聚硅氧烷组合物及其固化物制造技术

本发明专利技术提供一种满足规定条件的聚硅氧烷组合物，该聚硅氧烷组合物包含(A)至少一种在一个分子中含有至少两个不饱和脂肪族烃基的有机聚硅氧烷、(B)至少一种在一个分子中含有至少两个硅原子键合的氢原子的有机含氢聚硅氧烷、(C)硅氢加成反应催化剂、及(D)长短径比为1～1.5、且粒径为50μm以上的粒子在全部粒子中的比例为5重量％以下的无机粒子。本发明专利技术的组合物可加工性良好且固化后热膨胀率非常小，可以提供一种硬质固化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请是根据2010年8月31日于日本所申请的日本特愿2010-194013号主张优先权，在此引用其内容。本专利技术涉及一种具有优良的耐热性及成形可加工性的聚硅氧烷组合物及其固化物。
技术介绍
为了改良聚硅氧烷系材料的耐热性，广泛采取向该材料中填充二氧化硅、氧化铝、云母、滑石等无机粒子的技术，但随着无机粒子填充量的增大，虽然耐热性变得良好，但同时该材料的可加工性或流动性变差。因此，为了兼备耐热性和可加工性这两种相反的特性，例如，在日本特开2003-137627号公报、日本特表2005-503467号公报中公开了控制填充的无机材料的形状及大小，混合球状粒子的技术。另外，例如，在日本特开2007-332104号公报、2008-19426号公报、2008-38137号公报中公开了如下方法，即使用适当的材料对无机粒子表面进行处理，从而使其以高浓度分散在聚硅氧烷中。但是，通过这些技术得到的材料不是硬质的、且热膨胀较大，因此不适合在高温下使用。但是，SiC、GaN等功率半导体的大范围使用的时期已经到来。其实用化的关键在于高耐热性密封材料，作为此密封材料，期待一种能够在200°C以上的温度下连续使用，不会由于受热而从基板剥离且以线膨胀系数代表的热膨胀很小的材料。作为低热膨胀性的聚娃氧烧系材料,例如，在日本特表2006-503142号公报中公开了可固化的新型有机硅树脂。这种有机硅树脂的固化物与通常的有机硅树脂的固化物相比具有低热膨胀性，但在从室温到100°C的温度区域内，线膨胀系数大约为lOOppm，热膨胀仍然较大。而且，在日本特表2006-503142号公报中，只是记载了低于200°C左右的温度下线膨胀系数。填充无机粒子，对于在250°C以上的整个高温区域保持低热膨胀性很重要。在日本特开平5-105814号公报中，公开了在固化聚硅氧烷中混合球状无机粒子而形成的组合物，但其在固化后为凝胶状，因此耐热性不充分，线膨胀系数也较大。另外，在再公表2003-29353号公报中，公开了由含环氧基聚硅氧烷和球状无机粒子构成的低热膨胀性材料，但这种材料为一种使用溶剂来确保流动性的组合物，因此不适合作为密封材料。另外，已知有可以进行转移成形的固体环氧树脂(例如，参照日本特开平8-311159号公报)，因为是利用高压将高粘度流动物注入模具内，因此不适宜致密形状的成型及电子元器件的密封，而且玻璃化转变温度低的情况较多，该温度以上的线膨胀系数也不能说十分小。如上所述，目前，仍没有能给予可加工性良好且固化后线膨胀系数非常小的硬质材料的聚硅氧烷组合物及其低热膨胀性固化物的报告。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-137627号公报专利文献2:日本特表2005-503467号公报专利文献3:日本特开2007-332104号公报专利文献4:日本特开2008-19426号公报专利文献5:日本特开2008-38137号公报专利文献6:日本特表2006-503142号公报专利文献7:日本特开平5-105814号公报专利文献8:再公表2003-29353号公报专利文献9:日本特开平8-311159号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种能给予可加工性良好且固化后热膨胀率非常小的硬质固化物的聚硅氧烷组合物及其固化物。解决课题的手段本专利技术的目的 通过一种聚硅氧烷组合物而达到，该聚硅氧烷组合物包含(A)至少一种在一个分子中含有至少两个不饱和脂肪族烃基的有机聚硅氧烷、(B)至少一种在一个分子中含有至少两个硅原子键合的氢原子的有机含氢聚硅氧烧、(C)硅氢加成反应催化剂、及(D)长短径比为I 1.5且粒径为50 μ m以上的粒子在全部粒子中的比例为5重量％以下的无机粒子，其中，(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数为0.5 10重量％，(D)无机粒子对于聚硅氧烷组合物的混合比率为55 85体积％，[(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数]X [(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的重量分数]的值为0.04 8，所述聚硅氧烷组合物在25°C下的粘度为500Pa.s以下。所述(A)有机聚硅氧烷在25°C下的粘度优选为0.05 20Pa.S。所述(B)有机含氢聚娃氧烧中娃原子键合的氢原子的重量分数优选为0.1重量％以上。所述⑶有机含氢聚硅氧烷在25°C下的粘度优选为0.1Pa.s以下。