JP2017095540A - Led device sealant - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスバリア性能が一層高められた硬化物を与えるLED装置用封止剤を提供する。【解決手段】本発明のLED装置用封止剤は、(A)一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物、(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物、(C)イソシアネート系化合物を必須成分として含む。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing agent for an LED device which gives a cured product having further enhanced gas barrier performance. The encapsulant for an LED device of the present invention includes (A) a compound having two or more SiH groups in one molecule, and (B) a compound having two or more alkenyl groups in one molecule. C) Contains an isocyanate compound as an essential component. [Selection diagram] None
Description
本発明はLED装置用封止剤に関する。 The present invention relates to a sealant for an LED device.
LED装置は、カップ、キャビティ又はパッケージ凹部に、半導体発光素子、電極、半導体素子と電極とをつなぐ配線等と共に配置し、これらを樹脂で封止(被覆)することにより製造されている。 The LED device is manufactured by arranging a semiconductor light emitting element, an electrode, wiring connecting the semiconductor element and the electrode, etc. in a cup, cavity or package recess, and sealing (covering) them with a resin.
ポリシロキサン系硬化性組成物は、耐熱性、耐光性、化学的安定性、電気的特性、透明性、非腐食性等が良好であることから、様々な産業で利用されており、LED装置の封止剤としても用いられている(特許文献1〜6)。 Polysiloxane-based curable compositions are used in various industries because of their good heat resistance, light resistance, chemical stability, electrical properties, transparency, non-corrosion properties, etc. It is also used as a sealant (Patent Documents 1 to 6).
近年、LED装置用封止剤に求められる特性の中でも、特にガスバリア性向上に対する要求が高まっている。LED装置を構成する電極や電極とLED素子とをつなぐ配線に使用される銀や銅は、硫化水素や二酸化硫黄といった硫黄系アウトガスの影響を受け易い。斯かる硫黄系アウトガスは大気中に含まれる他、LED装置の梱包資材からも発生することが知られており、特にLED装置は比較的小さいものであることから、極微量の硫黄系アウトガスでも影響は大きく、電極等が腐食し、経時はもちろんのこと、使用前の製品であっても輝度が低下してしまうといった問題があった。また、その用途が拡大しつつある高輝度白色LEDにおいては、斯かるアウトガスによる輝度の低下は商品価値を低下させる深刻な問題である。 In recent years, among the characteristics required for sealants for LED devices, there is an increasing demand for improving gas barrier properties. Silver and copper used for the electrodes constituting the LED device and the wiring connecting the electrodes and the LED elements are easily affected by sulfur-based outgas such as hydrogen sulfide and sulfur dioxide. Such sulfur-based outgas is known to be generated from the packaging materials of LED devices in addition to being contained in the atmosphere. Especially, since LED devices are relatively small, even a very small amount of sulfur-based outgas has an effect. There is a problem that the electrodes and the like corrode, and the brightness is lowered even with the product before use as well as with time. Moreover, in the high-intensity white LED whose use is expanding, the reduction in luminance due to such outgassing is a serious problem that lowers the commercial value.
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、透明性、化学的安定性に加えてガスバリア性能が一層高められた硬化物を与えるLED装置用封止剤を提供することにある。 The present invention has been made by paying attention to the above-described circumstances, and its purpose is to provide a sealant for an LED device that provides a cured product having further improved gas barrier performance in addition to transparency and chemical stability. Is to provide.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、LED装置用封止剤の構成成分として特定のSiH基含有化合物と特定のアルケニル基含有化合物とをイソシアネート系化合物と組み合わせて用いることで、硬化物のガスバリア性を一層高められることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have combined a specific SiH group-containing compound and a specific alkenyl group-containing compound with an isocyanate compound as constituent components of an LED device sealant. It was found that the gas barrier properties of the cured product can be further enhanced by using the present invention, and the present invention has been completed.
本発明のLED装置用封止剤は、
(A)一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物、
(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物、
(C)イソシアネート系化合物
を必須成分として含むところに特徴を有する。
The sealant for LED device of the present invention is
(A) a compound having two or more SiH groups in one molecule;
(B) a compound having two or more alkenyl groups in one molecule;
(C) It is characterized by including an isocyanate compound as an essential component.
上記イソシアネート系化合物(C)は、イソシアネート系シランカップリング剤、または一分子中に2個以上のイソシアネート基を独立して及び/又は多量化して有するポリイソシアネート系化合物であるのが好ましい。イソシアネート系化合物(C)の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.001質量部〜50質量部とすることが推奨される。 The isocyanate compound (C) is preferably an isocyanate silane coupling agent, or a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups independently and / or in a large amount in one molecule. It is recommended that the amount of the isocyanate compound (C) be 0.001 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B).
上記LED装置用封止剤は、さらに(D)一分子中に1個以上のエポキシ基を有する化合物を含むものであるのが好ましい。 It is preferable that the sealing agent for an LED device further includes (D) a compound having one or more epoxy groups in one molecule.
上記一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)は、アルケニル基を有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)と、ヒドロシリル基を有する化合物(b)と、一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)および/または一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(d)をヒドロシリル化反応して得られたものであるのが好ましい。 The compound (A) having two or more SiH groups in one molecule includes a polyhedral polysiloxane compound (a) having an alkenyl group, a compound (b) having a hydrosilyl group, and an alkenyl group in one molecule. It is preferably obtained by hydrosilylation reaction of an organosilicon compound (c) having 1 and / or a cyclic olefin compound (d) having 1 carbon-carbon double bond in one molecule.
また、上記一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)としては、アリール基を1個以上有する有機ケイ素化合物が好ましく用いられる。上記一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(d)の分子量は1000以下であるのが望ましい。 In addition, as the organosilicon compound (c) having one alkenyl group in one molecule, an organosilicon compound having one or more aryl groups is preferably used. The molecular weight of the cyclic olefin compound (d) having one carbon-carbon double bond in one molecule is desirably 1000 or less.
上記ヒドロシリル基を有する化合物(b)は、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンあるいは直鎖状シロキサンであるのが好ましい。 The compound (b) having a hydrosilyl group is preferably a cyclic siloxane or a linear siloxane having a hydrosilyl group.
上記アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)は、一般式
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(一般式中、a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aはアルケニル基;R1はアルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基を表す)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物であるのが好ましい。
The polyhedral polysiloxane compound (a) containing the alkenyl group has the general formula
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(In the general formula, a + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom; Represents an alkyl group, an aryl group, or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane)
It is preferably a polyhedral polysiloxane compound containing an alkenyl group composed of a siloxane unit represented by the formula:
上記LED装置用封止剤は、上記(A)〜(C)成分に加えて、硬化遅延剤を含むものであってもよく、またヒドロシリル化触媒を含むものであってもよく、さらに蛍光体を含むものであってもよい。 In addition to the above components (A) to (C), the LED device encapsulant may contain a curing retarder, or may contain a hydrosilylation catalyst, and further a phosphor. May be included.
本発明のLED装置用封止剤は優れたガスバリア性を有する硬化物を与えるものであるため、このLED装置用封止剤を用いてLED装置を製造すれば、LED装置に備えられる電極や配線のアウトガス(特に硫黄系ガス)に起因する腐食を防止することでき、その結果、LED装置の輝度の低下を抑制することができる。 Since the sealing agent for LED devices of the present invention provides a cured product having excellent gas barrier properties, if an LED device is produced using this sealing agent for LED devices, electrodes and wirings provided in the LED device Corrosion due to the outgas (especially sulfur-based gas) can be prevented, and as a result, a decrease in luminance of the LED device can be suppressed.
本発明のLED装置用封止剤は、(A)一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物、(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物、および(C)イソシアネート系化合物を必須成分として含む。まず、(A)一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物について説明する。 The sealant for an LED device of the present invention includes (A) a compound having two or more SiH groups in one molecule, (B) a compound having two or more alkenyl groups in one molecule, and (C) an isocyanate. System compounds are included as essential components. First, (A) a compound having two or more SiH groups in one molecule will be described.
<(A)一分子中に二個以上のSiH基を有する化合物>
一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)としては、例えば、アルケニル基を有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)と、ヒドロシリル基を有する化合物(b)と、1分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)および/または1分子中に炭素−炭素2重結合を1個持つ環状オレフィン化合物(d)をヒドロシリル化反応して得られる化合物が含まれる(以下、一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)を多面体構造ポリシロキサン変性体(A)という場合がある)。
<(A) Compound having two or more SiH groups in one molecule>
Examples of the compound (A) having two or more SiH groups in one molecule include, for example, a polyhedral polysiloxane compound (a) having an alkenyl group, a compound (b) having a hydrosilyl group, and one molecule. Compounds obtained by hydrosilylation of an organosilicon compound (c) having one alkenyl group and / or a cyclic olefin compound (d) having one carbon-carbon double bond in one molecule are included (hereinafter, A compound (A) having two or more SiH groups in one molecule may be referred to as a modified polyhedral polysiloxane (A)).
・アルケニル基を有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)
本発明におけるアルケニル基を有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)は、分子中にアルケニル基を有する、多面体骨格を有するポリシロキサンであれば、特に限定はない。具体的には、例えば、以下の一般式:
[R6SiO3/2]x[R7SiO3/2]y
(x+yは6〜24の整数;xは1以上の整数、yは0または1以上の整数;R6はアルケニル基、または、アルケニル基を有する基;R7は、任意の有機基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物を好適に用いることができ、さらには、下記一般式:
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物が好ましいものとして例示される。
-Polyhedral polysiloxane compounds having alkenyl groups (a)
The polyhedral polysiloxane compound (a) having an alkenyl group in the present invention is not particularly limited as long as it is a polysiloxane having an alkenyl group in the molecule and having a polyhedral skeleton. Specifically, for example, the following general formula:
[R 6 SiO 3/2 ] x [R 7 SiO 3/2 ] y
(X + y is an integer of 6 to 24; x is an integer of 1 or more, y is 0 or an integer of 1 or more; R 6 is an alkenyl group or a group having an alkenyl group; R 7 is any organic group, or Groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
An alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of a siloxane unit represented by the following formula can be preferably used.
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group , Aryl groups, or groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
An alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of siloxane units represented by the formula:
アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が例示されるが、耐熱性・耐光性の観点から、ビニル基が好ましい。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
R1は、アルキル基またはアリール基である。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が例示され、また、アリール基としては、フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。本発明におけるR1としては、耐熱性・耐光性の観点から、メチル基が好ましい。 R 1 is an alkyl group or an aryl group. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the aryl group include aryl groups such as a phenyl group and a tolyl group. Is done. R 1 in the present invention is preferably a methyl group from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基である。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が例示され、また、アリール基としては、フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。本発明におけるR2としては、耐熱性・耐光性の観点から、メチル基が好ましい。 R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the aryl group include aryl groups such as a phenyl group and a tolyl group. Is done. R 2 in the present invention is preferably a methyl group from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
aは1以上の整数であれば、特に制限はないが、化合物の取り扱い性や得られる硬化物の物性から、2以上が好ましく、3以上がさらに好ましい。また、bは、0または1以上の整数であれば、特に制限はない。 a is not particularly limited as long as it is an integer of 1 or more, but is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more, from the handleability of the compound and the physical properties of the resulting cured product. Further, b is not particularly limited as long as it is 0 or an integer of 1 or more.
aとbの和(=a+b)は、6〜24の整数であるが、化合物の安定性、得られる硬化物の安定性の観点から、6〜12であることが好ましく、さらには、6〜10であることが好ましい。 The sum of a and b (= a + b) is an integer of 6 to 24. However, from the viewpoint of the stability of the compound and the stability of the resulting cured product, it is preferably 6 to 12, and more preferably 6 to 10 is preferable.
(a)成分の合成方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いて合成することができる。合成方法としては、例えば、R8SiXa 3(式中R8は、上述のR6、R7を表し、Xaは、ハロゲン原子、アルコキシ基等の加水分解性官能基を表す)の一般式で表されるシラン化合物の加水分解縮合反応が挙げられる。または、R8SiXa 3の加水分解縮合反応によって分子内に3個のシラノール基を有するトリシラノール化合物を合成したのち、さらに、同一もしくは異なる3官能性シラン化合物を反応させることにより閉環し、多面体構造ポリシロキサンを合成する方法も知られている。 The method for synthesizing the component (a) is not particularly limited, and the component can be synthesized using a known method. As a synthesis method, for example, R 8 SiX a 3 (wherein R 8 represents R 6 or R 7 described above, and X a represents a hydrolyzable functional group such as a halogen atom or an alkoxy group) The hydrolysis condensation reaction of the silane compound represented by a formula is mentioned. Alternatively, after synthesizing a trisilanol compound having three silanol groups in the molecule by hydrolysis and condensation reaction of R 8 SiX a 3, the ring is closed by reacting the same or different trifunctional silane compounds, and polyhedral Methods for synthesizing structural polysiloxanes are also known.
