表わされる重量平均分子量である。
【0015】
(A)オルガノポリシロキサンレジンはその製造について特に制限されない。(A)オルガノポリシロキサンレジンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(A)成分はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
【0016】
(C)ジオルガノポリシロキサンについて以下に説明する。反応生成物(I)の製造の際に使用される(C)ジオルガノポリシロキサンは、分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサンである。(C)ジオルガノポリシロキサンの骨格は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、直鎖状であるのが好ましい。
(C)ジオルガノポリシロキサンが分子鎖両末端に有するシラノール基はヒドロキシ基以外に炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義であり、例えば、メチル基、エチル基が挙げられる。
(C)ジオルガノポリシロキサンが分子鎖両末端に有するアルコキシシロキシ基のアルコキシ基はその炭素原子数が1〜6であるのが好ましく、具体的には例えば、メトキシ基、エトキシ基のようなアルキル基が挙げられる。アルコキシシロキシ基が有するアルコキシ基は1〜3個とすることができる。アルコキシシロキシ基はアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシロキシ基としては例えばトリアルコキシシロキシ基が挙げられ、より具体的には例えば、トリメトキシシロキシ基が挙げられる。
【0017】
分子鎖両末端がアルコキシシロキシ基で封止されたジオルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記式(IV)で表される、分子鎖両末端がトリメトキシシロキシ基で封止されたポリジメチルシロキサンが挙げられる。
【化1】
式中、nはポリシロキサンの分子量および/または粘度に対応する数値とすることができる。
【0018】
(C)成分は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンであるのが好ましい。
本発明において、(C)成分の25℃における粘度は5〜10000mPa・sである。(C)成分の25℃における粘度は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、5〜10000mPa・sであるのが好ましく、20〜1000mPa・sであるのがより好ましい。本発明において各成分の粘度は25℃の条件下でB型粘度計を用いて測定された。
(C)ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、500〜60000であるのが好ましく、2000〜25000であるのがより好ましい。(C)ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で表わされる重量平均分子量である。
(C)ジオルガノポリシロキサンはその製造について特に制限されない。(C)ジオルガノポリシロキサンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0019】
本発明において、(C)ジオルガノポリシロキサンの量は(A)オルガノポリシロキサンレジン100重量部に対して10〜200重量部である。(C)ジオルガノポリシロキサンの量は縮合反応において(A)オルガノポリシロキサンレジンに対して過剰量であるのが得られる反応生成物(I)がゲル化しにくいという観点から好ましい。(C)ジオルガノポリシロキサンの量は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れ、得られる反応生成物(I)がゲル化しにくいという観点から、(A)オルガノポリシロキサンレジン100重量部に対して、10〜200重量部であるのが好ましく、50〜150重量部であるのがより好ましい。
【0020】
塩基について以下に説明する。反応生成物(I)を製造する際に使用される塩基は特に制限されない。塩基としては例えば、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミンのようなアミン化合物;アンモニア(アンモニアはアンモニア水として使用するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。)が挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、除去性に優れるという観点から、アンモニア(アンモニア水)、トリエチルアミンのような第3級アミンであるのが好ましい。
塩基はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0021】
塩基の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、反応性に優れるという観点から、(A)成分および(C)成分の合計100重量部に対して、0.001〜3.0重量部であるのが好ましく、0.005〜0.1重量部であるのがより好ましい。
【0022】
縮合反応は特に制限されない。縮合反応温度は通常1〜120℃とすることができる。反応時間は0.5〜12時間程度とすることができる。縮合反応には縮合反応触媒、溶媒を使用することができる。
縮合反応終了後は、必要に応じて、溶媒及び/または未反応のオルガノポリシロキサン、ジオルガノポリシロキサン、縮合反応触媒等を留去することができる。更に、縮合反応生成物の粘度を調整するために、例えば、末端がトリメチルシロキシ基等で封鎖されたオルガノポリシロキサン又はオクタメチルシクロテトラシロキサン等の低分子環状シロキサン;脂肪族炭化水素化合物;芳香族炭化水素化合物;流動パラフィン;イソパラフィンを添加することができる。
【0023】
反応生成物(I)としては、例えば、下記反応式によって得られるものが挙げられる。なお反応生成物(I)は下記式に制限されない。
【化2】
【0024】
反応生成物(I)は混合物とすることができる。反応生成物(I)が混合物である場合、反応生成物(I)としては、例えば、(A)成分と(C)成分との縮合物を2種以上含む混合物;(A)成分と(C)成分との縮合物(縮合物は2種以上であってもよい。)と(A)成分および/または(C)成分とを含む混合物が挙げられる。反応生成物(I)としては、例えば、(A)成分と(C)成分との縮合物(縮合物は2種以上であってもよい。)と(C)成分とを少なくとも含む混合物が好ましい態様の1つとして挙げられる。
反応生成物(I)は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有さないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。
反応生成物(I)はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。 反応生成物(I)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0025】
(B)アルコキシシランオリゴマーについて以下に説明する。本発明の組成物に含有されるアルコキシシランオリゴマーは、アルコキシシランを少なくとも含むモノマーを用いて得られ、ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有し、ポリシロキサン骨格を有するオリゴマーである。(B)アルコキシシランオリゴマーは骨格の少なくとも一部に網目状の構造を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。例えば、MQレジン、DTレジン、MDTレジンが挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、DTレジンが好ましく、R2SiO1.0単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とRSiO1.5単位とを有するレジン(DTレジン)であるのが好ましい。炭化水素基は一価とすることができる。炭化水素基は上記の炭化水素基と同義である。
(B)アルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランはアルコキシ基とケイ素原子1〜3個とを有する化合物であれば特に制限されない。アルコキシシランが有するアルコキシ基は1〜4個とすることができる。アルコキシ基はその炭素原子数が1〜6であるのが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。アルコキシシランはアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0026】
アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基はアルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランが有するアルコキシ基と同様である。
本発明において、アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基の量(ケイ素原子に結合するアルコキシ基の量として。なおケイ素原子結合アルコキシ基の量はケイ素原子は含まない。)は、アルコキシシランオリゴマー1分子中の5〜50重量%である。アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、アルコキシシランオリゴマー1分子中の5〜50重量%であるのが好ましく、10〜30重量%であるのがより好ましい。
【0027】
(B)アルコキシシランオリゴマーはその製造について特に制限されない。(B)アルコキシシランオリゴマーはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(B)成分は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有さないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。本発明の組成物は(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分を実質的に含有しないのが、上記と同様の理由から好ましい。本発明の組成物が(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分を実質的に含有しないとは、反応生成物(I)100重量部に対して(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分が1重量部未満であることをいう。
また(B)成分はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
【0028】
本発明において、(B)アルコキシシランオリゴマーの量は反応生成物(I)100重量部に対して10〜500重量部である。(B)アルコキシシランオリゴマーの量は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部であるのが好ましく、10〜200重量部であるのがより好ましい。
【0029】
(D)縮合触媒について以下に説明する。本発明の組成物に含有される(D)縮合触媒は特に制限されない。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、加熱硬化性、取り扱い性に優れるという観点から、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
【0030】
(D)縮合触媒は有機基を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。(D)縮合触媒は、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を介して、および/または、エステル結合のような結合基を介して、有機基(炭化水素基)と結合することができる。有機基(炭化水素基)は、脂肪族炭化水素基(鎖状、分岐状、環状、これらの組み合わせを含む。脂肪族炭化水素基は不飽和結合を有することができる。)、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。有機基(炭化水素基)は例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。結合基を有する有機基(炭化水素基)としては、例えば、有機カルボキシレート(−O−CO−R);アルコキシ基、フェノキシ基のような、炭化水素基がオキシ基と結合したのもの(−O−R);配位子;これらの組み合わせが挙げられる。
【0031】
ジルコニウム化合物は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、式(1)で表される化合物[ジルコニル[(Zr=O)2+]を構成要素として含む。]および/または式(2)で表される化合物であるのが好ましい。
【化3】
(1)
(式中、R1は炭素原子数1〜18の炭化水素基である。)
【化4】
(2)
(式中、R2はそれぞれ炭素原子数1〜16の炭化水素基であり、R3はそれぞれ炭素原子数1〜18の炭化水素基であり、mは1〜3の整数である。)
式(1)、式(2)中の炭化水素基は(D)縮合触媒が有することができる有機基と同義である。
【0032】
式(1)で表されるジルコニウム化合物は脂肪族カルボン酸塩および/または脂環式カルボン酸塩が好ましく、脂環式カルボン酸塩がより好ましい。式(1)で表されるジルコニウム化合物としては例えば、ジオクチル酸ジルコニル、ジネオデカン酸ジルコニルのような脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸ジルコニル、シクロヘキサン酸ジルコニルのような脂環式カルボン酸塩;安息香酸ジルコニルのような芳香族カルボン酸塩が挙げられる。接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、式(1)で表されるジルコニウム化合物は、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方であるのが好ましい。
【0033】
式(2)で表されるジルコニウム化合物について、式(2)中mが2以上である場合、複数のR2は同じでも異なっていてもよい。また、mが1〜2である場合、複数のR3は同じでも異なっていてもよい。
耐熱着色安定性、相溶性(例えば、シリコーン樹脂に対する相溶性)に優れるという観点から、上記式(2)においてR2で表される炭化水素基の炭素原子数は3〜16であるのが好ましく、4〜16であるのがより好ましい。R2で表される炭化水素基は上記と同義である。
【0034】
接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、R2で表される炭化水素基は環状構造を有するのが好ましい。環状構造としては、例えば、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。R2は環状構造に例えば脂肪族炭化水素基を組合わせて有することができる。
