JP2012246482A - ポリシロキサン樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】R4 a(OR5)b(OH)cSiO(4−a−b−c)/2の平均組成式を有する第1ポリシロキサン、第1ポリシロキサンとは異なり、3000未満の平均分子量を有する環状ポリシロキサン、直鎖ポリシロキサン、およびそれらの組み合わせから選択される第2ポリシロキサン、白色顔料、無機充填剤、および触媒を含むポリシロキサン樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
本出願は2011年5月25日に出願された台湾出願第100118318号の優先権を主張する。
本発明はポリシロキサン樹脂組成物、具体的には第1ポリシロキサンおよび第2ポリシロキサンを含むポリシロキサン樹脂組成物に関し、第2ポリシロキサンは環状または直鎖のポリシロキサンから成る。硬化ポリシロキサン樹脂組成物は優れた曲げ強度および高い反射特性を有する。
発光ダイオード(LED)などの光電子デバイスは、通常、樹脂材料から作られたケースまたはパッケージによって保護されている。
(A)R4 a(OR5)b(OH)cSiO(4−a−b−c)/2の平均組成式を有する第1ポリシロキサン、式中、R4は1〜20個の炭素原子を有する一価の基であり、R5は水素または1〜4個の炭素原子を有する一価の基であり、a、b、およびcは次の方程式を満たす:0.8≦a≦1.5、0≦b≦0.3、0.001≦c≦0.5、および0.801≦a+b+c<2、および
第1ポリシロキサンとは異なり、3000未満の平均分子量を有する環状ポリシロキサン、直鎖ポリシロキサン、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される第2ポリシロキサン、を含むポリシロキサン成分、
(B)白色顔料、
(C)無機充填剤、
(D)触媒
を含む。
ポリシロキサン成分(A)は第1ポリシロキサン(A1)および第2ポリシロキサン(A2)を含む。
第1ポリシロキサンは、R4 a(OR5)b(OH)cSiO(4−a−b−c)/2の平均組成式を有し、式中、R4は1〜20個の炭素原子を有する一価の基であり、R5は水素または1〜4個の炭素原子を有する一価の基であり、a、b、およびcは次の方程式を満たす:0.8≦a≦1.5、0≦b≦0.3、0.001≦c≦0.5、および0.801≦a+b+c<2。
第2ポリシロキサン(A2)は、環状ポリシロキサン(A21)、直鎖ポリシロキサン(A22)、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される。
環状ポリシロキサンは以下の式(I)によって表される。
直鎖ポリシロキサンは3000未満の平均分子量を有し、R6OSiR7 2O(SiR7 2O)dSiR7 2OR6によって表される。式中、R6は水素、または1〜4個の炭素原子を有する一価の基であり、R7は1〜20個の炭素原子を有する一価の基であり、およびdは0から40の範囲の整数である。
白色顔料は白色度を増すために使用される。白色顔料の使用方法およびその実施例に関して、台湾出願公開第200940649号における開示を参照することが可能である。
無機充填剤の使用方法およびその実施例に関して、台湾出願公開第200940649号における開示を参照することが可能である。
触媒はポリシロキサン成分(A)の第1ポリシロキサンおよび第2ポリシロキサンの硬化を促進するためのものである。触媒の使用方法およびその実施例に関して、台湾出願公開第200940649号における開示を参照することが可能である。
ポリシロキサン樹脂組成物の後の添加に応じて、添加剤の追加は必要に応じて行われる。添加剤の使用方法およびその実施例に関して、台湾出願公開第200940649号における開示を参照することが可能である。
1.ビニルトリメトキシシラン:信越化学工業株式会社より購入、カタログ番号 KBM−1003。
2.2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラヒドロ−シクロテトラシロキサン(以下「D4H」と称する):Runhe Chemical Industry Co.,Ltd.より購入、カタログ番号 RH−H102。
3.直鎖ポリシロキサン(A22):Jiaxing United Chemical Co.,Ltd.,より購入、カタログ番号 UC206、無色透明のシリコンオイル。分子量:約750。ゲル浸透クロマトグラフィーにおける実験誤差は10%。化学式は以下のように表される。
5.無機充填剤:球状溶融シリカ(要確認)、Korea Semiconductor materilas Co.,Ltd.,より購入、カタログ番号 SS−0183、平均粒径は16μm。
6.縮合触媒:安息香酸亜鉛。
第1ポリシロキサン(A1)の合成
315gの1.8wt%塩酸水溶液、300gのイソプロパノール、および1000gのトルエンを3Lのフラスコに入れ、フラスコ内で得られた混合物が15℃を下回るまで氷浴中で冷却した。500g(3.676モル)のメチルトリメトキシシランを一定速度で撹拌しながら得られた混合物に滴下して加え、その間温度を15℃未満に維持した。混合物を18時間反応させた。次いで、混合物の有機層を、洗浄液が中性のpHに到達するまで水で洗浄して分離した。有機層をさらに減圧濃縮し、その後真空乾燥させることで、透明な固体形状の第1ポリシロキサン(A1)を得た(212g)。第1ポリシロキサン(A1)の平均式は次の式によって表される。MeSi(OMe)0.0495(OPr−i)0.0193(OH)0.15O1.3906。式中、OPr−iはイソプロポキシを示している。第1ポリシロキサン(A1)は重量分子量が3100であり、ガラス転移温度(Tg)は57℃である。
第2ポリシロキサン(A2)の合成
環状ポリシロキサン(A21)−D4HViの合成
1Lフラスコにおいて、584g(5モル)のビニルトリメトキシシランを0.1gの白金/1−オクタノール溶液と混合した。白金は5000ppmの濃度を有し、触媒として作用した。
ポリシロキサン樹脂組成物の調製