その他にも、例えば、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランを4級アンモニウムヒドロキシド等の塩基存在下で加水分解縮合させる方法が挙げられる。本合成方法においては、テトラアルコキシシランの加水分解縮合反応により、多面体構造を有するケイ酸塩を得、さらに得られたケイ酸塩をアルケニル基含有シリルクロライド等のシリル化剤と反応させることにより、多面体構造を形成するSi原子とアルケニル基とが、シロキサン結合を介して結合した多面体構造ポリシロキサンを得ることが可能となる。本発明においては、テトラアルコキシランの替わりに、シリカや稲籾殻等のシリカを含有する物質からも、同様の多面体構造ポリシロキサンを得ることが可能である。 In addition, for example, there is a method of hydrolytic condensation of tetraalkoxysilane such as tetraethoxysilane in the presence of a base such as quaternary ammonium hydroxide. In the present synthesis method, a silicate having a polyhedral structure is obtained by hydrolytic condensation reaction of tetraalkoxysilane, and the obtained silicate is further reacted with a silylating agent such as an alkenyl group-containing silyl chloride, It becomes possible to obtain a polyhedral polysiloxane in which Si atoms and alkenyl groups forming a polyhedral structure are bonded via a siloxane bond. In the present invention, the same polyhedral polysiloxane can be obtained from a substance containing silica such as silica or rice husk instead of tetraalkoxylane.
・ヒドロシリル基を有する化合物(b)
本発明で用いるヒドロシリル基を有する化合物(b)は、分子中に1個以上のヒドロシリル基を有していれば特に制限はないが、得られる多面体構造ポリシロキサン変性体(A)の透明性、耐熱性、耐光性の観点から、ヒドロシリル基を有するシロキサン化合物であることが好ましく、さらには、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンあるいはヒドロシリル基を有する直鎖状ポリシロキサンであることが好ましい。特にガスバリア性の観点からは、環状シロキサンであることが好ましい。
.Compound (b) having a hydrosilyl group
The compound (b) having a hydrosilyl group used in the present invention is not particularly limited as long as it has one or more hydrosilyl groups in the molecule, but the transparency of the resulting polyhedral polysiloxane modified product (A), From the viewpoint of heat resistance and light resistance, a siloxane compound having a hydrosilyl group is preferable, and a cyclic siloxane having a hydrosilyl group or a linear polysiloxane having a hydrosilyl group is more preferable. In particular, from the viewpoint of gas barrier properties, a cyclic siloxane is preferable.
ヒドロシリル基を有する直鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリメチルフェニルシロキサンなどが例示される。 The linear polysiloxane having a hydrosilyl group includes a copolymer of a dimethylsiloxane unit, a methylhydrogensiloxane unit and a terminal trimethylsiloxy unit, and a copolymer of a diphenylsiloxane unit, a methylhydrogensiloxane unit and a terminal trimethylsiloxy unit. Copolymers, copolymers of methylphenylsiloxane units and methylhydrogensiloxane units and terminal trimethylsiloxy units, polydimethylsiloxane blocked at the end with dimethylhydrogensilyl groups, polyblocked at the ends with dimethylhydrogensilyl groups Examples thereof include diphenylsiloxane and polymethylphenylsiloxane blocked at the end with a dimethylhydrogensilyl group.
特に、ヒドロシリル基を有する直鎖状ポリシロキサンとしては、変性させる際の反応性や得られる硬化物の耐熱性、耐光性等の観点から、ジメチルハイドロジェンシリル基で分子末端が封鎖されたポリシロキサン、さらにはジメチルハイドロジェンシリル基で分子末端が封鎖されたポリジメチルシロキサンを好適に用いることができ、具体的には、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサンなどが、好ましい例として例示される。 In particular, as a linear polysiloxane having a hydrosilyl group, a polysiloxane having a molecular end blocked with a dimethylhydrogensilyl group from the viewpoints of reactivity during modification, heat resistance of the resulting cured product, light resistance, etc. Furthermore, polydimethylsiloxane having molecular ends blocked with dimethylhydrogensilyl groups can be suitably used. Specific examples include tetramethyldisiloxane and hexamethyltrisiloxane.
ヒドロシリル基を有する環状シロキサンとしては、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサハイドロジェン−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロヘキサシロキサンなどが例示できる。環状シロキサンとしては、工業的入手性および反応性、あるいは、得られる硬化物の耐熱性、耐光性、強度等の観点から、例えば、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを好適に用いることができる。 Examples of the cyclic siloxane having a hydrosilyl group include 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trihydrogen-1. , 3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydrogen -1,3,5-trimethylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7,9-pentamethylcyclopentasiloxane, 1,3,5,7, Examples include 9,11-hexahydrogen-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclohexasiloxane. Examples of the cyclic siloxane include, for example, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3, from the viewpoint of industrial availability and reactivity, or heat resistance, light resistance, strength, and the like of the obtained cured product. 5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane can be preferably used.
これら(b)成分である、ヒドロシリル基を有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 These compounds (b), which have a hydrosilyl group, may be used alone or in combination of two or more.
・一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)
一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)はヒドロシリル基を有する化合物(b)のヒドロシリル基と反応する。(c)成分を用いることで、本発明のLED装置用封止剤から得られる硬化物の弾性率を低下させることができ、耐冷熱衝撃性を向上させることができる。
-Organosilicon compound having one alkenyl group in one molecule (c)
The organosilicon compound (c) having one alkenyl group in one molecule reacts with the hydrosilyl group of the compound (b) having a hydrosilyl group. By using the component (c), the elastic modulus of the cured product obtained from the sealant for an LED device of the present invention can be reduced, and the thermal shock resistance can be improved.
(c)成分が有するアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が例示されるが、耐熱性・耐光性の観点から、ビニル基が好ましい。 Examples of the alkenyl group that component (c) has include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a hexenyl group, but a vinyl group is preferred from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
本発明における(c)成分は、一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物であれば特に限定はされないが、一分子中に少なくともアリール基を1個以上含有していることが、ガスバリア性や屈折率の観点から好ましく、さらには、該アリール基が直接ケイ素原子に結合していることが、耐熱性、耐光性の観点から、さらに好ましい。 The component (c) in the present invention is not particularly limited as long as it is an organosilicon compound having one alkenyl group in one molecule, but it is a gas barrier that at least one aryl group is contained in one molecule. From the viewpoint of heat resistance and refractive index, it is more preferable that the aryl group is directly bonded to the silicon atom from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
(c)成分としては、耐熱性、耐光性の観点から、シラン、またはポリシロキサンであることが好ましい。(c)成分が、一分子中にアルケニル基を1個有するシランである場合としては、具体的には、トリメチルビニルシラン、ジメチルフェニルビニルシラン、メチルジフェニルビニルシラン、トリフェニルビニルシラン、トリエチルビニルシラン、ジエチルフェニルビニルシラン、エチルジフェニルビニルシラン、アリルトリメチルシラン、アリルジメチルフェニルシラン、アリルメチルジフェニルシラン、アリルトリフェニルシラン、アリルトリエチルシラン、アリルジエチルフェニルシラン、アリルエチルジフェニルシラン等が例示される。中でも、耐熱性、耐光性の観点から、トリメチルビニルシラン、ジメチルフェニルビニルシラン、メチルジフェニルビニルシラン、トリフェニルビニルシランが好ましい例として挙げられ、さらに、ガスバリア性や屈折率の観点から、ジメチルフェニルビニルシラン、メチルジフェニルビニルシラン、トリフェニルビニルシランが好ましい例として挙げられる。 The component (c) is preferably silane or polysiloxane from the viewpoint of heat resistance and light resistance. As the case where the component (c) is a silane having one alkenyl group in one molecule, specifically, trimethylvinylsilane, dimethylphenylvinylsilane, methyldiphenylvinylsilane, triphenylvinylsilane, triethylvinylsilane, diethylphenylvinylsilane, Examples include ethyldiphenylvinylsilane, allyltrimethylsilane, allyldimethylphenylsilane, allylmethyldiphenylsilane, allyltriphenylsilane, allyltriethylsilane, allyldiethylphenylsilane, allylethyldiphenylsilane, and the like. Among these, trimethylvinylsilane, dimethylphenylvinylsilane, methyldiphenylvinylsilane, and triphenylvinylsilane are preferable examples from the viewpoint of heat resistance and light resistance, and dimethylphenylvinylsilane and methyldiphenylvinylsilane are also preferable from the viewpoint of gas barrier properties and refractive index. Triphenylvinylsilane is a preferred example.
一方(c)成分がポリシロキサンである場合としては、アルケニル基を1個有する直鎖構造のポリシロキサン、分子末端にアルケニル基を1個有するポリシロキサン、アルケニル基を1個有する環状シロキサン等が例示される。 On the other hand, examples of the case where the component (c) is a polysiloxane include a polysiloxane having a linear structure having one alkenyl group, a polysiloxane having one alkenyl group at the molecular end, and a cyclic siloxane having one alkenyl group. Is done.
(c)成分が、アルケニル基を1個有する直鎖構造のポリシロキサンである場合としては、具体的には、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたポリメチルフェニルシロキサン、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたジメチルシロキサン単位とメチルフェニルシロキサン単位との共重合体、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたジメチルシロキサン単位とジフェニルシロキサン単位との共重合体、ジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端がそれぞれ1個ずつ封鎖されたメチルフェニルシロキサン単位とジフェニルシロキサン単位との共重合体等が例示される。 In the case where the component (c) is a linear polysiloxane having one alkenyl group, specifically, polydimethylsiloxane having one end each blocked with a dimethylvinylsilyl group and a trimethylsilyl group, Polymethylphenylsiloxane blocked at one end with dimethylvinylsilyl group and trimethylsilyl group, polydiphenylsiloxane blocked at one end with dimethylvinylsilyl group and trimethylsilyl group, dimethylvinylsilyl group and trimethylsilyl group, respectively A copolymer of a dimethylsiloxane unit and a methylphenylsiloxane unit each having one end blocked with a dimethylsiloxane unit and a diphenylsiloxane unit each having one end blocked with a dimethylvinylsilyl group and a trimethylsilyl group. Copolymers of, copolymers of terminal and methylphenylsiloxane units and diphenylsiloxane units are blocked one by one, respectively dimethylvinylsilyl group and trimethylsilyl group and the like.
分子末端にアルケニル基を1個有するポリシロキサンである場合としては、具体的には、先に例示したジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で末端が1個ずつ封鎖されたポリシロキサン、SiO2単位、SiO3/2単位、SiO単位、SiO1/2単位からなる群において選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位および1つのジメチルビニルシロキサン単位からなるポリシロキサンなどが例示される。 Specifically, in the case of a polysiloxane having one alkenyl group at the molecular end, specifically, a polysiloxane having one end blocked with a dimethylvinylsilyl group and a trimethylsilyl group as exemplified above, SiO 2 unit, SiO 2 Examples include at least one siloxane unit selected from the group consisting of 3/2 units, SiO units, and SiO 1/2 units, and polysiloxane composed of one dimethylvinylsiloxane unit.
(c)成分が、アルケニル基を1個有する環状シロキサンである場合としては、具体的には、1−ビニル−1,3,3,5,5,7,7−ヘプタメチルシクロテトラシロキサン、1−ビニル−3−フェニル−1,3,5,5,7,7−ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、1−ビニル−3,5−ジフェニル−1,3,5,7,7−ペンタメチルシクロテトラシロキサン、1−ビニル−3,5,7−トリフェニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。 As the case where the component (c) is a cyclic siloxane having one alkenyl group, specifically, 1-vinyl-1,3,3,5,5,7,7-heptamethylcyclotetrasiloxane, 1 -Vinyl-3-phenyl-1,3,5,5,7,7-hexamethylcyclotetrasiloxane, 1-vinyl-3,5-diphenyl-1,3,5,7,7-pentamethylcyclotetrasiloxane 1-vinyl-3,5,7-triphenyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and the like.
これら(c)成分である、一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 These organosilicon compounds having one alkenyl group in one molecule, which is component (c), may be used alone or in combination of two or more.
・一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(d)
一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(d)は、ヒドロシリル基を有する化合物(b)のヒドロシリル基とヒドロシリル化反応する。(d)成分を用いることで、得られる硬化物の弾性率を低下させることができ、耐冷熱衝撃性を向上させることができる。また、(d)成分を用いることで、得られる硬化物のガスバリア性、光取り出し効率性を向上させられる。
-Cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule (d)
The cyclic olefin compound (d) having one carbon-carbon double bond in one molecule undergoes hydrosilylation reaction with the hydrosilyl group of the compound (b) having a hydrosilyl group. By using the component (d), the elastic modulus of the resulting cured product can be reduced, and the thermal shock resistance can be improved. Further, by using the component (d), the gas barrier property and light extraction efficiency of the obtained cured product can be improved.
(d)成分は、一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物であればよく、この炭素−炭素2重結合は、ビニレン基、ビニリデン基、アルケニル基のいずれであってもよい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が例示されるが、耐熱性・耐光性の観点から、ビニル基が好ましい。 The component (d) may be any cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule, and this carbon-carbon double bond is any one of a vinylene group, a vinylidene group, and an alkenyl group. Also good. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
また、(d)成分は、平均分子量が1000以下であることが(b)成分との反応性の観点から好ましい。このような環状オレフィン化合物(d)としては、脂肪族環状オレフィン化合物、置換脂肪族環状オレフィン化合物等が挙げられる。 The component (d) preferably has an average molecular weight of 1000 or less from the viewpoint of reactivity with the component (b). Examples of the cyclic olefin compound (d) include an aliphatic cyclic olefin compound and a substituted aliphatic cyclic olefin compound.
脂肪族環状オレフィン化合物としては、具体的には、シクロへキセン、シクロへプテン、シクロオクテン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘプタン、ビニルシクロオクタン、アリルシクロヘキサン、アリルシクロヘプタン、アリルシクロオクタン、メチレンシクロヘキサン等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic cyclic olefin compound include cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, vinylcyclohexane, vinylcycloheptane, vinylcyclooctane, allylcyclohexane, allylcycloheptane, allylcyclooctane, and methylenecyclohexane. Can be mentioned.