なかでも耐熱着色安定性により優れ、相溶性に優れるという観点から、R2で表される炭化水素基は脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基であることが好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環(R2COO−としてのナフテート基)、フェニル基がより好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環がさらに好ましい。
【0035】
また、耐熱着色安定性により優れ、相溶性に優れるという観点から、R3で表される炭化水素基の炭素原子数は3〜8であるのが好ましい。R3で表される炭化水素基は炭素原子数以外はR2と同義である。耐熱着色安定性により優れ相溶性に優れるという観点からR3は脂肪族炭化水素基が好ましい。
脂肪族炭化水素基を有するR3O−(アルコキシ基)は、なかでも、耐熱着色安定性に優れ、相溶性に優れるという観点から、脂肪族炭化水素基を有するR3O−(アルコキシ基)はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソプロポキシ基であるのが好ましい。
【0036】
なかでも、耐熱着色安定性に優れ、相溶性に優れるという観点から、環状構造として脂環式炭化水素基を有する化合物、環状構造として芳香族炭化水素基を有する化合物が好ましく、ジルコニウムトリアルコキシモノエステルがより好ましく、ジルコニウムトリブトキシモノナフテート、ジルコニウムトリブトキシモノイソブチレート、ジルコニウムトリブトキシモノ2エチルヘキサノエート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロプロパンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロペンタンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロヘキサンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノアダマンタンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノナフテートがさらに好ましい。
【0037】
スズ化合物について以下に説明する。本発明の組成物が縮合触媒として含有することができるスズ化合物は接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、4価のスズ化合物がより好ましい。4価のスズ化合物は少なくとも1個のアルキル基と少なくとも1個のアシル基(エステル結合)とを有する4価のスズ化合物が好ましい。
【0038】
少なくとも1個のアルキル基と少なくとも1個のアシル基とを有する4価のスズ化合物としては、例えば、下記式(II)で表されるもの、式(II)で表されるもののビス型、ポリマー型が挙げられる。
R3a−Sn−[O−CO−R4]4-a (II)
式中、R3はアルキル基であり、R4は炭化水素基であり、aは1〜3の整数である。
アルキル基は炭素原子数1以上のものが挙げられ、具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基が挙げられる。
炭化水素基は特に制限されない。例えば上記と同様のものが挙げられる。
【0039】
スズ化合物は、なかでも、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れるという観点から、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオレエート、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズオキシアセテートジブチルスズオキシオクチレート、ジブチルスズオキシラウレートが好ましい。
【0040】
亜鉛化合物について以下に説明する。本発明の組成物が(D)縮合触媒として含有することができる亜鉛化合物は亜鉛を含む化合物であれば特に制限されない。例えば亜鉛塩;亜鉛錯体;亜鉛アルコラート;亜鉛華、スズ酸亜鉛などの亜鉛酸化物;亜鉛を含む2元および/または多元金属酸化物、これらの塩および/または錯体、これらの組み合わせが挙げられる。
亜鉛化合物としては例えば、下記式(1)、式(2)で表されるものが挙げられる。
【化5】
式(1)中、R1が炭素数1〜18のアルキル基、アリール基である。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、アズレンが挙げられる。
【0041】
【化6】
式(2)中、R2、R3は同一または異なる炭素数1〜18の1価の炭化水素基、アルコキシ基である。式(2)中、同一の(R2COCHCOR3)内にあるR2、R3は入れ替わっていてもよい。
炭素数1〜18の1価の炭化水素基としては例えば炭素数1〜18のアルキル基、アリール基が挙げられる。炭素数1〜18のアルキル基、アリール基は上記と同義である。
アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。
【0042】
亜鉛化合物としては、例えば、亜鉛アセテート、亜鉛アセチルアセテート、2−エチルヘキサン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛のような脂肪族カルボン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛のような脂環式カルボン酸亜鉛、安息香酸亜鉛、p−tert−ブチル安息香酸亜鉛、亜鉛サリチレートのような芳香族カルボン酸亜鉛等のカルボン酸塩;亜鉛(メタ)アクリレート;亜鉛アセチルアセトナート[Zn(II)アセチルアセトナート、Zn(acac)2]、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネートZnのような亜鉛キレートが挙げられる。
【0043】
本発明の組成物が縮合触媒として(D)亜鉛化合物を含有する場合、透明性、硬化性に優れる組成物が得られる。なかでも、(D)亜鉛化合物は、接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、透明性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、亜鉛塩、亜鉛キレートが好ましく、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、2エチルヘキサン酸アルニウム、2−エチルヘキサン酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナートがより好ましい。
【0044】
本発明の組成物が縮合触媒として亜鉛化合物を含有する場合、本発明の組成物は耐硫化水素性も合わせて有する。本発明の組成物は優れた耐硫化性(例えば、耐硫化水素性)によって、金属の腐食(例えば、銀の変色)を抑制することができる。したがって、本発明の組成物は縮合触媒として亜鉛化合物を含有することによって、例えば、金属のリフレクタ等の半導体発光装置内の金属の腐食を抑制し、光反射性を経時的に維持して光源(例えば半導体発光装置)の輝度が低下するのを抑制することができる。(D)亜鉛化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0045】
(D)縮合触媒はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。(D)縮合触媒の組み合わせとしては、例えば、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも2種が挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、硬化性、適切な硬度を有する硬化物となり、取り扱い性に優れるという観点から、ジルコニウム化合物とスズ化合物との組み合わせが好ましい。ジルコニウム化合物とスズ化合物との量比は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、硬化性、取り扱い性に優れるという観点から、0.1:1〜2:1であるのが好ましい。
【0046】
(D)縮合触媒の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、反応生成物(I)と(B)成分との合計100重量部または反応生成物(I)と(B)成分と(F)成分との合計100重量部に対して、0.001〜0.5重量部であるのが好ましく、0.01〜0.1重量部であるのがより好ましい。
【0047】
本発明の組成物はさらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有することができる。本発明の組成物は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、可撓性に優れるという観点から、さらに(F)成分を含有するのが好ましい。(F)成分は(A)成分と同義である。
(F)成分はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
オルガノポリシロキサンレジン(F)の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、可撓性に優れるという観点から、反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部であるのが好ましく、10〜400重量部であるのがより好ましく、30〜200重量部であるのがさらに好ましい。
【0048】
本発明の組成物はさらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有することができる。本発明の組成物は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れるという観点から、さらに(E)オリゴマー型シランカップリング剤を含有するのが好ましい。本発明の組成物がさらに含有することができるオリゴマー型シランカップリング剤(E)は、1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上有するオリゴマー型のポリシロキサンである。本発明の組成物は(E)成分をさらに含有することによって接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られる。本発明の組成物を加熱して使用する際、本発明の組成物に含有されるオリゴマー型シランカップリング剤(E)は、その粘度によってケイ素原子を1個有するエポキシシラン(モノマー)のように組成物から揮発してしまうことがなく系内に留まることができ優れた接着性の発現に寄与する。またエポキシ当量が140〜1000g/molである場合接着性により優れる。またオリゴマー型シランカップリング剤(E)が有する官能基含有するエポキシ基であることによって、得られる硬化物が加熱や光によって変色することがない。
【0049】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)が有するケイ素原子結合アルコキシ基(ケイ素原子に結合するアルコキシ基)は上述のアルコキシシロキシ基が有するアルコキシ基と同様である。アルコキシ基が結合するケイ素原子はアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシロキシ基としては例えばトリアルコキシシロキシ基が挙げられ、より具体的には例えば、トリメトキシシロキシ基が挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)1分子が有するアルコキシ基量(重量%)は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、20〜50重量%であるのが好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)が有するエポキシ基は接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、1個または2個以上とすることができる。エポキシ基は炭化水素基および/または酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を介してケイ素原子と結合することができる。炭化水素基は特に制限されず例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基のようなアルキレン基;−(CH2)3−O−CH2−のようなエーテル結合を有するアルキレン基が挙げられる。
【0050】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)はポリシロキサンであり、シロキサン骨格を有する。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はシリコーンアルコキシオリゴマーであるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はその構造が鎖状、分岐状、網目状、これらの組み合わせのいずれであってもよい。オリゴマー型シランカップリング剤(E)1分子が有するSO2分(重量%)は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、30〜50重量%であるのが好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)のエポキシ当量は接着性に優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、140〜1000g/molであるのが好ましく、300〜900g/molであるのがより好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の25℃における粘度は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、10〜200mPa・s(mm2/s)であるのが好ましく、10〜100mPa・sであるのがより好ましい。
【0051】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の製造方法としては例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランのようなエポキシシランを少なくとも含み、必要に応じてジアルコキシアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシランを含むことができる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ることができる。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の市販品としては例えば、x−41−1053、x−41−1059A、x−41−1056(いずれも信越化学工業社製)が挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0052】
(E)成分の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れるという観点から、前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部、または前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部であるのが好ましく、0.1〜5重量部であるのがより好ましい。
【0053】
