JPS6335654A - 電子部品保護用シリコ−ンゲル組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子部品保護用シリコーンゲル組成物に関する
。更に詳しくは硬化時の半田フラックスによる硬化不良
や硬化後に接触する材料の影響によるかだ（なる現象の
発生が極めて少なく、ハイブリッドＩＣ，ＬＳＩなどの
複雑な電子部品の保護用コーティングや保護用ボッティ
ングに有用なシリコーンゲル組成物に関するものである
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、ヒドロシリル基とケイ素に結合したビニル基との
付加反応によって硬化してゲル状のポリオルガノシロキ
サンを形成しうる組成物については各種の技術が知られ
ており、電気・電子機器のポツティング、エンキャプシ
ュレーション、外科手術における埋込材などとして広く
用いられている。

このようなポリオルガノシロキサン組成物としては、特
開昭４８−１７８４７号公報には、ケイ素原子に結合せ
る水素原子の量を、ケイ素原子に結合せるビニル基１個
あたり１個以下で、かつポリオルガノハイドロジエンシ
ロキサン１分子中に平均１．４〜１．８個に相当する量
存在せしめる組成物が、また特開昭５４−１５９５７号
公報及び特開昭５４−４８７２０号公報に、該水素原子
の量を該ビニル基１個当り０．３〜０．８付近という、
比較的少量存在せしめる組成物が開示され、また、ビニ
ル基含有ポリオルガノシロキサンとして、特開昭５４−
１５９５７号公報ではメチルビニルフェニルシロキシ基
で末端封鎖されたポリジメチルシロキサン、特開昭５４
−４８７２０号公報ではケイ素原子に結合せる少なくと
も２個のビニル基と１個の水酸基を１分子中に含有する
ポリシロキサンを用いることが提案されている。

しかし、このようなゲル状に硬化しうる組成物は、いず
れもビニル基を含有するポリオルガノシロキサンを主成
分とし、架橋剤として少量のポリオルガノハイドロジエ
ンシロキサンを使用するものであるため、ハイブリッド
ＩＣやＬＳＩ、超ＬＳＩなどの複雑な電子部品の保護用
として、特に柔らかいゲル状に硬化する組成物として用
いる場合には以下のような問題を有する。

■　電子部品の製造において用いられる半田フラックス
の存在により、ゲルの硬化不良が発生し、未硬化のオイ
ル状物のまま残る部分を生じるため、素子が振動などを
受けた場合、ゲルが素子から剥がれ易くなり、その部分
の耐湿性が著しく低下する。

■　電子部品のシール材として併用される付加反応型シ
リコーンゴム中に残存するポリオルガノハイドロジエン
シロキサンと、ゲル中に残存する未反応ビニル基との間
に架橋反応が起こるため、ゲルがゴム状になり、■Ｃな
どの接続部の熱疲労を起こし易く、半田オーブン、ワイ
ヤーオープンなどの不具合を生じる。

これらのうち■の不具合については、予め半田付けされ
た電子部品をトリクレンなどの溶剤を用いて洗浄すれば
防止が可能ではあるが、電子部品の洗浄が著しく煩雑に
なり、生産上の問題がある。また同様の思想により、半
田付は部分に前処理剤を塗布することによる方法も考え
られるが、これもこれらの複雑な電子部品において行う
には工程が著しく煩雑になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電子部品、特に前述の如く複雑な電子
部品の保護用のゲルを形成するシリコーン組成物を提供
することである。

〔発明の構成〕 本発明者らは、このようなゲル状に硬化するシリコーン
組成物を得るべく鋭意検討を重ねた結果、ポリオルガノ
ハイドロジエンシロキサンを主成分としてビニル基を架
橋剤とし、そのハイドロジエン／ビニル基比を限定する
ことにより硬化したゲル中の残存するビニル基量が著し
く少なく、そのために経時的なゲルのかた（なる傾向や
硬化反応時の半田フラツクスによる硬化不良の発生が極
めて少ない電子部品保護用シリコーンゲル組成物を見出
し、本発明をなすに至った。