<調製例1>から得られた20gの第1ポリシロキサン(A1)、1.2gのUC206(A22)、<調製例2>から得られた2gのD4HVi(A21)、22.8gの酸化チタン、45gの球状溶融シリカ(要確認)、および1.4gの安息香酸亜鉛を、均等に混合するまでデュアルロールミリングマシンにて60℃で混ぜ合わせた。冷却後、得られた混合物を粉砕してポリシロキサン樹脂組成物を得た。ポリシロキサン樹脂組成物中の各成分の割合を表1に記載し、重量部で示す。
実施例2および3、ならびに比較例1のポリシロキサン樹脂組成物は、各成分量が異なることを除いて実施例1と同様の方法で調製した(表1を参照のこと)。
得られたポリシロキサン樹脂組成物を3ピース型に入れ、150℃で10分間ホットプレスした。そしてポリシロキサン樹脂組成物由来の試験フィルムを得た。
1.曲げ強度および曲げ弾性率:ASTM D790に従って決定した。
2.粘度:レオメータ(TA instruments社製、カタログ番号 AR−G2)を用いて70℃にて決定した。
3.硬度:直径が25mmおよび厚みが2mmの試験フィルムを使用し、硬度自体はショア硬度計D型を用いて決定した。
4.線膨張係数(以下CTEと称する)およびガラス転移温度(Tg):10mm×10mmの表面積および3mmの厚さの試験フィルムを、熱機械分析計(TMA)(TA instruments社製 Q400)を用いて分析した。試験フィルムを10℃/分の速度で0℃〜400℃まで加熱した。Tg、CTE1およびCTE2を記録した。CTE1:Tgを下回る温度での線膨張係数。CTE2:Tgを超える温度での線膨張係数。
5.反射率:直径が25mmおよび厚みが2mmの試験フィルムを使用した。分光光度計(JASCOから購入、カタログ番号 UV−670)を使用して、450nmの波長(走査範囲は300〜800nm)での反射率を決定した。熱耐性および抗紫外線の特性を決定するために、反射率を150℃で24時間、および高圧水銀ランプ(60ワット/センチメートル)を用いて365nmのピーク波長の紫外(UV)線に24時間暴露させて、それぞれ測定した。
Claims (11)
- (A)R4 a(OR5)b(OH)cSiO(4−a−b−c)/2の平均組成式を有する第1ポリシロキサン、式中、R4は1〜20個の炭素原子を有する一価の基であり、R5は水素または1〜4個の炭素原子を有する一価の基であり、a、b、およびcは次の方程式を満たす:0.8≦a≦1.5,0≦b≦0.3,0.001≦c≦0.5,および0.801≦a+b+c<2、および
第1ポリシロキサンとは異なり、3000未満の平均分子量を有する環状ポリシロキサン、直鎖ポリシロキサン、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される第2ポリシロキサン、を含むポリシロキサン成分、
(B)白色顔料、
(C)無機充填剤、ならびに
(D)触媒
を含むポリシロキサン樹脂組成物。 - 請求項1に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、前記第2ポリシロキサンは環状ポリシロキサンであるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項2に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、前記環状ポリシロキサンは以下の式(I)によって表され、
式(I)中、R1およびR2は、独立して、水素、C1〜C4のアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、水酸基、C1〜C4のアルコキシ基、または−X−Si(OR3)3、XはC1−C4のアルキレン、R3はC1−C4のアルキルであり、
nは3〜6の範囲の整数であるが、それは式(I)における全ての繰り返し単位中のR1およびR2の少なくとも1つが−X−Si(OR3)3であり、そのR1およびR2が、式(I)中のいかなる繰り返し単位においても同時に−X−Si(OR3)3とはなり得ないことを条件とするポリシロキサン樹脂組成物。 - 請求項2に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記環状ポリシロキサンは2〜50重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項4に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記環状ポリシロキサンは2〜20重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、前記直鎖ポリシロキサンはR6OSiR7 2O(SiR7 2O)dSiR7 2OR6によって表され、式中、R6は水素または1〜4個の炭素原子を有する一価の基であり、R7は1〜20個の炭素原子を有する一価の基であり、およびdは0から40の範囲の整数であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、前記第2ポリシロキサンは直鎖ポリシロキサンであり、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記直鎖ポリシロキサンは2〜50重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項7に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記直鎖ポリシロキサンは2〜20重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、前記第2ポリシロキサンは前記環状ポリシロキサンと前記直鎖ポリシロキサンとの化合物であり、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記環状ポリシロキサンは1〜30重量部であり、前記直鎖ポリシロキサンは1〜30重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項9に記載のポリシロキサン樹脂組成物であって、100重量部の前記第1ポリシロキサンに対して、前記環状ポリシロキサンは1〜20重量部であり、前記直鎖ポリシロキサンは1〜20重量部であるポリシロキサン樹脂組成物。
- 請求項1のポリシロキサン樹脂組成物から作られる光電子デバイスのパッケージ。
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