JP2021536519A - 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、封止材及び半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
(A)下記式(1)で表され、分子量が500未満の化合物、
(B)Si−Hを含むシロキサン化合物、及び
(C)Si結合したアルケニル基を含むポリシロキサン化合物
を含有する。
(A)下記式(1)で表され、分子量が500未満の化合物、
(B)Si−Hを含むシロキサン化合物、及び
(C)Si結合したアルケニル基を含むポリシロキサン化合物
を含有する、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を提供する。
成分(A)は、以下に示す式(1)で表される化合物である。
成分(B)は、硬化剤である。
成分(C)は、Si結合したアルケニル基を含むポリシロキサン化合物を表す。成分(C)は、好ましくは、分子内に少なくとも1つのアルケニル基を有する分岐状オルガノポリシロキサンである。硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、成分(C)は、成分(A)とともに、成分(B)とのヒドロシリル化を生成するような成分である。
成分(D)は、白金族金属を含むヒドロシリル化触媒である。
1.合成例1:ハイドロジェンシロキサン単一分子化合物の合成
水とトルエンとを重量比1:9で混合して調製した混合溶媒500gを3つ口フラスコに装入した。温度を23℃に維持しながら、モノマーとして、メチルクロロシランとジフェニルジクロロシランとをモル比2:1で含む混合物をフラスコに30分かけて加えた。添加終了後、30℃で1時間還流しながら縮合を行った。次に、フラスコを室温まで冷却した後、水層を除去して、得られた縮合化合物がトルエンに溶解した溶液を調製した。得られた溶液を水で洗浄して、副生成物としての塩素を除去した。続いて、中性溶液を減圧下で蒸留した。トルエンが除去された。最終的に、下記式で表されるシロキサン化合物が得られた。
(HMe2SiO1/2)0.67(Ph2SiO2/2)0.33
水とトルエンとを重量比1:9で混合して調製した1kgの溶媒を3つ口フラスコに装入した。温度を23℃に維持しながら、モノマーとして、ビニルジメチルクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン及びフェニルトリクロロシランをモル比2:1:7で含む混合物を加えた。添加終了後、90℃で3時間還流しながら縮合を行った。次に、フラスコを室温まで冷却した後、水層を除去して、得られた縮合化合物がトルエンに溶解した溶液を調製した。得られた溶液を水で洗浄して、副生成物としての塩素を除去した。続いて、中性溶液を減圧下で蒸留した。トルエンが除去された。最終的に、下記式で表されるシロキサン化合物が得られた。
(Me2ViSiO1/2)0.2(MePhSiO2/2)0.1(PhSiO3/2)0.7
1.合成例3:イソシアヌレート化合物の合成
水250gとプロペノール(3モル)とを3つ口フラスコに加えた。そして、pHを6.5〜7.5に、温度を65℃に維持しながら、イソシアヌル酸(1モル)をゆっくりとそこに加えた。添加終了後、フラスコを80℃で7時間加熱して還流しながら縮合を行った。続いて、反応生成物を10℃に冷却し、エタノール及びDMSOを反応生成物に加えて固体を得た。得られた固体を濾過して、沈殿固体を得た。得られた沈殿固体をアセトンで数回洗浄した。
プロペノール(3モル)の代わりに2−メチル−2−プロペノール(3モル)を用いたこと以外は合成例3と同様にして、下記式(4)で表される1,3,5−トリス(2−メチル−2−プロペニル)−トリアジン−2,4,5(1H,3H,5H)−トリオンを得た。
プロペノール(3モル)の代わりに2−オキシラニルメタノール(1モル)及びプロペノール(2モル)を用いたこと以外は合成例3と同様にして、下記式(5)で表される1−(2−オキシラニルメチル)−3,5−ジ−(2−プロペン−1−イル)−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンを得た。
プロペノール(3モル)の代わりにベンジルアルコール(1モル)及びプロペノール(2モル)を用いたこと以外は合成例3と同様にして、下記式(6)で表される1−ベンジル−3,5−ジ−(2−プロペン−1−イル)−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンを得た。
プロペノール(3モル)の代わりに2,3−ジブロモプロパノール(1モル)及びプロペノール(2モル)を用いたこと以外は合成例3と同様にして、下記式(7)で表される1−(2,3−ジブロモプロピル)−3,5−ジ−(2−プロペン−1−イル)−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンを得た。
合成例1で得られたオルガノハイドロジェンシロキサン化合物、合成例2で得られたDT構造を有するオルガノポリシロキサン化合物、及び合成例3で得られた式(3)で表されるイソシアヌレート化合物を、下記表1に示す重量比で混合した。
合成例3で得られた式(3)で表される化合物の代わりに、合成例4で得られた式(4)で表される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、下記表1に示すように実施例2の封止材組成物を調製した。