即ち本発明は、 （Ａ）ケイ素原子に結合せる水素原子が１分子中に平均
０．１個以上存在し、ケイ素原子に結合せる残余のを機
基が脂肪族不飽和基を含まぬ置換又は非置喚の１価の炭
化水素基である、２５℃における粘度が５０〜１０，０
００ｃＰのポリオルガノハイドロジエンシロキサン（Ｂ
）ケイ素原子に結合せるビニル基が１分子中に平均２個
以上存在するポリオルガノシロキサン、該ビニル基が（
Ａ）のポリオルガノハイドロジエンシロキサンのケイ素
原子に結合せる水素原子１個当り０．１〜３．０個であ
るような量 及び （Ｃ）白金系触媒、パラジウム系触媒、及びロジウム系
触媒から選ばれた触媒、（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対し
触媒金属元素の量として０．０１〜５０ｐｐｍとなる量 からなることを特徴とする電子部品保護用シリコーンゲ
ル組成物である。

本発明で用いられる　（Ａ）成分のポリオルガノハイド
ロジエンシロキサンは、本発明のゲル組成物における主
成分となるものである。本発明においては、ケイ素原子
に結合する水素原子を１分子中に平均０．１個以上有す
ることが必要で、０．１個未満では（Ｂ）成分との架橋
にあずからないポリオルガノシロキサンが増加するため
に、ゲル状物を形成できず、保護材としての用途に耐え
られなくなる。

（八）のポリオルガノハイドロジエンシロキサンのケイ
素原子に結合せる基のうち、前述の水素原子以外のもの
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
、アミノ基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデ
シル基のようなアルキル基、フェニル基のような了り−
ル基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロピル基
のようなアラルキル基、及びクロロメチル基、シアノエ
チル基、３，３．３−１−リフルオロプロピル基のよう
な置換炭化水素基が例示されるが、合成の容易なこと、
未硬化の状態で取り扱いやすいこと、ゲル状物の耐熱性
や物理的性質から、メチル基であることが好ましい。ま
た、耐寒性を要求されるときは全有機基中の８モル％ま
で、特に商い耐熱性、耐放射線性、又は高い屈折率を要
求されるときは全有機基中の５０モル％までのフェニル
基を導入することが推奨される。粘度は２５℃において
５０〜１０．０００ｃＰ、好ましくは３００〜５，００
０　ｃＰの範囲から選ばれる。ボッティングに用いられ
るときは、３００〜２．０００ｃＰの範囲が最も好まし
い。５ＱｃＰよりも低いと流れやすく、また反応後の物
理的性質が悪い。また１０．０００ｃＰを越えると作業
性が悪くなる。

（Ａ）のポリオルガノハイドロジエンシロキサンのシロ
キサン骨格は、直鎖状でも分岐を存するものでもよく、
また両者の混合物でもよいが、合成の容易さと、ゲル状
物に適度の柔らかさを与えることから、実質的に直鎖状
であることが好ましい。ポリオルガノシロキサン中の水
素原子は、分子の途中のケイ素原子、末端のケイ素原子
のいずれに結合していてもよいが、反応速度や反応によ
るゲル状物形成効果や得られたゲルの耐熱性などから、
少なくとも末端のケイ素原子に結合することが好ま゛し
い。

このような（Ａ）のポリオルガノハイドロジエンシロキ
サンは、ジメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラ
ン、メチルジクロロシランなどの相当するオルガノクロ
ロシランを周知の方法で共加水分解するか、相当する低
分子量シロキサンを硫酸、酸性白土のような触媒の存在
下で縮合、平衡化させることにより得られる。

本発明における（Ｂ）のビニル基含有ポリオルガノシロ
キサンは、（Ａ）のポリオルガノハイドロジエンシロキ
サンのケイ素原子に結合する水素原子と付加反応してゲ
ル状物を形成する、架橋剤としての機能を有するもので
ある。このポリオルガノシロキサンは、ゲル状物を得る
ためには１分子中に平均２個以上のビニル基を有するこ
とが必要である。ビニル基は、分子末端、分子の途中の
いずれのケイ素原子に結合しても差し支えない。（Ｂ）
のケイ素原子に結合せる残余の有機基としては（Ａ）の
ケイ素原子に結合せる有機基として挙げられたものと同
様のものが例示されるが、合成の容易なことと、得られ
るゲル状物の耐熱性から、メチル基が好ましい。

