JP2012052203A - Method for preventing corrosion of metallic layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は金属層の腐食防止方法に関する。 The present invention relates to a method for preventing corrosion of a metal layer.
従来シリコーン樹脂はシーラント等に使用されている(特許文献1、2)。
しかしながら、シリコーン樹脂は耐熱性に優れるもののエポキシ樹脂等と比較して気体透過性が高いため、シリコーン樹脂で封止またはコーティングされた銀製(銀メッキを含む。)の部材を有する機器(例えば半導体発光装置のような照明装置)を硫化水素雰囲気下に置いた場合、シリコーン樹脂が空気中の硫化水素などの腐蝕性ガスを透過させて銀が経時で変色し、その結果、機器の輝度が低下する場合がある。
通常銀の経時的な変色に対する対策として、シリコーン樹脂とガスバリア性が高い樹脂を共重合させる手段が開示されている。(特許文献3)。
Conventionally, silicone resins have been used in sealants and the like (Patent Documents 1 and 2).
However, although silicone resin is excellent in heat resistance, it has higher gas permeability than epoxy resin and the like, and therefore, a device (for example, semiconductor light emitting device) having a silver (including silver plating) member sealed or coated with silicone resin. When a lighting device such as a device is placed in a hydrogen sulfide atmosphere, the silicone resin permeates a corrosive gas such as hydrogen sulfide in the air, causing silver to discolor over time, resulting in a decrease in the brightness of the device. There is a case.
As a measure against discoloration of silver over time, means for copolymerizing a silicone resin and a resin having a high gas barrier property is disclosed. (Patent Document 3).
しかしながら、シリコーン樹脂とガスバリア性の高い樹脂を共重合させても銀の経時的な変色を抑制するのは不十分であった。 However, even when a silicone resin and a resin having a high gas barrier property are copolymerized, it has been insufficient to suppress silver discoloration over time.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物を含有するシリコーン樹脂組成物が、非共有電子対を有する(例えば、硫化水素、アミン類)を捕捉し、金属の腐食を防止すること(例えば、耐硫化性を発現させて銀の変色を抑える。)を見出してし、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、金属層の耐硫化性を優れたものとし、金属層の腐食(例えば銀の変色)を抑制することができる金属層の腐食防止方法を次のとおり提供する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a silicone resin composition containing a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium has an unshared electron pair. The present invention was completed by discovering (for example, hydrogen sulfide, amines) and preventing corrosion of metals (for example, exhibiting resistance to sulfur to suppress discoloration of silver).
That is, the present invention provides a method for preventing corrosion of a metal layer that can improve the sulfidation resistance of the metal layer and suppress corrosion of the metal layer (for example, discoloration of silver) as follows.
1. 第11族の金属から得られる金属層を、
(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂層で覆い、
前記金属層の腐食を防止する、金属層の腐食防止方法。
2. 前記金属化合物が、下記式(1)で表される金属カルボン酸塩または金属錯体および下記式(2)で表される金属錯体からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1に記載の、金属層の腐食防止方法。
M(−O−CO−R1)n (1)
[式(1)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R1がヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基である。]
M(R2COCHCOR3)n (2)
[式(2)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R2、R3は同一または異なる、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18のアルコキシ基である。]
3. 前記金属化合物の量が、前記オルガノシロキサン100質量部に対して、0.01〜5質量部である上記1または2に記載の金属層の腐食防止方法。
4. 前記反応性官能基が、シラノール基、アルコキシシリル基、ビニル基、ヒドロシリル基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、ポリエーテル基、カルボキシル基、カルビノール基、アミノ基、メルカプト基およびフェノール基からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1〜3のいずれかに記載の金属層の腐食防止方法。
5. 前記第11族の金属が、銅、銀および金からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1〜4のいずれかに記載の、金属層の腐食防止方法。
1. A metal layer obtained from a Group 11 metal,
(A) A silicone resin composition comprising an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. Cover with a silicone resin layer obtained from
A method for preventing corrosion of a metal layer, which prevents corrosion of the metal layer.
2. 2. The metal compound according to the above 1, wherein the metal compound is at least one selected from the group consisting of a metal carboxylate or metal complex represented by the following formula (1) and a metal complex represented by the following formula (2): A method for preventing corrosion of metal layers.
M (—O—CO—R 1 ) n (1)
[In the formula (1), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. When M is nickel or gallium, n is 3, and when M is copper, n is 2 or 3. R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom. ]
M (R 2 COCHCOR 3 ) n (2)
[In formula (2), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium, n is 3 when M is nickel or gallium, and n is 2 or 3 when M is copper. And R 2 and R 3 are the same or different, a C 1-18 hydrocarbon group which may contain a hetero atom, and a C 1-18 alkoxy group. ]
3. The method for preventing corrosion of a metal layer according to 1 or 2, wherein the amount of the metal compound is 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organosiloxane.
4). The reactive functional group comprises a silanol group, an alkoxysilyl group, a vinyl group, a hydrosilyl group, an epoxy group, a (meth) acryloyl group, a polyether group, a carboxyl group, a carbinol group, an amino group, a mercapto group, and a phenol group. 4. The method for preventing corrosion of a metal layer according to any one of 1 to 3, which is at least one selected from the group.
5). 5. The method for preventing corrosion of a metal layer according to any one of 1 to 4 above, wherein the Group 11 metal is at least one selected from the group consisting of copper, silver and gold.
また、本発明は、耐硫化性、透明性に優れるシリコーン樹脂組成物、これを用いる積層体および半導体発光装置を次のとおり提供する。
6. 第11族の金属から得られる金属層と、
(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサン100質量部と、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂層とを有し、耐硫化性を有する積層体。
7. 前記金属層と前記シリコーン樹脂層との間に半導体発光素子を有する上記6に記載の積層体。
8. 半導体発光素子と、凹部を有する枠体と、封止材とを有し、
前記半導体発光素子は前記凹部の底部に配置され、
前記枠体は前記凹部の側面および/または底面に第11族の金属から得られるリフレクタを備え、
前記封止材は前記半導体発光素子および前記リフレクタを封止し、
前記封止材が、(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られ、
耐硫化性を有する半導体発光装置。
9. (A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有し、第11族の金属から得られるリフレクタおよび半導体発光素子を封止するために使用され、耐硫化性を有するシリコーン樹脂組成物。
本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物および積層体は耐硫化性、透明性に優れる。
本願明細書に記載の半導体発光装置は耐硫化性、透明性に優れ、優れた輝度を維持することができる。
In addition, the present invention provides a silicone resin composition excellent in sulfidation resistance and transparency, a laminate using the same, and a semiconductor light emitting device as follows.
6). A metal layer obtained from a Group 11 metal;
(A) Silicone containing 100 parts by mass of an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium The laminated body which has a silicone resin layer obtained from a resin composition, and has sulfidation resistance.
7). 7. The laminate according to 6 above, having a semiconductor light emitting element between the metal layer and the silicone resin layer.
8). A semiconductor light emitting element, a frame having a recess, and a sealing material;
The semiconductor light emitting device is disposed at the bottom of the recess,
The frame includes a reflector obtained from a Group 11 metal on the side and / or bottom of the recess,
The sealing material seals the semiconductor light emitting element and the reflector,
The encapsulant is (A) an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule, and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. Obtained from a silicone resin composition containing,
A semiconductor light emitting device having resistance to sulfuration.
9. (A) an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule, and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium, A silicone resin composition that is used for sealing reflectors and semiconductor light-emitting devices obtained from these metals and that has resistance to sulfidation.
The silicone resin composition and laminate described in the present specification are excellent in sulfidation resistance and transparency.
The semiconductor light emitting device described in this specification has excellent resistance to sulfidation and transparency, and can maintain excellent luminance.
本発明の金属層の腐食防止方法によれば、金属層の耐硫化性を優れたものとし、金属層の腐食(例えば変色)を抑制することができる。 According to the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention, the metal layer can be excellent in sulfidation resistance, and corrosion (for example, discoloration) of the metal layer can be suppressed.
以下、本発明の金属層の腐食防止方法、積層体、半導体発光装置およびシリコーン樹脂組成物について詳細に説明する。 Hereinafter, the method for preventing corrosion of a metal layer, a laminate, a semiconductor light emitting device and a silicone resin composition of the present invention will be described in detail.
まず、本発明の金属層の腐食防止方法について説明する。
本発明の金属層の腐食防止方法は、
第11族の金属から得られる金属層を、
(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂層で覆い、
前記金属層の腐食を防止する、金属層の腐食防止方法である。
First, the method for preventing corrosion of a metal layer according to the present invention will be described.
The method for preventing corrosion of a metal layer according to the present invention includes:
A metal layer obtained from a Group 11 metal,
(A) A silicone resin composition comprising an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. Cover with a silicone resin layer obtained from
This is a method for preventing corrosion of a metal layer, which prevents corrosion of the metal layer.
本願発明者らは、シリコーン樹脂層に含まれる、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物が、空気に含まれる腐蝕性ガスを捕捉して金属の耐腐蝕性(例えば、耐硫化性、耐アミン性)を維持することを見出した。本発明において、シリコーン樹脂層がニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物を含有することによって、シリコーン樹脂層はその硬度を硬くしなくても十分な耐腐蝕性(特に耐硫化性)を有する。
本発明において、シリコーン樹脂層は外気と金属層との間にあって、空気がシリコーン樹脂層を透過するのに伴い、空気中の腐蝕性ガス(例えば、硫化水素、アミン類のような非共有電子対を有するガス)をシリコーン樹脂層中のニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物がキャッチして、腐蝕性ガスが金属層を腐食(例えば、変色)することを防止することができると本願発明者は考える。
なお上記メカニズムは本願発明者の推測であり、仮にメカニズムが上記以外のものであっても本発明の範囲内である。
The inventors of the present application provide a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium contained in the silicone resin layer, trapping the corrosive gas contained in the air, and preventing the corrosion resistance of the metal ( For example, it has been found that sulfidation resistance and amine resistance are maintained. In the present invention, the silicone resin layer contains a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper, and gallium, so that the silicone resin layer has sufficient corrosion resistance even if its hardness is not increased ( In particular, it has sulfidation resistance.
In the present invention, the silicone resin layer is between the outside air and the metal layer, and corrosive gases in the air (for example, unshared electron pairs such as hydrogen sulfide and amines) as the air permeates the silicone resin layer. Gas) having a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium in the silicone resin layer to catch the corrosive gas from corrosion (for example, discoloration) of the metal layer. This inventor thinks that it can do.
In addition, the said mechanism is a presumption of this inventor, and even if a mechanism is a thing other than the above, it is in the scope of the present invention.
本発明の金属層の腐食防止方法に使用されるシリコーン樹脂組成物は、(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有する。
なお、本発明の金属層の腐食防止方法に使用されるシリコーン樹脂組成物は、本願明細書に記載の積層体、本願明細書に記載の半導体発光装置に使用されるものと同じである。また、本発明の金属層の腐食防止方法に使用されるシリコーン樹脂組成物は、本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物と同じである。
The silicone resin composition used in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention comprises (A) an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule, and (B) nickel, copper and gallium. And a metal compound having at least one selected from the group.
The silicone resin composition used in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention is the same as that used in the laminate described in this specification and the semiconductor light-emitting device described in this specification. The silicone resin composition used in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention is the same as the silicone resin composition described in the present specification.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)に含有されるオルガノシロキサンは1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有し、シロキサン結合[(−Si−O−)n、nは2以上の整数。]を有するポリシロキサン化合物であれば特に制限されない。例えば、シリコーンオリゴマー、シリコーン樹脂、オルガノポリシロキサン、ジオルガノポリシロキサンが挙げられる。 The organosiloxane contained in the silicone resin composition (the silicone resin composition described in the present specification) has at least one reactive functional group in one molecule, and has a siloxane bond [(—Si—O—) n. , N is an integer of 2 or more. If it is a polysiloxane compound which has], it will not restrict | limit in particular. For example, silicone oligomer, silicone resin, organopolysiloxane, and diorganopolysiloxane can be used.
オルガノシロキサンが有する炭化水素基は特に制限されない。例えば、フェニル基のような芳香族基;アルキル基;アルケニル基が挙げられる。
オルガノシロキサンの主鎖は直鎖、分岐のいずれであってもよい。
反応性官能基は、シラノール基、アルコキシシリル基、ビニル基、ヒドロシリル基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、ポリエーテル基、カルボキシル基、カルビノール基、アミノ基、メルカプト基およびフェノール基からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
オルガノシロキサンは、例えば、下記式(3)で表されるものが挙げられる。
The hydrocarbon group which organosiloxane has is not particularly limited. Examples thereof include an aromatic group such as a phenyl group; an alkyl group; and an alkenyl group.
The main chain of the organosiloxane may be either linear or branched.
The reactive functional group is a group consisting of silanol group, alkoxysilyl group, vinyl group, hydrosilyl group, epoxy group, (meth) acryloyl group, polyether group, carboxyl group, carbinol group, amino group, mercapto group and phenol group. It is preferably at least one selected from the group consisting of
Examples of the organosiloxane include those represented by the following formula (3).
X1−SiR4 2−O−[SiR4 2−O]n−SiR4 2−X2 (3)
(式中、R4は同一または異なり、炭素原子数1〜18のアルキル基またはアリール基を示し、X1、X2はそれぞれ独立に反応性官能基を示し、nは1以上の整数である。)
X 1 —SiR 4 2 —O— [SiR 4 2 —O] n —SiR 4 2 —X 2 (3)
Wherein R 4 is the same or different and represents an alkyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, X 1 and X 2 each independently represent a reactive functional group, and n is an integer of 1 or more. .)
式(3)中、R4で表される炭素原子数1〜18のアルキル基は鎖状(直鎖状、分岐状を含む。)、環状(シクロアルキル基)、これらの組み合わせを含む。R4で表される炭素原子数1〜18のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基のような鎖状のアルキル基;シクロペンチル等基、シクロヘキシル基のようなシクロアルキル基が挙げられる。R4で表されるアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。このうち、R4で表される基はメチル基またはフェニル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。R4は同一でも異なっていてもよい。
また、式(3)中、nはオルガノシロキサンの重量平均分子量に対応する数値とすることができる。作業性、耐クラック性に優れるという観点から、nは10〜15,000の整数であるのが好ましい。
In formula (3), the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 4 includes a chain (including a straight chain and a branched chain), a cyclic (cycloalkyl group), and a combination thereof. Examples of the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 4 include chain groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, and tert-butyl group. An alkyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group represented by R 4 include a phenyl group and a naphthyl group. Of these, the group represented by R 4 is preferably a methyl group or a phenyl group, and more preferably a methyl group. R 4 may be the same or different.
