JP2983619B2 - 放射線硬化性オルガノシロキサンゲル組成物及びその使用方法 - Google Patents
放射線硬化性オルガノシロキサンゲル組成物及びその使用方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は放射線硬化性オルガノシロキサン組成物に関
する。もっと具体的に言えば、本発明は、紫外線への暴
露によって硬化して、低温で硬くならず且つ電子部品の
ために好適なコーティング及びカプセル封じ剤を提供す
るゲルを生じる、一液型のオルガノシロキサン組成物に
関する。
する。もっと具体的に言えば、本発明は、紫外線への暴
露によって硬化して、低温で硬くならず且つ電子部品の
ために好適なコーティング及びカプセル封じ剤を提供す
るゲルを生じる、一液型のオルガノシロキサン組成物に
関する。
オルガノシロキサンゲルは軟かさとレジリエンスを特
徴とする。硬化ゲルの硬さは、一般的には非常に低いの
で、“00"スケールを含めたショアージュロメータース
ケールのいずれでも測定することができない。これらの
ゲルの硬さは、時として、規定された寸法及び重量のプ
ローブが硬化ゲルに侵入する深さとして表される。
徴とする。硬化ゲルの硬さは、一般的には非常に低いの
で、“00"スケールを含めたショアージュロメータース
ケールのいずれでも測定することができない。これらの
ゲルの硬さは、時として、規定された寸法及び重量のプ
ローブが硬化ゲルに侵入する深さとして表される。
オルガノシロキサンゲルのより普通の用途の一つは、
電気部品や電子部品、特に集積回路や電気コネクターの
ようなソリッドステートデバイスのための保護コーティ
ング及びカプセル封じ剤としての用途である。このゲル
は、部品を腐食しさもなければ損傷させる大気湿分や他
の物質が浸透するのを防止する。
電気部品や電子部品、特に集積回路や電気コネクターの
ようなソリッドステートデバイスのための保護コーティ
ング及びカプセル封じ剤としての用途である。このゲル
は、部品を腐食しさもなければ損傷させる大気湿分や他
の物質が浸透するのを防止する。
本発明の発明者らは、ブラウン（Brown）らの米国特
許第4374967号明細書に記載されたタイプのアルケニル
置換されたポリオルガノシロキサンと、光開始剤と、そ
して硬化剤としてメルカプト置換された比較的少量のポ
リオルガノシロキサンとを含有してなる硬化性組成物を
紫外線に暴露すると、当該組成物は１分以内に硬化する
ということを発見した。更に、これらの組成物を使って
調製された硬化ゲルは、低温でも軟らかく且つしなやか
なままであって、ハイブリッド回路や他の電子デバイス
をカプセル封じするのに適している。金属の表面へ適用
された場合、好ましい組成物は同様の機構で硬化する従
来技術の組成物に比べて腐食を低減させる。
許第4374967号明細書に記載されたタイプのアルケニル
置換されたポリオルガノシロキサンと、光開始剤と、そ
して硬化剤としてメルカプト置換された比較的少量のポ
リオルガノシロキサンとを含有してなる硬化性組成物を
紫外線に暴露すると、当該組成物は１分以内に硬化する
ということを発見した。更に、これらの組成物を使って
調製された硬化ゲルは、低温でも軟らかく且つしなやか
なままであって、ハイブリッド回路や他の電子デバイス
をカプセル封じするのに適している。金属の表面へ適用
された場合、好ましい組成物は同様の機構で硬化する従
来技術の組成物に比べて腐食を低減させる。
紫外線の存在下で硬化するオルガノシロキサン組成物
は、規定された組み合わせの一、二及び三官能性シロキ
サン単位を含有しているポリメチルシロキサンと、当該
組成物を硬化させて軟質の回復可能なゲルにするのに十
分な量の、メルカプトアルケニル置換されたポリオルガ
ノシロキサンと、そして当該組成物の硬化を紫外線の存
在下で開始させるのに十分な量の光開始剤とを含む。
は、規定された組み合わせの一、二及び三官能性シロキ
サン単位を含有しているポリメチルシロキサンと、当該
組成物を硬化させて軟質の回復可能なゲルにするのに十
分な量の、メルカプトアルケニル置換されたポリオルガ
ノシロキサンと、そして当該組成物の硬化を紫外線の存
在下で開始させるのに十分な量の光開始剤とを含む。
本発明は、紫外線への暴露により硬化する組成物であ
って、 （Ａ）少なくとも80モル％の（CH3）2SiO単位と、２〜1
0モル％のCH3SiO1.5単位と、１〜６モル％の（CH3）3Si
O0.5単位と、そして0.2〜４モル％の、式（CH3）aR1SiO
（３−ａ）/2で表され、式中のR1が３−シクロヘキセニ
ル基、シクロヘキセニルエチル基又はCH2＝CH（CH2）ｘ
を表し、ａは１又は２であり、そしてｘが０又は１〜６
の整数を表す単位とから本質的になり、（CH3）2SiO単
位、CH3SiO1.5単位、（CH3）3SiO0.5単位及び（CH3）aR
1SiO（３−ａ）/2単位の合計が100モル％となっている
ポリオルガノシロキサン、 （Ｂ）当該組成物のための硬化剤として、１分子当りに
平均して少なくとも２個のメルカプト基を含有している
液状有機化合物、又は、 式 に相当する反復単位であって、式中のR2基がメルカプト
アルキル基を表し、R3が一価の炭化水素もしくはハロ炭
化水素基を表すものを１分子当りに平均して少なくとも
２個含有しているメルカプトアルキル置換された液状ポ
リジオルガノシロキサンであって、当該組成物の他の成
分と相溶性である成分、並びに、 （Ｃ）紫外線の存在下において当該組成物の硬化を促進
するのに十分な量の光開始剤、 を含んでなり、当該組成物中のメルカプト基又はメルカ