[(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数]X [(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的重量分数]的值优选为0.1 7。[(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数]X [(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的重量分数]的值优选0.5 4.5。[(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的摩尔数]/[(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的摩尔数]的值优选0.5 1.5。所述(C)硅氢加成反应催化剂优选为钼族金属系催化剂。所述(D)无机粒子优选含有至少一种金属氧化物粒子。所述金属氧化物粒子优选为二氧化硅。本专利技术的聚硅氧烷组合物进一步优选含有至少一种(E)增粘剂。本专利技术的聚硅氧烷组合物优选不含有溶剂。本专利技术的聚硅氧烷组合物可以提供一种30°C 300°C的线膨胀系数为80X 10_6/K以下，优选为50Χ10_6/Κ以下的固化物。 本专利技术还涉及一种固化上述聚硅氧烷组合物而得到的固化物。专利技术效果本专利技术的聚硅氧烷组合物虽然含有较多的无机粒子，但是因为粘度较低，因此可加工性良好且固化后能提供一种热膨胀率非常小的硬质固化物。特别是，在本专利技术聚硅氧烷组合物不包含溶剂的情况下，不用担心因溶剂而引起基板、电子材料等的变质，而且固化物中不会因溶剂而产生空隙、不会因溶剂挥发而造成固化物开裂。因此，可以优选用作半导体等的密封材料。另外，本专利技术的固化物，30°C 300°C的线膨胀系数为100X10_6/K以下，优选为70X IO-6A以下，更优选为50Χ10_6/Κ以下，膨胀率非常小，而且能保持充分的硬度。因此，本专利技术的固化物即使在超过200°c的环境下也能够长时间连续使用，因为没有例如从基板剥离这样的情况，因此特别适合功率半导体的密封。具体实施例方式[ (A)成分]作为(A)在一个分子中含有至少两个不饱和脂肪族烃基的至少一种有机聚硅氧烷，只要在一个分子中含有至少两个脂肪族不饱和烃基，则没有结构上的限制，例如，可以使用直链状、支链状或网状的有机聚硅氧烷。关于有机聚硅氧烷上脂肪族不饱和烃基的位置也没有限制，可以位于主链上或末端的任何位置。(A)成分可以单独使用，也可以并用构造不同的两种以上的有机聚硅氧烷。作为(A)成分中的不饱和脂肪族烃基，优选碳原子数2 20的基团。作为碳原子数2 20的一价不饱和脂肪族烃基，例如，可以举出，乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、异丙烯基、1-丁烯基、2- 丁烯基、戊烯基、己烯基等直链或支链状链烯基，以及环戊烯基、环己烯基等环链稀基，及环戍稀基乙基、环己稀基乙基、环己稀基丙基等环链稀基烧基。优选链稀基，特别优选乙烯基及己烯基。除(A)成分的不饱和脂肪族烃基以外的键合在硅原子上的基团为，取代或者非取代的一价烃基或者具有反应性官能团的一价有机基团。典型的取代或者非取代的一价烃基为，碳原子数I 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-1940131.一种聚硅氧烷组合物，该聚硅氧烷组合物包含有 (A)至少一种在一个分子中含有至少两个不饱和脂肪族烃基的有机聚硅氧烷、 (B)至少一种在一个分子中含有至少两个硅原子键合的氢原子的有机含氢聚硅氧烷、 (C)硅氢加成反应催化剂、及 (D)长短径比为I 1.5且粒径为50 μ m以上的粒子在全部粒子中的比例为5重量％以下的无机粒子，其中， (A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数为0.5 10重量％， (D)无机粒子对于聚硅氧烷组合物的混合比率为55 85体积％， [(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族烃基的重量分数]X [(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的重量分数]的值为0.04 8， 所述聚硅氧烷组合物在25°C下的粘度为500Pa.s以下。2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷组合物，其中，所述(A)有机聚硅氧烷在25°C下的粘度为0.05 20Pa.S。3.根据权利要求1或2所述的聚硅氧烷组合物，其中，所述(B)有机含氢聚硅氧烷中的硅原子键合的氢原子的重量分数为0.1重量％以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚硅氧烷组合物，其中，所述(B)有机含氢聚硅氧烷在25°C下的粘度为0.1Pa.s以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚硅氧烷组合物，其中，[(A)有机聚硅氧烷中的不饱和脂肪族...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川琢哉，柴田一圣，
申请(专利权)人：道康宁东丽株式会社，
类型：
国别省市：