本発明の組成物は、上記の成分以外に、本発明の目的や効果を損なわない範囲で必要に応じてさらに添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、無機フィラーなどの充填剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、熱光安定剤、分散剤、帯電防止剤、重合禁止剤、消泡剤、硬化促進剤、溶剤、蛍光体(例えば無機蛍光体)、老化防止剤、ラジカル禁止剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン老化防止剤、増粘剤、可塑剤、放射線遮断剤、核剤、カップリング剤、導電性付与剤、リン系過酸化物分解剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤、ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミン、イソシアヌレート化合物、(E)成分以外のシランカップリング剤、接着付与剤、接着助剤、光重合開始剤、熱重合開始剤が挙げられる。各種添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
【0054】
添加剤としての、ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは接着付与剤として使用することができる。本発明の組成物がさらにビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンを含有する場合接着性により優れ、密着性に優れる。
ビス(アルコキシシリル)アルカン又はビス(アルコキシシリルアルキル)アミンにおいて、アルコキシシリル基はアルコキシ基のほかに例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基を有することができる。
ビス(アルコキシシリル)アルカンは、2価のアルカン(アルキレン基)と2つのアルコキシシリルとを有する化合物である。2価のアルカンは酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい。
ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは2価のアルカンがイミノ基(−NH−)を有し[つまり2価のアルカンはイミノ基(−NH−)を介して2つのアルキレン基が結合することができる。]、2つのアルコキシシリルを有する化合物である。ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンが有する2価のアルカンは例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい。
ビス(アルコキシシリル)アルカン及びビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの構造をまとめた化合物は、例えば下記式(VII)で表すことができる。
【化7】
式中、R7〜R8はそれぞれアルキル基であり、R9は酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい、2価のアルカン[ビス(アルコキシシリル)アルカンの場合]または2つのアルキレン基がイミノ基(−NH−)を介して結合するもの[ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの場合]であり、aはそれぞれ1〜3の整数である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基が挙げられる。R9としての2価のアルカンは炭素原子数1〜10のアルキレン基が挙げられる。2価のアルカンは上記と同義である。
【0055】
ビス(アルコキシシリル)アルカンまたはビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは、接着性により優れ、より変色しにくい硬化物が得られ、透明性、高温経時の密着性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、式(VII)で表されるものが好ましく、ビス(トリアルコキシシリル)アルカン、ビス(トリアルコキシシリルアルキル)アミンがより好ましく、ビス−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,7−ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、1,8−ビス(トリメトキシシリル)オクタン、1,9−ビス(トリメトキシシリル)ノナンおよび1,10−ビス(トリメトキシシリル)デカンからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミンがさらに好ましい。
ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0056】
ビス(アルコキシシリル)アルカン及び/又はビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの量は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られ、透明性、高温経時の接着性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、(I)成分、(B)成分、および必要に応じて使用することができる、(E)成分、(F)成分の合計100重量部に対して、0.1〜5重量部であるのがより好ましい。
【0057】
本発明の組成物は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有するアルコキシシラン[例えば、特許文献2に記載の組成物に含有される一般式(1)で表される(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン]を実質的に含有しないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。本発明の組成物が(メタ)アクリル官能基を有するアルコキシシランを実質的に含有しないとは、反応生成物(I)100重量部に対して(メタ)アクリル官能基を有するアルコキシシランが1重量部未満であることをいう。
【0058】
本発明の組成物はその製造について特に制限されない。例えば、(I)成分、(B)成分、(D)成分、必要に応じて使用することができる(E)成分、(F)成分、添加剤とを混合することによって製造することができる。
本発明の組成物は1液型または2液型として製造することが可能である。
【0059】
本発明の組成物は、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物として使用することができる。本発明の組成物を適用することができる光半導体は特に制限されない。例えば、発光ダイオード(LED)、有機電界発光素子(有機EL)、レーザーダイオード、LEDアレイが挙げられる。
なお本発明の組成物を適用することができる被着体は光半導体に限らない。例えば、光半導体以外の半導体;ゴム;ポリフタルアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂のようなプラスチック;ガラス;銀、銀メッキ、アルミ、アルミ窒化物、ホウ素窒化物のような金属;セラミックが挙げられる。
本発明の組成物の使用方法としては、例えば、光半導体に本発明の組成物を付与し、本発明の組成物が付与された光半導体を加熱して本発明の組成物を硬化させることが挙げられる。本発明の組成物を付与する方法は特に制限されない。例えば、ディスペンサーを使用する方法、ポッティング法、スクリーン印刷、トランスファー成形、インジェクション成形が挙げられる。
【0060】
本発明の組成物は加熱によって硬化させることができる。加熱温度は、接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、変色しにくい硬化物が得られ、接着性、薄膜硬化性に優れ、硬化時間、可使時間を適切な長さとすることができ、縮合反応による副生成物であるアルコールが発泡するのを抑制でき、硬化物のクラックを抑制でき、硬化物の平滑性、成形性、物性に優れるという観点から、80℃〜150℃付近で硬化させるのが好ましく、150℃付近がより好ましい。
加熱は、硬化性に優れ、透明性により優れるという観点から、実質的に無水の条件下で行うことができる。本発明において、加熱が実質的に無水の条件下でなされるとは、加熱における環境の大気中の湿度が10%RH以下であることをいう。
【0061】
本発明の組成物を加熱し硬化させることによって得られる硬化物(シリコーン樹脂)は、接着性に優れ、適切な硬度を有し、長期のLED(なかでも白色LED)による使用に対して、高い透明性を保持することができ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性、接着性、耐熱クラック性に優れる。
【0062】
本発明の組成物を用いて得られる硬化物(硬化物の厚さが2mmである場合)は、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視吸収スペクトル測定装置(島津製作所社製、以下同様。)を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、初期硬化の後耐熱試験(初期硬化後の硬化物を150℃下に10日間置く試験)を行いその後の硬化物(厚さ:2mm)について、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視スペクトル測定装置を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、その透過性保持率(耐熱試験後の透過率/初期硬化の際の透過率×100)が、70〜100%であるのが好ましく、80〜100%であるのがより好ましい。
【0063】
本発明の組成物は、光半導体以外にも、例えば、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、半導体集積回路周辺材料等の用途に用いることができる。
【0064】
次に本発明の光半導体パッケージについて以下に説明する。
本発明の光半導体パッケージは、本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージである。
本発明の光半導体パッケージは、本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を光半導体パッケージ(以下これを「LEDチップ」ということがある。)に付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得ることができる。
【0065】
本発明の光半導体パッケージに使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物であれば特に制限されない。
本発明の光半導体パッケージは組成物として本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を使用することによって、接着性に優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、LEDチップからの発熱や発光等に対して着色しにくく、耐熱着色安定性、接着性、透明性、薄膜硬化性に優れ、LEDチップからの発熱や光半導体パッケージの製造時等におけるクラックやはがれの発生を防ぐことができる。
【0066】
本発明の光半導体パッケージに使用されるLEDチップは、発光素子として発光ダイオードを有する電子回路であれば特に制限されない。本発明の光半導体パッケージに使用されるLEDチップは特に制限されない。例えば、白色、青色、赤色、緑色が挙げられる。本発明の光半導体パッケージは、接着性に優れ、硬化物が適切な硬度を有し、LEDチップからの発熱による高温下に長時間さらされても、接着性に優れ、変色しにくい硬化物が得られ、透明性、耐熱着色安定性に優れ、高温経時の接着性に優れるという観点から白色LEDに対して適用することができる。
【0067】
本発明の光半導体パッケージの製造方法としては、例えば、LEDチップに本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を付与する付与工程と、前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを加熱をして加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させてLEDチップを封止する加熱硬化工程とを有するものが挙げられる。
【0068】
付与工程においてLEDチップに加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を付与し加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを得る。付与工程において使用されるLEDチップは上記と同義である。付与工程において使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物であれば特に制限されない。付与の方法は特に制限されない。
【0069】
次に、加熱硬化工程において、前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを加熱をして前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させてLEDチップを封止することによって、本発明の光半導体パッケージを得ることができる。加熱硬化工程における加熱温度は上記と同義である。加熱硬化工程においてLEDチップに送風してもよい。
【0070】
本発明の光半導体パッケージの態形としては、例えば、硬化物が直接LEDチップを封止しているもの、砲弾型、表面実装型、複数のLEDチップまたは光半導体パッケージの間および/または表面を封止しているものが挙げられる。
【0071】
本発明の光半導体パッケージについて添付の図面を用いて以下に説明する。なお本発明の光半導体パッケージは添付の図面に限定されない。
図1は、本発明の光半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。
図1において、光半導体パッケージ800は、半導体発光素子803と、凹部802を有する枠体804と、封止材808とを有し、半導体発光素子803は凹部802の底部(図示せず。)に配置され、枠体804は凹部802の側面および/または底面(図示せず。)に第11族の金属から得られるリフレクタ820を備え、封止材808は半導体発光素子803およびリフレクタ820を封止する。枠体の材料としては例えばポリフタルアミドが挙げられる。
封止材808は、本発明の組成物を硬化させたものである。凹部802において斜線部806まで本発明のシリコーン樹脂組成物で充填してもよい。または符号808の部分を他の透明な層とし斜線部806を本発明の光半導体パッケージが有する封止材とすることができる。封止材は蛍光物質等を含有することができる。
光半導体パッケージは1個当たり、1個のまたは複数の半導体発光素子を有することができる。半導体発光素子は発光層(マウント部材と接する面の反対面)を上にして枠体内に配置すればよい。
半導体発光素子803は、枠体804と基板810とから形成される、凹部802の底部(図示せず。)に配置され、マウント部材801で固定されている。
枠体804が有する端部812、814が一体的に結合して、リフレクタが底面、または側面および底部を形成する場合リフレクタの底部の上に半導体発光素子を配置することができる。