プトアルキル基のアルケニル基に対するモル比が１以
下、好ましくは0.5以下であるオルガノシロキサンゲル
組成物を提供する。
って、 （Ａ）少なくとも80モル％の（CH3）2SiO単位と、２〜1
0モル％のCH3SiO1.5単位と、１〜６モル％の（CH3）3Si
O0.5単位と、そして0.2〜４モル％の、式（CH3）aR1SiO
（３−ａ）/2で表され、式中のR1が３−シクロヘキセニ
ル基、シクロヘキセニルエチル基又はCH2＝CH（CH2）ｘ
を表し、ａは１又は２であり、そしてｘが０又は１〜６
の整数を表す単位とから本質的になり、（CH3）2SiO単
位、CH3SiO1.5単位、（CH3）3SiO0.5単位及び（CH3）aR
1SiO（３−ａ）/2単位の合計が100モル％となっている
ポリオルガノシロキサン、 （Ｂ）当該組成物のための硬化剤として、１分子当りに
平均して少なくとも２個のメルカプト基を含有している
液状有機化合物、又は、 式 に相当する反復単位であって、式中のR2基がメルカプト
アルキル基を表し、R3が一価の炭化水素もしくはハロ炭
化水素基を表すものを１分子当りに平均して少なくとも
２個含有しているメルカプトアルキル置換された液状ポ
リジオルガノシロキサンであって、当該組成物の他の成
分と相溶性である成分、並びに、 （Ｃ）紫外線の存在下において当該組成物の硬化を促進
するのに十分な量の光開始剤、 を含んでなり、当該組成物中のメルカプト基又はメルカ
プトアルキル基のアルケニル基に対するモル比が１以
下、好ましくは0.5以下であるオルガノシロキサンゲル
組成物を提供する。
この明細書において成分Ａとも称される、アルケニル
置換されたポリオルガノシロキサンは、周囲条件下で液
体であって、そして少なくとも80モル％の二官能性ジメ
チルシロキサン単位（CH3）2SiOと、２〜10モル％の三
官能性モノメチルシロキシ単位CH3SiO3/2と、１〜６モ
ル％のトリメチルシロキシ単位（CH3）3SiO1/2と、そし
て0.2〜４モル％の式（CH3）aR1SiO（３−ａ）/2の単位
であって、式中のR1が３−シクロヘキセニル基、シクロ
ヘキセニルエチル基又はCH2＝CH（CH2）ｘを表し、ａが
１又は２であり、ｘが０又は１から６までの整数を表す
オルガノアルケニルシロキシ単位とを含有する。
置換されたポリオルガノシロキサンは、周囲条件下で液
体であって、そして少なくとも80モル％の二官能性ジメ
チルシロキサン単位（CH3）2SiOと、２〜10モル％の三
官能性モノメチルシロキシ単位CH3SiO3/2と、１〜６モ
ル％のトリメチルシロキシ単位（CH3）3SiO1/2と、そし
て0.2〜４モル％の式（CH3）aR1SiO（３−ａ）/2の単位
であって、式中のR1が３−シクロヘキセニル基、シクロ
ヘキセニルエチル基又はCH2＝CH（CH2）ｘを表し、ａが
１又は２であり、ｘが０又は１から６までの整数を表す
オルガノアルケニルシロキシ単位とを含有する。
三官能性モノメチルシロキシ単位の存在することが、
これらのアルケニル置換された重合体を使って調製され
たゲルの優れた低温特性のもとであると考えられる。こ
れらの単位がなければ、重合体は約−40℃未満の温度で
は硬質の結晶相になるであろう。
これらのアルケニル置換された重合体を使って調製され
たゲルの優れた低温特性のもとであると考えられる。こ
れらの単位がなければ、重合体は約−40℃未満の温度で
は硬質の結晶相になるであろう。
１分子当りに少なくとも２個のメルカプト基を含有し
ている硬化剤及び光開始剤と一緒にして本発明の硬化性
組成物を作ることのできるポリオルガノシロキサンの一
つの部類は、1983年２月22日発行のポール・ブラウン
（Paul Brown）らの米国特許第4374967号明細書に記載
される。
ている硬化剤及び光開始剤と一緒にして本発明の硬化性
組成物を作ることのできるポリオルガノシロキサンの一
つの部類は、1983年２月22日発行のポール・ブラウン
（Paul Brown）らの米国特許第4374967号明細書に記載
される。
好ましい部類のアルケニル置換ポリオルガノシロキサ
ンは、87〜95モル％のジメチルシロキサン単位と、３〜
６モル％のモノメチルシロキシ単位と、1.5〜５モル％
のトリメチルシロキシ単位と、そして0.5〜1.5モル％の
ジメチルビニルシロキシ単位とを含有する。
ンは、87〜95モル％のジメチルシロキサン単位と、３〜
６モル％のモノメチルシロキシ単位と、1.5〜５モル％
のトリメチルシロキシ単位と、そして0.5〜1.5モル％の
ジメチルビニルシロキシ単位とを含有する。
成分Ａとして説明されるアルケニル置換ポリオルガノ
シロキサンは、１分子当りにケイ素と結合したエチレン
列不飽和炭化水素基を平均して少なくとも２個含有して
いる他の相溶性液状オルガノシロキサンと組み合わせて
使用することができる。追加のオルガノシロキサンの濃
度は、硬化性組成物中に存在しているエチレン列不飽和
を有するオルガノシロキサンの総濃度を基準として最高
で約50重量％まででよい。エチレン列不飽和基がビニル
基でありそしてケイ素原子が少なくとも一つのメチル基
と結合しているジオルガノシロキサン類が好ましい。メ
チル基又はビニル基以外の炭化水素基はいずれも、好ま
しくはフェニル基又は3,3,3−トリフルオロプロピル基
である。
シロキサンは、１分子当りにケイ素と結合したエチレン
列不飽和炭化水素基を平均して少なくとも２個含有して
いる他の相溶性液状オルガノシロキサンと組み合わせて
使用することができる。追加のオルガノシロキサンの濃