合成例3で得られた式(3)で表される化合物の代わりに、合成例5、6及び7でそれぞれ得られた式(5)、(6)及び(7)で表される化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、下記表1に示すように実施例3、4及び5の封止材組成物を調製した。
合成例3で得られた式(3)で表される化合物の代わりに、下記式(8)で表される有機環状シロキサン化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表1に示すように比較例1の封止材組成物を調製した。
合成例3で得られた式(3)で表される化合物の代わりに、下記式(9)で表されるイソシアヌレート化合物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表1に示すように比較例2の封止材組成物を調製した。
上記で調製した封止材組成物の硬度及び屈折率を、以下に記載するように測定した。
(I)材料を封止するために調製された混合物を秤量し、ビーカー内でリン光体と混合し、続いて脱泡する。
(II)混合された樹脂及びリン光体をLEDパッケージに塗布した。
(III)塗布されたパッケージを硬化オーブンに入れて硬化させた。
(150℃×4時間)
(IV)硬化完了後、硬化したパッケージを室温まで冷却した。次いで、パッケージの初期輝度を測定した。
(V)0.7gのK2Sと50gのH2Oとからなる硫黄混合物を250mlのガラス瓶に入れ、硫黄混合物と接触しないように、作製したパッケージをガラス瓶上に置く。
(VI)パッケージと硫黄を含むガラス瓶とを70℃の水浴に入れた。硫黄浸透評価は、0時間後及び8時間後に実施した。5つのパッケージを測定した後、平均値を記録した。
(VII)最終結果は、初期輝度値に対する8時間後の輝度値の減少率として計算する。
Claims (14)
- (A)下記式(1)で表され、分子量が500未満の化合物、
(B)Si−Hを含むシロキサン化合物、及び
(C)Si結合したアルケニル基を含むポリシロキサン化合物
を含有する、硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- (D)白金族金属を含むヒドロシリル化触媒
をさらに含有する、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 成分(A)における少なくとも2つのRが、置換又は非置換のC2〜C20アルケニルである、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 成分(B)が、平均単位式:(R1SiO3/2)a1(R1 2SiO2/2)b1(R1 3SiO1/2)c1(SiO4/2)d1(XO1/2)e1
[式中、R1は、それぞれ互いに同一であるか又は異なり、脂肪族不飽和基を除く、置換又は非置換の一価の炭化水素基であり、Xは、水素原子又はアルキル基であり、a1、b1、c1、d1及びe1は、それぞれ互いに同一であるか又は異なり、0又は正の数であり;(a1+b1+cl)は正の数である。]
で表されるオルガノポリシロキサンである、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 成分(C)が、平均単位式:R3SiO3/2
[式中、R3は、置換又は非置換の一価の炭化水素基である。]
で表されるシロキサン単位を有するオルガノポリシロキサンである、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 成分(C)が、平均単位式:(R4 3SiO1/2)a2(R4 2SiO2/2)b2(R4SiO3/2)c2(SiO4/2)d2(XO1/2)e2
[式中、R4は、それぞれ互いに同一であるか又は異なり、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基及びハロゲン化炭化水素基からなる群から選択され、
Xは、水素原子又はアルキル基であり、
a2、b2、c2、d2及びe2は、それぞれ同一であるか又は異なり、0又は正の数であり、
(a2+b2+c2)及び(a2+d2)は、それぞれ正の数である。]
を有するオルガノポリシロキサンである、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 少なくとも2つのRが、置換又は非置換のC2〜C6アルケニルである、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 成分(A)の量が1〜20重量%の範囲であり、成分(B)の量が15〜30重量%の範囲であり、成分(C)の量が残部である、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 成分(C)におけるアルケニル基に対する成分(B)におけるヒドロシリル基のモル比が1〜1.2である、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる硬化物。
- 請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなるLED封止材。
- 半導体素子が、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物でコーティングされている、半導体デバイス。
- 前記半導体素子が、発光素子である、請求項13に記載の半導体デバイス。
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