特許 5669990 縮合硬化型シリコーン樹脂組成物、縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5669990

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】縮合硬化型シリコーン樹脂組成物、縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/08 20060101AFI20150129BHJP

   C08L 83/06 20060101ALI20150129BHJP

   C08G 77/388 20060101ALI20150129BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20150129BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20150129BHJP

   H01L 33/52 20100101ALI20150129BHJP

【ＦＩ】

   C08L83/08

   C08L83/06

   C08G77/388

   H01L23/30 R

   H01L23/30 F

   H01L33/00 420

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-534297(P2014-534297)

(86)(22)【出願日】2014年5月26日

(86)【国際出願番号】JP2014063822

【審査請求日】2014年7月16日

(31)【優先権主張番号】特願2013-170559(P2013-170559)

(32)【優先日】2013年8月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2013-253170(P2013-253170)

(32)【優先日】2013年12月6日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000195661

【氏名又は名称】住友精化株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】特許業務法人 安富国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福田 矩章

(72)【発明者】

【氏名】山本 勝政

【審査官】 岡▲崎▼ 忠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４９１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１２４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４６６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７８９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８４１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ ８３／００−８３／１６

Ｃ０８Ｇ ７７／００−７７／６２

Ｈ０１Ｌ ２３／００−２３／５６

３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

縮合硬化型シリコーン樹脂混合物と接着性付与剤とを含有する縮合硬化型シリコーン樹脂組成物であって、
前記接着性付与剤は、下記式（１−１）で表される構造単位と下記式（１−２）で表される構造単位との間に、下記式（１−３）で表される構造単位及び／又は下記式（１−４）で表される構造単位を有する化合物を含有し、前記接着性付与剤の下記式（２）官能基当量は１００〜１５０００であり、前記接着性付与剤の含有量が、０．０１〜１５質量％であることを特徴とする縮合硬化型シリコーン樹脂組成物。

【化1】

式（１−１）及び式（１−２）中、Ｒ^１ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）及び式（１−４）中、Ｒ^１ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）中、ｍは、１〜５０の整数であり、式（１−４）中、ｎは、１〜１５００の整数である。式（１−１）〜（１−３）中、Ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は、下記式（２）で表される基である。ただし、式（１−１）〜（１−３）中、少なくとも１つのＡは式（２）で表される基である。

【化2】

式（２）中、Ｒ^２ａは、ケイ素原子に結合した炭素原子を除く一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｒ^２ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^３はそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基、又は、ハロゲノ基を表す。式（２）中、ｘは０〜２の整数である。

【請求項2】

式（２）において、Ｒ^３がメチレン基であり、Ｒ^４がそれぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシメチル基である請求項１記載の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物。

【請求項3】

請求項１又は２記載の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を硬化させることによって得られる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物。

【請求項4】

光半導体素子が請求項３記載の縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物で封止されている光半導体素子封止体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接着性に優れる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物に関する。また、本発明は、該縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を用いてなる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物及び光半導体素子封止体に関する。

【背景技術】

【0002】

縮合硬化型シリコーン樹脂は、ポッティング材等のエレクトロニクス材料や建築用のシーラントとして幅広く用いられており、これらは空気中の水分と反応し、縮合硬化反応によってゴム状になることで、硬化時に接触している基材との接着性を発現する。しかしながら、従来の縮合硬化型シリコーン樹脂は、半導体材料の構成部材に対する接着性が低いという問題があった。例えば、光半導体デバイス用途においては、従来の縮合硬化型シリコーン樹脂はリフレクター材料であるＰＰＡ（ポリフタルアミド樹脂）に対しての接着性に乏しく、発光素子からの発熱や温度サイクルにより、更に接着性が低下し、基材とシリコーン樹脂間で剥離が生じるという問題があった。

【0003】

このような接着性の課題を解決するために、通常、シランカップリング剤等の接着性付与剤が配合されている。例えば、特許文献１、２にはアミノ基やグリシジル基を有するシランカップリング剤を配合する方法が開示されており、特許文献３には尿素結合を有するシランカップリング剤を用いることで、基材との接着性を向上させる方法が開示されている。
また、特許文献４には、接着性を向上させるために基材へプライマー処理を行う方法が開示されている。