リフレクタ820は凹部802の底部(図示せず。)から遠ざかるほど断面寸法が大きくなる、テーパ状の開口端(図示せず。)を有するものとすることができる。
マウント部材としては例えば銀ペースト、樹脂が挙げられる。半導体発光素子803の各電極(図示せず。)と外部電極809とは導電性ワイヤー807によってワイヤーボンディングされている。
光半導体パッケージ800は、凹部802を封止材808、806または802(部分808と部分806とを合わせた部分)で封止することができる。
【0072】
図2は、本発明の光半導体パッケージの別の一例を模式的に示す断面図である。図2において、光半導体パッケージ900は図1に示す光半導体パッケージ800の上にレンズ901を有する。レンズ901は本発明の組成物を用いて形成されてもよい。
【0073】
本発明の光半導体パッケージの用途としては、例えば、自動車用ランプ(ヘッドランプ、テールランプ、方向ランプ等)、家庭用照明器具、工業用照明器具、舞台用照明器具、ディスプレイ、信号、プロジェクターが挙げられる。
【実施例】
【0074】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
<反応生成物(I)の製造>
・(I)反応生成物1
(A)オルガノポリシロキサンレジン1(50g)をトルエン(25g)に溶解し、これに(C)ジオルガノポリシロキサン1(50g)を加え5分間撹拌し、これにアンモニア水0.05g(アンモニア濃度:26重量%)を加え24時間室温条件下で撹拌する。
反応後、室温、減圧の条件下で1時間吸引し、その後100℃、減圧の条件下で3時間吸引して系内のトルエンを除去して反応生成物(I)を得た。得られた反応生成物(I)を(I)反応生成物1とする。得られた(I)反応生成物1は、(A)オルガノポリシロキサンレジン1と(C)ジオルガノポリシロキサン1との縮合物と、未反応の(C)ジオルガノポリシロキサン1との混合物である。
【0075】
(A)オルガノポリシロキサンレジン1の詳細は次のとおりである(以下同様)。
(A)オルガノポリシロキサンレジン1:MQレジン(重量平均分子量4000、商品名:SR1000、モメンティブ・マテリアルズ・ジャパン合同会社社製)SR1000は、下記式(I)で表される構造を有する。
(R1SiO3/2)a(R22SiO2/2)b(R33SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e (I)
式中、a、bは0であり、c:dは0.6:1〜0.7:1であり、R1〜R3はメチル基、Xは水素基でd/(a+b+c+d)が0.6、e/(a+b+c+d)が0.07である。
(C)ジオルガノポリシロキサン1の詳細の詳細は次のとおりである(以下同様)。
(C)ジオルガノポリシロキサン1:分子鎖両末端がシラノール基で封鎖された、直鎖状のポリジメチルポリシロキサン(重量平均分子量3000)、25℃における粘度40mPa・s、商品名KF9701、信越化学社製
【0076】
・(I)反応生成物2
(A)オルガノポリシロキサンレジン1(50g)をトルエン(25g)に溶解し、これに(C)ジオルガノポリシロキサン1(50g)を加え5分間撹拌し、これにトリエチルアミン0.05gを加え24時間室温条件下で撹拌する。
反応後、室温、減圧の条件下で1時間吸引し、その後100℃、減圧の条件下で3時間吸引して系内のトルエンを除去して反応生成物(I)を得た。得られた反応生成物(I)を(I)反応生成物2とする。得られた(I)反応生成物2は、(A)オルガノポリシロキサンレジン1と(C)ジオルガノポリシロキサン1との縮合物と、未反応の(C)ジオルガノポリシロキサン1との混合物である。
【0077】
<評価>
下記のようにして得られた組成物を用いて以下に示す方法で硬度、高温条件下における長期信頼性(接着性)を評価した。結果を第1表に示す。
1.硬度
下記のようにして得られた組成物を150℃の条件下で24時間硬化させて得られた初期硬化物のJIS A硬度をJIS K6523:2006の規定に準じて測定した。硬度(JIS A硬度)が30〜90の範囲の場合初期硬化物の硬度が適切であるといえる。
2.体積硬化収縮
本発明の組成物2gをアルミニウム製の容器に入れこれを150℃の条件下で24時間加熱し、硬化物を得た。
・収縮率の測定
比重の測定には島津製作所社製マイクロメリティックスアキュピック1330を用いて、硬化前における組成物の比重、ならびに硬化後における硬化物の比重および重さを測定した。得られた比重および重さから硬化前の体積および硬化後の体積を算出し、これらを式:[(硬化前体積−硬化後体積)/硬化前体積]×100に当てはめて体積収縮率(%)を求めた。
体積収縮率は硬化物にクラックやハガレが発生しにくいという観点から、10%以下が好ましく5%以下がより好ましい。体積収縮率が10%より大きい場合クラックやハガレが発生するおそれがある。
【0078】
3.長期信頼性(接着性)
下記のようにして得られた製造された組成物を、LEDパッケージ(エノモト社製。当該LEDパッケージは枠体がポリフタルアミドであり、銀メッキのリードフレーム兼リフレクタを有する。以下同様。)に流し込み、150℃、8時間の条件で硬化させて、硬化物と被着体との積層体を得た。
得られた硬化物を150℃の条件下に500時間置き、500時間後の状態をそれぞれ目視で確認した。クラックやLEDパッケージ(枠体、または枠体およびリフレクタ)からのはがれの発生の有無を目視で確認した。
評価の結果、硬化物にクラックやLEDパッケージからのはがれがなく接着性に優れる場合を「○」、硬化物がクラックを起こしたりLEDパッケージからはがれて接着性が低い場合を「×」とした。
【0079】
<組成物の製造>
下記第1表に示す成分を同表に示す量(単位:重量部)で真空かくはん機を用いて均一に混合し加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物を製造した。なお(D)縮合触媒1と(D)縮合触媒2とはあらかじめ混合したものを使用した。
【表1】
【0080】
第1表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・(I)反応生成物1、2:上述のとおり製造したもの
・(F)オルガノポリシロキサンレジン1:上記と同様
・(C)ジオルガノポリシロキサン1:上記と同様
・(B)アルコキシシランオリゴマー1:DTレジン、ケイ素原子結合メトキシ基を1分子中14重量%有するアルコキシシランオリゴマー、重量平均分子量20,000、商品名XR31−B2733、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製
・(D)縮合触媒1:トリブトキシジルコニウムナフテート
ジルコニウムテトラブトキシド(関東化学社製、0.026mol)とナフテン酸(東京化成社製)6.6g(0.026mol)とを窒素雰囲気下、室温で2時間程度攪拌し反応させ目的合成物とした。合成物の定性はフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いてその分析を行った。その結果、カルボン酸由来のCOOHに帰属される1700cm-1付近の吸収が反応後は消失し、1450〜1560cm-1付近のCOOZrに由来するピークを確認した。得られた合成物を(D)縮合触媒1とする。(D)縮合触媒1が有するナフテート基(R1COO−)中のR1の平均炭素原子数は15である。
・(D)縮合触媒2:ジブチル錫ジアセテート(日東社化成社製)
・(D)縮合触媒3:2−エチルヘキサン酸亜鉛(ホープ製薬社製)
・(E)オリゴマー型シランカップリング剤1:3−グリシドキシプロピル基含有メトキシシランオリゴマー、粘度12mPa・s(mm2/s)、エポキシ当量830g/モル、1分子あたりのアルコキシ基量50重量%、1分子あたりのSO2分39重量%、商品名X−40−1053(エポキシ基を含有し、分子末端がメトキシ/エトキシで封鎖されるシリコーンオリゴマー)、信越化学工業社製
【0081】
第1表に示す結果から明らかなように、反応生成物(I)を含有せず代わりに反応生成物(I)を製造する際に使用される(A)オルガノポリシロキサンレジンと同様の(F)オルガノポリシロキサンレジンおよび(C)ジオルガノポリシロキサンを含有する比較例1は体積硬化収縮が大きかった。(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマーを含有しない比較例2は硬化せず接着もしなかった。
これに対して、実施例1〜6は紫外線照射が不要で作業が容易であり、硬化収縮を抑制し、加熱によって容易に硬化することができ、接着性、長期信頼性に優れる。なお本願明細書において長期信頼性に優れるとは具体的には例えば長期にわたり高温条件下に置いてもハクリやクラックなどを起こしにくく、耐久性に優れることを意味する。本発明の組成物は長期信頼性に優れる。
【符号の説明】
【0082】
800、900 光半導体パッケージ
801 マウント部材
802 凹部、シリコーン樹脂層
803 半導体発光素子
804 枠体
806 斜線部(シリコーン樹脂層)
807 導電性ワイヤー
808 シリコーン樹脂層(その他の透明な層)
809 外部電極
812、814 端部
810 基板
820 リフレクタ
901 レンズ
【技術分野】
【0001】
本発明は加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、オルガノポリシロキサンと官能基含有シリル基で分子鎖末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサンとの縮合反応生成物、(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン等を含み、室温および紫外線で硬化する硬化性オルガノポリシロキサン組成物が提案されている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−13719号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン等を含むオルガノポリシロキサン組成物は、これを硬化させるには紫外線を照射しなければならないので作業が煩雑になる、金属やプラスチックに対する接着性が低いという問題があった。
また、本願発明者らは、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンと、(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサンと、(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマーと、を縮合触媒を用いて加熱硬化させることによって得られる硬化物は、硬化収縮について改善の余地があることを見出した。
そこで、本発明は作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本願発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する組成物が、作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物となりうることを見出し、本発明を完成させた。
【0006】
すなわち、本発明は、下記1〜8を提供する。
1. (A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
2. 前記塩基がアンモニア及び/又は第3級アミンである、上記1に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
3. 前記(D)成分が、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
4. 前記(C)成分が分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンである上記1〜3のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
5. さらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有し、前記オルガノポリシロキサンレジン(F)の量が前記反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部である上記1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
6. さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である上記1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
7. さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である上記5に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
8. 上記1〜7のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージ。
【発明の効果】
【0007】
本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物は作業が容易で硬化収縮を抑制し加熱によって容易に硬化することができ接着性に優れる。本発明の光半導体パッケージは加熱によって硬化し容易な作業で得られ硬化収縮が抑制され接着性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、本発明の光半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。
【図2】図2は、本発明の光半導体パッケージの別の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明について以下詳細に説明する。
本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物(本発明の組成物)は、
(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物である。
【0010】
反応生成物(I)について以下に説明する。本発明の組成物に含有される反応生成物(I)は、(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られるものである。
本発明において、(A)成分のシラノール基と(C)成分の分子鎖両末端のシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基とは塩基の存在下で脱水縮合反応し、結合すると考えられる。分子量の比較的小さい(C)成分を(A)成分と縮合反応させることによって、(C)成分をそのまま含有する組成物よりも、加熱硬化の際(C)成分の揮発が抑えられている可能性がある。このような(C)成分の揮発の抑制が体積硬化収縮の抑制に寄与すると考えられる。なお上記メカニズムは本願発明者らの推測であり、上記以外のメカニズムであっても本発明の範囲内である。
【0011】