Moreover, in Formula (3), n can be made into the numerical value corresponding to the weight average molecular weight of organosiloxane. From the viewpoint of excellent workability and crack resistance, n is preferably an integer of 10 to 15,000.
オルガノシロキサンはその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
オルガノシロキサンの分子量は、耐熱着色安定性に優れ、硬化時間、可使時間が適切な長さとなり硬化性に優れ、硬化物物性に優れるという観点から、1,000〜1,000,000であるのが好ましく、6,000〜100,000であるのがより好ましい。なお、本発明において、オルガノシロキサンの分子量は、クロロホルムを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の重量平均分子量であるものとする。
The organosiloxane is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.
The molecular weight of the organosiloxane is 1,000 to 1,000,000 from the viewpoints of excellent heat-resistant coloring stability, appropriate curing time and pot life, excellent curability, and excellent cured product properties. Of 6,000 to 100,000 is more preferable. In the present invention, the molecular weight of the organosiloxane is a weight average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a solvent.
オルガノシロキサンは、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
オルガノシロキサンを2種以上組み合わせる場合、2種以上のオルガノシロキサンは互いに同じ反応性官能基を有してもよいし、異なる反応性官能基を有してもよい。
また、ある1種類の反応性官能基を有するオルガノシロキサンに対して、その反応性官能基と反応し、硬化剤として働く反応性官能基を有するオルガノシロキサンを組み合わせることができる。例えば、エポキシ基含有オルガノシロキサンと、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、カルビノール基、メルカプト基、カルボキシル基およびフェノール基から選ばれる反応性官能基を少なくとも1分子中に1つ以上有するオルガノシロキサンとの組み合わせ;(メタ)アクリロイル基含有オルガノシロキサンと、メルカプト基含有オルガノシロキサンとの組み合わせ;ビニル基含有オルガノシロキサンとヒドロシリル基含有オルガノシロキサンが挙げられる。
The organosiloxanes can be used alone or in combination of two or more.
When combining 2 or more types of organosiloxane, 2 or more types of organosiloxane may have the same reactive functional group mutually, and may have a different reactive functional group.
In addition, an organosiloxane having a reactive functional group that reacts with the reactive functional group and acts as a curing agent can be combined with an organosiloxane having one kind of reactive functional group. For example, an epoxy group-containing organosiloxane and an organosiloxane having at least one reactive functional group selected from (meth) acryloyl group, amino group, carbinol group, mercapto group, carboxyl group and phenol group in one molecule A combination of (meth) acryloyl group-containing organosiloxane and mercapto group-containing organosiloxane; vinyl group-containing organosiloxane and hydrosilyl group-containing organosiloxane.
ある1種類の反応性官能基を有するオルガノシロキサンに対して、その反応性官能基と反応し、硬化剤として働く反応性官能基を有するオルガノシロキサンを組み合わせる場合、硬化剤として働く反応性官能基を有するオルガノシロキサンの量は、その反応性官能基が、ある1種類の反応性官能基を有するオルガノシロキサンが有する反応性官能基に対して、0.1〜10当量となる量とすることができる。 When an organosiloxane having a reactive functional group is combined with an organosiloxane having a reactive functional group that reacts with the reactive functional group and acts as a curing agent, the reactive functional group that acts as a curing agent is The amount of the organosiloxane possessed can be such that the reactive functional group is 0.1 to 10 equivalents relative to the reactive functional group possessed by the organosiloxane having one kind of reactive functional group. .
シリコーン樹脂組成物はさらに反応性官能基を有するシラン化合物を含有することができる。シリコーン樹脂組成物がさらに含有することができるシラン化合物は、ケイ素原子を1個有し、ケイ素原子に直接または有機基を介して官能性官能基が結合する化合物であれば特に制限されない。1個のシラン化合物が有する反応性官能基は1〜4個である。1個のシラン化合物が反応性官能基以外に有することができる炭化水素基は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状、脂環式を含む。)、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基は酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。反応性官能基はオルガノシロキサンが有する反応性官能基と同義である。シラン化合物としては例えば、アルキルアルコキシシラン;テトラアルコキシシラン;ヒドロキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン、(メタ)アクリルシラン、ビニルシランのようなシランカップリング剤が挙げられる。 The silicone resin composition can further contain a silane compound having a reactive functional group. The silane compound that can be further contained in the silicone resin composition is not particularly limited as long as it is a compound having one silicon atom and having a functional functional group bonded to the silicon atom directly or via an organic group. One silane compound has 1 to 4 reactive functional groups. The hydrocarbon group that one silane compound can have in addition to the reactive functional group is not particularly limited. For example, an aliphatic hydrocarbon group (including linear, branched, and alicyclic), an aromatic hydrocarbon group, and a combination thereof can be given. The hydrocarbon group can have a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom. A reactive functional group is synonymous with the reactive functional group which organosiloxane has. Examples of the silane compound include alkyl alkoxy silanes; tetraalkoxy silanes; silane coupling agents such as hydroxy silane, amino silane, mercapto silane, (meth) acryl silane, and vinyl silane.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)に含有される金属化合物について以下に説明する。
本発明において、金属化合物は、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を有する化合物である。金属化合物は、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属を含む化合物であれば特に制限されない。例えば、塩;錯体;アルコラート;酸化物が挙げられる。なかでも、耐硫化性により優れるという観点から、例えば、炭素原子や酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有する金属化合物であるのが好ましく、金属カルボン酸塩および/または金属錯体であるのがより好ましい。
The metal compound contained in the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) will be described below.
In the present invention, the metal compound is a compound having at least one metal selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. The metal compound is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one metal selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. For example, salt; complex; alcoholate; oxide. Among these, from the viewpoint of being superior in resistance to sulfidation, for example, a metal compound having a hetero atom such as a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom is preferable, and a metal carboxylate and / or a metal complex is preferable. More preferably.
金属カルボン酸塩は金属と有機カルボン酸とから形成される塩であれば特に制限されない。金属錯体は金属と配位子とから形成されるキレート化合物であれば特に制限されない。
金属化合物としては、例えば、下記式(1)で表される金属カルボン酸塩または金属錯体、式(2)で表される金属錯体が挙げられる。
The metal carboxylate is not particularly limited as long as it is a salt formed from a metal and an organic carboxylic acid. The metal complex is not particularly limited as long as it is a chelate compound formed from a metal and a ligand.
Examples of the metal compound include a metal carboxylate or metal complex represented by the following formula (1) and a metal complex represented by the formula (2).
M(−O−CO−R1)n (1)
[式(1)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R1がヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基である。]
M (—O—CO—R 1 ) n (1)
[In the formula (1), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. When M is nickel or gallium, n is 3, and when M is copper, n is 2 or 3. R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom. ]
炭素数1〜18の炭化水素基としては、例えば、アルキル基;ビニル基、アリル基のような不飽和の脂肪族炭化水素基;アリール基が挙げられる。炭素数1〜18のアルキル基、アリール基は上記と同義である。炭素数1〜18の炭化水素基は酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を含んでもよい。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include alkyl groups; unsaturated aliphatic hydrocarbon groups such as vinyl groups and allyl groups; and aryl groups. A C1-C18 alkyl group and an aryl group are synonymous with the above. The hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms may contain a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
M(R2COCHCOR3)n (2)
[式(2)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R2、R3は同一または異なる、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18のアルコキシ基である。]
炭素数1〜18の1価の炭化水素基としては例えば炭素数1〜18のアルキル基、アリール基が挙げられる。炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、ヘテロ原子は上記と同義である。
アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。
M (R 2 COCHCOR 3 ) n (2)
[In formula (2), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium, n is 3 when M is nickel or gallium, and n is 2 or 3 when M is copper. And R 2 and R 3 are the same or different, a C 1-18 hydrocarbon group which may contain a hetero atom, and a C 1-18 alkoxy group. ]
Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and an aryl group. A C1-C18 alkyl group, an aryl group, and a hetero atom are synonymous with the above.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
式(1)が金属塩の場合金属塩は詳細には下記式(1−1)で表すことができる。式(1)が金属錯体である場合金属錯体は詳細には下記式(1−2)で表すことができる。
式(2)で表される金属錯体は詳細には下記式(2−1)で表すことができる。
式中のM、n、R1〜R3は上記と同義である。
When Formula (1) is a metal salt, the metal salt can be represented in detail by the following Formula (1-1). When Formula (1) is a metal complex, the metal complex can be represented in detail by the following Formula (1-2).
The metal complex represented by the formula (2) can be represented in detail by the following formula (2-1).
M, n, and R 1 to R 3 in the formula are as defined above.
ニッケル化合物としては、例えば、ニッケルアセテート、ニッケル2−エチルヘキサノエート、ニッケルオクトエート、ニッケルネオデカネート、ニッケルアセチルアセテート、ニッケル(メタ)アクリレート、ニッケルサリチレート等のカルボン酸塩;トリ(アセチルアセトナート)ニッケル錯体、ニッケル(II)ヘキサフルオロペンタンジオネート、ニッケル(II)2,2,6,6−テトラメチル-3-5−ヘプタンジオネート、ニッケル(II)トリフルオロペンタンジオネートのような錯体が挙げられる。 Examples of the nickel compound include carboxylates such as nickel acetate, nickel 2-ethylhexanoate, nickel octoate, nickel neodecanate, nickel acetyl acetate, nickel (meth) acrylate, nickel salicylate; Acetonato) nickel complex, nickel (II) hexafluoropentanedionate, nickel (II) 2,2,6,6-tetramethyl-3-5-heptanedionate, nickel (II) trifluoropentanedionate Complex.
銅化合物としては、例えば、銅アセテート、銅2−エチルヘキサノエート、銅オクトエート、銅ネオデカネート、銅アセチルアセテート、銅(メタ)アクリレート、銅サリチレート等のカルボン酸塩;ジ(アセチルアセトナート)銅錯体、トリ(アセチルアセトナート)銅錯体、銅(II)アリロキシエトキシトリフルオロアセトアセテート、銅(II)ベンゾイルアセトネート、銅(II)ベンゾイルトリフルオロアセトネート、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオネトート、銅(II)エチルアセトアセテート、6,6,7,7,8,8,8−ヘプタフルオロ−2,2−ジメチル−3,5−オクタンジオネート、銅(I)ヘキサフルオロペンタンジオネート−2ブチレン錯体、銅(I)ヘキサフルオロペンタンジオネートビニルトリメチルシラン錯体のような錯体、銅(II)エトキシド、銅(II)メトキシエトキシエトキシド、銅(II)ジメチルアミノエトキシドのようなアルコキシドが挙げられる。 Examples of copper compounds include carboxylates such as copper acetate, copper 2-ethylhexanoate, copper octoate, copper neodecanate, copper acetyl acetate, copper (meth) acrylate, copper salicylate; di (acetylacetonate) copper complex , Tri (acetylacetonato) copper complex, copper (II) allyloxyethoxytrifluoroacetoacetate, copper (II) benzoylacetonate, copper (II) benzoyltrifluoroacetonate, 1,3-diphenyl-1,3- Propanedionate, copper (II) ethyl acetoacetate, 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate, copper (I) hexafluoro Pentandionate-2 butylene complex, copper (I) hexafluoropentanedionate vinyl Complexes such as Rimechirushiran complex, copper (II) ethoxide, copper (II) methoxyethoxy ethoxide, alkoxides such as copper (II) dimethylamino ethoxide.
ガリウム化合物としては、例えば、ガリウムアセテート、ガリウム2−エチルヘキサノエート、ガリウムオクトエート、ガリウムネオデカネート、ガリウムアセチルアセテート、ガリウム(メタ)アクリレート、ガリウムサリチレート等のカルボン酸塩;トリ(アセチルアセトナート)ガリウム錯体のような錯体、ガリウムエトキシド、ガリウムイソプロポキシドのようなアルコキシドが挙げられる。 Examples of the gallium compound include carboxylic acid salts such as gallium acetate, gallium 2-ethylhexanoate, gallium octoate, gallium neodecanate, gallium acetyl acetate, gallium (meth) acrylate, and gallium salicylate; Acetonato) gallium complexes, gallium ethoxide, alkoxides such as gallium isopropoxide.
金属化合物は、耐硫化性により優れるという観点から、式(1)で表される金属カルボン酸塩または金属錯体および式(2)で表される金属錯体からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましく、トリ(アセチルアセトナート)ニッケル錯体、ジ(アセチルアセトナート)銅錯体、トリ(アセチルアセトナート)銅錯体、トリ(アセチルアセトナート)ガリウム錯体、ジアセチルアセトナート銅錯体がより好ましい。
金属化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
オルガノシロキサンと金属化合物との組み合わせは、耐硫化性により優れるという観点から、オルガノシロキサンと銅を有する金属化合物との組み合わせであるのが好ましい。
The metal compound is at least one selected from the group consisting of the metal carboxylate or metal complex represented by the formula (1) and the metal complex represented by the formula (2) from the viewpoint of being superior in resistance to sulfidation. Of these, tri (acetylacetonato) nickel complex, di (acetylacetonato) copper complex, tri (acetylacetonato) copper complex, tri (acetylacetonato) gallium complex, and diacetylacetonatocopper complex are more preferred.
A metal compound can be used individually or in combination of 2 types or more, respectively.
The combination of the organosiloxane and the metal compound is preferably a combination of the organosiloxane and the metal compound having copper from the viewpoint of being superior in sulfur resistance.