【0004】

しかしながら、特許文献１〜３に開示されているようなシランカップリング剤を配合する方法は、基材に対する接着性を向上させる効果が充分でなく、更に、著しい吸湿によって接着性が低下する等の耐久性に乏しいという欠点を有している。
また、特許文献４に開示されているようなプライマー処理を行う方法は、工程数が増えるため経済的でない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−１９４８５７号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１９１１３号公報

【特許文献3】特開２０１１−２５１９３６号公報

【特許文献4】特開２００１−０４０２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、接着性に優れる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を用いてなる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物及び光半導体素子封止体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】

【0007】

本発明は、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物と接着性付与剤とを含有する縮合硬化型シリコーン樹脂組成物であって、前記接着性付与剤は、下記式（１−１）で表される構造単位と下記式（１−２）で表される構造単位との間に、下記式（１−３）で表される構造単位及び／又は下記式（１−４）で表される構造単位を有する化合物を含有し、前記接着性付与剤の下記式（２）官能基当量は１００〜１５０００であり、前記接着性付与剤の含有量が、０．０１〜１５質量％である縮合硬化型シリコーン樹脂組成物である。

【0008】

【化1】

【0009】

式（１−１）及び式（１−２）中、Ｒ^１ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）及び式（１−４）中、Ｒ^１ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）中、ｍは、１〜５０の整数であり、式（１−４）中、ｎは、１〜１５００の整数である。式（１−１）〜（１−３）中、Ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は、下記式（２）で表される基である。ただし、式（１−１）〜（１−３）中、少なくとも１つのＡは式（２）で表される基である。

【0010】

【化2】

【0011】

式（２）中、Ｒ^２ａは、ケイ素原子に結合した炭素原子を除く一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｒ^２ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^３はそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基、又は、ハロゲノ基を表す。式（２）中、ｘは０〜２の整数である。
以下に本発明を詳述する。

【0012】

本発明者は、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物に接着性付与剤として特定の構造を有する化合物を配合することにより、極めて優れた接着性を有する縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【0013】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物を含有する。
前記縮合硬化型シリコーン樹脂混合物とは、硬化前は液状であり、反応副生成物を発生させながら硬化することでゴム弾性体となるシリコーン樹脂のことを意味する。具体的には、ポリシロキサン中に、アルコキシシリル基やアセトキシシリル基等の加水分解性基が存在し、空気中の水分でこれらの基がシラノール基に加水分解され、該シラノール基同士が縮合することで安定なシロキサン結合が形成され架橋する。
例えば、付加硬化型シリコーン樹脂混合物は、副生成物はほとんど発生しないが、架橋剤として通常用いられる白金触媒が、硫黄、窒素、リン原子を含む化合物と接触すると硬化阻害を生じることがあるため、硬化条件を厳密に管理する必要がある。一方、前記縮合硬化型シリコーン樹脂混合物は、硬化条件を厳密に管理することなく硬化させることができる。

【0014】

前記縮合硬化型シリコーン樹脂混合物は、一般的に公知な１液型や２液型を用いることができる。１液型としてはオキシム型、アルコール型、アセトン型、酢酸型等が挙げられ、これらの中でも、金属への腐食がないアルコール型及びアセトン型が好ましい。
２液型としては、アルコール型、アセトン型等が挙げられる。