度は、硬化性組成物中に存在しているエチレン列不飽和
を有するオルガノシロキサンの総濃度を基準として最高
で約50重量％まででよい。エチレン列不飽和基がビニル
基でありそしてケイ素原子が少なくとも一つのメチル基
と結合しているジオルガノシロキサン類が好ましい。メ
チル基又はビニル基以外の炭化水素基はいずれも、好ま
しくはフェニル基又は3,3,3−トリフルオロプロピル基
である。
本発明の組成物のアルケニル置換ポリオルガノシロキ
サン（成分Ａ）は、１分子当りにケイ素と結合したメル
カプトアルキル基を平均して少なくとも２個含有する液
状ポリオルガノシロキサン硬化剤（成分Ｂ）又は１分子
当りに平均して少なくとも２個のメルカプト（−SH）基
を含有する有機化合物との反応により硬化させられる。
サン（成分Ａ）は、１分子当りにケイ素と結合したメル
カプトアルキル基を平均して少なくとも２個含有する液
状ポリオルガノシロキサン硬化剤（成分Ｂ）又は１分子
当りに平均して少なくとも２個のメルカプト（−SH）基
を含有する有機化合物との反応により硬化させられる。
メルカプトアルキル置換ポリジオルガノシロキサンを
構成するケイ素原子は、線状又は枝分れの形状に配列す
ることができる。この成分の一つの必要条件は、それが
本発明の硬化性組成物の他の成分と相溶性であることで
ある。
構成するケイ素原子は、線状又は枝分れの形状に配列す
ることができる。この成分の一つの必要条件は、それが
本発明の硬化性組成物の他の成分と相溶性であることで
ある。
成分Ｂの好ましい態様は、次に掲げる平均式で表すこ
とができる。
とができる。
R3 2R4SiO（R2R3SiO）ｙ（R3R5SiO）zSiR4R3 2 （Ｉ） 上式中、R2は炭素原子数２〜６個のメルカプトアルキ
ル基を表し、各R3はメチル基、フェニル基又は3,3,3−
トリフルオロプロピル基を表し、R4はR2,R3又はヒドロ
キシル基を表し、各R5はメチル基又はフェニル基であ
り、ｙ及びｚはおのおの０又は０より大きいが、但しｙ
及びｚが両方とも０である場合はR4はメルカプトアルキ
ル基を表す。
ル基を表し、各R3はメチル基、フェニル基又は3,3,3−
トリフルオロプロピル基を表し、R4はR2,R3又はヒドロ
キシル基を表し、各R5はメチル基又はフェニル基であ
り、ｙ及びｚはおのおの０又は０より大きいが、但しｙ
及びｚが両方とも０である場合はR4はメルカプトアルキ
ル基を表す。
最も好ましくは、R3,R4及びR5により表される基はメ
チル基であり、そして成分Ｂは次の平均式で表される。
チル基であり、そして成分Ｂは次の平均式で表される。
(CH3)3SiO〔(CH3)2SiO〕ｚ(R2CH3SiO)ySi(CH3)３ （I
I） ここで、R2,y及びｚは式Ｉにおけるのと同じ定義を有
し、且つｙは少なくとも２である。好ましくは、R2は成
分Ｂを調製するために用いられる対応成分の入手可能性
に基づいて３−メルカプトプロピル又はメルカプトイソ
ブチル基であり、ｙは40から45までであり、そしてｚは
３から約10までである。
I） ここで、R2,y及びｚは式Ｉにおけるのと同じ定義を有
し、且つｙは少なくとも２である。好ましくは、R2は成
分Ｂを調製するために用いられる対応成分の入手可能性
に基づいて３−メルカプトプロピル又はメルカプトイソ
ブチル基であり、ｙは40から45までであり、そしてｚは
３から約10までである。
硬化剤の第二の部類は１分子当りに少なくとも２個の
メルカプト（−SH）基を含有する有機化合物である。こ
れらの基のほかに、これらの化合物は炭素、水素を含有
し、そして任意的に酸素を含有する。これらの有機化合
物は好ましくは、１分子当りに２〜６個のメルカプト基
を含有する。この有機化合物は例えば、メルカプタン、
メルカプトカルボン酸又は、メルカプトカルボン酸と一
価もしくは多価アルコールとから得られるエステルでよ
い。適当な有機化合物の例には、2,2′−ジメルカプト
ジエチルエーテル、ジペンタエリトリトールヘキサ（３
−メルカプトプロピオネート）、グリコールジメルカプ
トアセテート、トリメチロールプロパントリチオグリコ
レート及びトリメチロールプロパントリメルカプトプロ
ピオネートが含まれるが、適当な有機化合物はこれらに
は限定されない。
メルカプト（−SH）基を含有する有機化合物である。こ
れらの基のほかに、これらの化合物は炭素、水素を含有
し、そして任意的に酸素を含有する。これらの有機化合
物は好ましくは、１分子当りに２〜６個のメルカプト基
を含有する。この有機化合物は例えば、メルカプタン、
メルカプトカルボン酸又は、メルカプトカルボン酸と一
価もしくは多価アルコールとから得られるエステルでよ
い。適当な有機化合物の例には、2,2′−ジメルカプト
ジエチルエーテル、ジペンタエリトリトールヘキサ（３
−メルカプトプロピオネート）、グリコールジメルカプ
トアセテート、トリメチロールプロパントリチオグリコ
レート及びトリメチロールプロパントリメルカプトプロ
ピオネートが含まれるが、適当な有機化合物はこれらに
は限定されない。
成分Ｂのメルカプト基の成分Ａのアルケニル基に対す
るモル比は、本発明の組成物を使って調製された硬化ゲ
ルの物理的性質にとって重要である。この比は、本発明
の組成物を使って被覆又はカプセル封じされる集積回路
や他の電子部品の長期の電気的性質に何らかの不利な影
響が及ぶのを避けるために１以下であり、そして好まし
くは0.5以下である。
るモル比は、本発明の組成物を使って調製された硬化ゲ
ルの物理的性質にとって重要である。この比は、本発明
の組成物を使って被覆又はカプセル封じされる集積回路