金属化合物の量は耐硫化性により優れ、透明性に優れるという観点から、オルガノシロキサン100質量部に対して0.01〜5質量部であるのが好ましく、0.1〜0.5質量部であるのがより好ましい。 The amount of the metal compound is preferably 0.01 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organosiloxane, from the viewpoint of being excellent in sulfidation resistance and excellent in transparency. More preferably.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)はさらに硬化剤を含有することができる。硬化剤は特に制限されない。オルガノシロキサンが有する反応性官能基の種類に応じて適宜選択することができる。
硬化剤としては、例えば、ポリアミン化合物、ポリアミド化合物、ジシアンジアミド、酸無水物、カルボン酸化合物、フェノール樹脂が挙げられる。具体的には例えば、エポキシ基含有オルガノシロキサン用の硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミン、ダイマー酸変性エチレンジアミン、N−エチルアミノピペラジン、イソホロンジアミン等の脂肪族アミン類;メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェノルスルホン、4,4’−ジアミノジフェノルメタン、4,4’−ジアミノジフェノルエーテル等の芳香族アミン類;メルカプトプロピオン酸エステル、エポキシ樹脂の末端メルカプト化合物等のメルカプタン類;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA、テトラクロロビスフェノールA、テトラフルオロビスフェノールA、ビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4−(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチリデン)ビスフェノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールAノボラック、臭素化フェノールノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラック等のフェノール樹脂類;前記フェノール樹脂類の芳香環を水素化したポリオール類;ポリアゼライン酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物等の脂環式酸無水物類;無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類及びその塩類、上記脂肪族アミン類、芳香族アミン類、及び/又はイミダゾール類とエポキシ樹脂との反応により得られるアミンアダクト類;アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジン類;ジメチルベンジルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ−7−エン等の第3級アミン類;トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類;ジシアンジアミド;トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等の有機ボラン類等が挙げられる。
The silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) can further contain a curing agent. The curing agent is not particularly limited. It can select suitably according to the kind of reactive functional group which organosiloxane has.
Examples of the curing agent include polyamine compounds, polyamide compounds, dicyandiamide, acid anhydrides, carboxylic acid compounds, and phenol resins. Specific examples of curing agents for epoxy group-containing organosiloxanes include aliphatic amines such as ethylenediamine, triethylenepentamine, hexamethylenediamine, dimer acid-modified ethylenediamine, N-ethylaminopiperazine, and isophoronediamine. ; Metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenolsulfone, 4,4′-diaminodiphenolmethane, 4,4′-diaminodiphenol ether, etc. Aromatic amines; mercaptans such as mercaptopropionic acid esters and terminal mercapto compounds of epoxy resins; bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol AD, tetramethylbisphenol S, tetrabromobisphenol A, tetrachlorobisphenol A, tetrafluorobisphenol A, biphenol, dihydroxynaphthalene, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 4, 4- (1- (4- (1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethylidene) bisphenol, phenol novolak, cresol novolak, bisphenol A novolak, brominated phenol novolak, brominated bisphenol A novolak, etc. Phenol resins in which aromatic rings of the phenol resins are hydrogenated; polyazeline acid anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydride Phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl- Alicyclic acid anhydrides such as norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride; aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride; 2-methylimidazole, 2-ethyl Imidazoles such as -4-methylimidazole and 2-phenylimidazole and salts thereof, amine adducts obtained by reaction of the above aliphatic amines, aromatic amines, and / or imidazoles with epoxy resins; adipic acid dihydrazide Hydrazines such as dimethylbenzylamine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undeca Tertiary amines 7-ene and the like; organic phosphines such as triphenylphosphine; dicyandiamide; tris (pentafluorophenyl) organic boranes borane and the like.
上記化合物を、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、カルビノール基、メルカプト基、カルボキシル基およびフェノール基から選ばれる反応性官能基を少なくとも1分子中に1つ以上有するオルガノシロキサンの硬化剤として使用することができる。 Curing agent for organosiloxane having at least one reactive functional group selected from the group consisting of epoxy group, (meth) acryloyl group, amino group, carbinol group, mercapto group, carboxyl group and phenol group in one molecule. Can be used as
硬化剤(オルガノシロキサンを硬化剤として使用する場合はその合計量)の量は、硬化性、接着性に優れるという観点から、オルガノシロキサンが有する反応性官能基に対して硬化剤が有する官能基が0.1〜10当量となる量とすることができる。 From the viewpoint of excellent curability and adhesiveness, the amount of the curing agent (the total amount when the organosiloxane is used as the curing agent) is the functional group that the curing agent has relative to the reactive functional group that the organosiloxane has. The amount can be 0.1 to 10 equivalents.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)はさらに触媒を含有することができる。触媒は特に制限されない。オルガノシロキサンが有する反応性官能基の種類に応じて適宜選択することができる。触媒としては例えば、縮合触媒、ヒドロシリル化触媒、ルイス酸、ルイス塩基等が挙げられる。
反応性官能基が例えばビニル基とヒドロシリル基との組み合わせの場合付加型硬化触媒を使用することができる。付加型硬化触媒は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。具体的には例えばヒドロシリル化触媒等が挙げられる。
反応性官能基がシラノール基、アルコキシシリル基、メルカプト基、フェノール基である場合、縮合触媒を使用することができる。
シリコーン樹脂組成物がさらに含有することができる縮合触媒は加水分解性基含有シリル基やシラノール基を加水分解、縮合させることができるものであれば特に制限されない。例えば、スズ、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウム、バリウム、セリウム等のランタノイド金属等の金属を含む金属化合物やホウ素化合物が挙げられる。なかでも、耐硫化性により優れ、透明性、表面硬化性に優れるという観点から、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物およびスズ化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。縮合触媒として、例えば、ジルコニウム化合物またはハフニウム化合物と、スズ化合物との組み合わせが挙げられる。また金属化合物としては例えば、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、金属アルキル化合物が挙げられる。
The silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) may further contain a catalyst. The catalyst is not particularly limited. It can select suitably according to the kind of reactive functional group which organosiloxane has. Examples of the catalyst include a condensation catalyst, a hydrosilylation catalyst, a Lewis acid, and a Lewis base.
For example, when the reactive functional group is a combination of a vinyl group and a hydrosilyl group, an addition-type curing catalyst can be used. The addition type curing catalyst is not particularly limited. For example, a conventionally well-known thing is mentioned. Specific examples include hydrosilylation catalysts.
When the reactive functional group is a silanol group, an alkoxysilyl group, a mercapto group, or a phenol group, a condensation catalyst can be used.
The condensation catalyst that can be further contained in the silicone resin composition is not particularly limited as long as it can hydrolyze and condense a hydrolyzable group-containing silyl group or silanol group. For example, a metal compound or a boron compound containing a metal such as a lanthanoid metal such as tin, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, calcium, barium, or cerium can be given. Especially, it is preferable that it is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a zirconium compound, a hafnium compound, and a tin compound from a viewpoint that it is excellent by sulfidation resistance, and is excellent in transparency and surface curability. Examples of the condensation catalyst include a combination of a zirconium compound or a hafnium compound and a tin compound. Examples of the metal compound include a metal alkoxide compound, a metal chelate compound, and a metal alkyl compound.
ジルコニウム化合物としては例えば下記式(I)で表されるジルコニウム金属塩が挙げられる。
(式中、n=1〜3の整数であり、R1はそれぞれ炭素原子数1〜16の炭化水素基であり、R2はそれぞれ炭素原子数1〜18の炭化水素基である。)
式(I)においてnが2以上である場合複数のR1は同じでも異なっていてもよい。また、nが1〜2である場合複数のR2は同じでも異なっていてもよい。
式(I)で表されるジルコニウム金属塩において、R1としての炭化水素基はその炭素原子数が1〜16である。R1において炭素原子数は、耐硫化性により優れ、透明性、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性(例えば硬化性シリコーン樹脂に対する相溶性)に優れるという観点から、3〜16であるのが好ましく、4〜16であるのがより好ましい。
R1における炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基は直鎖状でも分岐していてもよい。炭化水素基は不飽和結合を有することができる。炭化水素基は例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。
R1は、透明性、耐硫化性により優れ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、環状構造を有するのが好ましい。R1が有することができる環状構造としては、例えば、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。R1は環状構造のほかに例えば脂肪族炭化水素基を有することができる。また、R1における炭化水素基は、耐熱着色安定性、薄膜硬化性により優れ、相溶性に優れるという観点から、脂環式炭化水素基、脂肪族炭化水素基であるのが好ましい。
Examples of the zirconium compound include a zirconium metal salt represented by the following formula (I).
(In the formula, n is an integer of 1 to 3, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.)
In the formula (I), when n is 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different. Further, a plurality of R 2 when n is 1-2 may be the same or different.
In the zirconium metal salt represented by the formula (I), the hydrocarbon group as R 1 has 1 to 16 carbon atoms. In R 1 , the number of carbon atoms is from 3 to 16 from the viewpoint of being excellent in sulfidation resistance, excellent in transparency, heat-resistant coloring stability, thin film curability, and excellent in compatibility (for example, compatibility with curable silicone resin). It is preferable that it is 4 to 16, more preferably.
Examples of the hydrocarbon group for R 1 include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and combinations thereof. The hydrocarbon group may be linear or branched. The hydrocarbon group can have an unsaturated bond. The hydrocarbon group can have, for example, a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
R 1 preferably has a cyclic structure from the viewpoints of transparency and sulfidation resistance, heat resistant coloration stability, thin film curability, and compatibility. Examples of the cyclic structure that R 1 can have include an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a combination thereof. R 1 can have, for example, an aliphatic hydrocarbon group in addition to the cyclic structure. In addition, the hydrocarbon group in R 1 is preferably an alicyclic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group from the viewpoint of excellent heat-resistant coloring stability and thin film curability, and excellent compatibility.
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基のようなシクロアルキル基;ナフテン環(ナフテン酸由来のシクロパラフィン環);アダマンチル基、ノルボルニル基のような縮合環系炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、アズレンが挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。
なかでも透明性、耐硫化性により優れ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基が好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環(R1COO−としてのナフテート基)、フェニル基がより好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環がさらに好ましい。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; a naphthene ring (a cycloparaffin ring derived from naphthenic acid); Examples thereof include condensed ring hydrocarbon groups such as an adamantyl group and a norbornyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, and azulene.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a nonyl group, a decyl group, and an undecyl group. Is mentioned.
Of these, alicyclic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups are preferred from the viewpoints of transparency and sulfidation resistance, heat resistant coloration stability, thin film curability, and compatibility, and cyclopropyl groups and cyclopentyls. Group, cyclohexyl group, adamantyl group, naphthene ring (naphthate group as R 1 COO—) and phenyl group are more preferable, and cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group and naphthene ring are more preferable.
本発明において、R2としての炭化水素基はその炭素原子数が1〜18である。R2において炭素原子数は、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、3〜8であるのが好ましい。
R2における炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基は直鎖状でも分岐していてもよい。炭化水素基は不飽和結合を有することができる。炭化水素基は例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。R2における炭化水素基は、耐硫化性により優れ、透明性、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、脂肪族炭化水素基であるのが好ましい。
In the present invention, the hydrocarbon group as R 2 has 1 to 18 carbon atoms. In R 2 , the number of carbon atoms is preferably 3 to 8 from the viewpoints of excellent heat-resistant coloring stability, thin film curability, and compatibility.
Examples of the hydrocarbon group for R 2 include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and combinations thereof. The hydrocarbon group may be linear or branched. The hydrocarbon group can have an unsaturated bond. The hydrocarbon group can have, for example, a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom. The hydrocarbon group in R 2 is preferably an aliphatic hydrocarbon group from the viewpoint of being excellent in sulfidation resistance, excellent in transparency, heat-resistant coloring stability, thin film curability, and excellent compatibility.
脂肪族炭化水素基を有するR2O−(アルコキシ基)としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基(n−プロポキシ基、イソプロポキシ基)、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基が挙げられる。
なかでも透明性、耐硫化性により優れ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基(n−プロポキシ基、イソプロポキシ基)、ブトキシ基、ペンチルオキシ基であるのが好ましい。
なかでも、耐硫化性により優れ、透明性、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、加熱減量をより抑制することができ、相溶性に優れるという観点から、ジルコニウムトリブトキシモノナフテート、ジルコニウムトリブトキシモノイソブチレート、ジルコニウムトリブトキシモノ2エチルヘキサノエートが好ましい。
ジルコニウム化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of R 2 O— (alkoxy group) having an aliphatic hydrocarbon group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group (n-propoxy group, isopropoxy group), butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, An octyloxy group is mentioned.
Of these, methoxy group, ethoxy group, propoxy group (n-propoxy group, isopropoxy group), butoxy are superior in terms of transparency and sulfidation resistance, heat resistance coloring stability, thin film curability, and compatibility. And a pentyloxy group is preferred.
Among these, zirconium tributoxy mononaphthate, zirconium trichloride are preferred from the viewpoint of superior sulfidation resistance, transparency, heat-resistant coloration stability, thin film curability, suppression of heat loss, and excellent compatibility. Butoxy monoisobutyrate and zirconium tributoxy mono 2-ethylhexanoate are preferred.
A zirconium compound can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.
ジルコニウム化合物の製造方法としては、例えば、Zr(OR2)4[ジルコニウムテトラアルコキシド。R2はそれぞれ炭素原子数1〜18の炭化水素基である。R2は式(I)におけるR2と同義である。]1モルに対して、R1−COOHで表されるカルボン酸[R1はそれぞれ炭素原子数1〜16の炭化水素基である。R1は式(I)におけるR1と同義である。]1モル以上4モル未満を用いて、窒素雰囲気下、20〜80℃の条件下で攪拌することによって製造することができる。
また、Zrアルコラートとカルボン酸の反応についてはD.C.Bradley著「Metal alkoxide」Academic Press(1978)を参考とすることができる。
As a manufacturing method of a zirconium compound, for example, Zr (OR 2 ) 4 [zirconium tetraalkoxide. R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. R 2 has the same meaning as R 2 in formula (I). The carboxylic acid represented by R 1 —COOH with respect to 1 mole [R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, respectively. R 1 has the same meaning as R 1 in formula (I). ] 1 mol or more and less than 4 mol can be produced by stirring under a condition of 20 to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Regarding the reaction between Zr alcoholate and carboxylic acid, see D.C. C. Reference can be made to Bradley's “Metal alcoholide” Academic Press (1978).
ジルコニウム化合物を製造するために使用することができるZr(OR2)4としては、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシドが挙げられる。 Examples of Zr (OR 2 ) 4 that can be used to produce a zirconium compound include zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetranormal propoxide, zirconium tetrapropoxide, and zirconium tetranormal butoxide. It is done.