【0015】

前記縮合硬化型シリコーン樹脂混合物の縮合硬化反応には、必要に応じて、スズ、チタン、アミン化合物を触媒として用いてもよい。

【0016】

前記縮合硬化型シリコーン樹脂混合物のうち、市販されているものとしては、例えば、１液縮合アセトン型のものとして、ＫＥ−３４９０、ＫＥ−３４９３、ＫＥ−３４９４、ＫＥ−３４９７、ＫＥ−３４６６、ＫＥ−３４１２、ＫＥ−３４２１、ＫＥ−３４２３、ＫＥ−３４９５（いずれも信越シリコーン社製）、１液縮合アルコール型のものとして、ＫＥ−４８０６−Ｗ、ＫＥ−４９０１−Ｗ、ＫＥ−４９２０Ｔ、ＫＥ−４９２０、ＫＥ−４９２１−Ｂ、ＫＥ−４９２１−Ｗ（いずれも信越シリコーン社製）、２液縮合アセトン型のものとして、ＫＥ−２００、ＫＥ−２１０（いずれも信越シリコーン社製）等が挙げられる。

【0017】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、接着性付与剤として、前記式（１−１）で表される構造単位と前記式（１−２）で表される構造単位との間に、前記式（１−３）で表される構造単位及び／又は前記式（１−４）で表される構造単位を有するシリコーン化合物（以下、「本発明にかかる接着性付与剤」ともいう）を含有する。
なお、式（１−１）及び式（１−２）で表される構造単位は分子末端を意味する。

【0018】

本発明にかかる接着性付与剤は、ブロック共重合体であってもよいし、ランダム共重合体であってもよい。
本発明にかかる接着性付与剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0019】

前記式（１−１）及び前記式（１−２）中、Ｒ^１ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。なお、本明細書において、「それぞれ独立に」とは、「同一であってもよいし、異なっていてもよい」ことを意味する。

【0020】

前記Ｒ^１ａで表される炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられる。なかでも、メチル基が好ましい。

【0021】

前記Ｒ^１ａで表されるシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。

【0022】

前記Ｒ^１ａで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。なかでも、フェニル基が好ましい。

【0023】

前記Ｒ^１ａで表されるアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−フェニルエチル基、β−フェニルエチル基等が挙げられる。

【0024】

前記Ｒ^１ａは、これらの中でも、炭素数１〜１８のアルキル基、アリール基が好ましく、メチル基、フェニル基がより好ましい。

【0025】

前記式（１−３）及び前記式（１−４）中、Ｒ^１ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。

【0026】

前記Ｒ^１ｂで表される炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられる。なかでも、メチル基が好ましい。

【0027】

前記Ｒ^１ｂで表されるシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。

【0028】

前記Ｒ^１ｂで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。なかでも、フェニル基が好ましい。

【0029】

前記Ｒ^１ｂで表されるアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−フェニルエチル基、β−フェニルエチル基等が挙げられる。

【0030】

前記Ｒ^１ｂは、これらの中でも、炭素数１〜１８のアルキル基、アリール基が好ましく、メチル基、フェニル基がより好ましい。

【0031】

前記式（１−３）中、ｍは、１〜５０の整数であり、好ましくは２〜４５の整数である。前記式（１−４）中、ｎは、１〜１５００の整数であり、好ましくは２〜１４００の整数である。
なお、ｍ及び／又はｎが２以上である場合、繰り返し単位中の各Ｒ^１ｂは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0032】

前記式（１−１）〜（１−３）中、Ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は、前記式（２）で表される基である。
前記Ａで表される炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及び、アラルキル基としては、それぞれ前記Ｒ^１ａや前記Ｒ^１ｂと同様のものが挙げられる。

【0033】

本発明の接着性付与剤が前記式（１−３）で表される構造単位を有さない場合、接着性を向上させる効果に優れること等から、前記式（１−１）及び前記式（１−２）中のＡは、いずれも式（２）で表される基であることが好ましい。

【0034】

前記式（２）中、Ｒ^２ａは、ケイ素原子に結合した炭素原子を除く一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキレン基を表す。
前記Ｒ^２ａで表される炭素数１〜８のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−へキシレン基、ｎ−オクチレン基、及び、これらのアルキレン基の一部の炭素原子が酸素原子で置換されてなる基等が挙げられる。なかでも、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−へキシレン基、及び、これらのアルキレン基の一部の炭素原子が酸素原子で置換されてなる基が好ましい。