や他の電子部品の長期の電気的性質に何らかの不利な影
響が及ぶのを避けるために１以下であり、そして好まし
くは0.5以下である。
光開始剤（成分Ｃ）は、本発明の硬化性組成物を紫外
線にさらした場合に成分Ａのケイ素と結合したアルケニ
ル基と成分Ｂのメルカプト基又はケイ素と結合したメル
カプトアルキル基との反応を開始させるいずれの化合物
でもよい。この光開始剤の一つの必要条件は、それが本
発明の組成物の他の成分と相溶性であることである。相
溶性は、１重量％の候補物質を硬化性組成物の他の液体
成分と混ぜ合わせて、結果として得られた組成物を室温
で又は約80℃の温度に加熱しながら混合してたやすく決
定することができる。当該結果として得られた組成物
は、少しの分散又は沈殿物質もなしに光学的に透明にな
るべきである。
線にさらした場合に成分Ａのケイ素と結合したアルケニ
ル基と成分Ｂのメルカプト基又はケイ素と結合したメル
カプトアルキル基との反応を開始させるいずれの化合物
でもよい。この光開始剤の一つの必要条件は、それが本
発明の組成物の他の成分と相溶性であることである。相
溶性は、１重量％の候補物質を硬化性組成物の他の液体
成分と混ぜ合わせて、結果として得られた組成物を室温
で又は約80℃の温度に加熱しながら混合してたやすく決
定することができる。当該結果として得られた組成物
は、少しの分散又は沈殿物質もなしに光学的に透明にな
るべきである。
光開始剤の第二の必要条件は、それが硬化性組成物の
成分を紫外線の不存在下では互いに反応させないことで
ある。
成分を紫外線の不存在下では互いに反応させないことで
ある。
本発明の硬化性組成物で使用することのできる光開始
剤には、ベンゾフェノン、アセトナフトン、アセトフェ
ノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチ
ルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、３
−ヒドロキシプロピルフェニルケトン及び３−ヒドロキ
シプロピル−ｐ−イソプロピルフェニルケトンが含まれ
るが、光開始剤はこれらには限定されない。好ましい光
開始剤には、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、2,2−ジエトキシアセトンフェノン及
び３−ヒドロキシプロピルフェニルケトンが含まれる。
剤には、ベンゾフェノン、アセトナフトン、アセトフェ
ノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチ
ルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、３
−ヒドロキシプロピルフェニルケトン及び３−ヒドロキ
シプロピル−ｐ−イソプロピルフェニルケトンが含まれ
るが、光開始剤はこれらには限定されない。好ましい光
開始剤には、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、2,2−ジエトキシアセトンフェノン及
び３−ヒドロキシプロピルフェニルケトンが含まれる。
有効な光開始剤のこのほかの部類は、1981年４月７日
発行の米国特許第4260780号明細書にウェスト（West）
により記載された種類の相溶性ポリシラン類、1982年２
月９日発行の米国特許第4314956号明細書にバニー（Ban
ey）らにより記載されたアミン化されたメチルポリシラ
ン類、1981年６月30日発行の米国特許第4276424号明細
書にピータソン（Peterson）らにより記載されたメチル
ポリシラン類、そして1982年４月13日発行の米国特許第
4324901号明細書にウェストらにより記載されたポリシ
ラスチレンが含められる。
発行の米国特許第4260780号明細書にウェスト（West）
により記載された種類の相溶性ポリシラン類、1982年２
月９日発行の米国特許第4314956号明細書にバニー（Ban
ey）らにより記載されたアミン化されたメチルポリシラ
ン類、1981年６月30日発行の米国特許第4276424号明細
書にピータソン（Peterson）らにより記載されたメチル
ポリシラン類、そして1982年４月13日発行の米国特許第
4324901号明細書にウェストらにより記載されたポリシ
ラスチレンが含められる。
アルケニル置換されたポリオルガノシロキサン、硬化
剤及び光開始剤のほかに、本発明の組成物は任意的な成
分、例えば貯蔵中のゲル化を抑制するための最高で約１
重量％までの通常の粘度安定剤の如きものを含有するこ
とができる。容認できる安定剤は、100℃において24時
間の間の粘度上昇を２倍未満に、すなわち粘度値の増加
を２倍未満までに制限する。
剤及び光開始剤のほかに、本発明の組成物は任意的な成
分、例えば貯蔵中のゲル化を抑制するための最高で約１
重量％までの通常の粘度安定剤の如きものを含有するこ
とができる。容認できる安定剤は、100℃において24時
間の間の粘度上昇を２倍未満に、すなわち粘度値の増加
を２倍未満までに制限する。
適当な粘度安定剤の例には、アミン類例えば２−（ジ
イソプロピルアミノ）エタノールやトリオクチルアミン
といったようなもの、そして遊離基スキャベンジャー例
えばｐ−メトキシフェノール、カテコール、ヒドロキノ
ン及び2,6−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−メチルフェノールと
いったようなものが含まれる。
イソプロピルアミノ）エタノールやトリオクチルアミン