ジルコニウム化合物を製造するために使用することができるカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、イソブタン酸、オクチル酸、2−エチルヘキサン酸、ノナン酸、ラウリン酸のような脂肪族カルボン酸;ナフテン酸、シクロプロパンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキシルカルボン酸(シクロヘキサンカルボン酸)、アダマンタンカルボン酸、ノルボルナンカルボン酸のような脂環式カルボン酸;安息香酸のような芳香族カルボン酸が挙げられる。 Carboxylic acids that can be used to produce zirconium compounds include, for example, aliphatic carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, isobutanoic acid, octylic acid, 2-ethylhexanoic acid, nonanoic acid, lauric acid; Examples thereof include alicyclic carboxylic acids such as acid, cyclopropane carboxylic acid, cyclopentane carboxylic acid, cyclohexyl carboxylic acid (cyclohexane carboxylic acid), adamantane carboxylic acid and norbornane carboxylic acid; and aromatic carboxylic acids such as benzoic acid.
縮合触媒としてのハフニウム化合物は、ハフニウム原子および有機基を有する化合物であれば特に制限されない。ハフニウム化合物としては、例えば、下記式(I)で表される化合物、下記式(II)で表される化合物が挙げられる。
[式(I)中、nは1〜4の整数であり、R1は炭化水素基であり、R2は炭素数1〜18のアルキル基である。]
[式(II)中、mは1〜4の整数であり、R2は炭素数1〜18のアルキル基であり、R3、R4は同一のまたは異なる、炭素数1〜18の炭化水素基またはアルコキシ基である。]
The hafnium compound as the condensation catalyst is not particularly limited as long as it is a compound having a hafnium atom and an organic group. Examples of the hafnium compound include a compound represented by the following formula (I) and a compound represented by the following formula (II).
[In formula (I), n is an integer from 1 to 4, R 1 is a hydrocarbon group, R 2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
[In the formula (II), m is an integer of 1 to 4, R 2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 and R 4 are the same or different hydrocarbons having 1 to 18 carbon atoms. Group or alkoxy group. ]
式(I)で表されるハフニウム化合物について以下に説明する。
[式(I)中、nは1〜4の整数であり、R1は炭化水素基であり、R2は炭素数1〜18のアルキル基である。]
The hafnium compound represented by the formula (I) will be described below.
[In formula (I), n is an integer from 1 to 4, R 1 is a hydrocarbon group, R 2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
R1における炭化水素基としては例えば炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基(アルキル基;アリル基のような不飽和脂肪族炭化水素基を含む。)、脂環式炭化水素基、アリール基(芳香族炭化水素基)、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基は直鎖状でも分岐していてもよい。炭化水素基は不飽和結合を有することができる。炭化水素基は例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。
R1における炭化水素基は、耐硫化性により優れるという観点から、環状構造を有するのが好ましく、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせであるのがより好ましい。R1は環状構造のほかに例えば脂肪族炭化水素基を有することができる。
Examples of the hydrocarbon group in R 1 include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms (an alkyl group; including an unsaturated aliphatic hydrocarbon group such as an allyl group), an alicyclic hydrocarbon group, and an aryl group. (Aromatic hydrocarbon group) and combinations thereof. The hydrocarbon group may be linear or branched. The hydrocarbon group can have an unsaturated bond. The hydrocarbon group can have, for example, a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
The hydrocarbon group in R 1 preferably has a cyclic structure from the viewpoint of being superior in resistance to sulfurization, and more preferably an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a combination thereof. R 1 can have, for example, an aliphatic hydrocarbon group in addition to the cyclic structure.
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基のようなシクロアルキル基;ナフテン環(ナフテン酸由来のシクロパラフィン環);アダマンチル基、ノルボルニル基のような縮合環系炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、アズレンが挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。
なかでも、耐硫化性により優れるという観点から、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基が好ましく、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ナフテン環、アダマンチル基、ノルボルニル基、フェニル基、ナフチル基およびアズレンからなる群から選ばれる少なくとも1種であるがより好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環(R1COO−としてのナフテート基)、フェニル基がさらに好ましく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ナフテン環が特に好ましい。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; a naphthene ring (a cycloparaffin ring derived from naphthenic acid); Examples thereof include condensed ring hydrocarbon groups such as an adamantyl group and a norbornyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, and azulene.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a nonyl group, a decyl group, and an undecyl group. Is mentioned.
Of these, alicyclic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups are preferred from the viewpoint of superior sulfidation resistance. Cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, naphthene ring , An adamantyl group, a norbornyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an azulene, but more preferably a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a naphthene ring (as R 1 COO- A naphthate group) and a phenyl group, and a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, and a naphthene ring are particularly preferable.
式(I)においてR2は炭素数1〜18のアルキル基である。R2において炭素原子数は、耐硫化性により優れるという観点から、3〜8であるのが好ましい。 In the formula (I), R 2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. In R 2 , the number of carbon atoms is preferably 3 to 8 from the viewpoint of being excellent in resistance to sulfidation.
R2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(n−プロピル基、イソプロピル基)、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基が挙げられる。
なかでも、耐硫化性により優れるという観点から、メチル基、エチル基、プロピル基(n−プロピル基、イソプロピル基)、ブチル基、ペンチル基が好ましい。
Examples of R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group (n-propyl group, isopropyl group), a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group.
Of these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group (n-propyl group, isopropyl group), a butyl group, and a pentyl group are preferable from the viewpoint of superior sulfurization resistance.
環状構造として脂環式炭化水素基を有するハフニウム化合物としては、例えば、ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)シクロプロパンカルボキシレート、ハフニウムテトラシクロプロパンカルボキシレート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)シクロペンタンカルボキシレート、ハフニウムテトラシクロペンタンカルボキシレート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)シクロヘキサンカルボキシレート、ハフニウムテトラシクロヘキサンカルボキシレート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)アダマンタンカルボキシレート、ハフニウムテトラアダマンタンカルボキシレート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)ナフテート、ハフニウムテトラナフテートが挙げられる。
Examples of the hafnium compound having an alicyclic hydrocarbon group as a cyclic structure include, for example, hafnium alkoxy (mono-tri) cyclopropanecarboxylate, hafnium tetracyclopropanecarboxylate,
Hafnium alkoxy (mono-tri) cyclopentanecarboxylate, hafnium tetracyclopentanecarboxylate,
Hafnium alkoxy (mono-tri) cyclohexanecarboxylate, hafnium tetracyclohexanecarboxylate,
Hafnium alkoxy (mono-tri) adamantane carboxylate, hafnium tetraadamantane carboxylate,
Hafnium alkoxy (mono-tri) naphthate and hafnium tetranaphthate can be mentioned.
環状構造として芳香族炭化水素基を有するハフニウム化合物としては、例えば、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)ベンゼンカルボキシレート、ハフニウムテトラベンゼンカルボキシレートが挙げられる。
As a hafnium compound having an aromatic hydrocarbon group as a cyclic structure, for example,
Examples include hafnium alkoxy (mono-tri) benzene carboxylate and hafnium tetrabenzenecarboxylate.
脂肪族炭化水素基を有するハフニウム化合物としては、例えば、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)ブチレート、ハフニウムテトラブチレート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)2エチルヘキサノエート、ハフニウムテトラ2エチルヘキサノエート、
ハフニウムアルコキシ(モノ〜トリ)ネオデカネート、ハフニウムテトラネオデカネートが挙げられる。
なお本願明細書において「(モノ〜トリ)」は、モノ、ジおよびトリのうちのいずれかであることを意味する。
As a hafnium compound having an aliphatic hydrocarbon group, for example,
Hafnium alkoxy (mono-tri) butyrate, hafnium tetrabutyrate,
Hafnium alkoxy (mono-tri) 2 ethyl hexanoate, hafnium tetra 2 ethyl hexanoate,
Examples include hafnium alkoxy (mono-tri) neodecanate and hafnium tetraneodecanate.
In the present specification, “(mono to tri)” means any one of mono, di and tri.
式(II)で表されるハフニウム化合物について以下に説明する。
[式(II)中、mは1〜4の整数であり、R2は炭素数1〜18のアルキル基であり、R3、R4は同一のまたは異なる、炭素数1〜18の炭化水素基またはアルコキシ基である。]
炭素数1〜18のアルキル基は式(I)におけるR2(炭素数1〜18のアルキル基)と同義である。
炭素数1〜18の炭化水素基は式(I)におけるR1(炭化水素基)の炭素数が1〜18であるものと同様である。
アルコキシ基としては例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基のような炭素数1〜18のものが挙げられる。
R3、R4は、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のようなハロゲンを有してもよい。
なお式(II)においてR3、R4は入れ替わってもよい。
The hafnium compound represented by the formula (II) will be described below.
[In the formula (II), m is an integer of 1 to 4, R 2 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 3 and R 4 are the same or different hydrocarbons having 1 to 18 carbon atoms. Group or alkoxy group. ]
Alkyl group having 1 to 18 carbon atoms has the same meaning as R 2 (alkyl group having 1 to 18 carbon atoms) in the formula (I).
The hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms is the same as that in which R 1 (hydrocarbon group) in formula (I) has 1 to 18 carbon atoms.
Examples of the alkoxy group include those having 1 to 18 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
R 3 and R 4 may have a halogen such as a chlorine atom, a bromine atom or a fluorine atom.
In formula (II), R 3 and R 4 may be interchanged.
式(II)で表されるハフニウム化合物としては例えば、
ハフニウムアルコキサイド(モノ〜トリ)2,4−ペンタジオネート、ハフニウム−2,4−ペンタジオネート、ハフニウムアルキルペンタジオネート、ハフニウムフルオロペンタジオネートが挙げられる。
As the hafnium compound represented by the formula (II), for example,
Examples include hafnium alkoxide (mono-tri) 2,4-pentadionate, hafnium-2,4-pentadionate, hafnium alkylpentadionate, and hafnium fluoropentadionate.
縮合触媒としてのスズ化合物は特に制限されない。例えば4価のスズ化合物が挙げられる。4価のスズ化合物としては、例えば、少なくとも1個のアルキル基と少なくとも1個のアシル基とを有する4価のスズ化合物が挙げられる。スズ化合物はアシル基をエステル結合として有することができる。 The tin compound as the condensation catalyst is not particularly limited. An example is a tetravalent tin compound. Examples of the tetravalent tin compound include a tetravalent tin compound having at least one alkyl group and at least one acyl group. The tin compound can have an acyl group as an ester bond.
4価のスズ化合物としては、例えば、式(II)で表されるもの、式(II)で表されるもののビス型、ポリマー型が挙げられる。
R3 a−Sn−[O−CO−R4]4-a (II)
式中、R3はアルキル基であり、R4は炭化水素基であり、aは1〜3の整数である。
Examples of the tetravalent tin compound include those represented by the formula (II), bis type and polymer type represented by the formula (II).
R 3 a -Sn- [O-CO -R 4] 4-a (II)
In the formula, R 3 is an alkyl group, R 4 is a hydrocarbon group, and a is an integer of 1 to 3.
アルキル基は炭素原子数1以上のものが挙げられ、具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基が挙げられる。
炭化水素基は特に制限されない。例えば、メチル基、エチル基、2−エチルペンチル基のような脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられる。炭化水素基は直鎖状でも分岐していてもよい。炭化水素基は不飽和結合を有することができる。炭化水素基は例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有することができる。
Examples of the alkyl group include those having 1 or more carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and an octyl group.
The hydrocarbon group is not particularly limited. Examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, and a 2-ethylpentyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and combinations thereof. The hydrocarbon group may be linear or branched. The hydrocarbon group can have an unsaturated bond. The hydrocarbon group can have, for example, a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
スズ化合物としては、例えば、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズマレエートのようなジアルキルスズ化合物[上記式(II)で表され、aが2であるもの]);ジブチルスズオキシアセテートジブチスズオキシオクチレート、ジブチルスズオキシラウレートジブチルスズビスメチルマレート、ジブチルスズオキシオレエートのようなジアルキルスズの2量体;またはジブチルスズマレートポリマー、ジオクチルスズマレートポリマー;モノブチルスズトリス(2−エチルヘキサノエート)[上記式(II)で表されaが1であるもの]が挙げられる。
なかでも、耐硫化性により優れ、透明性、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れるという観点から、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオレエート、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズオキシアセテートジブチルスズオキシオクチレート、ジブチルスズオキシラウレート、モノブチルスズトリス(2−エチルヘキサノエート)が好ましい。
縮合触媒はその製造について特に制限されない。縮合触媒はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of the tin compound include dialkyltin compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin diacetate, and dioctyltin maleate [wherein a is 2 represented by the above formula (II) Dibutyltin oxyacetate dibutytin oxyoctylate, dibutyltin oxylaurate dibutyltin bismethylmalate, dialkyltin dimer such as dibutyltin oxyoleate; or dibutyltin malate polymer, dioctyltin malate polymer; monobutyltin And tris (2-ethylhexanoate) [wherein a is 1 represented by the above formula (II)].
Among these, from the viewpoints of superior sulfidation resistance, transparency, heat resistant color stability, and thin film curability, dibutyltin diacetate, dibutyltin dioleate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxyacetate dibutyltin oxyoctylate, dibutyltin oxy Laurate and monobutyltin tris (2-ethylhexanoate) are preferred.
The condensation catalyst is not particularly limited for its production. The condensation catalysts can be used alone or in combination of two or more.
縮合触媒の量は、耐硫化性により優れ、透明性、密閉系内における硬化性、接着性、耐熱着色安定性、および透明性と接着強度とのバランスにより優れ、表面硬化性に優れるという観点から、オルガノシロキサン(シリコーン樹脂組成物がさらにシラン化合物を含有する場合オルガノシロキサンとシラン化合物の合計)100質量部に対して、0.001〜1質量部であるのが好ましく、0.01〜1質量部であるのがより好ましい。 From the viewpoint that the amount of the condensation catalyst is superior in sulfidation resistance, transparency, curability in a closed system, adhesion, heat-resistant coloring stability, and a balance between transparency and adhesive strength, and excellent surface curability. , 0.001 to 1 part by mass, preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of organosiloxane (the total of the organosiloxane and the silane compound when the silicone resin composition further contains a silane compound) More preferably, it is part.