【0035】

前記式（２）中、Ｒ^２ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表す。
前記Ｒ^２ｂで表される炭素数１〜３のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、及び、イソプロピレン基が挙げられる。
なお、式（２）中のｘが２である場合、２つのＲ^２ｂは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0036】

前記式（２）中、Ｒ^３はそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表す。
前記Ｒ^３で表される炭素数１〜３のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、及び、イソプロピレン基が挙げられる。
なお、式（２）中のｘが１以上である場合、各Ｒ^３は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0037】

前記式（２）中、Ｒ^４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基、又は、ハロゲノ基を表す。
前記Ｒ^４で表される炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、及び、イソプロピル基が挙げられる。
前記Ｒ^４で表されるＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
なお、式（２）中のｘが１以上である場合、各Ｒ^４は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0038】

前記式（２）中、ｘは、０〜２の整数である。式（２）中のｘは、０又は１の整数であることが好ましい。
なお、ｘが０である場合とは、Ｒ^２ａとＮＨ基とが直接結合している場合を意味する。

【0039】

本発明にかかる接着性付与剤としては、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物との相溶性や、原料の入手性の観点等から、前記式（２）中のＲ^３がメチレン基、Ｒ^４がそれぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシメチル基であるものが好ましい。

【0040】

本発明にかかる接着性付与剤の前記式（２）の官能基当量の好ましい下限は１００、好ましい上限は１５０００である。本発明にかかる接着性付与剤の前記式（２）の官能基当量が１００未満であると、前記式（２）で表される基の官能基当量に見合った接着性を示さなかったり、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物との相溶性に劣るものとなったりすることがある。本発明にかかる接着性付与剤の前記式（２）の官能基当量が１５０００を超えると、得られる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物の接着性が不充分となることがある。
本発明にかかる接着性付与剤の前記式（２）の官能基当量のより好ましい下限は２００、より好ましい上限は１２０００、更に好ましい下限は５００、更に好ましい上限は１００００である。
本発明にかかる接着性付与剤の官能基当量とは、（接着性付与剤の分子量）／（カルバメート基のモル数）で定義され、ｍとｎの比率に応じたものとなる。

【0041】

本発明にかかる接着性付与剤の製造方法としては、例えば、下記式（３−１）で表される構造単位と下記式（３−２）で表される構造単位との間に、下記式（３−３）で表される構造単位及び／又は下記式（３−４）で表される構造単位を有するシリコーン化合物（以下、「アミノ基を有するシリコーン化合物」ともいう）と、下記式（４）で表される環状カーボネート化合物（以下、単に「環状カーボネート化合物ともいう）とを反応させる方法等が挙げられる。

【0042】

【化3】

【0043】

式（３−１）及び式（３−２）中、Ｒ^１ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（３−３）及び式（３−４）中、Ｒ^１ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（３−３）中、ｍは、１〜５０の整数であり、式（３−４）中、ｎは、１〜１５００の整数である。式（３−１）〜式（３−３）中、Ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は、下記式（５）で表される基である。ただし、式（３−１）〜（３−３）中、少なくとも１つのＢは式（５）で表される基である。
なお、式（３−１）及び式（３−２）中のＲ^１ａと式（１−１）及び式（１−２）中のＲ^１ａとは、それぞれ同じ基となり、式（３−３）及び式（３−４）中のＲ^１ｂと式（１−３）及び式（１−４）中のＲ^１ｂとは、それぞれ同じ基となる。

【0044】

【化4】

【0045】

式（４）中、Ｒ^３は、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^４は、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基、又は、ハロゲノ基を表す。
なお、式（４）中のＲ^３と式（２）中のＲ^３とは、それぞれ同じ基となり、式（４）中のＲ^４と式（２）中のＲ^４とは、それぞれ同じ基となる。