といったようなもの、そして遊離基スキャベンジャー例
えばｐ−メトキシフェノール、カテコール、ヒドロキノ
ン及び2,6−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−メチルフェノールと
いったようなものが含まれる。
本発明の組成物の完全な硬化を確実にするためには、
約100℃から約250℃までの範囲内の温度で分解する有機
過酸化物を成分の一つとして包含することが望ましいか
もしれない。これは特に、組成物の適用される基材が当
該硬化性組成物の一部がこのゲル組成物を硬化させる目
的で当該被覆された基材が後にさらされる紫外線から遮
蔽されるような形状輪郭を有する場合に言えることであ
る。
約100℃から約250℃までの範囲内の温度で分解する有機
過酸化物を成分の一つとして包含することが望ましいか
もしれない。これは特に、組成物の適用される基材が当
該硬化性組成物の一部がこのゲル組成物を硬化させる目
的で当該被覆された基材が後にさらされる紫外線から遮
蔽されるような形状輪郭を有する場合に言えることであ
る。
これらの硬化性ゲル組成物は、硬化した物質の物理的
性質を改良するために強化用充填剤又は他の種類の強化
剤を含有することができる。硬化ゲルの透明性が必要条
件である用途においては、強化剤は好ましくは、1982年
８月17日発行のラッツ（Michael A.Lutz）の米国特許第
4344800号明細書に記載された種類の微細に分割された
疎水性シリカである。この米国特許明細書は、本発明の
光学的に透明なゲル組成物で使用するのに適したシリカ
充填剤を教示する。
性質を改良するために強化用充填剤又は他の種類の強化
剤を含有することができる。硬化ゲルの透明性が必要条
件である用途においては、強化剤は好ましくは、1982年
８月17日発行のラッツ（Michael A.Lutz）の米国特許第
4344800号明細書に記載された種類の微細に分割された
疎水性シリカである。この米国特許明細書は、本発明の
光学的に透明なゲル組成物で使用するのに適したシリカ
充填剤を教示する。
本発明の組成物の成分は、紫外線の不存在下では組成
物の貯蔵安定性に不利な影響を及ぼさない公知の技術の
いずれかを使用して混ぜ合わされて、均一混合物を作
る。組成物が紫外線の不存在下で境界線上の貯蔵安定性
を示さない限りは、成分を加える順番は重要でない。成
分が反応しやすい場合には、成分Ａを最初に加え、続い
て粘度安定剤を加え、そして最後にメルカプト基含有硬
化剤及び光安定剤を加える方が好ましい。
物の貯蔵安定性に不利な影響を及ぼさない公知の技術の
いずれかを使用して混ぜ合わされて、均一混合物を作
る。組成物が紫外線の不存在下で境界線上の貯蔵安定性
を示さない限りは、成分を加える順番は重要でない。成
分が反応しやすい場合には、成分Ａを最初に加え、続い
て粘度安定剤を加え、そして最後にメルカプト基含有硬
化剤及び光安定剤を加える方が好ましい。
粘度安定剤を含有している硬化性組成物は典型的に、
周囲条件下で約６ヶ月より長い間貯蔵することができ
る。
周囲条件下で約６ヶ月より長い間貯蔵することができ
る。
本発明の組成物は急速に硬化するが、中圧水銀アーク
ランプからの放射線に約１秒あるいはそれ未満暴露する
ことを典型的に必要とする。好ましい組成物を硬化させ
るために必要とされるエネルギー量は、基材へ適用され
る硬化性組成物の成分と層の厚さとに応じて0.1J/cm2か
ら約3J/cm2までである。
ランプからの放射線に約１秒あるいはそれ未満暴露する
ことを典型的に必要とする。好ましい組成物を硬化させ
るために必要とされるエネルギー量は、基材へ適用され
る硬化性組成物の成分と層の厚さとに応じて0.1J/cm2か
ら約3J/cm2までである。
本発明の組成物を硬化させるために使用される放射線
の強度は、利用可能な技術のうちのいずれを利用しても
測定することができる。好ましい方法は、被覆された基
材を硬化させるのに用いられるのと同じ条件下で水銀ア
ークランプ又は他の紫外線源へ暴露される積分光度計を
使用する。商業的に入手可能な積分光度計は、インター
ナショナル・ライト社より入手可能な“Light Bug"であ
る。
の強度は、利用可能な技術のうちのいずれを利用しても
測定することができる。好ましい方法は、被覆された基
材を硬化させるのに用いられるのと同じ条件下で水銀ア
ークランプ又は他の紫外線源へ暴露される積分光度計を
使用する。商業的に入手可能な積分光度計は、インター
ナショナル・ライト社より入手可能な“Light Bug"であ
る。
以下に掲げる例は、本発明の好ましい態様を説明しよ
うとするものであって、特許請求の範囲において明らか
にされた本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでは
ない。特別な指示がない限りは、これらの例に明示され
た部数及び百分率は全て重量によるものであり、また粘
度は25℃で測定された。
うとするものであって、特許請求の範囲において明らか
にされた本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでは
ない。特別な指示がない限りは、これらの例に明示され
た部数及び百分率は全て重量によるものであり、また粘
度は25℃で測定された。
例１ 次に掲げる成分を均質になるまで混ぜ合わせて本発明
の硬化性組成物を調製した。それらの成分とは、すなわ
ち、 ・94モル％のジメチルシロキサン単位と、１モル％のジ
メチルビニルシロキシ単位と、２モル％のトリメチルシ
ロキシ単位と、そして３モル％のモノメチルシロキシ単