ジルコニウム化合物またはハフニウム化合物とスズ化合物を併用する場合、スズ化合物の量は、透明性、耐硫化性により優れ、耐熱着色安定性、薄膜硬化性に優れ、加熱減量を抑制することができるという観点から、ジルコニウム化合物またはハフニウム化合物1モルに対して、0.1モル以上4モル未満であるのが好ましく、0.5〜1.5モルであるのがより好ましい。 In the case where a zirconium compound or a hafnium compound and a tin compound are used in combination, the amount of the tin compound is superior in terms of transparency and resistance to sulfidation, excellent in heat-resistant coloring stability and thin film curability, and can suppress loss of heat. The amount is preferably 0.1 mol or more and less than 4 mol, and more preferably 0.5 to 1.5 mol, per 1 mol of the zirconium compound or hafnium compound.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)は、上記の成分以外に、本発明の目的や効果を損なわない範囲で必要に応じてさらに添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、ラジカル開始剤(熱ラジカル開始剤、光ラジカル開始剤を含む。)、ニッケル、銅およびガリウム以外の金属化合物、無機フィラー、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、熱光安定剤、分散剤、帯電防止剤、重合禁止剤、消泡剤、硬化促進剤、溶剤、蛍光物質(無機物、有機物を含む。)、老化防止剤、ラジカル禁止剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン老化防止剤、増粘剤、可塑剤、放射線遮断剤、核剤、カップリング剤、導電性付与剤、リン系過酸化物分解剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤が挙げられる。各種添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
The silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) can further contain additives as necessary within a range not impairing the object and effect of the present invention, in addition to the above components.
Examples of additives include radical initiators (including thermal radical initiators and photoradical initiators), metal compounds other than nickel, copper and gallium, inorganic fillers, antioxidants, lubricants, ultraviolet absorbers, and heat light. Stabilizers, dispersants, antistatic agents, polymerization inhibitors, antifoaming agents, curing accelerators, solvents, fluorescent substances (including inorganic and organic substances), anti-aging agents, radical inhibitors, adhesion improvers, flame retardants , Surfactant, storage stability improver, ozone anti-aging agent, thickener, plasticizer, radiation blocker, nucleating agent, coupling agent, conductivity-imparting agent, phosphorus peroxide decomposer, pigment, metal An inactivating agent and a physical property adjusting agent are listed. Various additives are not particularly limited. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.
無機蛍光物質としては、例えば、LEDに広く利用されている、イットリウム、アルミニウム、ガーネット系のYAG系蛍光体、ZnS系蛍光体、Y2O2S系蛍光体、赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体が挙げられる。 Examples of the inorganic fluorescent material include yttrium, aluminum, garnet-based YAG phosphors, ZnS phosphors, Y 2 O 2 S phosphors, red-emitting phosphors, and blue-emitting phosphors that are widely used in LEDs. Body and green light emitting phosphor.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)は、その製造について特に制限されない。例えば、オルガノシロキサンと金属化合物と必要に応じて使用することができる、硬化剤、添加剤とを混合することによって製造することができる。
シリコーン樹脂組成物は、1液型または2液型として製造することが可能である。
The silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) is not particularly limited in its production. For example, it can be produced by mixing an organosiloxane, a metal compound, and a curing agent and an additive that can be used as necessary.
The silicone resin composition can be manufactured as a one-pack type or a two-pack type.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)を適用することができる被着体としては、例えば、金属(例えば、第11族の金属)、ガラス、プラスチック、ゴム、半導体(例えば、半導体発光素子)が挙げられる。シリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂層は被着体と接着することができる。
第11族の金属は、銅、銀および金からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
Examples of the adherend to which the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) can be applied include, for example, metal (for example, Group 11 metal), glass, plastic, rubber, semiconductor (for example, , Semiconductor light emitting device). The silicone resin layer obtained from the silicone resin composition can be adhered to the adherend.
The Group 11 metal is preferably at least one selected from the group consisting of copper, silver and gold.
本発明の金属層の腐食防止方法において、第11族の金属から得られる金属層をシリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)から得られるシリコーン樹脂層で覆う。
本発明の金属層の腐食防止方法によって、第11族の金属から得られる金属層をシリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)から得られるシリコーン樹脂層で覆ったものは、本願明細書に記載の積層体と同じである。
以下、本発明の金属層の腐食防止方法を説明することによって、本願明細書に記載の積層体、その製造方法;シリコーン樹脂組成物の1用途と考えられる、本願明細書に記載の半導体発光装置、その製造方法を説明するものとする。
In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention, a metal layer obtained from a Group 11 metal is covered with a silicone resin layer obtained from a silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification).
What covered the metal layer obtained from the metal of Group 11 with the silicone resin layer obtained from the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) by the method for preventing corrosion of the metal layer of the present invention, It is the same as the laminated body described in this specification.
Hereinafter, by explaining the method for preventing corrosion of a metal layer according to the present invention, the laminate described in the present specification, a method for producing the same, and a semiconductor light-emitting device described in the present specification, which is considered to be one application of the silicone resin composition The manufacturing method will be described.
本発明の金属層の腐食防止方法において、シリコーン樹脂層は金属層を直接覆ってもよい。また、シリコーン樹脂層と金属層との間に例えば別の透明な層(例えば、樹脂層、ガラス層、空気層)や半導体発光素子を有してもよい。
本発明の金属層の腐食防止方法において、金属層をシリコーン樹脂層で覆う方法は特に制限されない。例えば、金属層にシリコーン樹脂組成物を付与し、シリコーン樹脂組成物が付与された金属層を加熱および/または光照射をしてシリコーン樹脂組成物を硬化させてシリコーン樹脂層とし、積層体(本願明細書に記載の積層体)を得る方法が挙げられる。
In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention, the silicone resin layer may directly cover the metal layer. Further, for example, another transparent layer (for example, a resin layer, a glass layer, an air layer) or a semiconductor light emitting element may be provided between the silicone resin layer and the metal layer.
In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention, the method for covering the metal layer with a silicone resin layer is not particularly limited. For example, a silicone resin composition is applied to a metal layer, and the metal layer to which the silicone resin composition is applied is heated and / or irradiated with light to cure the silicone resin composition to form a silicone resin layer. And a method of obtaining a laminate described in the specification.
本発明の金属層の腐食防止方法(本願明細書に記載の積層体、本願明細書に記載の半導体発光装置)において、シリコーン樹脂組成物を金属層に付与する方法は特に制限されない。例えば、ディスペンサーを使用する方法、ポッティング法、スクリーン印刷、トランスファー成形、インジェクション成形が挙げられる。 In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention (laminated body described in the present specification, semiconductor light-emitting device described in the present specification), the method for applying the silicone resin composition to the metal layer is not particularly limited. Examples thereof include a method using a dispenser, a potting method, screen printing, transfer molding, and injection molding.
本発明の金属層の腐食防止方法(本願明細書に記載の積層体、本願明細書に記載の半導体発光装置)において、シリコーン樹脂組成物を加熱する際の温度は、硬化性(例えば、密閉系内における硬化性)、接着性、耐熱着色安定性、および透明性と接着強度とのバランスに優れ、硬化時間、可使時間を適切な長さとすることができ、縮合反応による副生成物であるアルコールが発泡するのをより抑制でき、硬化物のクラックを抑制でき、硬化物の平滑性、成形性、物性に優れるという観点から、80℃〜150℃付近で硬化させるのが好ましく、150℃付近がより好ましい。 In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention (laminated body described in the present specification, semiconductor light-emitting device described in the present specification), the temperature at which the silicone resin composition is heated is curable (for example, a sealed system). Is a by-product due to a condensation reaction, and has an excellent balance between transparency and adhesive strength, and can have a suitable curing time and pot life. From the viewpoint that alcohol can be further suppressed from foaming, cracks in the cured product can be suppressed, and the smoothness, moldability and physical properties of the cured product are excellent, it is preferably cured at around 80 ° C. to 150 ° C. Is more preferable.
本発明の金属層の腐食防止方法(本願明細書に記載の積層体、本願明細書に記載の半導体発光装置)において、シリコーン樹脂組成物を光照射で硬化させる場合用いる光は特に制限されない。例えば、紫外線、電子線が挙げられる。 In the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention (laminated body described in the present specification, semiconductor light-emitting device described in the present specification), the light used when the silicone resin composition is cured by light irradiation is not particularly limited. Examples thereof include ultraviolet rays and electron beams.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)を硬化させて得られる硬化物は耐硫化性を有する。
本発明において、分光反射率維持率による耐硫化性は以下のように評価された。まず、シリコーン樹脂組成物を銀メッキの上に厚さ1mm程度になるよう塗布し十分に硬化させ、硬化サンプルとする。つぎに、10Lのデシケーターの底に粉状に粉砕した硫化鉄を10g程度(塩酸0.5mmolに対して大過剰))を置き、この硫化鉄の上方に、硫化鉄に接触しないように目皿(貫通孔を有する)をデシケーター内に取り付け、この目皿の上に硬化サンプルを置き、大過剰の硫化鉄に0.5mmolの塩酸を滴下することにより、0.25mmolの硫化水素(濃度:約500ppm)を発生させる耐硫化試験を行う(反応式:FeS+2HCl→FeCl2+H2S)。
耐硫化試験前および耐硫化試験後(硫化水素発生から24時間後)の硬化サンプルについて、分光反射率計、ウシオ電機社製のURE−30を用いて、475nmにおける分光反射率を測定する。耐硫化試験前および耐硫化試験後の測定に際し、硬化サンプルからシリコーン樹脂層をはがし残った金属層(銀メッキ)を用いてその分光反射率を測定した。
耐硫化試験前および耐硫化試験後の分光反射率を下記式に当てはめて分光反射率維持率を算出した。
分光反射率維持率
=(耐硫化試験後の分光反射率/耐硫化試験前の分光反射率)×100
分光反射率維持率は80%以上であるのが好ましく、90%以上であるのがより好ましい。
A cured product obtained by curing a silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) has resistance to sulfurization.
In the present invention, the sulfidation resistance based on the spectral reflectance maintenance factor was evaluated as follows. First, the silicone resin composition is applied onto silver plating so as to have a thickness of about 1 mm and sufficiently cured to obtain a cured sample. Next, about 10 g of iron sulfide ground in powder form (large excess with respect to 0.5 mmol of hydrochloric acid) is placed on the bottom of a 10 L desiccator, and the eye plate is placed above the iron sulfide so as not to contact the iron sulfide. (With through-holes) is installed in a desiccator, the cured sample is placed on the eye plate, and 0.5 mmol of hydrochloric acid is added dropwise to a large excess of iron sulfide to give 0.25 mmol of hydrogen sulfide (concentration: approx. 500 ppm) is generated (reaction formula: FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S).
About the cured sample before the sulfidation test and after the sulfidation test (24 hours after the generation of hydrogen sulfide), the spectral reflectance at 475 nm is measured using a spectral reflectometer, URE-30 manufactured by USHIO INC. At the time of measurement before and after the sulfidation test, the spectral reflectance was measured using the metal layer (silver plating) remaining after peeling the silicone resin layer from the cured sample.
Spectral reflectance maintenance ratio was calculated by applying the spectral reflectance before and after the sulfurization resistance test to the following equation.
Spectral reflectance maintenance factor = (Spectral reflectance after anti-sulfurization test / Spectral reflectance before anti-sulfurization test) × 100
The spectral reflectance maintenance factor is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
また、本発明における耐硫化性の評価として、上記の耐硫化性試験において硫化水素の発生から24時間後に目視により硬化サンプルにおける銀の変色を確認する評価を行った。硫化水素の発生から24時間後に変色が確認されないのが好ましい。 Further, as an evaluation of the sulfidation resistance in the present invention, in the above sulfidation resistance test, 24 hours after the generation of hydrogen sulfide was evaluated visually to confirm the discoloration of silver in the cured sample. It is preferable that no discoloration is confirmed after 24 hours from the generation of hydrogen sulfide.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)を用いて得られる硬化物[シリコーン樹脂層、封止材](硬化物の厚さが2mmである場合)は、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視吸収スペクトル測定装置(島津製作所社製、以下同様。)を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。 A cured product [silicone resin layer, sealing material] (when the thickness of the cured product is 2 mm) obtained using the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) is JIS K0115: 2004. The transmittance measured at a wavelength of 400 nm using an ultraviolet / visible absorption spectrum measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, the same shall apply hereinafter) is preferably 80% or more, more preferably 85% or more. .
また、シリコーン樹脂組成物を用いて得られる硬化物[シリコーン樹脂層、封止材]は、初期硬化の後耐熱試験[初期硬化後の硬化物(厚さ:2mm)を100℃の条件下に500時間置く試験]を行いその後の硬化物について、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視スペクトル測定装置を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。 Moreover, the cured product [silicone resin layer, sealing material] obtained using the silicone resin composition is subjected to a heat resistance test after initial curing [cured product after initial curing (thickness: 2 mm) at 100 ° C. The test is conducted for 500 hours], and the cured product thereafter has a transmittance of 80% or more, preferably 85% or more, measured at a wavelength of 400 nm using an ultraviolet / visible spectrum measuring device in accordance with JIS K0115: 2004. It is more preferable that
シリコーン樹脂組成物を用いて得られる硬化物[シリコーン樹脂層、封止材]は、その透過性保持率(耐熱試験後の透過率/初期硬化の際の透過率×100)が、70〜100%であるのが好ましく、80〜100%であるのがより好ましい。 The cured product [silicone resin layer, sealing material] obtained by using the silicone resin composition has a permeability retention rate (transmittance after heat resistance test / transmittance at initial curing × 100) of 70 to 100. % Is preferable, and 80 to 100% is more preferable.
シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)は、例えば、接着剤、プライマー、封止材(例えば、半導体発光装置用)として使用することができる。シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)を適用することができる半導体発光素子としては、例えば、発光ダイオード(LED)、有機電界発光素子(有機EL)、レーザーダイオード、LEDアレイが挙げられる。LEDチップの種類としては、例えば、ハイパワーLED、高輝度LED、汎用輝度LEDが挙げられる。
また、シリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)は、例えば、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、半導体集積回路周辺材料等の用途に用いることができる。
The silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) can be used, for example, as an adhesive, a primer, or a sealing material (for example, for a semiconductor light emitting device). Examples of the semiconductor light emitting device to which the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) can be applied include a light emitting diode (LED), an organic electroluminescent device (organic EL), a laser diode, and an LED array. Is mentioned. Examples of the LED chip include a high power LED, a high luminance LED, and a general luminance LED.