【0046】

【化5】

【0047】

式（５）中、Ｒ^２ａは、ケイ素原子に結合した炭素原子を除く一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｒ^２ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表す。式（５）中、ｘは０〜２の整数である。
なお、式（５）中のＲ^２ａと式（２）中のＲ^２ａとは、それぞれ同じ基となり、式（５）中のＲ^２ｂと式（２）中のＲ^２ｂとは、それぞれ同じ基となる。
また、式（５）中のｘが２以上である場合、各Ｒ^２ｂは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0048】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物のアミノ基当量は、前記した本発明にかかる接着性付与剤の官能基当量に相当する。なお、本発明にかかる接着性付与剤の官能基とは、カルバメート基（ＮＨＣＯＯ）である。
前記アミノ基を有するシリコーン化合物のアミノ基当量を測定する方法としては、例えば、過塩素酸を用いた非水中和滴定等の方法が挙げられる。
前記アミノ基を有するシリコーン化合物のアミノ基当量の値より、本発明にかかる接着性付与剤に含まれる官能基であるカルバメート基（ＮＨＣＯＯ）基のモル数、すなわち官能基当量が計算できる。

【0049】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物の合成方法としては、米国特許第３３５５４２４号明細書、米国特許第２９４７７７１号明細書、米国特許第３８９０２６９号明細書等に開示されている、アルキルアミノ基を有するジアルコキシアルキルシラン単位がシロキサンの鎖中に挿入されることへとつながる重縮合反応を用いた方法を用いることができる。この反応は通常、酸性又はアルカリ性触媒の存在下で行われる。この反応はジアルコキシアルキルシラン及び環状シロキサンを用いる重合反応として行うこともできる。

【0050】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物のうち市販されているものとしては、例えば、ＫＦ−８６４、ＫＦ−８６５、ＫＦ−８６８、ＫＦ−８５７、ＫＦ−８００１、ＫＦ−８６２（モノアミン型）、ＫＦ−８５９、ＫＦ−３９３、ＫＦ−８６０、ＫＦ−８８０、ＫＦ−８００４、ＫＦ−８００２、ＫＦ−８００５、ＫＦ−８６７、ＫＦ−８６９、ＫＦ−８６１（ジアミン型）、Ｘ−２２−１６６０Ｂ−３、Ｘ−２２−９４０９（両末端アミン、側鎖フェニル型）、ＰＡＭ−Ｅ、ＫＦ−８０１０、Ｘ−２２−１６１Ａ、Ｘ−２２−１６１Ｂ、ＫＦ−８０１２、ＫＦ−８００８（両末端アミン型）（いずれも信越シリコーン社製）、ＢＹ１６−２０５、ＢＹ１６−８４９、ＦＺ−３７８５、ＢＹ１６−８７２、ＢＹ１６−２１３、ＦＺ−３７０５（いずれも東レ・ダウコーニング社製）等が挙げられる。

【0051】

前記環状カーボネート化合物としては、例えば、下記式（６）で表される化合物等が挙げられる。なかでも、反応の容易さや性能の観点から、前記式（４）中のＲ^３がメチレン基であるものが好ましく、エチレンカーボネート、グリセロールカーボネートがより好ましい。

【0052】

【化6】

【0053】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物と前記環状カーボネート化合物との反応における前記環状カーボネート化合物の使用量としては、前記アミノ基を有するシリコーン化合物のアミノ基１モルに対して０．５〜１０モルであることが好ましく、０．８〜５モルであることがより好ましい。
ここでいうアミノ基は、前記環状カーボネート化合物と反応し得るアミノ基であり、詳しくは、第一級アミノ基及び第二級アミノ基である。

【0054】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物と前記環状カーボネート化合物との反応は、溶媒の存在下で行ってもよい。用いる溶媒としては、アミノ基を有するシリコーン化合物が溶解しやすく、適度な極性を有する溶媒が好ましく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられる。

【0055】

前記アミノ基を有するシリコーン化合物と前記環状カーボネート化合物との反応は、使用する溶媒に応じて４０〜１８０℃の範囲内の温度で行うことが好ましいが、８０〜１６０℃の範囲内の温度で溶媒を用いずに行うことがより好ましい。