位とを含有してなり、粘度が25℃で10-5m2/Sであるオル
ガノシロキサン共重合体97.5部、 ・１分子当りに平均して43個のジメチルシロキサン単位
及び４個のメチル−３−メルカプトプロピルシロキサン
単位とを含有している、トリメチルシロキシ単位を末端
単位とするジオルガノシロキサン共重合体1.25部、 ・光開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フ
ェニルプロパン−１−オン1.25部、 であった。
の硬化性組成物を調製した。それらの成分とは、すなわ
ち、 ・94モル％のジメチルシロキサン単位と、１モル％のジ
メチルビニルシロキシ単位と、２モル％のトリメチルシ
ロキシ単位と、そして３モル％のモノメチルシロキシ単
位とを含有してなり、粘度が25℃で10-5m2/Sであるオル
ガノシロキサン共重合体97.5部、 ・１分子当りに平均して43個のジメチルシロキサン単位
及び４個のメチル−３−メルカプトプロピルシロキサン
単位とを含有している、トリメチルシロキシ単位を末端
単位とするジオルガノシロキサン共重合体1.25部、 ・光開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フ
ェニルプロパン−１−オン1.25部、 であった。
この組成物を評価するために使用した試料は、アルミ
ニウムのリードフレームを有し且つ有機重合体から作製
された壁によって全部の面を取囲まれた小さな回路基板
に搭載された集積回路を含んでなる電子デバイスであっ
た。上記の回路基板を、厚さ約0.6cmの硬化性組成物の
層で被覆した。次いでこの試験試料に２フィート（0.61
m）/minの速度で水銀アークランプの下を通過させて、
組成物を硬化させた。試料の受取った放射線の量は3J/c
m2であった。組成物はこの暴露の間に硬化してゲルにな
った。
ニウムのリードフレームを有し且つ有機重合体から作製
された壁によって全部の面を取囲まれた小さな回路基板
に搭載された集積回路を含んでなる電子デバイスであっ
た。上記の回路基板を、厚さ約0.6cmの硬化性組成物の
層で被覆した。次いでこの試験試料に２フィート（0.61
m）/minの速度で水銀アークランプの下を通過させて、
組成物を硬化させた。試料の受取った放射線の量は3J/c
m2であった。組成物はこの暴露の間に硬化してゲルにな
った。
次に、硬化したゲルを含有している試験試料をチャン
バー内に入れ、そして−55℃から125℃までの温度サイ
クルに1000回さらして自動車のエンジンルームの条件の
模擬試験を行った。この試験後において、電子回路の電
気的損傷は少しも見られなかった。
バー内に入れ、そして−55℃から125℃までの温度サイ
クルに1000回さらして自動車のエンジンルームの条件の
模擬試験を行った。この試験後において、電子回路の電
気的損傷は少しも見られなかった。
次いで試験試料をチャンバー内に入れて、85℃及び85
％の相対温度に100時間さらした。試験手順のうちのこ
の部分を終えた後において電気的損傷は少しも認められ
なかった。
％の相対温度に100時間さらした。試験手順のうちのこ
の部分を終えた後において電気的損傷は少しも認められ
なかった。
最後に試験試料を塩水噴霧に500時間さらして、それ
から集積回路のアルミニウムのリードフレームの暴出部
分を腐食の有無について目視検査した。腐食の形跡は少
しも認められなかった。
から集積回路のアルミニウムのリードフレームの暴出部
分を腐食の有無について目視検査した。腐食の形跡は少
しも認められなかった。
例２ この例は、本発明の範囲内にあるメルカプト置換硬化
剤を含有する硬化性組成物を説明する。
剤を含有する硬化性組成物を説明する。
ビニル基含有重合体（A1）は先の例１で説明したのと
同じ種類の重合体であって、0.4重量％のビニル基を含
有していた。評価を行った組成物のうちの一つは、A1を
7.5重量部そして別のポリオルガノシロキサン（A2）を
2.5重量部含有していた。A2は、ジメチルシロキサン単
位を93モル％、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピル
シロキサン単位を７モル％含有し、そして0.6重量％の
ビニル基を含有してなる、ジメチルビニルシロキシ単位
を末端単位とする液状ポリオルガノシロキサンであっ
た。
同じ種類の重合体であって、0.4重量％のビニル基を含
有していた。評価を行った組成物のうちの一つは、A1を
7.5重量部そして別のポリオルガノシロキサン（A2）を
2.5重量部含有していた。A2は、ジメチルシロキサン単
位を93モル％、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピル
シロキサン単位を７モル％含有し、そして0.6重量％の
ビニル基を含有してなる、ジメチルビニルシロキシ単位
を末端単位とする液状ポリオルガノシロキサンであっ
た。
二つの硬化剤のうちの一方（B1）は、１分子当りに平
均して５個のジメチルシロキサン単位を有するジメチル
メルカプトイソブチルシロキシ単位を末端単位とするポ
リジメチルシロキサンであった。第二の硬化剤（B2）
は、１分子当りに平均して90個のジメチルシロキサン単
位及び８個のメチルメルカプトイソブチルシロキサン単
位を含有しているトリメチルシロキシ単位を末端単位と
するランダム共重合体であった。硬化剤B1は、メルカプ
ト基のビニル基に対する1.0,0.75及び0.5のモル比にそ
れぞれ相当する、ビニル基含有重合体を基準として5,4.