(A)オルガノポリシロキサンレジンについて以下に説明する。反応生成物(I)の製造の際に使用されるオルガノポリシロキサンレジン(A)は、R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンであれば特に制限されない。オルガノポリシロキサンレジンは骨格の少なくとも一部に網目状の構造を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、可撓性に優れるという観点から、MQレジンが好ましい。R3SiO0.5単位中のRとしての炭化水素基は一価とすることができる。炭化水素基(鎖状、分岐状、環状、これらの組み合わせを含む。)は脂肪族炭化水素基(鎖状、分岐状、環状を含む。)、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基の炭素原子数1〜6の整数とすることができ、例えば、メチル基、エチル基、フェニル基が挙げられる。
【0012】
(A)成分が有する水酸基含有量は0.5〜5.0wt%(重量%)とすることができる。
R3SiO0.5単位の数とSiO2単位の数との比[(R3SiO0.5単位):(SiO2単位)、モル比]は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、柔軟性を付与することができるという観点から、0.4:1〜1.2:1であるのが好ましく、0.6:1〜0.8:1であるのがより好ましい。
【0013】
(A)オルガノポリシロキサンレジンとしては例えば、下記式(I)で表されるものが挙げられる。
(R1SiO3/2)a(R22SiO2/2)b(R33SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e (I)
式中、c、dは正数であり、a、bは0または正数であり、eは正数であり、c:dは0.4:1〜1.2:1であり、a/bは0〜0.1の数であり、a/cは0〜2の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.8の数であり、e/(a+b+c+d)は0〜0.6の数である。
R1〜R3としては例えば、メチル基、水酸基が挙げられ、Xとしては水素基が挙げられる。a、bを0、d/(a+b+c+d)を0.6、e/(a+b+c+d)を0.07とすることができる。
【0014】
(A)オルガノポリシロキサンレジンの重量平均分子量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、可撓性に優れるという観点から、2000〜10000であるのが好ましく、3000〜5000であるのがより好ましい。(A)オルガノポリシロキサンレジンの重量平均分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で表わされる重量平均分子量である。
【0015】
(A)オルガノポリシロキサンレジンはその製造について特に制限されない。(A)オルガノポリシロキサンレジンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(A)成分はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
【0016】
(C)ジオルガノポリシロキサンについて以下に説明する。反応生成物(I)の製造の際に使用される(C)ジオルガノポリシロキサンは、分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサンである。(C)ジオルガノポリシロキサンの骨格は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、直鎖状であるのが好ましい。
(C)ジオルガノポリシロキサンが分子鎖両末端に有するシラノール基はヒドロキシ基以外に炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義であり、例えば、メチル基、エチル基が挙げられる。
(C)ジオルガノポリシロキサンが分子鎖両末端に有するアルコキシシロキシ基のアルコキシ基はその炭素原子数が1〜6であるのが好ましく、具体的には例えば、メトキシ基、エトキシ基のようなアルキル基が挙げられる。アルコキシシロキシ基が有するアルコキシ基は1〜3個とすることができる。アルコキシシロキシ基はアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシロキシ基としては例えばトリアルコキシシロキシ基が挙げられ、より具体的には例えば、トリメトキシシロキシ基が挙げられる。
【0017】
分子鎖両末端がアルコキシシロキシ基で封止されたジオルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記式(IV)で表される、分子鎖両末端がトリメトキシシロキシ基で封止されたポリジメチルシロキサンが挙げられる。
【化1】
式中、nはポリシロキサンの分子量および/または粘度に対応する数値とすることができる。
【0018】
(C)成分は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンであるのが好ましい。
本発明において、(C)成分の25℃における粘度は5〜10000mPa・sである。(C)成分の25℃における粘度は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、5〜10000mPa・sであるのが好ましく、20〜1000mPa・sであるのがより好ましい。本発明において各成分の粘度は25℃の条件下でB型粘度計を用いて測定された。
(C)ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れるという観点から、500〜60000であるのが好ましく、2000〜25000であるのがより好ましい。(C)ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で表わされる重量平均分子量である。
(C)ジオルガノポリシロキサンはその製造について特に制限されない。(C)ジオルガノポリシロキサンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0019】
本発明において、(C)ジオルガノポリシロキサンの量は(A)オルガノポリシロキサンレジン100重量部に対して10〜200重量部である。(C)ジオルガノポリシロキサンの量は縮合反応において(A)オルガノポリシロキサンレジンに対して過剰量であるのが得られる反応生成物(I)がゲル化しにくいという観点から好ましい。(C)ジオルガノポリシロキサンの量は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、耐クラック性に優れ、得られる反応生成物(I)がゲル化しにくいという観点から、(A)オルガノポリシロキサンレジン100重量部に対して、10〜200重量部であるのが好ましく、50〜150重量部であるのがより好ましい。
【0020】
塩基について以下に説明する。反応生成物(I)を製造する際に使用される塩基は特に制限されない。塩基としては例えば、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミンのようなアミン化合物;アンモニア(アンモニアはアンモニア水として使用するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。)が挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、除去性に優れるという観点から、アンモニア(アンモニア水)、トリエチルアミンのような第3級アミンであるのが好ましい。
塩基はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0021】
塩基の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、反応性に優れるという観点から、(A)成分および(C)成分の合計100重量部に対して、0.001〜3.0重量部であるのが好ましく、0.005〜0.1重量部であるのがより好ましい。
【0022】
縮合反応は特に制限されない。縮合反応温度は通常1〜120℃とすることができる。反応時間は0.5〜12時間程度とすることができる。縮合反応には縮合反応触媒、溶媒を使用することができる。
縮合反応終了後は、必要に応じて、溶媒及び/または未反応のオルガノポリシロキサン、ジオルガノポリシロキサン、縮合反応触媒等を留去することができる。更に、縮合反応生成物の粘度を調整するために、例えば、末端がトリメチルシロキシ基等で封鎖されたオルガノポリシロキサン又はオクタメチルシクロテトラシロキサン等の低分子環状シロキサン;脂肪族炭化水素化合物;芳香族炭化水素化合物;流動パラフィン;イソパラフィンを添加することができる。
【0023】
反応生成物(I)としては、例えば、下記反応式によって得られるものが挙げられる。なお反応生成物(I)は下記式に制限されない。
【化2】
【0024】
反応生成物(I)は混合物とすることができる。反応生成物(I)が混合物である場合、反応生成物(I)としては、例えば、(A)成分と(C)成分との縮合物を2種以上含む混合物;(A)成分と(C)成分との縮合物(縮合物は2種以上であってもよい。)と(A)成分および/または(C)成分とを含む混合物が挙げられる。反応生成物(I)としては、例えば、(A)成分と(C)成分との縮合物(縮合物は2種以上であってもよい。)と(C)成分とを少なくとも含む混合物が好ましい態様の1つとして挙げられる。
反応生成物(I)は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有さないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。
反応生成物(I)はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。 反応生成物(I)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0025】
(B)アルコキシシランオリゴマーについて以下に説明する。本発明の組成物に含有されるアルコキシシランオリゴマーは、アルコキシシランを少なくとも含むモノマーを用いて得られ、ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有し、ポリシロキサン骨格を有するオリゴマーである。(B)アルコキシシランオリゴマーは骨格の少なくとも一部に網目状の構造を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。例えば、MQレジン、DTレジン、MDTレジンが挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、DTレジンが好ましく、R2SiO1.0単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とRSiO1.5単位とを有するレジン(DTレジン)であるのが好ましい。炭化水素基は一価とすることができる。炭化水素基は上記の炭化水素基と同義である。
(B)アルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランはアルコキシ基とケイ素原子1〜3個とを有する化合物であれば特に制限されない。アルコキシシランが有するアルコキシ基は1〜4個とすることができる。アルコキシ基はその炭素原子数が1〜6であるのが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。アルコキシシランはアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0026】
アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基はアルコキシシランオリゴマーを製造する際に使用されるアルコキシシランが有するアルコキシ基と同様である。
本発明において、アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基の量(ケイ素原子に結合するアルコキシ基の量として。なおケイ素原子結合アルコキシ基の量はケイ素原子は含まない。)は、アルコキシシランオリゴマー1分子中の5〜50重量%である。アルコキシシランオリゴマーが有するケイ素原子結合アルコキシ基の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、アルコキシシランオリゴマー1分子中の5〜50重量%であるのが好ましく、10〜30重量%であるのがより好ましい。
【0027】
(B)アルコキシシランオリゴマーはその製造について特に制限されない。(B)アルコキシシランオリゴマーはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(B)成分は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有さないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。本発明の組成物は(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分を実質的に含有しないのが、上記と同様の理由から好ましい。本発明の組成物が(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分を実質的に含有しないとは、反応生成物(I)100重量部に対して(メタ)アクリル官能基を有する(B)成分が1重量部未満であることをいう。
また(B)成分はエポキシ基を有さないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
【0028】
本発明において、(B)アルコキシシランオリゴマーの量は反応生成物(I)100重量部に対して10〜500重量部である。(B)アルコキシシランオリゴマーの量は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部であるのが好ましく、10〜200重量部であるのがより好ましい。
【0029】
(D)縮合触媒について以下に説明する。本発明の組成物に含有される(D)縮合触媒は特に制限されない。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、加熱硬化性、取り扱い性に優れるという観点から、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
【0030】
(D)縮合触媒は有機基を有するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。(D)縮合触媒は、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を介して、および/または、エステル結合のような結合基を介して、有機基(炭化水素基)と結合することができる。有機基(炭化水素基)は、脂肪族炭化水素基(鎖状、分岐状、環状、これらの組み合わせを含む。脂肪族炭化水素基は不飽和結合を有することができる。)、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。有機基(炭化水素基)は例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。結合基を有する有機基(炭化水素基)としては、例えば、有機カルボキシレート(−O−CO−R);アルコキシ基、フェノキシ基のような、炭化水素基がオキシ基と結合したのもの(−O−R);配位子;これらの組み合わせが挙げられる。
【0031】
ジルコニウム化合物は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、式(1)で表される化合物[ジルコニル[(Zr=O)2+]を構成要素として含む。]および/または式(2)で表される化合物であるのが好ましい。
【化3】
(1)