【0056】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物中の本発明にかかる接着性付与剤の含有量の好ましい下限は０．０１質量％、好ましい上限は１５質量％である。本発明にかかる接着性付与剤の含有量が０．０１質量％未満であると、接着性を向上させる効果が充分に発揮されないことがある。本発明にかかる接着性付与剤の含有量が１５質量％を超えると、硬化物の硬度に悪影響を及ぼすことがある。本発明にかかる接着性付与剤の含有量のより好ましい下限は０．１質量％、より好ましい上限は１０質量％、更に好ましい下限は０．３質量％、更に好ましい上限は５質量％である。

【0057】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲において、本発明にかかる接着性付与剤に加えて、その他の接着性付与剤を含有していてもよい。

【0058】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物及び本発明にかかる接着性付与剤に加えて、本発明の目的や効果を損なわない範囲で、必要に応じて添加剤を含有してもよい。

【0059】

前記添加剤としては、例えば、無機フィラー、酸化防止剤、無機蛍光体、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、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、物性調整剤等が挙げられる。

【0060】

前記無機フィラーとしては特に限定されず、光学特性を低下させない微粒子状のものが挙げられる。具体的には例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ、疎水性超微粉シリカ、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。

【0061】

前記無機蛍光体としては、例えば、ＬＥＤに広く利用されている、イットリウム、アルミニウム、ガーネット系のＹＡＧ系蛍光体、ＺｎＳ系蛍光体、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ系蛍光体、赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体等が挙げられる。

【0062】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物と、本発明にかかる接着性付与剤と、必要に応じて使用する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。

【0063】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、１液型又は２液型とすることできる。
本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、例えば、光半導体素子等の基材に塗布し硬化させて使用することができる。

【0064】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を基材に塗布する方法としては、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等の方法が挙げられる。

【0065】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、室温又は加熱によって硬化させることができる。本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を硬化させることによって得られる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物もまた、本発明の１つである。

【0066】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を加熱して硬化させる際の最終的な加熱温度は、通常１００℃以上であり、１２０℃以上であることが好ましく、１２０〜２００℃であることがより好ましく、１２０〜１８０℃であることが更に好ましい。

【0067】

本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物の用途としては、例えば、電子材料用の封止材組成物、建築用シーリング剤組成物、自動車用シーリング剤組成物、接着剤組成物等が挙げられる。
前記電子材料としては、例えば、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材や、光半導体素子や、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子や、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等が挙げられる。なかでも、光半導体素子の封止材として好適に用いることができる。
光半導体素子が本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物で封止されている光半導体素子封止体もまた、本発明の１つである。

【0068】

また、本発明の縮合硬化型シリコーン樹脂組成物は、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使用することができる。

【発明の効果】

【0069】

本発明によれば、接着性に優れる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を用いてなる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物及び光半導体素子封止体を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0070】

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されない。

【0071】

（製造例１）
（アミノ基を有するシリコーン化合物とエチレンカーボネートとの反応（接着性付与剤Ａの調製））
磁気回転子、温度計及び冷却器を備え付けた５０ｍＬ容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、アミノ基を有するシリコーン化合物（信越シリコーン社製、「ＫＦ−８６５」、アミノ基当量５０００ｇ／ｍｏｌ）１０．０ｇ（アミノ基２．００ｍｍｏｌ）とエチレンカーボネート（分子量８８．０６）０．３５ｇ（４．００ｍｍｏｌ）とを仕込み、１２０℃まで昇温させた後、マグネチックスターラーを用いて１５時間撹拌した。中和滴定により残存アミノ基が１％未満であることを確認した。その後、反応液を、攪拌機、温度計及び冷却器を備え付けた２００ｍＬ容の四つ口フラスコに移し、クロロベンゼン５０ｇ及び水５０ｇを加えて分液し、有機層を濃縮することで、透明液体（接着性付与剤Ａ）９．３ｇを取得した。
^１Ｈ−ＮＭＲにより、接着性付与剤Ａを測定した結果、接着性付与剤Ａは、前記式（１−１）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａがメチル基）と、前記式（１−２）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａがメチル基）と、前記式（１−３）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４が水素）と、前記式（１−４）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基）とを有していることを確認した。