3及び2.8重量％の濃度で重合体A1と組み合わせて使用し
た。
均して５個のジメチルシロキサン単位を有するジメチル
メルカプトイソブチルシロキシ単位を末端単位とするポ
リジメチルシロキサンであった。第二の硬化剤（B2）
は、１分子当りに平均して90個のジメチルシロキサン単
位及び８個のメチルメルカプトイソブチルシロキサン単
位を含有しているトリメチルシロキシ単位を末端単位と
するランダム共重合体であった。硬化剤B1は、メルカプ
ト基のビニル基に対する1.0,0.75及び0.5のモル比にそ
れぞれ相当する、ビニル基含有重合体を基準として5,4.
3及び2.8重量％の濃度で重合体A1と組み合わせて使用し
た。
硬化性組成物は、表１に明示された量の2,2−ジエト
キシアセトフェノン（成分Ｃ）を光開始剤として含有し
ていた。
キシアセトフェノン（成分Ｃ）を光開始剤として含有し
ていた。
硬化性組成物のおのおのをアルミニウムのシート上へ
0.008インチ（0.2mm）の厚さのフィルムとして塗布し、
次いで、アッシュディー（Ashdee）・モデルUV−24実験
室用反応器（Lab Reactor）に収納された複数の中圧水
銀アークランプの下を進むコンベヤー上に配置した。こ
のコンベヤーの速度は90フィート（27.4m）/minであっ
て、これは１秒の暴露時間に相当した。被覆されたシー
トに到達する放射線の量は、365nmのプローブを備え
た、オプティカル・アソシエイツ社により供給されるモ
デル205UV出力計（Powermeter）を使って測定して38mJ/
cm2であった。ランプと被覆されたシートとの間隔は約1
0cmであった。これらの組成物の全部がこれらの条件下
で硬化して、軟らかく、しなやかで透明なゲルになっ
た。
0.008インチ（0.2mm）の厚さのフィルムとして塗布し、
次いで、アッシュディー（Ashdee）・モデルUV−24実験
室用反応器（Lab Reactor）に収納された複数の中圧水
銀アークランプの下を進むコンベヤー上に配置した。こ
のコンベヤーの速度は90フィート（27.4m）/minであっ
て、これは１秒の暴露時間に相当した。被覆されたシー
トに到達する放射線の量は、365nmのプローブを備え
た、オプティカル・アソシエイツ社により供給されるモ
デル205UV出力計（Powermeter）を使って測定して38mJ/
cm2であった。ランプと被覆されたシートとの間隔は約1
0cmであった。これらの組成物の全部がこれらの条件下
で硬化して、軟らかく、しなやかで透明なゲルになっ
た。
硬化性組成物中に存在する成分の種類及び量（部数）
を要約して表１に示す。
を要約して表１に示す。
示差走査熱量測定による分析から、硬化ゲルの全部に
ついてそれらを低温環境で用いるのに理想的に適したも
のにする−123℃のガラス転移温度が示された。
ついてそれらを低温環境で用いるのに理想的に適したも
のにする−123℃のガラス転移温度が示された。
試料１及び試料２を使って調製されたゲルについての
針入度の値は、それぞれ45及び100μm/gであった。これ
らの値は、直径1/4インチ（0.6cm）のプローブを備えた
デュポン・インストルーメンツ・モデル943熱機械式分
析器（Thermomechanical Analyzer）を使って測定し
た。
針入度の値は、それぞれ45及び100μm/gであった。これ
らの値は、直径1/4インチ（0.6cm）のプローブを備えた
デュポン・インストルーメンツ・モデル943熱機械式分
析器（Thermomechanical Analyzer）を使って測定し
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｒ 23/29 23/30 Ｒ 23/31 (56)参考文献 特開 平２−245060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−79265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274640（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−141065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−228561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−104158（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 83/00 - 83/16 C09D 183/00 - 183/16
Claims (3)
- 【請求項１】紫外線への暴露により硬化する組成物であ
って、 （Ａ）少なくとも80モル％の（CH3）2SiO単位と、２〜1
0モル％のCH3SiO1.5単位と、１〜６モル％の（CH3）3Si
O0.5単位と、そして0.2〜４モル％の、式（CH3）aR1SiO
（３−ａ）/2（式中のR1は３−シクロヘキセニル基、シ
クロヘキセニルエチル基又はCH2＝CH（CH2）ｘを表し、
ａは１又は２であり、そしてｘは０又は１〜６の整数を
表す）で表される単位とから本質的になり、（CH3）2Si
O単位、CH3SiO1.5単位、（CH3）3SiO0.5単位及び（C
H3）aR1SiO（３−ａ）/2単位の合計が100モル％となっ
ていて、周囲条件下で液状であるポリオルガノシロキサ
ン、 （Ｂ）当該組成物のための硬化剤であって、１重量％の
候補物質を当該組成物の他の液状成分と混ぜ合わせ、結
果として得られた、光学的に透明で、分散した物質又は
沈殿物質のない組成物を室温で混合し又は80℃の温度に
加熱しながら混合して調べて当該組成物の他の成分と相
溶性である硬化剤として、１分子当りに平均して少なく
とも２個のメルカプト基を含有している液状有機化合
物、又は、 式 に相当する反復単位、（式中のR2はメルカプトアルキル
基を表し、R3は一価の炭化水素もしくはハロ炭化水素基
を表す）を１分子当りに平均して少なくとも２個含有し
ているメルカプトアルキル置換された液状ポリジオルガ
ノシロキサン、 （Ｃ）紫外線の存在下において当該組成物の硬化を促進
するのに十分な量の光開始剤、 を含んでなり、当該組成物中のメルカプト基のアルケニ
ル基に対するモル比が0.5以下であるオルガノシロキサ
ンゲル組成物。 - 【請求項２】前記成分（Ａ）が、１分子当りにケイ素と
結合したエチレン列不飽和炭化水素基を平均して少なく
とも２個含有している他の相溶性液状オルガノシロキサ
ンを、当該硬化性組成物中に存在しているエチレン列不
飽和を有するオルガノシロキサンの総濃度を基準にして
最高で50重量％の濃度で追加して含んでおり、そして当
該組成物が更に、 （Ｄ）最高で１重量％までの、貯蔵中のゲル化を抑制す
るための粘度安定剤、及び （Ｅ）分解温度が100〜250℃の有機過酸化物、 を含む、請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】電子デバイスを請求項１又は２記載の組成
物で被覆又はカプセル封じし、続いて当該組成物を硬化
させるのに十分な時間上記デバイスを紫外線にさらすこ
とを含む、電子デバイスの周囲に存在している物質の有
害な作用に対して当該デバイスを保護するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US444351 | 1989-12-01 | ||