(式中、R1は炭素原子数1〜18の炭化水素基である。)
【化4】
(2)
(式中、R2はそれぞれ炭素原子数1〜16の炭化水素基であり、R3はそれぞれ炭素原子数1〜18の炭化水素基であり、mは1〜3の整数である。)
式(1)、式(2)中の炭化水素基は(D)縮合触媒が有することができる有機基と同義である。
【0032】
式(1)で表されるジルコニウム化合物は脂肪族カルボン酸塩および/または脂環式カルボン酸塩が好ましく、脂環式カルボン酸塩がより好ましい。式(1)で表されるジルコニウム化合物としては例えば、ジオクチル酸ジルコニル、ジネオデカン酸ジルコニルのような脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸ジルコニル、シクロヘキサン酸ジルコニルのような脂環式カルボン酸塩;安息香酸ジルコニルのような芳香族カルボン酸塩が挙げられる。接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、式(1)で表されるジルコニウム化合物は、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方であるのが好ましい。
【0033】
式(2)で表されるジルコニウム化合物について、式(2)中mが2以上である場合、複数のR2は同じでも異なっていてもよい。また、mが1〜2である場合、複数のR3は同じでも異なっていてもよい。
耐熱着色安定性、相溶性(例えば、シリコーン樹脂に対する相溶性)に優れるという観点から、上記式(2)においてR2で表される炭化水素基の炭素原子数は3〜16であるのが好ましく、4〜16であるのがより好ましい。R2で表される炭化水素基は上記と同義である。
【0034】
接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、R2で表される炭化水素基は環状構造を有するのが好ましい。環状構造としては、例えば、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。R2は環状構造に例えば脂肪族炭化水素基を組合わせて有することができる。
なかでも耐熱着色安定性により優れ、相溶性に優れるという観点から、R2で表される炭化水素基は脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基であることが好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環(R2COO−としてのナフテート基)、フェニル基がより好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環がさらに好ましい。
【0035】
また、耐熱着色安定性により優れ、相溶性に優れるという観点から、R3で表される炭化水素基の炭素原子数は3〜8であるのが好ましい。R3で表される炭化水素基は炭素原子数以外はR2と同義である。耐熱着色安定性により優れ相溶性に優れるという観点からR3は脂肪族炭化水素基が好ましい。
脂肪族炭化水素基を有するR3O−(アルコキシ基)は、なかでも、耐熱着色安定性に優れ、相溶性に優れるという観点から、脂肪族炭化水素基を有するR3O−(アルコキシ基)はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソプロポキシ基であるのが好ましい。
【0036】
なかでも、耐熱着色安定性に優れ、相溶性に優れるという観点から、環状構造として脂環式炭化水素基を有する化合物、環状構造として芳香族炭化水素基を有する化合物が好ましく、ジルコニウムトリアルコキシモノエステルがより好ましく、ジルコニウムトリブトキシモノナフテート、ジルコニウムトリブトキシモノイソブチレート、ジルコニウムトリブトキシモノ2エチルヘキサノエート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロプロパンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロペンタンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノシクロヘキサンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノアダマンタンカルボキシレート、ジルコニウムトリブトキシモノナフテートがさらに好ましい。
【0037】
スズ化合物について以下に説明する。本発明の組成物が縮合触媒として含有することができるスズ化合物は接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、4価のスズ化合物がより好ましい。4価のスズ化合物は少なくとも1個のアルキル基と少なくとも1個のアシル基(エステル結合)とを有する4価のスズ化合物が好ましい。
【0038】
少なくとも1個のアルキル基と少なくとも1個のアシル基とを有する4価のスズ化合物としては、例えば、下記式(II)で表されるもの、式(II)で表されるもののビス型、ポリマー型が挙げられる。
R3a−Sn−[O−CO−R4]4-a (II)
式中、R3はアルキル基であり、R4は炭化水素基であり、aは1〜3の整数である。
アルキル基は炭素原子数1以上のものが挙げられ、具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基が挙げられる。
炭化水素基は特に制限されない。例えば上記と同様のものが挙げられる。
【0039】
スズ化合物は、なかでも、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れるという観点から、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオレエート、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズオキシアセテートジブチルスズオキシオクチレート、ジブチルスズオキシラウレートが好ましい。
【0040】
亜鉛化合物について以下に説明する。本発明の組成物が(D)縮合触媒として含有することができる亜鉛化合物は亜鉛を含む化合物であれば特に制限されない。例えば亜鉛塩;亜鉛錯体;亜鉛アルコラート;亜鉛華、スズ酸亜鉛などの亜鉛酸化物;亜鉛を含む2元および/または多元金属酸化物、これらの塩および/または錯体、これらの組み合わせが挙げられる。
亜鉛化合物としては例えば、下記式(1)、式(2)で表されるものが挙げられる。
【化5】
式(1)中、R1が炭素数1〜18のアルキル基、アリール基である。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、アズレンが挙げられる。
【0041】
【化6】
式(2)中、R2、R3は同一または異なる炭素数1〜18の1価の炭化水素基、アルコキシ基である。式(2)中、同一の(R2COCHCOR3)内にあるR2、R3は入れ替わっていてもよい。
炭素数1〜18の1価の炭化水素基としては例えば炭素数1〜18のアルキル基、アリール基が挙げられる。炭素数1〜18のアルキル基、アリール基は上記と同義である。
アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。
【0042】
亜鉛化合物としては、例えば、亜鉛アセテート、亜鉛アセチルアセテート、2−エチルヘキサン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛のような脂肪族カルボン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛のような脂環式カルボン酸亜鉛、安息香酸亜鉛、p−tert−ブチル安息香酸亜鉛、亜鉛サリチレートのような芳香族カルボン酸亜鉛等のカルボン酸塩;亜鉛(メタ)アクリレート;亜鉛アセチルアセトナート[Zn(II)アセチルアセトナート、Zn(acac)2]、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネートZnのような亜鉛キレートが挙げられる。
【0043】
本発明の組成物が縮合触媒として(D)亜鉛化合物を含有する場合、透明性、硬化性に優れる組成物が得られる。なかでも、(D)亜鉛化合物は、接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、透明性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、亜鉛塩、亜鉛キレートが好ましく、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、2エチルヘキサン酸アルニウム、2−エチルヘキサン酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナートがより好ましい。
【0044】
本発明の組成物が縮合触媒として亜鉛化合物を含有する場合、本発明の組成物は耐硫化水素性も合わせて有する。本発明の組成物は優れた耐硫化性(例えば、耐硫化水素性)によって、金属の腐食(例えば、銀の変色)を抑制することができる。したがって、本発明の組成物は縮合触媒として亜鉛化合物を含有することによって、例えば、金属のリフレクタ等の半導体発光装置内の金属の腐食を抑制し、光反射性を経時的に維持して光源(例えば半導体発光装置)の輝度が低下するのを抑制することができる。(D)亜鉛化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0045】
(D)縮合触媒はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。(D)縮合触媒の組み合わせとしては、例えば、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも2種が挙げられる。なかでも、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、硬化性、適切な硬度を有する硬化物となり、取り扱い性に優れるという観点から、ジルコニウム化合物とスズ化合物との組み合わせが好ましい。ジルコニウム化合物とスズ化合物との量比は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、硬化性、取り扱い性に優れるという観点から、0.1:1〜2:1であるのが好ましい。
【0046】
(D)縮合触媒の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、硬化性に優れるという観点から、反応生成物(I)と(B)成分との合計100重量部または反応生成物(I)と(B)成分と(F)成分との合計100重量部に対して、0.001〜0.5重量部であるのが好ましく、0.01〜0.1重量部であるのがより好ましい。
【0047】
本発明の組成物はさらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有することができる。本発明の組成物は硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、可撓性に優れるという観点から、さらに(F)成分を含有するのが好ましい。(F)成分は(A)成分と同義である。
(F)成分はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
オルガノポリシロキサンレジン(F)の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、可撓性に優れるという観点から、反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部であるのが好ましく、10〜400重量部であるのがより好ましく、30〜200重量部であるのがさらに好ましい。
【0048】
本発明の組成物はさらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有することができる。本発明の組成物は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れるという観点から、さらに(E)オリゴマー型シランカップリング剤を含有するのが好ましい。本発明の組成物がさらに含有することができるオリゴマー型シランカップリング剤(E)は、1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上有するオリゴマー型のポリシロキサンである。本発明の組成物は(E)成分をさらに含有することによって接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られる。本発明の組成物を加熱して使用する際、本発明の組成物に含有されるオリゴマー型シランカップリング剤(E)は、その粘度によってケイ素原子を1個有するエポキシシラン(モノマー)のように組成物から揮発してしまうことがなく系内に留まることができ優れた接着性の発現に寄与する。またエポキシ当量が140〜1000g/molである場合接着性により優れる。またオリゴマー型シランカップリング剤(E)が有する官能基含有するエポキシ基であることによって、得られる硬化物が加熱や光によって変色することがない。
【0049】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)が有するケイ素原子結合アルコキシ基(ケイ素原子に結合するアルコキシ基)は上述のアルコキシシロキシ基が有するアルコキシ基と同様である。アルコキシ基が結合するケイ素原子はアルコキシ基以外に例えば炭化水素基を有することができる。炭化水素基は上記と同義である。アルコキシシロキシ基としては例えばトリアルコキシシロキシ基が挙げられ、より具体的には例えば、トリメトキシシロキシ基が挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)1分子が有するアルコキシ基量(重量%)は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、20〜50重量%であるのが好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)が有するエポキシ基は接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、1個または2個以上とすることができる。エポキシ基は炭化水素基および/または酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を介してケイ素原子と結合することができる。炭化水素基は特に制限されず例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基のようなアルキレン基;−(CH2)3−O−CH2−のようなエーテル結合を有するアルキレン基が挙げられる。
【0050】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)はポリシロキサンであり、シロキサン骨格を有する。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はシリコーンアルコキシオリゴマーであるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はその構造が鎖状、分岐状、網目状、これらの組み合わせのいずれであってもよい。オリゴマー型シランカップリング剤(E)1分子が有するSO2分(重量%)は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、30〜50重量%であるのが好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)のエポキシ当量は接着性に優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、140〜1000g/molであるのが好ましく、300〜900g/molであるのがより好ましい。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の25℃における粘度は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られるという観点から、10〜200mPa・s(mm2/s)であるのが好ましく、10〜100mPa・sであるのがより好ましい。