【0072】

（製造例２）
（アミノ基を有するシリコーン化合物とグリセロールカーボネートとの反応（接着性付与剤Ｂの調製））
磁気回転子、温度計及び冷却器を備え付けた５０ｍＬ容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、アミノ基を有するシリコーン化合物（信越シリコーン社製、「ＫＦ−８６５」、アミノ基当量５０００ｇ／ｍｏｌ）１０．０ｇ（アミノ基２．００ｍｍｏｌ）とグリセロールカーボネート（分子量１１８．０９）０．４７ｇ（３．９５ｍｍｏｌ）とを仕込み、１２０℃まで昇温させた後、マグネチックスターラーを用いて１５時間撹拌した。中和滴定により残存アミノ基が１％未満であることを確認した。その後、反応液を、攪拌機、温度計及び冷却器を備え付けた２００ｍＬ容の四つ口フラスコに移し、クロロベンゼン５０ｇ及び水５０ｇを加えて分液し、有機層を濃縮することで、透明液体（接着性付与剤Ｂ）９．３ｇを取得した。
^１Ｈ−ＮＭＲにより、接着性付与剤Ｂを測定した結果、接着性付与剤Ｂは、前記式（１−１）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａがメチル基）と、前記式（１−２）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａがメチル基）と、前記式（１−３）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４がヒドロキシメチル基）と、前記式（１−４）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基）とを有していることを確認した。

【0073】

（製造例３）
（フェニル基及びアミノ基を有するシリコーン化合物とエチレンカーボネートとの反応（接着性付与剤Ｃの調製））
磁気回転子、温度計及び冷却器を備え付けた５０ｍＬ容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、フェニル基及びアミノ基を有するシリコーン化合物（信越シリコーン社製、「Ｘ−２２−１６６０Ｂ−３」、アミノ基当量２２００ｇ／ｍｏｌ）５．０ｇ（アミノ基２．２７ｍｍｏｌ）とエチレンカーボネート（分子量８８．０６）１．０ｇ（１１．４ｍｍｏｌ）とを仕込み、１２０℃まで昇温させた後、マグネチックスターラーを用いて１５時間撹拌した。中和滴定により残存アミノ基が１％未満であることを確認した。その後、反応液を、攪拌機、温度計及び冷却器を備え付けた２００ｍＬ容の四つ口フラスコに移し、クロロベンゼン５０ｇ及び水５０ｇを加えて分液し、有機層を濃縮することで、透明液体（接着性付与剤Ｃ）４．１ｇを取得した。
^１Ｈ−ＮＭＲにより、接着性付与剤Ｃを測定した結果、接着性付与剤Ｃは、前記式（１−１）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４が水素）と、前記式（１−２）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４が水素）と、前記式（１−４）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基、フェニル基）とを有していることを確認した。

【0074】

（製造例４）
（フェニル基及びアミノ基を有するシリコーン化合物とグリセロールカーボネートとの反応（接着性付与剤Ｄの調製））
磁気回転子、温度計及び冷却器を備え付けた５０ｍＬ容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、フェニル基及びアミノ基を有するシリコーン化合物（信越シリコーン社製、「Ｘ−２２−１６６０Ｂ−３」、アミノ基当量２２００ｇ／ｍｏｌ）５．０ｇ（アミノ基２．２７ｍｍｏｌ）とグリセロールカーボネート（分子量１１８．０９）１．３ｇ（１１．４ｍｍｏｌ）とを仕込み、１２０℃まで昇温させた後、マグネチックスターラーを用いて１５時間撹拌した。中和滴定により残存アミノ基が１％未満であることを確認した。その後、反応液を、攪拌機、温度計及び冷却器を備え付けた２００ｍＬ容の四つ口フラスコに移し、クロロベンゼン５０ｇ及び水５０ｇを加えて分液し、有機層を濃縮することで、透明液体（接着性付与剤Ｄ）５．７ｇを取得した。
^１Ｈ−ＮＭＲにより、接着性付与剤Ｄを測定した結果、接着性付与剤Ｄは、前記式（１−１）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４がヒドロキシメチル基）と、前記式（１−２）で表される構造単位（Ｒ^１ａがメチル基、Ａが式（２）で表される基であり、Ｒ^２ａがｎ−プロピレン基、ｘが０、Ｒ^３がメチレン基、Ｒ^４がヒドロキシメチル基）と、前記式（１−４）で表される構造単位（Ｒ^１ｂがメチル基、フェニル基）とを有していることを確認した。