置換脂肪族環状オレフィン化合物としては、具体的には、ノルボルネン、1−メチルノルボルネン、2−メチルノルボルネン、7−メチルノルボルネン、2−ビニルノルボルナン、7−ビニルノルボルナン、2−アリルノルボルナン、7−アリルノルボルナン、2−メチレンノルボルナン、7−メチレンノルボルナン、カンフェン、ビニルノルカンフェン、6−メチル−5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプタン、3−メチル−2−メチレン−ビシクロ[2.2.1]−ヘプタン、α−ピネン、β−ピネン、6、6−ジメチル−ビシクロ[3.1.1]−2−ヘプタエン、2−ビニルアダマンタン、2−メチレンアダマンタン等が挙げられる。 Specific examples of the substituted aliphatic cyclic olefin compound include norbornene, 1-methylnorbornene, 2-methylnorbornene, 7-methylnorbornene, 2-vinylnorbornane, 7-vinylnorbornane, 2-allylnorbornane, and 7-allylnorbornane. , 2-methylenenorbornane, 7-methylenenorbornane, camphene, vinylnorcamphene, 6-methyl-5-vinyl-bicyclo [2.2.1] -heptane, 3-methyl-2-methylene-bicyclo [2.2. 1] -heptane, α-pinene, β-pinene, 6,6-dimethyl-bicyclo [3.1.1] -2-heptaene, 2-vinyladamantane, 2-methyleneadamantane and the like.
中でも入手性の観点から、シクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン、ノルボルネン、カンフェン、ピネンが好ましい例として挙げられる。 Among these, cyclohexene, vinylcyclohexane, norbornene, camphene, and pinene are preferable examples from the viewpoint of availability.
これら(d)成分は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 These (d) components may be used independently and may use 2 or more types together.
一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)は、後述のヒドロシリル化触媒の存在下、アルケニル基を有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)と、一分子中にアルケニル基を1個有する有機ケイ素化合物(c)および/または一分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(d)を、ヒドロシリル基を有する化合物(b)とヒドロシリル化反応させることにより得られる。 The compound (A) having two or more SiH groups in one molecule is composed of a polyhedral polysiloxane compound (a) having an alkenyl group and one alkenyl group in one molecule in the presence of a hydrosilylation catalyst described later. It is obtained by hydrosilylation reaction of the organosilicon compound (c) having one and / or the cyclic olefin compound (d) having one carbon-carbon double bond in one molecule with the compound (b) having a hydrosilyl group. .
化合物(A)を得る方法としては、特に限定されず種々設定できるが、予め(a)成分と(b)成分を反応させた後、(c)成分および/または(d)成分を反応させてもよいし、予め(c)成分および/または(d)成分と(b)成分を反応させた後、(a)成分を反応させてもよいし、(a)成分と(c)成分および/または(d)成分を共存させて(b)成分と反応させてもよい。各反応の終了後に、例えば減圧・加熱条件下にて、揮発性の未反応成分を留去し、目的物あるいは次のステップへの中間体として用いてもよい。(c)成分および/または(d)成分と(b)成分のみが反応し、(a)成分を含まない化合物の生成を抑制するためには、(a)成分と(b)成分を反応させ、未反応の(b)成分を留去した後、(c)成分および/または(d)成分を反応させる方法が好ましい。(c)成分および/または(d)成分と(b)成分のみが反応し、(a)成分を含まない化合物の生成を抑制することは耐熱性の観点から好ましい。 The method for obtaining the compound (A) is not particularly limited and can be variously set. However, after reacting the component (a) and the component (b) in advance, the component (c) and / or the component (d) are reacted. Alternatively, the component (c) and / or the component (d) and the component (b) may be reacted in advance, and then the component (a) may be reacted, or the component (a) and the component (c) and / or Alternatively, the component (d) may be allowed to coexist with the component (b). After completion of each reaction, for example, volatile unreacted components may be distilled off under reduced pressure and heating conditions, and used as a target product or an intermediate for the next step. In order to suppress the formation of the compound which does not contain the component (c) and / or the component (d) and the component (b) and does not contain the component (a), the component (a) and the component (b) are reacted. The method of reacting the component (c) and / or the component (d) after distilling off the unreacted component (b) is preferred. It is preferable from the viewpoint of heat resistance that only the component (c) and / or the component (d) and the component (b) react to suppress the formation of the compound not containing the component (a).
こうして得られた化合物(A)は、(a)成分のアルケニル基に(b)成分のSiH基が付加した結合と、(c)成分及び/又は(d)成分のアルケニル基(炭素−炭素2重結合)に(b)成分のSiH基が付加した結合とを有する。また、化合物(A)には、反応に用いた(a)成分のアルケニル基が一部残存していてもよい。 The compound (A) thus obtained has a bond in which the SiH group of the component (b) is added to the alkenyl group of the component (a), the alkenyl group (carbon-carbon 2) of the component (c) and / or the component (d). (Double bond) and a bond to which the SiH group of component (b) is added. In the compound (A), a part of the alkenyl group of the component (a) used in the reaction may remain.
(b)成分の添加量は、(a)成分が有するアルケニル基1個に対し、ヒドロシリル基の数が2.5〜20個になるように用いることが好ましい。添加量が少ないと、架橋反応によりゲル化が進行するため、多面体構造ポリシロキサン変性体のハンドリング性が劣る場合があり、添加量が多いと、硬化物の物性に悪影響を及ぼす場合がある。 Component (b) is preferably added so that the number of hydrosilyl groups is 2.5 to 20 with respect to one alkenyl group of component (a). When the addition amount is small, gelation proceeds due to a crosslinking reaction, so that the handleability of the modified polyhedral polysiloxane may be inferior, and when the addition amount is large, the physical properties of the cured product may be adversely affected.
(c)成分の添加量は、(b)成分が有するヒドロシリル基1個に対し、(c)成分のアルケニル基の数が0.01〜0.36個になるように用いることが好ましい。添加量が少ないと、得られる硬化物の耐冷熱衝撃性が低下する場合があり、添加量が多いと、得られる硬化物に硬化不良が生じる場合がある。 Component (c) is preferably added so that the number of alkenyl groups in component (c) is 0.01 to 0.36 with respect to one hydrosilyl group in component (b). When the addition amount is small, the thermal shock resistance of the resulting cured product may be lowered, and when the addition amount is large, a curing failure may occur in the resulting cured product.
(d)成分の添加量は、(b)成分が有するヒドロシリル基1個に対し、(d)成分の炭素−炭素2重結合の数が0.01〜0.5個になるように用いることが好ましい。添加量が少ないと、得られる硬化物の耐冷熱衝撃性が低下する場合があり、添加量が多いと、得られる硬化物に硬化不良が生じる場合がある。 The amount of component (d) used is such that the number of carbon-carbon double bonds in component (d) is 0.01 to 0.5 for one hydrosilyl group in component (b). Is preferred. When the addition amount is small, the thermal shock resistance of the resulting cured product may be lowered, and when the addition amount is large, a curing failure may occur in the resulting cured product.
化合物(A)の合成時に用いるヒドロシリル化触媒の添加量としては特に制限はないが、反応に用いる(a)成分、(c)成分および/または(d)成分のアルケニル基1モルに対して10-1〜10-10モルの範囲で用いるのがよい。好ましくは10-4〜10-8モルの範囲で用いるのがよい。ヒドロシリル化触媒が多いと、ヒドロシリル化触媒の種類によっては、短波長の光に吸収を示すため、硬化物の着色原因になったり、得られる硬化物の耐光性が低下する虞があり、また硬化物が発泡する恐れもある。一方、ヒドロシリル化触媒が少ないと、反応が進まず、目的物が得られ難くなる虞がある。 The addition amount of the hydrosilylation catalyst used in the synthesis of the compound (A) is not particularly limited, but is 10 with respect to 1 mol of the alkenyl group of the component (a), the component (c) and / or the component (d) used in the reaction. It is preferable to use in the range of -1 to 10 -10 mol. Preferably, it is used in the range of 10 −4 to 10 −8 mol. If there are many hydrosilylation catalysts, depending on the type of hydrosilylation catalyst, it absorbs light with a short wavelength, which may cause coloring of the cured product or decrease the light resistance of the resulting cured product. There is also a risk that things will foam. On the other hand, when there are few hydrosilylation catalysts, there exists a possibility that reaction may not progress and it may become difficult to obtain a target object.
ヒドロシリル化反応の反応温度としては30℃〜400℃が好ましく、より好ましくは40℃〜250℃であり、さらに好ましくは45℃〜140℃である。温度が低すぎると反応が十分に進行し難くなる傾向があり、一方温度が高すぎると、ゲル化が生じ、ハンドリング性が悪化する虞がある。 The reaction temperature of the hydrosilylation reaction is preferably 30 ° C to 400 ° C, more preferably 40 ° C to 250 ° C, and further preferably 45 ° C to 140 ° C. If the temperature is too low, there is a tendency that the reaction does not proceed sufficiently. On the other hand, if the temperature is too high, gelation occurs and handling properties may be deteriorated.
このようにして得られた化合物(A)は、各種化合物、特にはシロキサン系化合物との相溶性を確保でき、さらに、分子内にヒドロシリル基が導入されていることから、各種アルケニル基を有する化合物と反応させることが可能となる。具体的には、後述の一分子中にアルケニル基を2個以上有する化合物(B)と反応させることにより、硬化物を得ることができる。 The compound (A) thus obtained can ensure compatibility with various compounds, particularly siloxane compounds, and further has a compound having various alkenyl groups since a hydrosilyl group is introduced into the molecule. It becomes possible to make it react. Specifically, a cured product can be obtained by reacting with a compound (B) having two or more alkenyl groups in one molecule described below.
また、化合物(A)は温度20℃において液状とすることも可能である。化合物(A)が液状であればハンドリング性に優れることから好ましい。 The compound (A) can also be made liquid at a temperature of 20 ° C. If the compound (A) is liquid, it is preferable because of excellent handling properties.
本発明における化合物(A)は、一般式:
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
[一般式中、a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていてもよく、また一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していてもよい。
The compound (A) in the present invention has the general formula:
[XR 3 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 4 3 SiO—SiO 3/2 ] b
[In the general formula, a + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; R 3 is an alkyl group or an aryl group; R 4 is an alkenyl group, a hydrogen atom, an alkyl group; A group, an aryl group, or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane, X has a structure of the following general formula (1) or general formula (2), and when there are a plurality of X The structure of general formula (1) or general formula (2) may be different, and the structure of general formula (1) or general formula (2) may be mixed.
{lは2以上の整数;mは0以上の整数;nは2以上の整数;Yは水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい;Zは、水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、YあるいはZの少なくとも1つは水素原子であり、少なくとも1つは下記一般式(3)の構造を有する。
−[CH2]l−R5 (3)
(一般式(3)中、lは2以上の整数;R5は有機ケイ素化合物を含有する基);Rは、アルキル基またはアリール基}]
で表されるシロキサン単位から構成される多面体構造ポリシロキサン系化合物である。
{L is an integer of 2 or more; m is an integer of 0 or more; n is an integer of 2 or more; Y is bonded to a polyhedral polysiloxane through a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or an alkylene chain. Z may be the same or different; Z is a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or a site bonded to the polyhedral polysiloxane via an alkylene chain Yes, they may be the same or different. However, at least one of Y or Z is a hydrogen atom, and at least one has the structure of the following general formula (3).
-[CH 2 ] l -R 5 (3)
(In general formula (3), l is an integer of 2 or more; R 5 is a group containing an organosilicon compound); R is an alkyl group or an aryl group}]
It is a polyhedral polysiloxane compound composed of siloxane units represented by the formula:
R5はケイ素化合物を含有する基であれば特に限定はされないが、1分子中に少なくともアリール基を1個以上含有していることが、ガスバリア性や屈折率の観点から好ましく、さらには、該アリール基が直接ケイ素原子に結合していることが、耐熱性、耐光性の観点から、さらに好ましい。 R 5 is not particularly limited as long as it is a group containing a silicon compound, but preferably contains at least one aryl group in one molecule from the viewpoint of gas barrier properties and refractive index. It is more preferable that the aryl group is directly bonded to the silicon atom from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
<(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物>
本発明のLED装置用封止剤は、一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物(B)を含有する。化合物(B)のアルケニル基を化合物(A)のヒドロシリル基とヒドロシリル化反応させることにより硬化物となすことができる。
<(B) Compound having two or more alkenyl groups in one molecule>
The sealing agent for LED devices of this invention contains the compound (B) which has a 2 or more alkenyl group in 1 molecule. A cured product can be obtained by hydrosilylating the alkenyl group of compound (B) with the hydrosilyl group of compound (A).
化合物(B)としては、例えば、一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)や、有機化合物(B2)等が好ましい。化合物(B)は、(B1)成分又は(B2)成分を単独で使用してもよく、また(B1)成分と(B2)成分とを併用してもよい。 As the compound (B), for example, polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule, an organic compound (B2), and the like are preferable. In the compound (B), the component (B1) or the component (B2) may be used alone, or the component (B1) and the component (B2) may be used in combination.
・一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)
一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)のシロキサンのユニット数は、特に限定されないが、2個以上が好ましく、さらに好ましくは2〜10個である。一分子中のシロキサンのユニット数が少ないと、組成物から揮発しやすくなり、硬化後に所望の物性が得られないことがある。また、シロキサンのユニット数が多いと、得られた硬化物のガスバリア性が低下する場合がある。
・ Polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule
The number of siloxane units of the polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule is not particularly limited, but is preferably 2 or more, and more preferably 2 to 10. When the number of siloxane units in one molecule is small, the composition tends to volatilize, and desired physical properties may not be obtained after curing. Moreover, when there are many siloxane units, the gas barrier property of the obtained hardened | cured material may fall.