【0051】
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の製造方法としては例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランのようなエポキシシランを少なくとも含み、必要に応じてジアルコキシアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシランを含むことができる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ることができる。
オリゴマー型シランカップリング剤(E)の市販品としては例えば、x−41−1053、x−41−1059A、x−41−1056(いずれも信越化学工業社製)が挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤(E)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0052】
(E)成分の量は、硬化収縮をより抑制し接着性により優れるという観点から、前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部、または前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部であるのが好ましく、0.1〜5重量部であるのがより好ましい。
【0053】
本発明の組成物は、上記の成分以外に、本発明の目的や効果を損なわない範囲で必要に応じてさらに添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、無機フィラーなどの充填剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、熱光安定剤、分散剤、帯電防止剤、重合禁止剤、消泡剤、硬化促進剤、溶剤、蛍光体(例えば無機蛍光体)、老化防止剤、ラジカル禁止剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン老化防止剤、増粘剤、可塑剤、放射線遮断剤、核剤、カップリング剤、導電性付与剤、リン系過酸化物分解剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤、ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミン、イソシアヌレート化合物、(E)成分以外のシランカップリング剤、接着付与剤、接着助剤、光重合開始剤、熱重合開始剤が挙げられる。各種添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
【0054】
添加剤としての、ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは接着付与剤として使用することができる。本発明の組成物がさらにビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンを含有する場合接着性により優れ、密着性に優れる。
ビス(アルコキシシリル)アルカン又はビス(アルコキシシリルアルキル)アミンにおいて、アルコキシシリル基はアルコキシ基のほかに例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基を有することができる。
ビス(アルコキシシリル)アルカンは、2価のアルカン(アルキレン基)と2つのアルコキシシリルとを有する化合物である。2価のアルカンは酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい。
ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは2価のアルカンがイミノ基(−NH−)を有し[つまり2価のアルカンはイミノ基(−NH−)を介して2つのアルキレン基が結合することができる。]、2つのアルコキシシリルを有する化合物である。ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンが有する2価のアルカンは例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい。
ビス(アルコキシシリル)アルカン及びビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの構造をまとめた化合物は、例えば下記式(VII)で表すことができる。
【化7】
式中、R7〜R8はそれぞれアルキル基であり、R9は酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい、2価のアルカン[ビス(アルコキシシリル)アルカンの場合]または2つのアルキレン基がイミノ基(−NH−)を介して結合するもの[ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの場合]であり、aはそれぞれ1〜3の整数である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基が挙げられる。R9としての2価のアルカンは炭素原子数1〜10のアルキレン基が挙げられる。2価のアルカンは上記と同義である。
【0055】
ビス(アルコキシシリル)アルカンまたはビス(アルコキシシリルアルキル)アミンは、接着性により優れ、より変色しにくい硬化物が得られ、透明性、高温経時の密着性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、式(VII)で表されるものが好ましく、ビス(トリアルコキシシリル)アルカン、ビス(トリアルコキシシリルアルキル)アミンがより好ましく、ビス−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,7−ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、1,8−ビス(トリメトキシシリル)オクタン、1,9−ビス(トリメトキシシリル)ノナンおよび1,10−ビス(トリメトキシシリル)デカンからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス−(3−トリメトキシシリルプロピル)アミンがさらに好ましい。
ビス(アルコキシシリル)アルカン、ビス(アルコキシシリルアルキル)アミンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0056】
ビス(アルコキシシリル)アルカン及び/又はビス(アルコキシシリルアルキル)アミンの量は、接着性により優れ、変色しにくい硬化物が得られ、透明性、高温経時の接着性、硬化性、平滑性、貯蔵安定性に優れ、可使時間、硬化時間が適切な長さとなるという観点から、(I)成分、(B)成分、および必要に応じて使用することができる、(E)成分、(F)成分の合計100重量部に対して、0.1〜5重量部であるのがより好ましい。
【0057】
本発明の組成物は(メタ)アクリル官能基[(メタ)アクリロイルオキシ基。以下同様。]を有するアルコキシシラン[例えば、特許文献2に記載の組成物に含有される一般式(1)で表される(メタ)アクリル官能性アルコキシシラン]を実質的に含有しないのが、作業工程が少なく作業性に優れ、硬化収縮をより抑制し接着性により優れ、耐変色性に優れるという観点から、好ましい。本発明の組成物が(メタ)アクリル官能基を有するアルコキシシランを実質的に含有しないとは、反応生成物(I)100重量部に対して(メタ)アクリル官能基を有するアルコキシシランが1重量部未満であることをいう。
【0058】
本発明の組成物はその製造について特に制限されない。例えば、(I)成分、(B)成分、(D)成分、必要に応じて使用することができる(E)成分、(F)成分、添加剤とを混合することによって製造することができる。
本発明の組成物は1液型または2液型として製造することが可能である。
【0059】
本発明の組成物は、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物として使用することができる。本発明の組成物を適用することができる光半導体は特に制限されない。例えば、発光ダイオード(LED)、有機電界発光素子(有機EL)、レーザーダイオード、LEDアレイが挙げられる。
なお本発明の組成物を適用することができる被着体は光半導体に限らない。例えば、光半導体以外の半導体;ゴム;ポリフタルアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂のようなプラスチック;ガラス;銀、銀メッキ、アルミ、アルミ窒化物、ホウ素窒化物のような金属;セラミックが挙げられる。
本発明の組成物の使用方法としては、例えば、光半導体に本発明の組成物を付与し、本発明の組成物が付与された光半導体を加熱して本発明の組成物を硬化させることが挙げられる。本発明の組成物を付与する方法は特に制限されない。例えば、ディスペンサーを使用する方法、ポッティング法、スクリーン印刷、トランスファー成形、インジェクション成形が挙げられる。
【0060】
本発明の組成物は加熱によって硬化させることができる。加熱温度は、接着性により優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、変色しにくい硬化物が得られ、接着性、薄膜硬化性に優れ、硬化時間、可使時間を適切な長さとすることができ、縮合反応による副生成物であるアルコールが発泡するのを抑制でき、硬化物のクラックを抑制でき、硬化物の平滑性、成形性、物性に優れるという観点から、80℃〜150℃付近で硬化させるのが好ましく、150℃付近がより好ましい。
加熱は、硬化性に優れ、透明性により優れるという観点から、実質的に無水の条件下で行うことができる。本発明において、加熱が実質的に無水の条件下でなされるとは、加熱における環境の大気中の湿度が10%RH以下であることをいう。
【0061】
本発明の組成物を加熱し硬化させることによって得られる硬化物(シリコーン樹脂)は、接着性に優れ、適切な硬度を有し、長期のLED(なかでも白色LED)による使用に対して、高い透明性を保持することができ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性、接着性、耐熱クラック性に優れる。
【0062】
本発明の組成物を用いて得られる硬化物(硬化物の厚さが2mmである場合)は、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視吸収スペクトル測定装置(島津製作所社製、以下同様。)を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、初期硬化の後耐熱試験(初期硬化後の硬化物を150℃下に10日間置く試験)を行いその後の硬化物(厚さ:2mm)について、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視スペクトル測定装置を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、その透過性保持率(耐熱試験後の透過率/初期硬化の際の透過率×100)が、70〜100%であるのが好ましく、80〜100%であるのがより好ましい。
【0063】
本発明の組成物は、光半導体以外にも、例えば、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、半導体集積回路周辺材料等の用途に用いることができる。
【0064】
次に本発明の光半導体パッケージについて以下に説明する。
本発明の光半導体パッケージは、本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージである。
本発明の光半導体パッケージは、本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を光半導体パッケージ(以下これを「LEDチップ」ということがある。)に付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得ることができる。
【0065】
本発明の光半導体パッケージに使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物であれば特に制限されない。
本発明の光半導体パッケージは組成物として本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を使用することによって、接着性に優れ、適切な硬度を有する硬化物となり、LEDチップからの発熱や発光等に対して着色しにくく、耐熱着色安定性、接着性、透明性、薄膜硬化性に優れ、LEDチップからの発熱や光半導体パッケージの製造時等におけるクラックやはがれの発生を防ぐことができる。
【0066】
本発明の光半導体パッケージに使用されるLEDチップは、発光素子として発光ダイオードを有する電子回路であれば特に制限されない。本発明の光半導体パッケージに使用されるLEDチップは特に制限されない。例えば、白色、青色、赤色、緑色が挙げられる。本発明の光半導体パッケージは、接着性に優れ、硬化物が適切な硬度を有し、LEDチップからの発熱による高温下に長時間さらされても、接着性に優れ、変色しにくい硬化物が得られ、透明性、耐熱着色安定性に優れ、高温経時の接着性に優れるという観点から白色LEDに対して適用することができる。
【0067】
本発明の光半導体パッケージの製造方法としては、例えば、LEDチップに本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を付与する付与工程と、前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを加熱をして加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させてLEDチップを封止する加熱硬化工程とを有するものが挙げられる。
【0068】
付与工程においてLEDチップに加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を付与し加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを得る。付与工程において使用されるLEDチップは上記と同義である。付与工程において使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物であれば特に制限されない。付与の方法は特に制限されない。
【0069】
次に、加熱硬化工程において、前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物が付与されたLEDチップを加熱をして前記加熱硬化性光半導体封止用シリコーン組成物を硬化させてLEDチップを封止することによって、本発明の光半導体パッケージを得ることができる。加熱硬化工程における加熱温度は上記と同義である。加熱硬化工程においてLEDチップに送風してもよい。