【0075】

（実施例１〜６、比較例１、２）
表１に記載した配合量で各成分を均一に混合し、その後、充分に脱気することで縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を調製した。
なお、表１中の縮合硬化型シリコーン樹脂混合物としては、２液縮合アセトン型シリコーン樹脂混合物（信越シリコーン社製、「ＫＥ−２００」）を用いた。
また、表１中の接着性付与剤Ｅとしては、グリシドキシプロピルトリメトキシラン（東レ・ダウコーニング社製、「Ｚ−６０４０」）を用いた。

【0076】

＜評価＞
実施例及び比較例で得られた各縮合硬化型シリコーン樹脂組成物について、以下の評価を行った。結果を表１に示した。

【0077】

（１）硬度（タイプＡ）
実施例及び比較例で得られた各縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を樹脂製モールドに流し込み、室温で１週間静置し、縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を硬化させた。得られた硬化物をモールドから離型し、半径２０ｍｍ×厚さ６ｍｍの硬化物とし、硬度測定用試験片とした。得られた硬度測定用試験片について、ゴム・プラスチック硬度計（古里精機製作所社製、「ＫＲ−２４Ａ」）を用いて硬度（タイプＡ）を測定した。

【0078】

（２）ＰＰＡ（ポリフタルアミド）に対する引張せん断接着強度
実施例及び比較例で得られた各縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を、接着部が２０×２５ｍｍの長方形になるように２枚のＰＰＡ板（サイズ２×２５×１００ｍｍ）の間に２ｍｍ厚になるように流し込み、室温で１週間静置し、縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を硬化させ、引張せん断試験片とした。接着基材であるＰＰＡ板は、１５０℃で１時間乾燥させたものを使用した。得られた接着試験片について、引張試験機（島津製作所社製、「ＡＧＳ−Ｘ」）を用いて、つかみ具間距離１００ｍｍ、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で、引張せん断接着強度を測定した。

【0079】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明によれば、接着性に優れる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を用いてなる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物及び光半導体素子封止体を提供することができる。

【要約】

本発明は、接着性に優れる縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該縮合硬化型シリコーン樹脂組成物を用いてなる縮合硬化型シリコーン樹脂硬化物及び光半導体素子封止体を提供することを目的とする。
本発明は、縮合硬化型シリコーン樹脂混合物と接着性付与剤とを含有する縮合硬化型シリコーン樹脂組成物であって、前記接着性付与剤は、下記式（１−１）で表される構造単位と下記式（１−２）で表される構造単位との間に、下記式（１−３）で表される構造単位及び／又は下記式（１−４）で表される構造単位を有する化合物を含有する縮合硬化型シリコーン樹脂組成物である。
式（１−１）及び式（１−２）中、Ｒ^１ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）及び式（１−４）中、Ｒ^１ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。式（１−３）中、ｍは、１〜５０の整数であり、式（１−４）中、ｎは、１〜１５００の整数である。式（１−１）〜（１−３）中、Ａはそれぞれ独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は、下記式（２）で表される基である。ただし、式（１−１）〜（１−３）中、少なくとも１つのＡは式（２）で表される基である。
式（２）中、Ｒ^２ａは、ケイ素原子に結合した炭素原子を除く一部の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｒ^２ｂはそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^３はそれぞれ独立に、炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ^４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、ＯＨ基を有する炭素数１〜３のアルキル基、又は、ハロゲノ基を表す。式（２）中、ｘは０〜２の整数である。
［化１］

［化２］