上記一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)は、アリール基を有していることが、ガスバリア性の観点から好ましい。また、アリール基を有する一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサンは、耐熱性、耐光性の観点から、Si原子上に直接結合したアリール基を有していることが好ましい。また、アリール基は分子の側鎖または末端いずれにあってもよく、このようなアリール基含有ポリシロキサンの分子構造は限定されず、例えば直鎖状、分岐鎖状、一部分岐鎖状を有する直鎖状の他に、環状構造を有してもよい。 The polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule preferably has an aryl group from the viewpoint of gas barrier properties. Moreover, it is preferable that the polysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule having an aryl group has an aryl group bonded directly on the Si atom from the viewpoint of heat resistance and light resistance. In addition, the aryl group may be present at either the side chain or the end of the molecule, and the molecular structure of such an aryl group-containing polysiloxane is not limited. For example, the aryl group-containing polysiloxane has a straight chain, branched chain, or partially branched chain. In addition to the chain shape, it may have a cyclic structure.
このようなアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、3−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、3−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、3−イソブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、3−t−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、3−ペンチルフェニル基、4−ペンチルフェニル基、3−ヘキシルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、3−シクロヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,3−ジエチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,5−ジエチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、3,4−ジエチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、ビフェニル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,4,5−トリメチルフェニル基、3−エポキシフェニル基、4−エポキシフェニル基、3−グリシジルフェニル基、4−グリシジルフェニル基等が挙げられる。中でも、耐熱・耐光性の観点から、フェニル基が好ましい例として挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上併用して用いてもよい。 Examples of such aryl groups include phenyl, naphthyl, 2-methylphenyl, 3-methylphenyl, 4-methylphenyl, 2-ethylphenyl, 3-ethylphenyl, and 4-ethylphenyl. Group, 2-propylphenyl group, 3-propylphenyl group, 4-propylphenyl group, 3-isopropylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 2-butylphenyl group, 3-butylphenyl group, 4-butylphenyl group, 3-isobutylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 3-t-butylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 3-pentylphenyl group, 4-pentylphenyl group, 3-hexylphenyl group, 4-hexylphenyl Group, 3-cyclohexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 2,3-dimethylphenyl Nyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,3-diethylphenyl group 2,4-diethylphenyl group, 2,5-diethylphenyl group, 2,6-diethylphenyl group, 3,4-diethylphenyl group, 3,5-diethylphenyl group, biphenyl group, 2,3,4- Examples include trimethylphenyl group, 2,3,5-trimethylphenyl group, 2,4,5-trimethylphenyl group, 3-epoxyphenyl group, 4-epoxyphenyl group, 3-glycidylphenyl group, 4-glycidylphenyl group, and the like. It is done. Among these, a phenyl group is a preferred example from the viewpoint of heat resistance and light resistance. These may be used alone or in combination of two or more.
上記一分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)としては、耐熱性、耐光性の観点から、アルケニル基を2個以上有する直鎖状ポリシロキサン、分子末端にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン、アルケニル基を2個以上有する環状シロキサンなどが好ましい例として挙げられる。 From the viewpoint of heat resistance and light resistance, the polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule is a linear polysiloxane having two or more alkenyl groups, and two alkenyl groups at the molecular ends. Preferred examples include polysiloxanes having the above and cyclic siloxanes having two or more alkenyl groups.
アルケニル基を2個以上有する直鎖状ポリシロキサンの具体例としては、ジメチルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリメチルフェニルシロキサンなどが例示される。 Specific examples of the linear polysiloxane having two or more alkenyl groups include copolymers of dimethylsiloxane units, methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units, diphenylsiloxane units, methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units. Copolymer, methylphenylsiloxane unit, copolymer of methylvinylsiloxane unit and terminal trimethylsiloxy unit, polydimethylsiloxane blocked with dimethylvinylsilyl group, endblocked with dimethylvinylsilyl group Examples thereof include polydiphenylsiloxane and polymethylphenylsiloxane whose ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups.
分子末端にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサンの具体例としては、先に例示したジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジメチルビニルシロキサン単位2つ以上とSiO2単位、SiO3/2単位、SiO単位からなる群において選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位からなるポリシロキサン等が例示される。 Specific examples of the polysiloxane having two or more alkenyl groups at the molecular terminals include polysiloxanes whose ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups exemplified above, two or more dimethylvinylsiloxane units and SiO 2 units, SiO 3 / Examples thereof include polysiloxane composed of at least one siloxane unit selected from the group consisting of 2 units and SiO units.
アルケニル基を2個以上有する環状シロキサン化合物としては、1,3,5,7−ビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−ビニル−1−フェニル−3,5,7−トリメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−ビニル−1,3−ジフェニル−5,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−ビニル−1,5−ジフェニル−3,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−ビニル−1,3,5−トリフェニル−7−メチルシクロテトラシロキサン、1−フェニル−3,5,7−トリビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジフェニル−5,7−ジビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリビニル−1,3,5−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタビニル−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサビニル−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサン等が例示される。 Examples of the cyclic siloxane compound having two or more alkenyl groups include 1,3,5,7-vinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and 1,3,5,7-vinyl-1-phenyl. -3,5,7-trimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-vinyl-1,3-diphenyl-5,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-vinyl-1,5 -Diphenyl-3,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-vinyl-1,3,5-triphenyl-7-methylcyclotetrasiloxane, 1-phenyl-3,5,7-trivinyl- 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-diphenyl-5,7-divinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-tri Nyl-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentavinyl-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9,11 -Hexavinyl-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane and the like are exemplified.
1分子中にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン(B1)は、単独で用いてもよく、2種類以上併用して用いてもよい。 The polysiloxane (B1) having two or more alkenyl groups in one molecule may be used alone or in combination of two or more.
・有機化合物(B2)
本発明における(B2)成分は、具体的には、(A)成分の架橋剤としての役割を果たすものであり、(B2)成分を使用することにより、硬化物の耐熱性、耐光性、およびガスバリア性を向上させることが可能となる。
・ Organic compound (B2)
The component (B2) in the present invention specifically serves as a crosslinking agent for the component (A), and by using the component (B2), the heat resistance, light resistance, and The gas barrier property can be improved.
有機化合物(B2)としては、一分子中にアルケニル基を2個以上含有する有機化合物であれば特に限定はされないが、例えば下記一般式(4)で表される有機化合物が挙げられる。 Although it will not specifically limit if it is an organic compound which contains two or more alkenyl groups in 1 molecule as an organic compound (B2), For example, the organic compound represented by following General formula (4) is mentioned.
(一般式(4)中、R9は炭素数1〜50の一価の有機基または水素原子を表し、それぞれのR9は異なっていても同一であってもよい。) (In General Formula (4), R 9 represents a monovalent organic group having 1 to 50 carbon atoms or a hydrogen atom, and each R 9 may be different or the same.)
(B2)成分は、一分子中にアルケニル基を2個以上含有しているため、得られる硬化物の強度やガスバリア性、耐熱性、耐光性等が優れることとなる。また、ガスバリア性の観点から、(B2)成分は数平均分子量900未満であることが好ましい。 Since the component (B2) contains two or more alkenyl groups in one molecule, the strength, gas barrier property, heat resistance, light resistance and the like of the obtained cured product are excellent. From the viewpoint of gas barrier properties, the component (B2) preferably has a number average molecular weight of less than 900.
有機基としては、アルキル基、アルケニル基、エポキシ基、アクリル基(アクリロイル基)及びこれらの内2以上の基を併せ持つ基等が挙げられる。なお、有機化合物(B2)が有する有機基にはヘテロ原子が含まれていてもよいが、ケイ素原子は含まれない。また化合物(B2)は、1つのR9が2個以上のアルケニル基を有するものであってもよく、また2以上のR9が夫々1個以上のアルケニル基を有するものであってもよい。 Examples of the organic group include an alkyl group, an alkenyl group, an epoxy group, an acrylic group (acryloyl group), and a group having two or more of these groups. In addition, although the hetero atom may be contained in the organic group which an organic compound (B2) has, a silicon atom is not contained. In the compound (B2), one R 9 may have two or more alkenyl groups, and two or more R 9 may have one or more alkenyl groups.
(B2)成分としては、例えば封止剤(硬化物)と基材との接着性の観点から、上記一般式(4)で表される、一分子中にアルケニル基を2個以上含有するイソシアヌル酸誘導体であることが好ましく、更に耐熱性・耐光性のバランスの観点からは、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、ジアリルモノメチルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレートがより好ましく、特に耐冷熱衝撃性の観点からはジアリルモノメチルイソシアヌレートがさらに好ましい。 As the component (B2), for example, from the viewpoint of adhesiveness between the sealant (cured product) and the base material, isocyanuric represented by the general formula (4) and containing two or more alkenyl groups in one molecule It is preferably an acid derivative, and from the viewpoint of the balance between heat resistance and light resistance, triallyl isocyanurate, diallyl isocyanurate, diallyl monomethyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate are more preferred, and particularly, thermal shock resistance From the viewpoint, diallyl monomethyl isocyanurate is more preferable.
(B2)成分はその骨格中にアルケニル基以外の官能基を有していても構わないが、化合物(A)との相溶性との観点から、メチル基、エチル基、プロピル基等の直鎖状の脂肪族炭化水素系基をはじめとする極性の低い官能基である方が好ましく、耐熱性、耐光性の観点から、メチル基が特に好ましい。 The component (B2) may have a functional group other than an alkenyl group in its skeleton, but from the viewpoint of compatibility with the compound (A), a straight chain such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. It is preferable that it is a functional group with low polarity, such as a shaped aliphatic hydrocarbon group, and a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
有機化合物(B2)は、単独で用いてもよく、2種類以上併用して用いてもよい。 An organic compound (B2) may be used independently and may be used in combination of 2 or more types.
化合物(B)の添加量は種々設定できるが、化合物(B)が有するアルケニル基1個あたり、化合物(A)に含まれるヒドロシリル基が0.3〜5個、好ましくは、0.5〜3個となる割合で添加することが望ましい。アルケニル基の割合が少なすぎると、発泡等による外観不良が生じやすくなり、一方、アルケニル基の割合が多すぎると、硬化後の物性に悪影響を及ぼす場合がある。 The addition amount of the compound (B) can be variously set, but 0.3 to 5 hydrosilyl groups contained in the compound (A) per alkenyl group of the compound (B), preferably 0.5 to 3 It is desirable to add at a ratio of individual. If the ratio of the alkenyl group is too small, appearance defects due to foaming or the like are likely to occur. On the other hand, if the ratio of the alkenyl group is too large, the physical properties after curing may be adversely affected.
<(C)イソシアネート系化合物>
本発明のLED装置用封止剤は(C)イソシアネート系化合物を含有する。本発明では、硬化物のガスバリア性を一層向上させることを目的としてイソシアネート系化合物(C)を用いる。
<(C) Isocyanate compound>
The sealing agent for LED devices of this invention contains (C) isocyanate type compound. In the present invention, the isocyanate compound (C) is used for the purpose of further improving the gas barrier properties of the cured product.
イソシアネート系化合物(C)としては、イソシアネート基を有する化合物であればよく、具体的には、脂肪族イソシアネート系化合物;脂環族イソシアネート系化合物;芳香族イソシアネート化合物;イソシアヌレート環変性体;イソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。また、イソシアネート系化合物(C)としては、上記各種イソシアネート系化合物の付加体や多量体も用いることができる。これらイソシアネート系化合物(C)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、イソシアネート系化合物(C)はアルケニル基を有さない点で、上述の(B2)成分とは異なる。また(C)成分はエポキシ基を有さないことが好ましい。 The isocyanate compound (C) may be any compound having an isocyanate group, and specifically, an aliphatic isocyanate compound; an alicyclic isocyanate compound; an aromatic isocyanate compound; an isocyanurate ring-modified product; A silane coupling agent etc. are mentioned. As the isocyanate compound (C), adducts and multimers of the above various isocyanate compounds can also be used. These isocyanate compounds (C) may be used alone or in combination of two or more. The isocyanate compound (C) is different from the above component (B2) in that it does not have an alkenyl group. Moreover, it is preferable that (C) component does not have an epoxy group.
脂肪族イソシアネート化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic isocyanate compound include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like.
脂環式イソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。 Examples of the alicyclic isocyanate compound include isophorone diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, and the like.
芳香族イソシアネート化合物としては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナートメチル)ベンゼン等が挙げられる。 Examples of the aromatic isocyanate compound include 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, and diphenylmethane-4. , 4′-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene and the like.
イソシアヌレート環変性体とは、一分子中に2個以上のイソシアネート基を独立して及び/又は多量化して有するポリイソシアネート系化合物であり、例えば、下記一般式(5)で表される。 The isocyanurate ring-modified product is a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups independently and / or in a large amount in one molecule, and is represented, for example, by the following general formula (5).