| US07/444,351 US5063102A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Radiation curable organosiloxane gel compositions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227365A JPH03227365A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2983619B2 true JP2983619B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=23764544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2330875A Expired - Fee Related JP2983619B2 (ja) | 1989-12-01 | 1990-11-30 | 放射線硬化性オルガノシロキサンゲル組成物及びその使用方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5063102A (ja) |
| EP (1) | EP0430273B1 (ja) |
| JP (1) | JP2983619B2 (ja) |
| CA (1) | CA2029970C (ja) |
| DE (1) | DE69031902T2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2033641A1 (en) * | 1990-01-09 | 1991-07-10 | Michael A. Lutz | Uv curable silicone resin-organic mercaptan composition |
| EP0711802B1 (en) | 1990-12-28 | 1999-10-06 | Dow Corning Corporation | Method of indicating a cure point for ultraviolet radiation curing compositions by color change |
| US5358674A (en) * | 1993-03-18 | 1994-10-25 | Dow Corning Corporation | Process for preparing ceramic fibers from polysiloxanes |
| US5510153A (en) * | 1993-08-04 | 1996-04-23 | At&T Ipm Corporation | Method for encapsulating electronic conductors |
| EP0795584A3 (en) * | 1996-03-14 | 1998-02-11 | Dow Corning Corporation | Radiation-curable fluorinated organosiloxane compositions |
| ATE205998T1 (de) * | 1996-07-10 | 2001-10-15 | Ibm | Siloxan und siloxanderivate als einkapslungsmaterial für lichtemittierende organische bauelemente |
| US5734225A (en) * | 1996-07-10 | 1998-03-31 | International Business Machines Corporation | Encapsulation of organic light emitting devices using siloxane or siloxane derivatives |
| US5955192A (en) * | 1996-11-20 | 1999-09-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Conductive circuit board and method for making |
| DE19943149A1 (de) | 1999-09-09 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Verkapselung von Bauelementen |
| US7192795B2 (en) * | 2004-11-18 | 2007-03-20 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant |
| US20060105483A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-18 | Leatherdale Catherine A | Encapsulated light emitting diodes and methods of making |
| JP4634810B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2011-02-16 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン封止型ｌｅｄ |
| US20070092737A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant |
| US20070092736A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant |
| US7595515B2 (en) * | 2005-10-24 | 2009-09-29 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device having a molded encapsulant |
| EP1949459A4 (en) * | 2005-10-24 | 2014-04-30 | 3M Innovative Properties Co | METHOD FOR MANUFACTURING A LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING A MOLDED ENCAPSULANT |
| US20070269586A1 (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-22 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with silicon-containing composition |
| US7655486B2 (en) * | 2006-05-17 | 2010-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with multilayer silicon-containing encapsulant |
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