Silicone resin compositions (silicone resin compositions described in the present specification) include, for example, display materials, optical recording medium materials, optical equipment materials, optical component materials, optical fiber materials, optical / electronic functional organic materials, and semiconductor integration. It can be used for applications such as circuit peripheral materials.
積層体について以下に説明する。
本願明細書に記載の積層体は、
第11族の金属から得られる金属層と、
(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサン100質量部と、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂層とを有し、耐硫化性を有する積層体である。
The laminate will be described below.
The laminate described in this specification is
A metal layer obtained from a Group 11 metal;
(A) Silicone containing 100 parts by mass of an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium It is a laminate having a silicone resin layer obtained from the resin composition and having sulfur resistance.
本願明細書に記載の積層体に使用されるシリコーン樹脂組成物は本発明の金属層の腐食防止方法に使用されるシリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)と同じである。
本願明細書に記載の積層体に使用される金属層は本発明の金属層の腐食防止方法に使用される金属層と同じである。
本願明細書に記載の積層体は、金属層とシリコーン樹脂層との間に半導体発光素子を有するのが態様の1つとして挙げられる。半導体発光素子は特に制限されない。例えば、上記と同義のものが挙げられる。
The silicone resin composition used in the laminate described in the present specification is the same as the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) used in the metal layer corrosion prevention method of the present invention. .
The metal layer used in the laminate described in the present specification is the same as the metal layer used in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention.
One of the aspects of the laminate described in this specification is to have a semiconductor light emitting element between the metal layer and the silicone resin layer. The semiconductor light emitting device is not particularly limited. For example, the same thing as the above is mentioned.
本願明細書に記載の積層体について添付の図面を用いて以下に説明する。なお本発明は添付の図面に制限されない。
図1は、本発明における積層体の一例を模式的に示す断面図である。図1において、積層体100は金属層120とシリコーン樹脂層102とを有する。
The laminated body described in the present specification will be described below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the attached drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a laminate in the present invention. In FIG. 1, the laminate 100 includes a metal layer 120 and a silicone resin layer 102.
図2は、本発明における積層体の別の一例を模式的に示す断面図である。
図2において、積層体200は金属層220と半導体発光素子203とシリコーン樹脂層202とを有する。積層体200は半導体発光素子203とシリコーン樹脂層202との間にさらに透明な層(図示せず。)を有することができる。透明な層としては、例えば、樹脂層、ガラス層、空気層が挙げられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the laminate in the present invention.
In FIG. 2, the laminate 200 includes a metal layer 220, a semiconductor light emitting element 203, and a silicone resin layer 202. The laminated body 200 can further include a transparent layer (not shown) between the semiconductor light emitting element 203 and the silicone resin layer 202. Examples of the transparent layer include a resin layer, a glass layer, and an air layer.
半導体発光装置について以下に説明する。
本願明細書に記載の半導体発光装置は、
半導体発光素子と、凹部を有する枠体と、封止材とを有し、
前記半導体発光素子は前記凹部の底部に配置され、
前記枠体は前記凹部の側面および/または底面に第11族の金属から得られるリフレクタを備え、
前記封止材は前記半導体発光素子および前記リフレクタを封止し、
前記封止材が、(A)1分子中に反応性官能基を少なくとも1つ以上有するオルガノシロキサンと、(B)ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物とを含有するシリコーン樹脂組成物から得られ、
耐硫化性を有する半導体発光装置である。
The semiconductor light emitting device will be described below.
The semiconductor light emitting device described in this specification is:
A semiconductor light emitting element, a frame having a recess, and a sealing material;
The semiconductor light emitting device is disposed at the bottom of the recess,
The frame includes a reflector obtained from a Group 11 metal on the side and / or bottom of the recess,
The sealing material seals the semiconductor light emitting element and the reflector,
The encapsulant is (A) an organosiloxane having at least one reactive functional group in one molecule, and (B) a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. Obtained from a silicone resin composition containing,
This is a semiconductor light-emitting device having sulfidation resistance.
本願明細書に記載の半導体発光装置に使用されるシリコーン樹脂組成物は本発明の金属層の腐食防止方法に使用されるシリコーン樹脂組成物(本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物)と同じである。
本願明細書に記載の半導体発光装置に使用されるリフレクタは本発明の金属層の腐食防止方法に使用される金属層とその材質が同じである。
The silicone resin composition used in the semiconductor light emitting device described in the present specification is the same as the silicone resin composition (silicone resin composition described in the present specification) used in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention. is there.
The reflector used in the semiconductor light emitting device described in this specification has the same material as the metal layer used in the metal layer corrosion prevention method of the present invention.
本願明細書に記載の半導体発光装置について添付の図面を用いて以下に説明する。
図3は、本発明における半導体発光装置の一例を模式的に示す断面図である。
図3において、半導体発光装置300は、半導体発光素子303と、凹部302を有する枠体304と、封止材308とを有し、半導体発光素子303は凹部302の底部(図示せず。)に配置され、枠体304は凹部302の側面および/または底面(図示せず。)に第11族の金属から得られるリフレクタ320を備え、封止材308は半導体発光素子303およびリフレクタ320を封止する。
封止材308は、本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物を硬化させたものである。凹部302において斜線部306まで本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物で充填してもよい。または符号308の部分を他の透明な層とし斜線部306を本願明細書に記載の半導体発光装置が有する封止材とすることができる。封止材は蛍光物質等を含有することができる。
半導体発光装置は1個当たり、1個のまたは複数の半導体発光素子を有することができる。半導体発光素子は発光層(マウント部材と接する面の反対面)を上にして枠体内に配置すればよい。
半導体発光素子303は、枠体304と基板310とから形成される、凹部302の底部(図示せず。)に配置され、マウント部材301で固定されている。
枠体304が有する端部312、314が一体的に結合し、リフレクタが側面および底部を形成してもよい。この場合リフレクタの底部の上に半導体発光素子を配置することができる。
リフレクタ320は凹部302の底部(図示せず。)から遠ざかるほど断面寸法が大きくなる、テーパ状の開口端(図示せず。)を有するものとすることができる。
マウント部材としては例えば銀ペースト、樹脂が挙げられる。半導体発光素子303の各電極(図示せず。)と外部電極309とは導電性ワイヤー307によってワイヤーボンディングされている。
The semiconductor light-emitting device described in this specification will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor light emitting device in the present invention.
In FIG. 3, the semiconductor light emitting device 300 includes a semiconductor light emitting element 303, a frame 304 having a recess 302, and a sealing material 308, and the semiconductor light emitting element 303 is on the bottom (not shown) of the recess 302. The frame body 304 includes a reflector 320 obtained from a Group 11 metal on the side surface and / or bottom surface (not shown) of the recess 302, and the sealing material 308 seals the semiconductor light emitting element 303 and the reflector 320. To do.
The sealing material 308 is obtained by curing the silicone resin composition described in this specification. The recessed portion 302 may be filled with the silicone resin composition described in this specification up to the shaded portion 306. Alternatively, the portion denoted by reference numeral 308 can be another transparent layer, and the hatched portion 306 can be a sealing material included in the semiconductor light emitting device described in this specification. The sealing material can contain a fluorescent substance or the like.
Each semiconductor light emitting device can have one or a plurality of semiconductor light emitting elements. The semiconductor light emitting device may be disposed in the frame with the light emitting layer (the surface opposite to the surface in contact with the mount member) facing up.
The semiconductor light emitting element 303 is disposed on the bottom (not shown) of the recess 302 formed from the frame 304 and the substrate 310, and is fixed by the mount member 301.
The end portions 312 and 314 included in the frame body 304 may be integrally coupled, and the reflector may form the side surface and the bottom portion. In this case, the semiconductor light emitting element can be disposed on the bottom of the reflector.
The reflector 320 may have a tapered opening end (not shown) whose sectional dimension increases as the distance from the bottom (not shown) of the recess 302 increases.
Examples of the mounting member include silver paste and resin. Each electrode (not shown) of the semiconductor light emitting element 303 and the external electrode 309 are wire bonded by a conductive wire 307.
半導体発光装置300は、凹部302を封止材308、306または302(部分308と部分306とを合わせた部分)で封止することができる。
半導体発光装置をこのように封止することによって、耐硫化性を高めリフレクタ(金属層、特に銀メッキ層)の腐食(例えば、変色。具体的には銀の変色)を抑制することができ、半導体発光装置の輝度や透明性を低下させることがない。
また、凹部を封止材で封止することによって、封止材は低硬度で硬化収縮が小さいため、封止材が硬化収縮によって凹部からのハガレたり、ワイヤーを断線するのを抑制することができる。
In the semiconductor light emitting device 300, the recess 302 can be sealed with a sealing material 308, 306, or 302 (a portion in which the portion 308 and the portion 306 are combined).
By sealing the semiconductor light emitting device in this way, it is possible to increase the resistance to sulfidation and suppress corrosion (for example, discoloration, specifically, discoloration of silver) of the reflector (metal layer, particularly silver plating layer). The brightness and transparency of the semiconductor light emitting device are not reduced.
In addition, by sealing the recess with the sealing material, the sealing material has low hardness and small curing shrinkage, so that the sealing material can be prevented from peeling from the recess or breaking the wire due to curing shrinkage. it can.
図4は、本発明における半導体発光装置の別の一例を模式的に示す断面図である。
図4において、半導体発光装置400は図3に示す半導体発光装置300の上にレンズ401を有する。レンズ401は本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物を用いて形成されてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of the semiconductor light emitting device in the present invention.
In FIG. 4, a semiconductor light emitting device 400 has a lens 401 on the semiconductor light emitting device 300 shown in FIG. The lens 401 may be formed using the silicone resin composition described in this specification.
図5は、本発明における半導体発光装置の別の一例を模式的に示す断面図である。
図5において、半導体発光装置500は、半導体発光素子503と、凹部(図示せず。)を有する枠体(図示せず。)を含む基板510と、封止材502とを有し、半導体発光素子503は凹部の底部(図示せず。)に配置され、枠体は凹部の側面(図示せず。)に第11族の金属から得られるリフレクタ520を備え、封止材502は半導体発光素子503およびリフレクタ520を封止し、ランプ機能を有する樹脂506の内部に基板510、インナーリード505を有し、封止材502が上述のシリコーン樹脂組成物から得られ、耐硫化性を有する半導体発光装置である。
図5において、枠体(図示せず。)と基板510とを一体に形成することができる。
リフレクタ520は凹部の側面および底部(図示せず。)とを一体的に形成されていてもよい。
半導体発光素子503は、基板510上にマウント部材501で固定されている。マウント部材としては、例えば、銀ペースト、樹脂が挙げられる。
半導体発光素子503の各電極(図示せず。)は導電性ワイヤー507によってワイヤーボンディングさせている。
樹脂506を本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物を用いて形成することができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another example of the semiconductor light emitting device according to the present invention.
In FIG. 5, a semiconductor light emitting device 500 includes a semiconductor light emitting element 503, a substrate 510 including a frame (not shown) having a recess (not shown), and a sealing material 502. The element 503 is disposed at the bottom (not shown) of the recess, the frame body is provided with a reflector 520 obtained from a Group 11 metal on the side surface (not shown) of the recess, and the sealing material 502 is a semiconductor light emitting element. 503 and the reflector 520 are sealed, a substrate 510 and an inner lead 505 are provided inside a resin 506 having a lamp function, and the sealing material 502 is obtained from the above-described silicone resin composition, and is a semiconductor light emitting device having sulfidation resistance. Device.
In FIG. 5, a frame (not shown) and the substrate 510 can be integrally formed.
The reflector 520 may be formed integrally with the side surface and the bottom (not shown) of the recess.
The semiconductor light emitting element 503 is fixed on the substrate 510 with a mount member 501. Examples of the mount member include silver paste and resin.
Each electrode (not shown) of the semiconductor light emitting element 503 is wire-bonded by a conductive wire 507.
Resin 506 can be formed using the silicone resin composition described herein.
本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物および/または本願明細書に記載の半導体発光装置をLED表示器に利用する場合について添付の図面を用いて説明する。 The case where the silicone resin composition described in the present specification and / or the semiconductor light-emitting device described in the present specification is used for an LED display will be described with reference to the accompanying drawings.
図6は、本発明におけるシリコーン樹脂組成物および/または本発明におけるシリコーン樹脂組成物の1用途と考えられる半導体発光装置を用いたLED表示器の一例を模式的に示す図である。
図6において、LED表示器600は、半導体発光装置601を筐体604の内部にマトリックス状に配置し、半導体発光装置601を封止材606で封止し、筐体604の一部に遮光部材605を配置して構成されている。本願明細書に記載のシリコーン樹脂組成物を封止材606に使用することができる。また、半導体発光装置601として本願明細書に記載の半導体発光装置を使用することができる。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of an LED display using a semiconductor light-emitting device that is considered to be one application of the silicone resin composition in the present invention and / or the silicone resin composition in the present invention.
In FIG. 6, an LED display 600 includes a semiconductor light emitting device 601 arranged in a matrix inside a housing 604, the semiconductor light emitting device 601 is sealed with a sealing material 606, and a light shielding member is formed on a part of the housing 604. 605 is arranged. The silicone resin composition described in this specification can be used for the sealing material 606. In addition, the semiconductor light emitting device described in this specification can be used as the semiconductor light emitting device 601.
本願明細書に記載の半導体発光装置の用途としては、例えば、自動車用ランプ(ヘッドランプ、テールランプ、方向ランプ等)、家庭用照明器具、工業用照明器具、舞台用照明器具、ディスプレイ、信号、プロジェクターが挙げられる。 Applications of the semiconductor light emitting device described in the present specification include, for example, automotive lamps (head lamps, tail lamps, directional lamps, etc.), household lighting fixtures, industrial lighting fixtures, stage lighting fixtures, displays, signals, projectors Is mentioned.