【0070】
本発明の光半導体パッケージの態形としては、例えば、硬化物が直接LEDチップを封止しているもの、砲弾型、表面実装型、複数のLEDチップまたは光半導体パッケージの間および/または表面を封止しているものが挙げられる。
【0071】
本発明の光半導体パッケージについて添付の図面を用いて以下に説明する。なお本発明の光半導体パッケージは添付の図面に限定されない。
図1は、本発明の光半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。
図1において、光半導体パッケージ800は、半導体発光素子803と、凹部802を有する枠体804と、封止材808とを有し、半導体発光素子803は凹部802の底部(図示せず。)に配置され、枠体804は凹部802の側面および/または底面(図示せず。)に第11族の金属から得られるリフレクタ820を備え、封止材808は半導体発光素子803およびリフレクタ820を封止する。枠体の材料としては例えばポリフタルアミドが挙げられる。
封止材808は、本発明の組成物を硬化させたものである。凹部802において斜線部806まで本発明のシリコーン樹脂組成物で充填してもよい。または符号808の部分を他の透明な層とし斜線部806を本発明の光半導体パッケージが有する封止材とすることができる。封止材は蛍光物質等を含有することができる。
光半導体パッケージは1個当たり、1個のまたは複数の半導体発光素子を有することができる。半導体発光素子は発光層(マウント部材と接する面の反対面)を上にして枠体内に配置すればよい。
半導体発光素子803は、枠体804と基板810とから形成される、凹部802の底部(図示せず。)に配置され、マウント部材801で固定されている。
枠体804が有する端部812、814が一体的に結合して、リフレクタが底面、または側面および底部を形成する場合リフレクタの底部の上に半導体発光素子を配置することができる。
リフレクタ820は凹部802の底部(図示せず。)から遠ざかるほど断面寸法が大きくなる、テーパ状の開口端(図示せず。)を有するものとすることができる。
マウント部材としては例えば銀ペースト、樹脂が挙げられる。半導体発光素子803の各電極(図示せず。)と外部電極809とは導電性ワイヤー807によってワイヤーボンディングされている。
光半導体パッケージ800は、凹部802を封止材808、806または802(部分808と部分806とを合わせた部分)で封止することができる。
【0072】
図2は、本発明の光半導体パッケージの別の一例を模式的に示す断面図である。図2において、光半導体パッケージ900は図1に示す光半導体パッケージ800の上にレンズ901を有する。レンズ901は本発明の組成物を用いて形成されてもよい。
【0073】
本発明の光半導体パッケージの用途としては、例えば、自動車用ランプ(ヘッドランプ、テールランプ、方向ランプ等)、家庭用照明器具、工業用照明器具、舞台用照明器具、ディスプレイ、信号、プロジェクターが挙げられる。
【実施例】
【0074】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
<反応生成物(I)の製造>
・(I)反応生成物1
(A)オルガノポリシロキサンレジン1(50g)をトルエン(25g)に溶解し、これに(C)ジオルガノポリシロキサン1(50g)を加え5分間撹拌し、これにアンモニア水0.05g(アンモニア濃度:26重量%)を加え24時間室温条件下で撹拌する。
反応後、室温、減圧の条件下で1時間吸引し、その後100℃、減圧の条件下で3時間吸引して系内のトルエンを除去して反応生成物(I)を得た。得られた反応生成物(I)を(I)反応生成物1とする。得られた(I)反応生成物1は、(A)オルガノポリシロキサンレジン1と(C)ジオルガノポリシロキサン1との縮合物と、未反応の(C)ジオルガノポリシロキサン1との混合物である。
【0075】
(A)オルガノポリシロキサンレジン1の詳細は次のとおりである(以下同様)。
(A)オルガノポリシロキサンレジン1:MQレジン(重量平均分子量4000、商品名:SR1000、モメンティブ・マテリアルズ・ジャパン合同会社社製)SR1000は、下記式(I)で表される構造を有する。
(R1SiO3/2)a(R22SiO2/2)b(R33SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e (I)
式中、a、bは0であり、c:dは0.6:1〜0.7:1であり、R1〜R3はメチル基、Xは水素基でd/(a+b+c+d)が0.6、e/(a+b+c+d)が0.07である。
(C)ジオルガノポリシロキサン1の詳細の詳細は次のとおりである(以下同様)。
(C)ジオルガノポリシロキサン1:分子鎖両末端がシラノール基で封鎖された、直鎖状のポリジメチルポリシロキサン(重量平均分子量3000)、25℃における粘度40mPa・s、商品名KF9701、信越化学社製
【0076】
・(I)反応生成物2
(A)オルガノポリシロキサンレジン1(50g)をトルエン(25g)に溶解し、これに(C)ジオルガノポリシロキサン1(50g)を加え5分間撹拌し、これにトリエチルアミン0.05gを加え24時間室温条件下で撹拌する。
反応後、室温、減圧の条件下で1時間吸引し、その後100℃、減圧の条件下で3時間吸引して系内のトルエンを除去して反応生成物(I)を得た。得られた反応生成物(I)を(I)反応生成物2とする。得られた(I)反応生成物2は、(A)オルガノポリシロキサンレジン1と(C)ジオルガノポリシロキサン1との縮合物と、未反応の(C)ジオルガノポリシロキサン1との混合物である。
【0077】
<評価>
下記のようにして得られた組成物を用いて以下に示す方法で硬度、高温条件下における長期信頼性(接着性)を評価した。結果を第1表に示す。
1.硬度
下記のようにして得られた組成物を150℃の条件下で24時間硬化させて得られた初期硬化物のJIS A硬度をJIS K6523:2006の規定に準じて測定した。硬度(JIS A硬度)が30〜90の範囲の場合初期硬化物の硬度が適切であるといえる。
2.体積硬化収縮
本発明の組成物2gをアルミニウム製の容器に入れこれを150℃の条件下で24時間加熱し、硬化物を得た。
・収縮率の測定
比重の測定には島津製作所社製マイクロメリティックスアキュピック1330を用いて、硬化前における組成物の比重、ならびに硬化後における硬化物の比重および重さを測定した。得られた比重および重さから硬化前の体積および硬化後の体積を算出し、これらを式:[(硬化前体積−硬化後体積)/硬化前体積]×100に当てはめて体積収縮率(%)を求めた。
体積収縮率は硬化物にクラックやハガレが発生しにくいという観点から、10%以下が好ましく5%以下がより好ましい。体積収縮率が10%より大きい場合クラックやハガレが発生するおそれがある。
【0078】
3.長期信頼性(接着性)
下記のようにして得られた製造された組成物を、LEDパッケージ(エノモト社製。当該LEDパッケージは枠体がポリフタルアミドであり、銀メッキのリードフレーム兼リフレクタを有する。以下同様。)に流し込み、150℃、8時間の条件で硬化させて、硬化物と被着体との積層体を得た。
得られた硬化物を150℃の条件下に500時間置き、500時間後の状態をそれぞれ目視で確認した。クラックやLEDパッケージ(枠体、または枠体およびリフレクタ)からのはがれの発生の有無を目視で確認した。
評価の結果、硬化物にクラックやLEDパッケージからのはがれがなく接着性に優れる場合を「○」、硬化物がクラックを起こしたりLEDパッケージからはがれて接着性が低い場合を「×」とした。
【0079】
<組成物の製造>
下記第1表に示す成分を同表に示す量(単位:重量部)で真空かくはん機を用いて均一に混合し加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物を製造した。なお(D)縮合触媒1と(D)縮合触媒2とはあらかじめ混合したものを使用した。
【表1】
【0080】
第1表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・(I)反応生成物1、2:上述のとおり製造したもの
・(F)オルガノポリシロキサンレジン1:上記と同様
・(C)ジオルガノポリシロキサン1:上記と同様
・(B)アルコキシシランオリゴマー1:DTレジン、ケイ素原子結合メトキシ基を1分子中14重量%有するアルコキシシランオリゴマー、重量平均分子量20,000、商品名XR31−B2733、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製
・(D)縮合触媒1:トリブトキシジルコニウムナフテート
ジルコニウムテトラブトキシド(関東化学社製、0.026mol)とナフテン酸(東京化成社製)6.6g(0.026mol)とを窒素雰囲気下、室温で2時間程度攪拌し反応させ目的合成物とした。合成物の定性はフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いてその分析を行った。その結果、カルボン酸由来のCOOHに帰属される1700cm-1付近の吸収が反応後は消失し、1450〜1560cm-1付近のCOOZrに由来するピークを確認した。得られた合成物を(D)縮合触媒1とする。(D)縮合触媒1が有するナフテート基(R1COO−)中のR1の平均炭素原子数は15である。
・(D)縮合触媒2:ジブチル錫ジアセテート(日東社化成社製)
・(D)縮合触媒3:2−エチルヘキサン酸亜鉛(ホープ製薬社製)
・(E)オリゴマー型シランカップリング剤1:3−グリシドキシプロピル基含有メトキシシランオリゴマー、粘度12mPa・s(mm2/s)、エポキシ当量830g/モル、1分子あたりのアルコキシ基量50重量%、1分子あたりのSO2分39重量%、商品名X−40−1053(エポキシ基を含有し、分子末端がメトキシ/エトキシで封鎖されるシリコーンオリゴマー)、信越化学工業社製
【0081】
第1表に示す結果から明らかなように、反応生成物(I)を含有せず代わりに反応生成物(I)を製造する際に使用される(A)オルガノポリシロキサンレジンと同様の(F)オルガノポリシロキサンレジンおよび(C)ジオルガノポリシロキサンを含有する比較例1は体積硬化収縮が大きかった。(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマーを含有しない比較例2は硬化せず接着もしなかった。
これに対して、実施例1〜6は紫外線照射が不要で作業が容易であり、硬化収縮を抑制し、加熱によって容易に硬化することができ、接着性、長期信頼性に優れる。なお本願明細書において長期信頼性に優れるとは具体的には例えば長期にわたり高温条件下に置いてもハクリやクラックなどを起こしにくく、耐久性に優れることを意味する。本発明の組成物は長期信頼性に優れる。
【符号の説明】
【0082】
800、900 光半導体パッケージ
801 マウント部材
802 凹部、シリコーン樹脂層
803 半導体発光素子
804 枠体
806 斜線部(シリコーン樹脂層)
807 導電性ワイヤー
808 シリコーン樹脂層(その他の透明な層)
809 外部電極
812、814 端部
810 基板
820 リフレクタ
901 レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項2】
前記塩基がアンモニア及び/又は第3級アミンである、請求項1に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項3】
前記(D)成分が、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項4】
前記(C)成分が分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンである請求項1〜3のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項5】
さらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有し、前記オルガノポリシロキサンレジン(F)の量が前記反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項6】
さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項7】
さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である請求項5に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージ。
【請求項1】
(A)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジン100重量部と(C)分子鎖両末端がシラノール基および/またはアルコキシシロキシ基で封止された25℃の粘度が5〜10000mPa・sのジオルガノポリシロキサン10〜200重量部とを塩基の存在下で縮合反応させることによって得られた反応生成物(I)100重量部と、
(B)ケイ素原子結合アルコキシ基を5〜50重量%有するアルコキシシランオリゴマー10〜500重量部と、
(D)縮合触媒とを含有する、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項2】
前記塩基がアンモニア及び/又は第3級アミンである、請求項1に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項3】
前記(D)成分が、ジルコニウム化合物、スズ化合物および亜鉛化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項4】
前記(C)成分が分子鎖両末端がシラノール基で封止されたポリジメチルシロキサンである請求項1〜3のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項5】
さらに(F)R3SiO0.5単位(式中、Rは炭化水素基および/または水酸基である。)とSiO2単位とシラノール基とを有するオルガノポリシロキサンレジンを含有し、前記オルガノポリシロキサンレジン(F)の量が前記反応生成物(I)100重量部に対して、10〜500重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項6】
さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分および前記(B)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項7】
さらに(E)1分子中にケイ素原子結合アルコキシ基を1個以上およびエポキシ基を1個以上を有するオリゴマー型シランカップリング剤を含有し、前記(E)成分の量が前記(I)成分、前記(B)成分および前記(F)成分の合計100重量部に対して、0.01〜10重量部である請求項5に記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物により封止された光半導体パッケージ。
【図1】
【図2】
【図2】
【公開番号】特開2012−184353(P2012−184353A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−49205(P2011−49205)
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】
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