一般式(5)中、R11は、水素原子、−R12−SiMesX1 (3-s)、または炭素数1〜20のアルキルイソシアネート基を表し、R12は炭素数2〜6のアルキレン基を表し、1つ以上のR11が−R12−SiMesX1 (3-s)、または炭素数1〜20のアルキルイソシアネート基であり、sは0〜2の整数を表す。加水分解性基X1は炭素数1〜20のアルコキシ基であるのが好ましく、具体的なアルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、2−メトキシエトキシ基等が好ましく例示できる。 In General Formula (5), R 11 represents a hydrogen atom, —R 12 —SiMe s X 1 (3-s) , or an alkyl isocyanate group having 1 to 20 carbon atoms, and R 12 has 2 to 6 carbon atoms. Represents an alkylene group, and at least one R 11 is —R 12 —SiMe s X 1 (3-s) or an alkyl isocyanate group having 1 to 20 carbon atoms, and s represents an integer of 0 to 2. The hydrolyzable group X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a 2-methoxyethoxy group.
一般式(5)で表される化合物としては、イソシアネート化合物の3量体であって、イソシアヌレート環を有する化合物、又はイソシアヌレート環とイソシアネート基とを有する化合物が挙げられる。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネートを付加して得られるN,N’,N’’−トリ(1−イソシナアナートヘキシル)イソシアヌル酸や、大日本インキ化学工業(株)製のバーノックDN−950、DN−980、DN−902S、DN−990等のイソシアヌレート型ポリイソシアネート;トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、トリス−(トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート型シランカップリング剤が挙げられる。 As a compound represented by General formula (5), it is a trimer of an isocyanate compound, Comprising: The compound which has an isocyanurate ring, or the compound which has an isocyanurate ring and an isocyanate group is mentioned. Specifically, N, N ′, N ″ -tri (1-isocyananaatehexyl) isocyanuric acid obtained by adding hexamethylene diisocyanate or Vernock DN-950 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. , DN-980, DN-902S, DN-990 and other isocyanurate type polyisocyanates; isocyanurate type silane coupling agents such as tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and tris- (triethoxysilylpropyl) isocyanurate Is mentioned.
イソシアネート系シランカップリング剤としては、分子中にイソシアネート基と、ケイ素原子に結合した加水分解性基とを各々少なくとも1個有する化合物であれば特に限定されない。具体的なイソシアネート系シランカップリング剤としては、分子中に、イソシアネート基と、反応性を有する加水分解性基X1とを有する下記一般式(6)で表される化合物が挙げられる。
X1 (3-s)MesSi−R10−N=C=O・・・(6)
The isocyanate-based silane coupling agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one isocyanate group and one hydrolyzable group bonded to a silicon atom in the molecule. Specific examples of the isocyanate-based silane coupling agent include compounds represented by the following general formula (6) having an isocyanate group and a reactive hydrolyzable group X 1 in the molecule.
X 1 (3-s) Me s Si—R 10 —N═C═O (6)
一般式(6)中、R10はエチレン基またはプロピレン基を表し、sは0〜2の整数を表す。加水分解性基X1は炭素数1〜20のアルコキシ基であるのが好ましく、具体的なアルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、2−メトキシエトキシ基等が好ましく例示できる。 In General Formula (6), R 10 represents an ethylene group or a propylene group, and s represents an integer of 0 to 2. The hydrolyzable group X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a 2-methoxyethoxy group.
上記一般式(6)で表される具体的なイソシアネート系シランカップリング剤としては、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルジメトキシメチルシラン、3−イソシアネートプロピルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。 Specific isocyanate-based silane coupling agents represented by the general formula (6) include 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, 3-isocyanatepropyldimethoxymethylsilane, and 3-isocyanatepropyl. Examples include diethoxymethylsilane.
イソシアネート系化合物(C)は、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 An isocyanate type compound (C) may be used independently and may use 2 or more types together.
化合物(C)として、脂肪族イソシアネート化合物、脂環式イソシアネート化合物、芳香族イソシアネート化合物、および/又はイソシアヌレート型ポリイソシアネートを用いる場合は、イソシアネート基を2以上有するポリイソシアネート化合物を用いるのが好ましい。イソシアネート基の数は一分子中1個以上であるのがより好ましく、3個以下であるのが好ましく、2個以下であるのがより好ましい。 When using an aliphatic isocyanate compound, an alicyclic isocyanate compound, an aromatic isocyanate compound, and / or an isocyanurate type polyisocyanate as the compound (C), it is preferable to use a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. The number of isocyanate groups is more preferably 1 or more per molecule, preferably 3 or less, and more preferably 2 or less.
イソシアネート系化合物(C)の中でも、イソシアネート系シランカップリング剤、又は一分子中に2個以上のイソシアネート基を独立して及び/又は多量化して有するポリイソシアネート系化合物が好ましく用いられる。また、イソシアネート系化合物(C)が分子末端にイソシアネート基を有する場合には、硬化物のガスバリア性が一層高まる傾向にあるので好ましい。 Among the isocyanate compounds (C), an isocyanate silane coupling agent or a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups independently and / or in a large amount in one molecule is preferably used. Further, when the isocyanate compound (C) has an isocyanate group at the molecular end, it is preferable because the gas barrier property of the cured product tends to be further enhanced.
イソシアネート系化合物(C)の添加量としては、化合物(A)と一分子中にアルケニル基を2個以上有する化合物(B)の混合物100質量部に対して、0.001質量部以上、50質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.05質量部以上、30質量部以下であり、さらに好ましくは0.1質量部以上、30質量部以下である。添加量が少なすぎるとガスバリア性向上効果が得られ難くなる虞があり、一方添加量が多すぎると硬化物の物性に悪影響を及ぼす虞がある。 The addition amount of the isocyanate compound (C) is 0.001 part by mass or more and 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture of the compound (A) and the compound (B) having two or more alkenyl groups in one molecule. The amount is preferably 0.05 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. If the amount added is too small, the effect of improving the gas barrier properties may be difficult to obtain, whereas if the amount added is too large, the physical properties of the cured product may be adversely affected.
<(D)一分子中に1個以上のエポキシ基を有する化合物>
本発明のLED装置用封止剤は、(D)一分子中に1個以上のエポキシ基を有する化合物を含有してもよい。上記化合物(A)〜(C)に加えて化合物(D)を使用することで硬化物のガスバリア性を一層向上させることができる。
<(D) Compound having one or more epoxy groups in one molecule>
The encapsulant for LED device of the present invention may contain (D) a compound having one or more epoxy groups in one molecule. The gas barrier property of the cured product can be further improved by using the compound (D) in addition to the compounds (A) to (C).
化合物(D)は一分子中に1個以上のエポキシ基を有していれば特に制限は無く、例えば、ジグリシジルヘキサンジオール、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリオールのグリシジルエーテル又はポリオールのジグリシジルエーテル;フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの;ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル等)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(ビスフェノールFジグリシジルエーテル等)、ビスフェノールS型エポキシ樹脂及びアルキル置換ビスフェノール等のジグリシジルエーテル;ジグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート、及び、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸から誘導されるジカルボン酸ジグリシジルエステル(例えば1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジル等);ジアミノジフェニルメタン及びイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂;並びに脂環族エポキシ樹脂;(D1)アルケニル基とエポキシ基とを同一分子中に有する化合物と、(D2)一分子中に2個以上のSiH基を含有する化合物と、(D3)SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合を一分子中に2個以上含有する化合物とのヒドロシリル化反応生成物等が挙げられる。これらの中でも、上記化合物(A)、(B)との相溶性の観点からは、一分子中にエポキシ基とSiH基とを併せ持つ化合物が好ましい。 The compound (D) is not particularly limited as long as it has one or more epoxy groups in one molecule. For example, glycidyl polyol such as diglycidyl hexanediol, ethylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, etc. Diglycidyl ether of ether or polyol; epoxidized phenol and aldehyde novolac resin such as phenol novolac type epoxy resin and orthocresol novolac type epoxy resin; bisphenol A type epoxy resin (bisphenol A diglycidyl ether, etc.), Diglycidyl ethers such as bisphenol F type epoxy resins (bisphenol F diglycidyl ether, etc.), bisphenol S type epoxy resins and alkyl-substituted bisphenols; Dicarboxylic acid diglycidyl esters derived from nurate, triglycidyl isocyanurate and 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid or 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (eg 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid) Diglycidyl, etc.); glycidylamine type epoxy resins obtained by reaction of polyamines such as diaminodiphenylmethane and isocyanuric acid with epichlorohydrin; linear aliphatic epoxy resins obtained by oxidizing olefinic bonds with peracids such as peracetic acid; and fats Cyclic epoxy resin; (D1) a compound having an alkenyl group and an epoxy group in the same molecule; (D2) a compound containing two or more SiH groups in one molecule; and (D3) a reactivity with the SiH group. One carbon-carbon double bond having Hydrosilylation reaction products of a compound containing two or more in the child and the like. Among these, from the viewpoint of compatibility with the above compounds (A) and (B), a compound having both an epoxy group and a SiH group in one molecule is preferable.
一分子中にエポキシ基とSiH基とを併せ持つ化合物としては、例えば、(D1)アルケニル基とエポキシ基とを同一分子中に有する化合物と、(D2)一分子中に2個以上のSiH基を含有する化合物と、(D3)SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合を一分子中に2個以上含有する化合物とのヒドロシリル化反応生成物が挙げられる。 Examples of the compound having both an epoxy group and an SiH group in one molecule include (D1) a compound having an alkenyl group and an epoxy group in the same molecule, and (D2) two or more SiH groups in one molecule. The hydrosilylation reaction product of the compound to contain and the compound which contains 2 or more of carbon-carbon double bonds (D3) reactive with SiH group in 1 molecule is mentioned.
(D1)成分としては、アルケニル基とエポキシ基とを同一分子中に有する化合物であれば特に限定はされないが、例えば、ビニルシクロヘキセンオキシド、アリルグリシジルエーテル、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。 The component (D1) is not particularly limited as long as it is a compound having an alkenyl group and an epoxy group in the same molecule. For example, vinylcyclohexene oxide, allyl glycidyl ether, diallyl monoglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanate Examples include nurate.
(D2)成分としては、一分子中に2個以上のヒドロシリル基を有していれば特に制限はないが、最終的に得られる硬化物の透明性、耐熱性、耐候性の観点から、ヒドロシリル基を有するシロキサン化合物であることが好ましく、さらには、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンあるいはヒドロシリル基を有する直鎖状ポリシロキサンであることが好ましい。特に化合物(A)との相溶性からは環状シロキサンであることが好ましい。 The component (D2) is not particularly limited as long as it has two or more hydrosilyl groups in one molecule. From the viewpoint of transparency, heat resistance, and weather resistance of the finally obtained cured product, hydrosilyl It is preferably a siloxane compound having a group, and more preferably a cyclic siloxane having a hydrosilyl group or a linear polysiloxane having a hydrosilyl group. In particular, a cyclic siloxane is preferable from the viewpoint of compatibility with the compound (A).
具体的な(D2)成分としては上記(b)成分と同じものが挙げられる。なお、工業的入手性および反応性、あるいは、得られる硬化物の耐熱性、耐光性、強度等の観点からは、例えば、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンが好適に用いられる。 Specific examples of the component (D2) include the same components as the component (b). In addition, from the viewpoints of industrial availability and reactivity, or heat resistance, light resistance, strength, and the like of the resulting cured product, for example, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5, 7-tetramethylcyclotetrasiloxane is preferably used.
(D3)成分としては、SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合を一分子中に2個以上含有する化合物であれば特に制限はないが、例えば、上記(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物と同じものが使用でき、上記化合物(B)の中でも、(B2)成分が好ましく、イソシアヌレート環構造を有する一般式(4)で表される化合物がより好ましい。上記(D1)〜(D3)成分が反応したものの中でも、例えば、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(D2)のSiH基の一部が、アリルグリシジルエーテル(D1)及びトリアリルイソシアヌレート(D3)と反応したものが好ましい。 The component (D3) is not particularly limited as long as it is a compound containing two or more carbon-carbon double bonds having reactivity with the SiH group in one molecule. For example, the component (B) in one molecule The same compounds as those having two or more alkenyl groups can be used. Among the compounds (B), the component (B2) is preferable, and the compound represented by the general formula (4) having an isocyanurate ring structure is more preferable. . Among those obtained by reacting the components (D1) to (D3), for example, some of the SiH groups of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (D2) are allyl glycidyl ether (D1) and triallyl. What reacted with isocyanurate (D3) is preferable.
化合物(D)の合成方法は特に限定されないが、(D1)成分と(D2)成分とを反応させた後、(D3)成分を反応させてもよいし、(D2)成分と(D3)成分とを反応させた後、(D1)成分を反応させてもよいし、(D1)成分と(D3)成分とを共存させて(D2)成分を反応させてもよい。 Although the synthesis method of compound (D) is not particularly limited, (D3) component may be reacted after (D1) component and (D2) component are reacted, and (D2) component and (D3) component are reacted. Then, the component (D1) may be reacted, or the component (D2) may be reacted with the component (D2) in the coexistence of the component (D1) and the component (D3).
(D2)成分の使用量は、(D1)成分が有するアルケニル基1個当たり、(D2)成分に含まれるヒドロシリル基が2〜6個とするのが好ましく、より好ましくは3個〜5個であり、さらに好ましくは3個〜4個である。 The amount of component (D2) used is preferably 2 to 6 hydrosilyl groups in the component (D2), more preferably 3 to 5 per alkenyl group of the component (D1). Yes, more preferably 3-4.
(D3)成分の使用量は、(D3)成分の有するアルケニル基1個あたり、化合物(D2)に含まれるヒドロシリル基が2〜6個となる範囲で使用するのが好ましく、より好ましくは3〜5個であり、さらに好ましくは3〜4個である。 The amount of component (D3) used is preferably in the range of 2 to 6 hydrosilyl groups contained in compound (D2) per alkenyl group of component (D3), more preferably 3 to 3. The number is 5, more preferably 3 to 4.