以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
1.オルガノシロキサンの製造
1.1.オルガノシロキサン2
500mLの3つ口フラスコに攪拌機とリフラックスコンデンサーを備え付け両末端にシラノール基を有するポリシロキサン(ポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール、重量平均分子量49,000、商品名ss10、信越化学工業社製。以下同様。)を100重量部、テトラメトキシシランを10重量部、および酢酸を0.1重量部添加し窒素雰囲気下で100℃の条件下で6時間反応させた。1H−NMR分析によりss10が有するシラノール基の消失を確認した。得られたオルガノシロキサンをオルガノシロキサン2とした。オルガノシロキサン2の主たる構造は以下の式で示される。オルガノシロキサン2の重量平均分子量(クロロホルムを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で表わされる重量平均分子量。以下同様。)は55,000だった。
1. Production of organosiloxane 1.1. Organosiloxane 2
A 500 mL three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux condenser and a polysiloxane having silanol groups at both ends (polydimethylsiloxane-α, ω-diol, weight average molecular weight 49,000, trade name ss10, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The same applies hereinafter.) 100 parts by weight, 10 parts by weight of tetramethoxysilane, and 0.1 parts by weight of acetic acid were added, and the reaction was carried out under a nitrogen atmosphere at 100 ° C. for 6 hours. The disappearance of the silanol group possessed by ss10 was confirmed by 1 H-NMR analysis. The obtained organosiloxane was designated as organosiloxane 2. The main structure of organosiloxane 2 is represented by the following formula. The weight average molecular weight of organosiloxane 2 (weight average molecular weight expressed in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a solvent. The same applies hereinafter) was 55,000.
1.2.オルガノシロキサン3
500mLの3つ口フラスコに攪拌機とリフラックスコンデンサーを備え付け両末端にシラノール基を有するポリシロキサン(ss10)を100重量部、メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物(KC−89、信越化学工業社製)を10重量部、および酢酸を0.1重量部添加し窒素雰囲気下で140℃の条件下で15時間反応させた。1H−NMR分析によりss10が有するシラノール基の消失を確認した。得られたオルガノシロキサンをオルガノシロキサン3とした。オルガノシロキサン3の主たる構造は以下の式で示される。オルガノシロキサン3の重量平均分子量は60,000だった。
A 500 mL three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, 100 parts by weight of polysiloxane (ss10) having silanol groups at both ends, and a partial hydrolysis-condensation product of methyltrimethoxysilane (KC-89, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 10 parts by weight and 0.1 part by weight of acetic acid were added and reacted under a nitrogen atmosphere at 140 ° C. for 15 hours. The disappearance of the silanol group possessed by ss10 was confirmed by 1 H-NMR analysis. The obtained organosiloxane was designated as organosiloxane 3. The main structure of organosiloxane 3 is represented by the following formula. The weight average molecular weight of organosiloxane 3 was 60,000.
1.3.オルガノシロキサン6
両端にシラノール基を有するポリジメチルシロキサン(重量平均分子量28,000、商品名ss70、信越化学工業社製)100質量部、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(商品名KBM503、信越化学工業社製)4質量部、および触媒として2−エチルへキサン酸スズ(関東化学社製)0.01質量部を反応容器に入れ、圧力を10mmHg、温度を80℃に保ちながら6時間反応させた。
得られた反応物について1H−NMR分析を行い、ポリジメチルシロキサンの両末端がメタクリルオキシプロピルジメトキシシリル基であることを確認した。
得られた、両末端にメタクリルオキシプロピルジメトキシシリル基を有するポリジメチルシロキサンを(A)オルガノシロキサン6(M−ss70)とする。
(A)オルガノシロキサン6の重量平均分子量は35,000であった。
1.3. Organosiloxane 6
Polydimethylsiloxane having silanol groups at both ends (weight average molecular weight 28,000, trade name ss70, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name KBM503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 4 mass Part, and 0.01 parts by mass of 2-ethylhexanoate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as a catalyst were placed in a reaction vessel, and reacted for 6 hours while maintaining the pressure at 10 mmHg and the temperature at 80 ° C.
The obtained reaction product was subjected to 1 H-NMR analysis to confirm that both ends of the polydimethylsiloxane were methacryloxypropyldimethoxysilyl groups.
The obtained polydimethylsiloxane having methacryloxypropyldimethoxysilyl groups at both ends is referred to as (A) organosiloxane 6 (M-ss70).
(A) The weight average molecular weight of organosiloxane 6 was 35,000.
2.耐硫化性の評価1
以下に示す方法で耐硫化性(分光反射率維持率、耐硫化性1)を評価した。結果を第1表〜第3表に示す。
2.1.硬化サンプルの作製:銀メッキ上に下記のとおり製造したシリコーン樹脂組成物を厚さ1mm程度になるよう塗布し、シリコーン樹脂組成物を以下の硬化条件で硬化させて、硬化サンプルを作製した。
2. Evaluation of sulfidation resistance 1
Sulfuration resistance (spectral reflectance maintenance factor, sulfidation resistance 1) was evaluated by the method described below. The results are shown in Tables 1 to 3.
2.1. Preparation of cured sample: A silicone resin composition produced as described below was applied onto silver plating so as to have a thickness of about 1 mm, and the silicone resin composition was cured under the following curing conditions to prepare a cured sample.
2.2.硬化条件
・シリコーン組成物が縮合触媒1を含有する場合:150℃の条件下で24時間加熱
・シリコーン組成物が縮合触媒2を含有する場合:150℃の条件下で24時間加熱
・シリコーン組成物が付加型硬化触媒を含有する場合:150℃の条件下で6時間加熱
・シリコーン組成物がラジカル開始剤1を含有する場合:150℃の条件下で3時間加熱
・シリコーン組成物がラジカル開始剤2を含有する場合:高圧水銀灯照射条件下で積算光量8,000mJ/cm2照射
・シリコーン組成物がカチオン重合開始剤を含有する場合:150℃の条件下で3時間加熱
2.2. Curing conditions-When the silicone composition contains the condensation catalyst 1: Heated for 24 hours under conditions of 150 ° C-When the silicone composition contains the condensation catalyst 2: heated for 24 hours under conditions of 150 ° C-Silicone composition When containing an addition-type curing catalyst: heated for 6 hours under conditions of 150 ° C. When the silicone composition contains radical initiator 1: heated for 3 hours under conditions of 150 ° C. • silicone composition is a radical initiator When 2 is contained: Irradiated with a cumulative light amount of 8,000 mJ / cm 2 under irradiation conditions of a high-pressure mercury lamp • When the silicone composition contains a cationic polymerization initiator: Heated at 150 ° C. for 3 hours
2.3.耐硫化性試験:10Lのデシケーターの底に粉状に粉砕した硫化鉄を10g程度(塩酸0.5mmolに対して大過剰))を置き、この硫化鉄の上方に、硫化鉄に接触しないように目皿(貫通孔を有する)をデシケーター内に取り付け、この目皿の上に硬化サンプルを置いた。次に、大過剰の硫化鉄に0.5mmolの塩酸を滴下することにより、0.25mmolの硫化水素(濃度:約500ppm)を発生させた(反応式:FeS+2HCl→FeCl2+H2S)。 2.3. Sulfide resistance test: Place about 10 g of powdered iron sulfide (large excess with respect to 0.5 mmol of hydrochloric acid) at the bottom of a 10 L desiccator, and keep it from contacting iron sulfide above this iron sulfide. An eye plate (having a through hole) was mounted in the desiccator, and the cured sample was placed on the eye plate. Next, 0.25 mmol hydrogen sulfide (concentration: about 500 ppm) was generated by dropping 0.5 mmol hydrochloric acid into a large excess of iron sulfide (reaction formula: FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S).
2.4.分光反射率維持率:耐硫化性を分光反射率維持率にて評価した。分光反射率計、ウシオ電機社製のURE−30を用いて、耐硫化試験前および耐硫化試験後(硫化水素の発生から24時間後)の硬化サンプルについて、475nmにおける分光反射率を測定した。耐硫化試験前および耐硫化試験後の硬化サンプルの測定に際し、硬化サンプルからシリコーン樹脂層をはがし残った金属層(銀メッキ)を用いてその分光反射率を測定した。
耐硫化試験前および耐硫化試験後の分光反射率を下記式に当てはめて分光反射率維持率を算出した。
分光反射率維持率
=(耐硫化試験後の分光反射率/耐硫化試験前の分光反射率)×100
分光反射率維持率が80%以上の場合耐硫化性が優れるとして評価し、着色が確認されたものは「−」とした。
2.4. Spectral reflectance maintenance factor: Sulfurization resistance was evaluated by spectral reflectance maintenance factor. Using a spectral reflectometer, URE-30 manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., the spectral reflectance at 475 nm was measured for the cured samples before the sulfuration resistance test and after the sulfurization resistance test (24 hours after generation of hydrogen sulfide). When measuring the cured samples before and after the sulfidation resistance test, the spectral reflectance was measured using the remaining metal layer (silver plating) after peeling the silicone resin layer from the cured sample.
Spectral reflectance maintenance ratio was calculated by applying the spectral reflectance before and after the sulfurization resistance test to the following equation.
Spectral reflectance maintenance factor = (Spectral reflectance after anti-sulfurization test / Spectral reflectance before anti-sulfurization test) × 100
When the spectral reflectance maintenance ratio was 80% or more, it was evaluated that the resistance to sulfidation was excellent.
2.5.耐硫化性1の評価基準:上記の耐硫化性試験において硫化水素の発生から24時間後に目視により硬化サンプルにおける銀の変色を確認した。
第1表において、目視により試験開始から24時間後に変色が確認されなかったものを「○」、目視により試験開始から24時間後に変色が確認されたものを「×」とした。
2.5. Evaluation criteria for sulfidation resistance 1: In the above sulfidation resistance test, the discoloration of silver in the cured sample was visually confirmed 24 hours after the generation of hydrogen sulfide.
In Table 1, “◯” indicates that no color change was observed after 24 hours from the start of the test, and “X” indicates that the color change was confirmed after 24 hours from the start of the test.
3.シリコーン樹脂組成物の製造1
下記第1表から第3表に示す成分を同表に示す量(単位:質量部)で用い、これらを真空かくはん機で均一に混合してシリコーン樹脂組成物を製造した。
3. Production of silicone resin composition 1
The components shown in Tables 1 to 3 below were used in the amounts shown in the same table (unit: parts by mass), and these were uniformly mixed with a vacuum stirrer to produce a silicone resin composition.
第1表〜第3表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・オルガノシロキサン1:ポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール、重量平均分子量49,000、反応性官能基シラノール基、平均官能基数2個
・オルガノシロキサン2:重量平均分子量55,000、反応性官能基としてメトキシシリル基を有する、平均官能基数6個
・オルガノシロキサン3:重量平均分子量60,000、反応性官能基としてメトキシシリル基を有する、平均官能基数14個
・オルガノシロキサン4:両末端シラノールジメチルシリコーンオイル、重量平均分子量4,000、反応性官能基としてシラノール基を有する、平均官能基数2個
・オルガノシロキサン5:ビニル基を有するポリシロキサンとハイドロジェンシリル基を有するポシリロキサン混合物
・オルガノシロキサン6:両末端にメタクリルオキシプロピルジメトキシシリル基を有するポリジメチルシロキサン、重量平均分子量35,000、反応性官能メタクリルオキシ基、平均官能基数2個
・オルガノシロキサン7:両末端エポキシ基含有ポリシロキサン、重量平均分子量5,400、反応性官能基としてエポキシ基を有する、平均官能基数2個
・オルガノシロキサン8:シリコーンアルコキシオリゴマー、反応性官能基アルコキシシリル基、平均官能基数0<n<2[RmSi(OR′)nO(4−m−n)/2(式中、Rは炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基またはアリール基であり、R′は炭素数1〜6のアルキル基であり、mは0<m<2、nは、m+nは0<m+n≦3である)。重量平均分子量6,000。商品名x−40−9246、信越化学工業社製。
・縮合触媒1:縮合触媒1は詳細にはトリブトキシナフテン酸Zr(0.03質量部)とジブチルスズジアセテート(日東化成社製、0.02質量部)との混合物である。
・縮合触媒3:縮合触媒3はトリブトキシハフニウムナフテート(ナフテン酸とハフニウムラトラブトキシドの反応生成物、0.03質量部)とジブチルスズジアセテート(0.02質量部)との混合物である。
The details of each component shown in Tables 1 to 3 are as follows.
Organosiloxane 1: polydimethylsiloxane-α, ω-diol, weight average molecular weight 49,000, reactive functional group silanol group, average number of functional groups 2. Organosiloxane 2: weight average molecular weight 55,000, reactive functional group 6 having an average functional group having a methoxysilyl group, organosiloxane 3: weight average molecular weight 60,000, 14 having an average functional group having a methoxysilyl group as a reactive functional group, organosiloxane 4: silanol dimethyl silicone at both ends Oil, weight average molecular weight of 4,000, having silanol groups as reactive functional groups, average number of functional groups: 2 • Organosiloxane 5: Polysiloxane having vinyl group and polysilyloxane having hydrogensilyl group • Organosiloxane 6: Both Methacryloxy at the end Polydimethylsiloxane having propyldimethoxysilyl group, weight average molecular weight 35,000, reactive functional methacryloxy group, average number of functional groups 2 Organosiloxane 7: Polysiloxane containing epoxy groups at both ends, weight average molecular weight 5,400, Two functional groups having an epoxy group as a reactive functional group. Organosiloxane 8: Silicone alkoxy oligomer, reactive functional group alkoxysilyl group, average functional group number 0 <n <2 [R m Si (OR ′) n O (4-mn) / 2 wherein R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group or an aryl group, R ′ is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m is 0 < m <2, n is m + n is 0 <m + n ≦ 3). Weight average molecular weight 6,000. Product name x-40-9246, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Condensation catalyst 1: The condensation catalyst 1 is a mixture of tributoxynaphthenic acid Zr (0.03 parts by mass) and dibutyltin diacetate (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., 0.02 parts by mass) in detail.
Condensation catalyst 3: Condensation catalyst 3 is a mixture of tributoxy hafnium naphthate (a reaction product of naphthenic acid and hafnium ratrabutoxide, 0.03 parts by mass) and dibutyltin diacetate (0.02 parts by mass).