化合物(D)の合成時に用いるヒドロシリル化触媒の添加量としては特に制限はないが、反応に用いる(D1)成分、(D3)成分のアルケニル基1モルに対して10-8〜10-1モルの範囲で用いるのがよい。好ましくは10-6〜10-2モルの範囲で用いるのがよい。ヒドロシリル化触媒が多いと、ヒドロシリル化触媒の種類によっては、短波長の光に吸収を示すため、硬化物の着色原因になったり、得られる硬化物の耐光性が低下する虞があり、また硬化物が発泡する虞もある。一方、ヒドロシリル化触媒が少ないと、反応が進まず、目的物が得られ難くなる虞がある。 Although there is no restriction | limiting in particular as the addition amount of the hydrosilylation catalyst used at the time of the synthesis | combination of a compound (D), 10 <-8 > -10 < -1 > mol with respect to 1 mol of alkenyl groups of (D1) component and (D3) component used for reaction. It is good to use in the range. Preferably, it is used in the range of 10 −6 to 10 −2 mol. If there are many hydrosilylation catalysts, depending on the type of hydrosilylation catalyst, it absorbs light with a short wavelength, which may cause coloring of the cured product or decrease the light resistance of the resulting cured product. There is also a risk that things will foam. On the other hand, when there are few hydrosilylation catalysts, there exists a possibility that reaction may not progress and it may become difficult to obtain a target object.
ヒドロシリル化反応の反応温度としては30℃〜400℃が好ましく、より好ましくは40℃〜250℃であり、さらに好ましくは45℃〜140℃である。温度が低すぎると反応が十分に進行し難くなる傾向があり、一方温度が高すぎると、ゲル化が生じ、ハンドリング性が悪化する虞がある。 The reaction temperature of the hydrosilylation reaction is preferably 30 ° C to 400 ° C, more preferably 40 ° C to 250 ° C, and further preferably 45 ° C to 140 ° C. If the temperature is too low, there is a tendency that the reaction does not proceed sufficiently. On the other hand, if the temperature is too high, gelation occurs and handling properties may be deteriorated.
このようにして得られた化合物は、(D1)成分及び(D3)成分のアルケニル基(炭素−炭素二重結合基)に(D2)成分のSiH基が付加した結合を有する。また、(D1)〜(D3)成分から得られる化合物(D)は一分子中に2個以上のSiH基を有することで、化合物(A)として用いることもできる。 The compound thus obtained has a bond in which the SiH group of the (D2) component is added to the alkenyl group (carbon-carbon double bond group) of the (D1) component and the (D3) component. Further, the compound (D) obtained from the components (D1) to (D3) can also be used as the compound (A) by having two or more SiH groups in one molecule.
化合物(D)の分子量は50〜3000であるのが好ましく、より好ましくは800〜2500であり、さらに好ましくは900〜2000である。この範囲を超える分子量のものは溶解性の観点から好ましくない。 It is preferable that the molecular weight of a compound (D) is 50-3000, More preferably, it is 800-2500, More preferably, it is 900-2000. A molecular weight exceeding this range is not preferable from the viewpoint of solubility.
化合物(D)の添加量としては、化合物(A)と一分子中にアルケニル基を2個以上有する化合物(B)の混合物100質量部に対して、1質量部以上、100質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以上、95質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以上、90質量部以下である。添加量が少なすぎると硬質化がおきる虞があり、一方添加量が多すぎると着色の虞がある。 The addition amount of the compound (D) is 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the mixture of the compound (A) and the compound (B) having two or more alkenyl groups in one molecule. It is preferably 5 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less. If the amount added is too small, there is a risk of hardening, while if the amount added is too large, there is a risk of coloring.
<ヒドロシリル化触媒>
本発明では、化合物(A)の合成、および、該化合物(A)を含有するLED装置用封止剤を硬化させる際に、ヒドロシリル化触媒を用いる。ヒドロシリル化触媒としては、ヒドロシリル化触媒として従来公知のものを用いることができ、特に制限はない。
<Hydrosilylation catalyst>
In the present invention, a hydrosilylation catalyst is used in synthesizing the compound (A) and curing the sealant for an LED device containing the compound (A). As the hydrosilylation catalyst, a conventionally known hydrosilylation catalyst can be used, and there is no particular limitation.
具体的なヒドロシリル化触媒としては、白金−オレフィン錯体、塩化白金酸、白金の単体、担体(アルミナ、シリカ、カーボンブラック等)に固体白金を担持させたもの、白金−ビニルシロキサン錯体(例えば、Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)n、Pt〔(MeViSiO)4〕m;白金−ホスフィン錯体、例えば、Pt(PPh3)4、Pt(PBu3)4;白金−ホスファイト錯体、例えば、Pt〔P(OPh)3〕4、Pt〔P(OBu)3〕4(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、Pt(acac)2、また、Ashbyらの米国特許第3159601及び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、並びにLamoreauxらの米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラート触媒も挙げられる。 Specific hydrosilylation catalysts include platinum-olefin complexes, chloroplatinic acid, platinum alone, a carrier (alumina, silica, carbon black, etc.) supported by solid platinum, platinum-vinylsiloxane complex (for example, Pt n (ViMe 2 SiOSiMe 2 Vi) n , Pt [(MeViSiO) 4 ] m ; platinum-phosphine complex such as Pt (PPh 3 ) 4 , Pt (PBu 3 ) 4 ; platinum-phosphite complex such as Pt [ P (OPh) 3 ] 4 , Pt [P (OBu) 3 ] 4 (wherein Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, Vi represents a vinyl group, Ph represents a phenyl group, and n and m represent an integer) ), Pt (acac) 2, also platinum described in U.S. Patent 3,159,601 and in Pat 3159662 of Ashby et al - hydrocarbon complex, and Lamorea Platinum alcoholate catalysts described in U.S. Patent No. in 3,220,972 Pat of x et also included.
また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/Al2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2・2H2O、NiCl2、TiCl4、等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用しても構わない。触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、Pt(acac)2等が好ましい。 Examples of catalysts other than platinum compounds include RhCl (PPh 3 ) 3 , RhCl 3 , Rh / Al 2 O 3 , RuCl 3 , IrCl 3 , FeCl 3 , AlCl 3 , PdCl 2 .2H 2 O, NiCl 2. , TiCl 4 , and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of catalytic activity, chloroplatinic acid, platinum-olefin complex, platinum-vinylsiloxane complex, Pt (acac) 2 and the like are preferable.
<硬化遅延剤>
硬化遅延剤は、本発明のLED装置用封止剤の保存安定性を改良あるいは、硬化過程でのヒドロシリル化反応の反応性を調整するための成分である。硬化遅延剤としては、ヒドロシリル化触媒による付加型硬化性組成物で用いられている公知のものが使用でき、具体的には脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられる。これらを単独使用、または2種以上併用してもよい。
<Curing retarder>
The curing retarder is a component for improving the storage stability of the sealant for an LED device of the present invention or adjusting the reactivity of the hydrosilylation reaction during the curing process. As the retarder, known compounds used in addition-type curable compositions with hydrosilylation catalysts can be used. Specifically, compounds containing aliphatic unsaturated bonds, organophosphorus compounds, organosulfur compounds, Nitrogen-containing compounds, tin compounds, organic peroxides and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、具体的には3−ヒドロキシ−3−メチル−1−ブチン、3−ヒドロキシ−3−フェニル−1−ブチン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノール等のプロパギルアルコール類、エン−イン化合物類、無水マレイン酸、マレイン酸ジメチル等のマレイン酸エステル類等が例示できる。 Specific examples of the compound containing an aliphatic unsaturated bond include 3-hydroxy-3-methyl-1-butyne, 3-hydroxy-3-phenyl-1-butyne, and 3,5-dimethyl-1-hexyne- Examples include propargyl alcohols such as 3-ol and 1-ethynyl-1-cyclohexanol, ene-yne compounds, maleic acid esters such as maleic anhydride and dimethyl maleate, and the like.
有機リン化合物としては、具体的にはトリオルガノフォスフィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフォン類、トリオルガノフォスファイト類等が例示できる。 Specific examples of the organophosphorus compound include triorganophosphine, diorganophosphine, organophosphon, and triorganophosphite.
有機イオウ化合物としては、具体的にはオルガノメルカプタン類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、ベンゾチアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイド等が例示できる。 Specific examples of the organic sulfur compound include organomercaptans, diorganosulfides, hydrogen sulfide, benzothiazole, thiazole, benzothiazole disulfide, and the like.
窒素含有化合物としては、具体的にはN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン、2,2’−ビピリジン等が例示できる。 Specific examples of nitrogen-containing compounds include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dibutylethylenediamine, and N, N-dibutyl. -1,3-propanediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine, N, N-dibutyl-1,4-butanediamine, 2,2 Examples include '-bipyridine.
スズ系化合物としては、具体的にはハロゲン化第一スズ2水和物、カルボン酸第一スズ等が例示できる。 Specific examples of tin compounds include stannous halide dihydrate, stannous carboxylate, and the like.
有機過酸化物としては、具体的にはジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、過安息香酸t−ブチル等が例示されうる。これらのうち、マレイン酸ジメチル、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノールが、特に好ましい硬化遅延剤として例示できる。これらの硬化遅延剤は単独で使用してもよく、2種類以上組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the organic peroxide include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl perbenzoate. Of these, dimethyl maleate, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, and 1-ethynyl-1-cyclohexanol can be exemplified as particularly preferred curing retarders. These curing retarders may be used alone or in combination of two or more.
硬化遅延剤の添加量は、特に限定はされないが、ヒドロシリル化触媒1モルに対して10-1〜103モルの範囲で用いるのが好ましく、1〜100モルの範囲で用いるのがより好ましい。 The addition amount of the curing retarder is not particularly limited, but is preferably used in the range of 10 −1 to 10 3 mol, more preferably in the range of 1 to 100 mol, per 1 mol of the hydrosilylation catalyst.
<蛍光体>
本発明のLED装置用封止剤は、従来公知の蛍光体であればいずれの蛍光体とも組み合わせて使用することができる。本発明のLED装置用封止剤と組み合わせることのできる蛍光体としては、特に限定されないが、例えば、YAG系蛍光体、LuAG系蛍光体、TAG系蛍光体、BOS系蛍光体、オルトシリケートアルカリ土類系蛍光体、α−サイアロン系蛍光体、β−サイアロン系蛍光体、CASN系蛍光体、SCASN系蛍光体、ニトリドおよびオキシニトリド系蛍光体等が挙げられる。蛍光体は1種または2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。
<Phosphor>
The sealant for an LED device of the present invention can be used in combination with any phosphor as long as it is a conventionally known phosphor. The phosphor that can be combined with the sealant for LED device of the present invention is not particularly limited. For example, YAG phosphor, LuAG phosphor, TAG phosphor, BOS phosphor, orthosilicate alkaline earth. And the like phosphors, α-sialon phosphors, β-sialon phosphors, CASN phosphors, SCASN phosphors, nitrides and oxynitride phosphors. One type or two or more types of phosphors can be used in any ratio and combination.
本発明者等も今のところ詳しい理由までは把握できていないが、これらの蛍光体の中でも、YAG系蛍光体、β−サイアロン系蛍光体をLED装置用封止剤と共に使用する場合には、蛍光体の経時劣化を抑制できるので好ましい。 Although the present inventors have not grasped the detailed reason so far, among these phosphors, when using a YAG phosphor and a β-sialon phosphor together with a sealant for an LED device, This is preferable because deterioration over time of the phosphor can be suppressed.
蛍光体の使用量には特に制限は無く、LED装置が必要とする発光色を得るために任意の量を使用することができるが、あえて例示するならば、LED装置用封止剤中に好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下である。蛍光体の使用量が少ないと、蛍光体による波長変換が不十分となり、目的とする発光色が得られなくなる場合があり、蛍光体の使用量が多いと、封止剤のハンドリング性が低下したり、光学的な干渉作用により蛍光体の利用効率が低くなったりする可能性がある。 There is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of fluorescent substance, Although arbitrary amounts can be used in order to obtain the luminescent color which an LED device requires, if it dares to illustrate, it is preferable in the sealing agent for LED devices. Is 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, further preferably 2% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 35% by mass or less. . If the amount of phosphor used is small, wavelength conversion by the phosphor may be insufficient, and the target emission color may not be obtained. If the amount of phosphor used is large, the handling properties of the sealant will be reduced. Or the use efficiency of the phosphor may be lowered due to optical interference.
<その他の添加剤>
本発明のLED装置用封止剤は、必要に応じてLED装置用封止剤の硬化物と基材との接着性を向上させる接着付与剤を含んでいてもよい。接着性付与剤としては、特に制限はないが、分子中に有機基と反応性のある官能基と加水分解性のケイ素基を各々少なくとも1個有するシランカップリング剤が好ましい例として挙げられる。有機基と反応性のある基としては、取扱い性の点からエポキシ基、メタクリル基、アクリル基、ビニル基、カルバメート基から選ばれる少なくとも1個の官能基が好ましく、硬化性及び接着性の点から、エポキシ基、メタクリル基、アクリル基が特に好ましい。加水分解性のケイ素基としては取扱い性の点からアルコキシシリル基が好ましく、反応性の点からメトキシシリル基、エトキシシリル基が特に好ましい。
<Other additives>
The sealing agent for LED devices of this invention may contain the adhesion imparting agent which improves the adhesiveness of the hardened | cured material of the sealing agent for LED devices, and a base material as needed. Although there is no restriction | limiting in particular as an adhesive provision agent, The silane coupling agent which has at least 1 each of the functional group reactive with an organic group and a hydrolyzable silicon group in a molecule | numerator is mentioned as a preferable example. The group reactive with the organic group is preferably at least one functional group selected from an epoxy group, a methacryl group, an acrylic group, a vinyl group, and a carbamate group from the viewpoint of handleability, and from the viewpoint of curability and adhesiveness. An epoxy group, a methacryl group, and an acrylic group are particularly preferable. As the hydrolyzable silicon group, an alkoxysilyl group is preferable from the viewpoint of handleability, and a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group are particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
好ましいシランカップリング剤としては、具体的には3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン等のエポキシ官能基を有するアルコキシシラン類:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン等のメタクリル基あるいはアクリル基を有するアルコキシシラン類が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。 Specific preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldisilane. Ethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- Alkoxysilanes having an epoxy functional group such as (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldiethoxysilane: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysila Alkoxysilanes having a methacrylic group or an acrylic group such as 3-acryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤の添加量としては、化合物(A)と化合物(B)の混合物100質量部に対して、0.05〜30質量部であることが好ましく、さらに好ましくは、0.1〜10質量部である。添加量が少ないと接着性改良効果が表れず、添加量が多いと硬化物の物性に悪影響を及ぼす場合がある。 As addition amount of a silane coupling agent, it is preferable that it is 0.05-30 mass parts with respect to 100 mass parts of mixtures of a compound (A) and a compound (B), More preferably, it is 0.1-10. Part by mass. If the addition amount is small, the effect of improving the adhesiveness does not appear, and if the addition amount is large, the properties of the cured product may be adversely affected.
本発明においては、接着性付与剤の効果を高めるために、公知の接着性促進剤を用いることができる。接着性促進剤としては、エポキシ含有化合物、エポキシ樹脂、ボロン酸エステル化合物、有機アルミニウム化合物、有機チタン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the present invention, a known adhesion promoter can be used to enhance the effect of the adhesion promoter. Adhesion promoters include, but are not limited to, epoxy-containing compounds, epoxy resins, boronic ester compounds, organoaluminum compounds, and organotitanium compounds.
また、本発明のLED装置用封止剤は、必要に応じて無機フィラーを添加することができる。無機フィラーを用いることにより、得られる成形体の強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性、光の反射率、難燃性、耐火性、およびガスバリア性等の諸物性を改善することができる。 Moreover, the sealing agent for LED devices of this invention can add an inorganic filler as needed. By using an inorganic filler, the strength, hardness, elastic modulus, thermal expansion coefficient, thermal conductivity, heat dissipation, electrical characteristics, light reflectance, flame retardancy, fire resistance, gas barrier properties, etc. of the molded product obtained Various physical properties can be improved.
無機フィラーは、無機物もしくは無機物を含む化合物であれば特に限定されないが、具体的に例えば、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカ系無機フィラー、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。 The inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic substance or a compound containing an inorganic substance. Specifically, for example, quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, ultrafine powder amorphous silica, etc. Silica-based inorganic filler, alumina, zircon, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, glass fiber, glass flake, alumina fiber, carbon fiber, mica, graphite, carbon black, Examples thereof include ferrite, graphite, diatomaceous earth, white clay, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, manganese carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, calcium silicate, inorganic balloon, and silver powder. These may be used alone or in combination of two or more.
無機フィラーは、適宜表面処理をほどこしてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられるが、特に限定されるものではない。 The inorganic filler may be appropriately subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a silane coupling agent, and the like, but are not particularly limited.
無機フィラーの形状としては、破砕状、片状、球状、棒状等、各種用いることができる。無機フィラーの平均粒径や粒径分布は、特に限定されるものではないが、ガスバリア性の観点から、平均粒径が0.005〜50μmであることが好ましく、さらには0.01〜20μmであることがより好ましい。同様に、BET比表面積についても、特に限定されるものでないが、ガスバリア性の観点から、70m2/g以上であることが好ましく、100m2/g以上であることがより好ましく、さらに200m2/g以上であることが特に好ましい。 As the shape of the inorganic filler, various types such as a crushed shape, a piece shape, a spherical shape, and a rod shape can be used. The average particle size and particle size distribution of the inorganic filler are not particularly limited, but from the viewpoint of gas barrier properties, the average particle size is preferably 0.005 to 50 μm, more preferably 0.01 to 20 μm. More preferably. Similarly, the BET specific surface area, although not particularly limited, from the viewpoint of gas barrier properties, it is preferably 70m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, further 200 meters 2 / It is especially preferable that it is g or more.
無機フィラーの添加量は特に限定されないが、化合物(A)と化合物(B)の混合物100質量部に対して、1〜1000質量部とするのが好ましく、より好ましくは3〜500質量部、さらに好ましくは5〜300質量部である。無機フィラーの添加量が多いと、流動性が悪くなる場合があり、無機フィラーの添加量が少ないと、所望の物性が得られない場合がある。 Although the addition amount of an inorganic filler is not specifically limited, It is preferable to set it as 1-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of mixtures of a compound (A) and a compound (B), More preferably, it is 3-500 mass parts, Furthermore, Preferably it is 5-300 mass parts. When the amount of the inorganic filler added is large, the fluidity may be deteriorated, and when the amount of the inorganic filler added is small, desired physical properties may not be obtained.
無機フィラーの混合の順序としては、特に限定されないが、貯蔵安定性が良好になりやすいという点においては、化合物(B)と無機フィラーとの混合物に、化合物(A)を混合する方法が望ましい。また、反応成分である化合物(A)、化合物(B)がよく混合され安定した成形物が得られやすいという点においては、化合物(A)と化合物(B)とを混合したものに、無機フィラーを混合することが好ましい。 The order of mixing the inorganic filler is not particularly limited, but a method of mixing the compound (A) with the mixture of the compound (B) and the inorganic filler is desirable in that the storage stability tends to be good. In addition, the compound (A) and the compound (B), which are reaction components, are mixed well and a stable molded product is easily obtained. Are preferably mixed.
<LED装置用封止剤>
本発明のLED装置用封止剤は、一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)、一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物(B)及びイソシアネート系化合物(C)に、必要に応じて、ヒドロシリル化触媒、硬化遅延剤及び蛍光体を加えることにより得ることができる。本発明のLED装置用封止剤は、液状樹脂組成物として取り扱うことが可能である。液状樹脂組成物とすることにより、型、パッケージ、基板等に、注入あるいは塗布して硬化させることで、型等に発光素子を封止することができる。本発明のLED装置用封止剤は優れたガスバリア性を有する硬化物を与えるため、酸素系ガスや硫黄系ガスの硬化物内の透過が抑制され、電極やリードフレーム、LED素子と電極等とをつなぐボンディングワイヤ、場合によっては反射板といったLED素子と同時に封止されるLED装置の構成材料の腐食が抑制される結果、光度や全光束の低下が抑制され、高い輝度を維持できるLED装置の提供が可能となる。
<LED device sealant>
The sealant for an LED device of the present invention comprises a compound (A) having two or more SiH groups in one molecule, a compound (B) having two or more alkenyl groups in one molecule, and an isocyanate compound (C ) Can be obtained by adding a hydrosilylation catalyst, a curing retarder and a phosphor as necessary. The sealant for an LED device of the present invention can be handled as a liquid resin composition. By using a liquid resin composition, a light emitting element can be sealed in a mold or the like by being injected or applied to a mold, a package, a substrate, or the like and cured. Since the sealant for an LED device of the present invention provides a cured product having excellent gas barrier properties, permeation of the oxygen-based gas or sulfur-based gas in the cured product is suppressed, and an electrode, a lead frame, an LED element and an electrode, etc. As a result of suppressing the corrosion of the constituent material of the LED device which is sealed simultaneously with the LED element such as the LED element such as a reflector, the decrease in luminous intensity and total luminous flux is suppressed, and the LED device capable of maintaining high luminance can be maintained. Provision is possible.
LED装置用封止剤を硬化させる際の条件は特に限定されないが、硬化温度は好ましくは30℃〜400℃であり、より好ましくは50℃〜250℃である。硬化温度が高くなり過ぎると、得られる硬化物に外観不良が生じる虞があり、一方硬化温度が低すぎると硬化が不十分となる虞がある。また、2段階以上の温度条件を組み合わせて硬化させてもよい。具体的には、70℃、120℃、150℃の様に段階的に硬化温度を引き上げていくことで、良好な硬化物を得ることができるので好ましい。 The conditions for curing the LED device sealant are not particularly limited, but the curing temperature is preferably 30 ° C to 400 ° C, more preferably 50 ° C to 250 ° C. If the curing temperature is too high, the resulting cured product may be defective in appearance, whereas if the curing temperature is too low, curing may be insufficient. Moreover, you may make it harden | cure combining the temperature conditions of two or more steps. Specifically, it is preferable to raise the curing temperature stepwise such as 70 ° C., 120 ° C., and 150 ° C. because a good cured product can be obtained.
硬化時間は硬化温度、用いるヒドロシリル化触媒の量及び反応性基の量、その他LED装置用封止剤に含まれる成分に応じて適宜決定することができるが、あえて例示すれば、1分〜12時間とするのが好ましく、より好ましくは10分〜8時間硬化反応を行うことにより、良好な硬化物が得やすくなる。 The curing time can be appropriately determined according to the curing temperature, the amount of hydrosilylation catalyst used and the amount of reactive groups, and other components contained in the LED device sealant. It is preferable to set the time, and more preferably, a cured product is easily obtained by performing the curing reaction for 10 minutes to 8 hours.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り「%」は「質量%」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention. In the following, “%” means “mass%” unless otherwise specified.
(重量平均分子量)
合成した反応物の重量平均分子量は、東ソー製 HLC−8220GPC(カラム:TSKgel SuperHZM−N(4本)+同HZ1000(1本) 内径4.6mm×15cm、溶媒:トルエン、流速:0.35ml/min)を用い、標準ポリスチレン換算法により測定した。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight of the synthesized reaction product was HLC-8220GPC (column: TSKgel SuperHZM-N (4) + HZ1000 (1), inner diameter 4.6 mm × 15 cm, inner diameter 4.6 mm × 15 cm, solvent: toluene, flow rate: 0.35 ml / min), and measured by a standard polystyrene conversion method.
(多面体構造ポリシロキサン単位の分析)
多面体構造ポリシロキサン単位の分析は、VARIAN社製INOVAAS600を使用し、29Si−NMRにより測定した。多面体構造ポリシロキサン単位を含有する場合はシャープなピークが見られる。
(Analysis of polyhedral polysiloxane units)
Analysis of polyhedral polysiloxane units was performed by 29 Si-NMR using INOVAAS600 manufactured by VARIAN. When polyhedral polysiloxane units are contained, sharp peaks are observed.
(SiH価)
下記製造例で得られた化合物とジブロモエタンの混合物を重クロロホルムに溶解させた試料についてNMR測定(バリアン・テクノロジーズ・ジャパン・リミテッド製、300MHz NMR)を行い、得られた積分値を下記計算式(1)に代入してSiH価を算出した。
SiH価(mol/kg)=[化合物のSiH基に帰属されるピークの積分値]/[ジブロモエタンのメチル基に帰属されるピークの積分値]×4×[混合物中のジブロモエタン重量]/[ジブロモエタンの分子量]/[混合物中の化合物重量] (1)
(SiH value)
NMR measurement (300 MHz NMR, manufactured by Varian Technologies Japan Limited) was performed on a sample obtained by dissolving a mixture of the compound obtained in the following production example and dibromoethane in deuterated chloroform, and the obtained integral value was calculated by the following formula ( Substituting into 1), the SiH value was calculated.
SiH value (mol / kg) = [integral value of peak attributed to SiH group of compound] / [integral value of peak attributed to methyl group of dibromoethane] × 4 × [weight of dibromoethane in mixture] / [Molecular weight of dibromoethane] / [weight of compound in mixture] (1)
(製造例1)
48%コリン水溶液(トリメチル−2ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液)1262gにテトラエトキシシラン1083gを加え、室温で2時間激しく攪拌した。反応系内が発熱し、均一溶液になった段階で、攪拌を緩め、さらに12時間反応させた。次に、固形物が生成した反応系内にメタノール1000mLを加え、均一溶液とした。ジメチルビニルクロロシラン716g、トリメチルシリクロリド516gおよびヘキサン1942mLの溶液を激しく攪拌しながら、ここに上記メタノール溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、1時間反応させた後、有機層を抽出、濃縮することにより、固形物を得た。この生成した固形物をメタノール中で激しく攪拌することにより洗浄し、ろ別することにより、Si原子16個と、ビニル基4個を有するアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であるテトラキス(ビニルジメチルシロキシ)テトラキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサン(Fw=1178.2)を白色固体として601g得た。
(Production Example 1)
To 1262 g of a 48% choline aqueous solution (trimethyl-2hydroxyethylammonium hydroxide aqueous solution), 1083 g of tetraethoxysilane was added and stirred vigorously at room temperature for 2 hours. When the reaction system generated heat and became a homogeneous solution, the stirring was loosened and the reaction was further continued for 12 hours. Next, 1000 mL of methanol was added to the reaction system in which the solid was generated to obtain a uniform solution. The methanol solution was slowly added dropwise thereto while vigorously stirring a solution of 716 g of dimethylvinylchlorosilane, 516 g of trimethylsilyl chloride and 1942 mL of hexane. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted for 1 hour, and then the organic layer was extracted and concentrated to obtain a solid. The resulting solid was washed by vigorous stirring in methanol and filtered to obtain tetrakis (vinyldimethyl), which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound having 16 Si atoms and 4 vinyl groups. 601 g of siloxy) tetrakis (trimethylsiloxy) octasilsesquioxane (Fw = 1178.2) was obtained as a white solid.