トリブトキシナフテン酸Zrの製造は以下のとおりである。
87.5質量%濃度のジルコニウムテトラブトキシド(関東化学社製)11.4g(0.026mol)とナフテン酸(東京化成社製、カルボキシ基に結合する炭化水素基の炭素原子数の平均:15、中和価220mg、以下同様。)6.6g(0.026mol)とを三ツ口フラスコに投入し窒素雰囲気下、室温で2時間程度攪拌し目的合成物とした。
なお、ナフテン酸の中和価はナフテン酸1gを中和するのに必要なKOHの量である。
合成物の定性はフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いてその分析を行った。その結果、カルボン酸由来のCOOHに帰属される1700cm-1付近の吸収が反応後は消失し、1450〜1560cm-1付近のCOOZrに由来するピークを確認した。
トリブトキシナフテン酸Zrが有するナフテート基(R1COO−)中のR1の平均炭素原子数は15である。
The production of tributoxynaphthenic acid Zr is as follows.
17.5 g (0.026 mol) of zirconium tetrabutoxide having a concentration of 87.5% by mass (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and naphthenic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., average number of carbon atoms of the hydrocarbon group bonded to the carboxy group: 15, 6.6 g (0.026 mol) of neutralization value 220 mg, the same applies hereinafter) was put into a three-necked flask and stirred at room temperature for about 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a target compound.
The neutralization value of naphthenic acid is the amount of KOH required to neutralize 1 g of naphthenic acid.
The qualitative properties of the synthesized product were analyzed using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). As a result, absorption near 1700 cm −1 attributed to COOH derived from carboxylic acid disappeared after the reaction, and a peak derived from COOZr near 1450 to 1560 cm −1 was confirmed.
The average number of carbon atoms of R 1 in the naphthate group (R 1 COO—) of tributoxynaphthenic acid Zr is 15.
4.結果
第1表から第3表に示す結果から明らかなように、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物を含有しない比較例1〜8の組成物を用いて得られたシリコーン樹脂層で覆われた、第11族の金属から得られる金属層は、変色してしまい耐硫化性が低かった。また、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物を含有せず代わりにホウ素化合物、マグネシウム化合物またはアルミニウム化合物を含有する比較例9〜11の組成物を用いて得られたシリコーン樹脂層で覆われた、第11族の金属から得られる金属層は、変色してしまい耐硫化性が低かった。
これに対して、実施例(Ni)1〜4、実施例(Cu)1〜6、実施例(Ga)1〜4の組成物を用いて得られたシリコーン樹脂層で覆われた、第11族の金属から得られる金属層は、変色がなく耐硫化性が高い。
また、実施例(Ni)1〜4、実施例(Cu)1〜6、実施例(Ga)1〜4の組成物を用いて得られたシリコーン樹脂層にはクラックの発生はなかった。
4). Results As is apparent from the results shown in Tables 1 to 3, obtained using the compositions of Comparative Examples 1 to 8 not containing a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. The metal layer obtained from the Group 11 metal covered with the obtained silicone resin layer was discolored and had low sulfidation resistance. Moreover, it is obtained using the composition of Comparative Examples 9-11 which does not contain the metal compound which has at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of nickel, copper, and gallium but contains a boron compound, a magnesium compound, or an aluminum compound instead. The metal layer obtained from the Group 11 metal covered with the silicone resin layer was discolored and had low sulfidation resistance.
On the other hand, the 11th covered with the silicone resin layer obtained using the composition of Examples (Ni) 1-4, Examples (Cu) 1-6, Examples (Ga) 1-4. A metal layer obtained from a group metal has no discoloration and is highly sulfide resistant.
Moreover, the generation | occurrence | production of a crack did not occur in the silicone resin layer obtained using the composition of Example (Ni) 1-4, Example (Cu) 1-6, and Example (Ga) 1-4.
5.耐硫化性の評価2
下記に示すシリコーン樹脂組成物の製造2で得られた組成物を用いて、以下に示す方法で耐硫化性を評価した。結果を第5表、添付の図面(図7)に示す。なお第5表において以下の方法で評価された耐硫化性を耐硫化性2として示す。
5.1.硬化サンプルの作製:銀メッキ上に下記のとおり製造したシリコーン樹脂組成物を厚さ1mm程度になるよう塗布し、シリコーン樹脂組成物を以下の硬化条件で硬化させて、硬化サンプルを作製した。
5). Evaluation of sulfidation resistance 2
Using the composition obtained in Production 2 of the silicone resin composition shown below, sulfidation resistance was evaluated by the following method. The results are shown in Table 5, attached drawing (FIG. 7). In Table 5, sulfidation resistance evaluated by the following method is shown as sulfidation resistance 2.
5.1. Preparation of cured sample: A silicone resin composition produced as described below was applied onto silver plating so as to have a thickness of about 1 mm, and the silicone resin composition was cured under the following curing conditions to prepare a cured sample.
5.2.硬化条件
得られた組成物(付加型硬化触媒を含有する)を150℃の条件下で6時間加熱し硬化させた。
5.2. Curing conditions The obtained composition (containing an addition-type curing catalyst) was cured by heating at 150 ° C. for 6 hours.
5.3.耐硫化性試験:上述と同様にして耐硫化性試験を行った。
5.4.耐硫化性2の評価:耐硫化性試験において硫化水素の発生から24時間後の硬化サンプルにおける銀の変色を確認した。添付の図面(図7)に、硫化水素の発生から24時間後の各硬化サンプルの様子を写真データとして示す。耐硫化性2の評価において硬化サンプルはシリコーン樹脂層をはがさない状態で写真が撮影された。なお図7(I)については部分的にシリコーン樹脂層を硬化サンプルからはがし写真を撮影した。
5.3. Sulfur resistance test: Sulfur resistance test was performed in the same manner as described above.
5.4. Evaluation of sulfidation resistance 2: In the sulfidation resistance test, the discoloration of silver was confirmed in a cured sample 24 hours after the generation of hydrogen sulfide. In the attached drawing (FIG. 7), the state of each cured sample 24 hours after the generation of hydrogen sulfide is shown as photographic data. In the evaluation of sulfidation resistance 2, a photograph was taken of the cured sample without peeling off the silicone resin layer. In FIG. 7 (I), the silicone resin layer was partially peeled from the cured sample, and a photograph was taken.
6.シリコーン樹脂組成物の製造2
下記第5表に示す成分を同表に示す量(単位:質量部)で用い、これらを真空かくはん機で均一に混合してシリコーン樹脂組成物を製造した。
6). Production of silicone resin composition 2
The components shown in Table 5 below were used in the amounts shown in the same table (unit: parts by mass), and these were uniformly mixed with a vacuum stirrer to produce a silicone resin composition.
第5表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・(A)オルガノシロキサン5:第1表の(A)オルガノシロキサン5と同様
・Cu化合物1:第2表のCu化合物1と同様
・Ga化合物1:第3表のGa化合物1と同様
・ホウ素化合物1:第1表のホウ素化合物1と同様
・Ti化合物1:テトラアセチルアセトナートチタン
・Zr化合物1:テトラ2エチルヘキサノーエートジルコニウム
・Co化合物1:トリアセチルアセトナートコバルト
・Fe化合物1:トリアセチルアセトナート鉄
・触媒1:付加型硬化触媒、商品名CAT−RG、信越化学工業社製
The details of each component shown in Table 5 are as follows.
-(A) Organosiloxane 5: Same as (A) Organosiloxane 5 in Table 1-Cu Compound 1: Same as Cu Compound 1 in Table 2-Ga Compound 1: Same as Ga Compound 1 in Table 3-Boron Compound 1: Same as boron compound 1 in Table 1. Ti compound 1: tetraacetylacetonate titanium Zr compound 1: tetra-2-ethylhexanoate zirconium Co compound 1: triacetylacetonate cobalt Fe compound 1: tri Acetylacetonate iron ・ Catalyst 1: Addition-type curing catalyst, trade name CAT-RG, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
7.結果
図7は耐硫化性2の評価結果を示す写真データである。
図7(A)〜(H)は樹脂層を上にして撮影された硬化サンプル全体の写真である。図7(A)〜(H)において樹脂層は銀メッキ層の上に重なっている。
図7(I)は、図7(F)で撮影された硬化サンプルにおいて、硬化サンプルから樹脂層を部分的にはがし、樹脂層が剥離された銀メッキ層の表面(写真中、上半分を占める白い部分)と剥離した樹脂層の裏面(写真中の下半分)を撮影した写真である。図7(I)において、硬化サンプル10から樹脂層14が剥離された銀メッキ層の表面12(写真中、上半分を占める部分)は白く、銀の変色はなかった。
図7に示す結果から明らかなように、ニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有する金属化合物を含有せず代わりに、無添加、ホウ素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、コバルト化合物、鉄化合物を含有する比較例12〜17[図7(A)〜(D)、(G)、(H)]は、銀の変色が観察された。
これに対して、実施例(Cu)−7は図7(I)に示す結果から明らかなように樹脂層が剥離された銀メッキ層の表面に変色はなく耐硫化性に優れる。実施例(Ga)−5は図7(E)の結果から明らかなように硬化サンプル全体において変色がなく、耐硫化性に優れる。
7). Results FIG. 7 is photographic data showing the evaluation results of sulfidation resistance 2.
FIGS. 7A to 7H are photographs of the entire cured sample taken with the resin layer facing up. 7A to 7H, the resin layer is overlaid on the silver plating layer.
FIG. 7 (I) shows the surface of the silver plating layer from which the resin layer was peeled off partially from the cured sample in the cured sample photographed in FIG. 7 (F) (occupies the upper half in the photograph). It is the photograph which image | photographed the back surface (lower half in a photograph) of the resin layer which peeled and the white part. In FIG. 7 (I), the surface 12 (portion occupying the upper half in the photograph) of the silver plating layer from which the resin layer 14 was peeled from the cured sample 10 was white, and there was no silver discoloration.
As is apparent from the results shown in FIG. 7, it does not contain a metal compound having at least one selected from the group consisting of nickel, copper, and gallium, but instead contains no additive, boron compound, titanium compound, zirconium compound, cobalt compound In Comparative Examples 12 to 17 [FIGS. 7A to 7D, (G) and (H)] containing an iron compound, discoloration of silver was observed.
On the other hand, Example (Cu) -7 is excellent in sulfidation resistance with no discoloration on the surface of the silver plating layer from which the resin layer has been peeled, as is apparent from the results shown in FIG. As is clear from the results of FIG. 7E, Example (Ga) -5 has no discoloration in the entire cured sample and is excellent in sulfur resistance.
このように、本発明の金属層の腐食防止方法によれば、金属層の腐食(例えば、変色)を抑制することができるので、金属層の腐食による例えば光反射性を経時的に維持して光源(例えば半導体発光装置)の輝度が低下するのを抑制することができる。また、本発明の金属層の腐食防止方法において得られるシリコーン樹脂層は透明性に優れ、例えば光源の輝度を低下させることがない。また、本発明の金属層の腐食防止方法において得られるシリコーン樹脂層は、硬さが適切でクラックが発生しにくく、例えば半導体発光装置内のワイヤ−等を断線させることがない。
本願明細書に記載の積層体、半導体発光装置、シリコーン樹脂組成物は、本発明の金属層の腐食防止方法と同様の効果を達成することができる。
Thus, according to the method for preventing corrosion of a metal layer according to the present invention, corrosion (for example, discoloration) of the metal layer can be suppressed, so that, for example, light reflectivity due to corrosion of the metal layer can be maintained over time. It can suppress that the brightness | luminance of a light source (for example, semiconductor light-emitting device) falls. Moreover, the silicone resin layer obtained in the method for preventing corrosion of a metal layer of the present invention is excellent in transparency and does not lower the luminance of the light source, for example. In addition, the silicone resin layer obtained by the method for preventing corrosion of a metal layer according to the present invention is suitable in hardness and hardly cracks, and does not break, for example, a wire in a semiconductor light emitting device.
The laminate, the semiconductor light emitting device, and the silicone resin composition described in the present specification can achieve the same effects as those of the metal layer corrosion prevention method of the present invention.
10 硬化サンプル
12 銀メッキ層の表面
14 樹脂層
100、200 積層体
102、202 シリコーン樹脂層
120、220 金属層
203 半導体発光素子
300、400、500 半導体発光装置
301、501 マウント部材
302、502 凹部、シリコーン樹脂層
303、503 半導体発光素子
304 枠体
306 斜線部(シリコーン樹脂層)
307、507 導電性ワイヤー
308 シリコーン樹脂層(その他の透明な層)
309 外部電極
312、314 端部
310、510 基板
320、520 リフレクタ
401 レンズ
506 樹脂
600 LED表示器
601 半導体発光装置
604 筐体
605 遮光部材
606 封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hardened sample 12 Surface of silver plating layer 14 Resin layer 100, 200 Laminated body 102, 202 Silicone resin layer 120, 220 Metal layer 203 Semiconductor light emitting element 300, 400, 500 Semiconductor light emitting device 301, 501 Mount member 302, 502 Recessed part, Silicone resin layer 303, 503 Semiconductor light emitting element 304 Frame body 306 Shaded portion (silicone resin layer)
307, 507 Conductive wire 308 Silicone resin layer (other transparent layers)
309 External electrode 312, 314 End 310, 510 Substrate 320, 520 Reflector 401 Lens 506 Resin 600 LED display 601 Semiconductor light emitting device 604 Housing 605 Light shielding member 606 Sealing material
Claims (5)
M(−O−CO−R1)n (1)
[式(1)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R1がヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基である。]
M(R2COCHCOR3)n (2)
[式(2)中、Mはニッケル、銅およびガリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mがニッケルまたはガリウムの場合nは3であり、Mが銅の場合nは2または3であり、R2、R3は同一または異なる、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18のアルコキシ基である。] 2. The metal compound of claim 1, wherein the metal compound is at least one selected from the group consisting of a metal carboxylate or metal complex represented by the following formula (1) and a metal complex represented by the following formula (2). How to prevent corrosion of metal layers.
M (—O—CO—R 1 ) n (1)
[In the formula (1), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium. When M is nickel or gallium, n is 3, and when M is copper, n is 2 or 3. R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom. ]
M (R 2 COCHCOR 3 ) n (2)
[In formula (2), M is at least one selected from the group consisting of nickel, copper and gallium, n is 3 when M is nickel or gallium, and n is 2 or 3 when M is copper. And R 2 and R 3 are the same or different, a C 1-18 hydrocarbon group which may contain a hetero atom, and a C 1-18 alkoxy group. ]
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