(製造例2)
製造例1で得られたアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であるテトラキス(ビニルジメチルシロキシ)テトラキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサン100gと、ビニルジフェニルメチルシラン105.1g(使用した1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンのヒドロシリル基1個に対し、アルケニル基0.34個となる量)をトルエン420gに溶解させ、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)18.6μLを加えた。このようにして得られた溶液を、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン81.7g(使用したテトラキス(ビニルジメチルシロキシ)テトラキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサンのアルケニル基1個に対し、ヒドロシリル基4個となる量)とトルエン81.7gの溶液にゆっくりと滴下し、105℃で2時間反応させた。反応終了後、エチニルシクロヘキサノール35.5μL、マレイン酸ジメチル8.2μLを加え、トルエンを留去することにより、液状の多面体構造ポリシロキサン変性体280.1g(SiH価1.80mol/kg)を得た。
(Production Example 2)
100 g of tetrakis (vinyldimethylsiloxy) tetrakis (trimethylsiloxy) octasilsesquioxane, which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound obtained in Production Example 1, and 105.1 g of vinyldiphenylmethylsilane (1,3 used) , 5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane is dissolved in 420 g of toluene in an amount of 0.34 alkenyl groups per one hydrosilyl group. 18.6 μL of a xylene solution of a complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3 wt% as platinum, manufactured by Umicore Precious Metals Japan, Pt-VTSC-3X) was added. The solution thus obtained was mixed with 81.7 g of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (tetrakis (vinyldimethylsiloxy) tetrakis (trimethyl used). Siloxy) An amount of 4 hydrosilyl groups per 1 alkenyl group of octasilsesquioxane) was slowly added dropwise to a solution of 81.7 g of toluene and reacted at 105 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 35.5 μL of ethynylcyclohexanol and 8.2 μL of dimethyl maleate were added, and toluene was distilled off to obtain 280.1 g (SiH value 1.80 mol / kg) of a modified liquid polyhedral polysiloxane. It was.
(製造例3)
2Lオートクレーブにトルエン720g、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン240gを入れ、気相部を窒素で置換した後、ジャケット温50℃で加熱、攪拌した。アリルグリシジルエーテル171g、トルエン171g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.049gの混合液を90分かけて滴下した。滴下終了後にジャケット温を60℃に上げて40分反応、1H−NMRでアリル基の反応率が95%以上であることを確認した。
(Production Example 3)
Into a 2 L autoclave, 720 g of toluene and 240 g of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane were added, and the gas phase was replaced with nitrogen. Heated and stirred. A mixed solution of 171 g of allyl glycidyl ether, 171 g of toluene and 0.049 g of a xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum) was added dropwise over 90 minutes. After completion of dropping, the jacket temperature was raised to 60 ° C. for 40 minutes, and 1 H-NMR confirmed that the reaction rate of allyl group was 95% or more.
ここにトリアリルイソシアヌレート17g、トルエン17gの混合液を滴下した後、ジャケット温を105℃に上げて、さらにトリアリルイソシアヌレート66g、トルエン66g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)0.033gの混合液を30分かけて滴下した。滴下終了から4時間後に1H−NMRでアリル基の反応率が95%以上であることを確認し、冷却により反応を終了した。1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンの未反応率は0.8%だった。 A mixed liquid of 17 g of triallyl isocyanurate and 17 g of toluene was added dropwise thereto, the jacket temperature was raised to 105 ° C., and 66 g of triallyl isocyanurate, 66 g of toluene and a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum). ) 0.033 g of the mixture was added dropwise over 30 minutes. Four hours after the completion of the dropwise addition, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the allyl group was 95% or more, and the reaction was terminated by cooling. The unreacted rate of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane was 0.8%.
未反応の1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンとトルエンとアリルグリシジルエーテルの副生物(アリルグリシジルエーテルのビニル基の内転移物(シス体およびトランス体))の合計が5,000ppm以下となるまで減圧留去し、無色透明の液体を得た。1H−NMRの測定によりこのものは1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンのSiH基の一部がアリルグリシジルエーテル及びトリアリルイソシアヌレートと反応したものであることがわかった。 By-product of unreacted 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and toluene and allyl glycidyl ether (internal transfer of vinyl group of allyl glycidyl ether (cis And the trans isomer)) were distilled off under reduced pressure until the total amount became 5,000 ppm or less to obtain a colorless and transparent liquid. As a result of 1 H-NMR measurement, some of the SiH groups of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane are allyl glycidyl ether and triallyl isocyanurate. It turned out that it was what reacted.
(配合例1)
製造例2で得られた多面体構造ポリシロキサン変性体6.91gと製造例3で得られたトリアリルイソシアネート変性体2.37gに、1,5−ジビニル−3,3−ジフェニル−1,1,5,5−テトラメチルトリシロキサン2.64gを加えて撹拌した後、Thinky社製あわとり練太郎(登録商標)ARV−310を用いて真空撹拌3分を行うことで、有機変性された多面体構造ポリシロキサンを含有する硬化性組成物を作製した。
(Formulation example 1)
To 6.91 g of the polyhedral polysiloxane modified product obtained in Production Example 2 and 2.37 g of the triallyl isocyanate modified product obtained in Production Example 3, 1,5-divinyl-3,3-diphenyl-1,1, 2.64 g of 5,5-tetramethyltrisiloxane was added and stirred, and then the mixture was subjected to vacuum stirring for 3 minutes using Thinky Awatori Netaro (registered trademark) ARV-310, thereby organically modified polyhedral structure A curable composition containing polysiloxane was prepared.
(実施例1〜4)
配合例1で得られた硬化性組成物に対して、表1に記載のイソシアネート系化合物を0.065g加えて攪拌し、さらに、インテマティックス社製蛍光体(品番:N−YAG4454EL)1.14gを加えてThinky社製あわとり練太郎(登録商標)ARV−310を用いて真空撹拌3分を行った。別途、ジェネライツ社製12mil×13mil角 青色LEDチップ(品番:B1213AAA0 S46B/C−19/20)を、金ワイヤーと信越化学工業社製ダイボンド剤KER−3000を用い、MAPタイプのパッケージに実装した。ここに得られた組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×5時間熱硬化させた。
(Examples 1-4)
To the curable composition obtained in Formulation Example 1, 0.065 g of the isocyanate compound shown in Table 1 was added and stirred. Further, a phosphor manufactured by Intematix (product number: N-YAG4454EL) 14 g was added, and vacuum stirring was performed for 3 minutes using Awatori Nertaro (registered trademark) ARV-310 manufactured by Thinky. Separately, a 12 mil × 13 mil square blue LED chip (product number: B1213AAA0 S46B / C-19 / 20) manufactured by Genelights was mounted on a MAP type package using a gold wire and a die bond agent KER-3000 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The composition obtained here was poured and heat-cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 5 hours.
得られた評価サンプルを、大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、その発光色の輝度を測定し、測定したサンプル500個の発光色の輝度の平均値を算出した。 Using the total luminous flux measurement (φ300 mm) system (product number: HM-0930) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the obtained evaluation sample was made to emit light when energized under the conditions of a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds. The luminance of the luminescent color was measured, and the average value of the luminance of the luminescent color of 500 samples measured was calculated.
この後、このサンプルを、フロー式ガス腐食試験機(ファクトケイ製KG130S)内に入れ、40℃、80%RH、硫化水素3ppmの条件下で、96時間、硫化水素暴露試験を行った。試験後、再度大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、発光色の輝度を測定し、測定したサンプル500個の発光色の輝度の平均値を算出した。下記式(2)よりで試験前後の輝度維持率を比較した。結果を表1に示す。
輝度維持率(%) =(試験後の輝度)/(試験前の輝度)×100 (2)
Thereafter, this sample was put in a flow type gas corrosion tester (Fact Kay KG130S), and a hydrogen sulfide exposure test was conducted for 96 hours under conditions of 40 ° C., 80% RH, and 3 ppm of hydrogen sulfide. After the test, again using the Otsuka Electronics total luminous flux measurement (φ300mm) system (Part No .: HM-0930), electricity was emitted under the conditions of a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds. Was measured, and the average value of the luminance of the luminescent color of 500 measured samples was calculated. The luminance maintenance rate before and after the test was compared by the following formula (2). The results are shown in Table 1.
Luminance maintenance rate (%) = (Brightness after test) / (Brightness before test) x 100 (2)
(比較例1〜4)
配合例1で得られた硬化性組成物に対して、表2に記載の化合物を0.065g加えて攪拌し、さらに、インテマティックス社製蛍光体(品番:N−YAG4454EL)1.14gを加えてThinky社製あわとり練太郎(登録商標)ARV−310を用いて真空撹拌を3分行った。別途、ジェネライツ社製12mil×13mil角 青色LEDチップ(品番:B1213AAA0 S46B/C−19/20)を、金ワイヤーと信越化学社製ダイボンド剤KER−3000を用い、MAPタイプのパッケージに実装した。ここに得られた組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×5時間熱硬化させた。
(Comparative Examples 1-4)
To the curable composition obtained in Formulation Example 1, 0.065 g of the compound shown in Table 2 was added and stirred. Further, 1.14 g of a phosphor (product number: N-YAG4454EL) manufactured by Intematix Co., Ltd. was added. In addition, vacuum stirring was performed for 3 minutes using Awatori Nertaro (registered trademark) ARV-310 manufactured by Thinky. Separately, a 12 mil × 13 mil square blue LED chip (product number: B1213AAA0 S46B / C-19 / 20) manufactured by Genelights was mounted on a MAP type package using a gold wire and a die bond agent KER-3000 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The composition obtained here was poured and heat-cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 5 hours.
得られた評価サンプルを、大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、その発光色の輝度を測定し、測定したサンプル500個の発光色の輝度の平均値を算出した。 Using the total luminous flux measurement (φ300 mm) system (product number: HM-0930) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the obtained evaluation sample was made to emit light when energized under the conditions of a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds. The luminance of the luminescent color was measured, and the average value of the luminance of the luminescent color of 500 samples measured was calculated.
この後、このサンプルを、フロー式ガス腐食試験機(ファクトケイ製KG130S)内に入れ、40℃、80%RH、硫化水素3ppmの条件下で、96時間、硫化水素暴露試験を行った。試験後、再度大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、その発光色の輝度を測定し、測定したサンプル500個の発光色の輝度の平均値を算出した。上記式(2)より、測定したサンプル500個の発光色の輝度の平均値を算出した。結果を表2に示す。 Thereafter, this sample was put in a flow type gas corrosion tester (Fact Kay KG130S), and a hydrogen sulfide exposure test was conducted for 96 hours under conditions of 40 ° C., 80% RH, and 3 ppm of hydrogen sulfide. After the test, again using the total luminous flux measurement (φ300mm) system (product number: HM-0930) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., electricity was emitted under the conditions of a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds. The luminance was measured, and the average value of the luminance of the luminescent color of 500 measured samples was calculated. From the above equation (2), the average value of the luminance of the luminescent color of 500 samples measured was calculated. The results are shown in Table 2.
表1に示すように、イソシアネート系化合物(C)を含む実施例1〜4のLED装置用封止剤を用いた場合には、ガス腐食試験後も高い輝度維持率を有していた。これに対して、イソシアネート系化合物(C)を含まない比較例1〜4のLED装置用封止剤を用いた場合には、ガス腐食試験後には輝度は試験前の約80%にまで輝度が低下した。 As shown in Table 1, when the sealants for LED devices of Examples 1 to 4 containing the isocyanate compound (C) were used, they had a high luminance maintenance rate even after the gas corrosion test. On the other hand, when the sealants for LED devices of Comparative Examples 1 to 4 that do not contain an isocyanate compound (C) are used, the luminance is about 80% before the test after the gas corrosion test. Declined.
以上の結果より、一分子中に2個以上のSiH基を有する化合物(A)と、一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物(B)と、イソシアネート系化合物(C)とを必須成分とするLED装置用封止剤は優れたガスバリア性を有する硬化物を与えるものであることが分かる。 From the above results, the compound (A) having two or more SiH groups in one molecule, the compound (B) having two or more alkenyl groups in one molecule, and an isocyanate compound (C) are essential. It turns out that the sealing agent for LED devices made into a component gives the hardened | cured material which has the outstanding gas barrier property.
Claims (12)
(B)一分子中に2個以上のアルケニル基を有する化合物、
(C)イソシアネート系化合物
を必須成分として含むLED装置用封止剤。 (A) a compound having two or more SiH groups in one molecule;
(B) a compound having two or more alkenyl groups in one molecule;
(C) A sealant for an LED device containing an isocyanate compound as an essential component.
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(一般式中、a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aはアルケニル基;R1はアルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基を表す)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物である請求項5〜8のいずれか1項に記載のLED装置用封止剤。 The polyhedral polysiloxane compound (a) containing an alkenyl group has the general formula
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(In the general formula, a + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom; Represents an alkyl group, an aryl group, or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane)
The encapsulant for an LED device according to claim 5, which is a polyhedral polysiloxane compound containing an alkenyl group composed of a siloxane unit represented by the formula:
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