シロキサン骨格は直鎖状のものでも、分岐を有するもの
のいずれでも差し支えない。

このようなビニル基含有ポリシロキサンの例として、次
のような構造のものが例示される。

本発明において、（Ｂ）成分は半田フラックスによる硬
化不良やゲルの経時変化を防ぐ理由から、（Ａ）成分の
ケイ素原子に結合する水素原子１個に対して（Ｂ）成分
のビニル基が０．１〜３．０個、好ましくは０．２〜１
．５個になるような量、使用される。０．１個未満では
得られるゲル状物が柔らかすぎて流れてしまうために本
用途に適さず、また３、０個を超えると得られたゲル状
物にビニル基が必要以上に残存するためにゲルが経時的
にかたくなり易く、また半田フラックスによる硬化不良
が発生し易くなる。

本発明で用いられる（Ｃ）成分の触媒は、（＾）成分の
ヒドロシリル基と（Ｂ）成分のビニル基との間の付加反
応を促進するためのもので、塩化白金酸、アルコール変
性塩化白金酸、白金とオレフィンとの錯体、白金とケト
ン類との錯体、白金とビニルシロキサンとの錯体などで
例示される白金系触媒、テトラキス（トリフェニルホス
フィン）パラジウム、パラジウム黒とトリフェニルホス
フィンとの混合物などで例示されるパラジウム系触媒、
あるいはロジウム系触媒が使用できるが、触媒効果と取
り扱いの容易さから、白金系触媒が好ましい。（Ｃ）成
分の配合１は、（Ａ）　と（Ｂ）の合計量に対し、触媒
金属元素の量として０．０１〜５０ｐｐｍの範囲となる
量である。

０．０１ｐｐｍ未満では付加反応が充分に進行しないた
めにゲルを形成しずらく、また５０ｐｐｍを超えると耐
熱性が低下し、本発明の特長を発揮できなくなる。

本発明の組成物は、アセチレン系化合物、メチルエチル
パーオキサイドなどの有機過酸化物及びトリアリルイソ
シアヌレートのような反応抑制剤の共存や室温で低活性
の白金系触媒を使用することにより単一容器内に保存し
てもよく、また、例えば（Ｂ）と（Ｃ）を同一容器で（
八）を別容器、または（Ａ）の一部と（Ｂ）　、（Ｂ）
の大部分と（Ｃ）という組合せで別々の容器に保存して
、硬化直前に均一に混合し、減圧脱泡して用いてもよい
。また、本発明の組成物に、必要に応じて無機充填剤を
添加して、用途に応じて作業性、硬化後の硬さ、機械的
強さなどを調節することができる。このような無機質充
填剤としては、煙霧質シリカ、シリカエアロゲル、沈澱
シリカなどが例示される。また、トルエン、ヘキサンの
ような溶剤、ポリジメチルシロキサンのような粘度調節
剤、アルケニル基含有ポリシロキサンのような付加的ベ
ースポリマー、アセチレンアルコール及びそのポリシロ
キサンとの反応生成物、有機過酸化物及びトリアリルイ
ソシアヌレートのような硬化抑制剤などを、本発明の効
果を失わない程度で併用しても差し支えない。

〔発明の効果〕

本発明により、常温又は僅かの加熱により電子部品の衝
撃吸収や絶縁性付与に優れたゲルを形成するシリコーン
組成物を得ることができる。

特にこの組成物によれば、電子部品に用いられる他の付
加反応型シリコーンゴムシール材と接触しても経時的に
ゲルがかたくならず、また半田付は工程でのフラックス
が被保護面に残っていても硬化不良が発生しずらいこと
から、電子部品の設計時において他材料とゲルとの接触
による不具合の配慮が必要なくなり、またハイブリッド
ＩＣ，ＬＳＩなどの複雑な電子部品のボッティングやコ
ーティング作業において煩雑な洗浄工程が不要になる。

そのため、電子部品、特にハイブリッドＩＣ，ＬＳＩな
どの複雑な電子部品の量産時の保護用ボッティング材、
保護用コーテイング材として極めて有用である。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を示す。なお実施例中、部とあるの
は全て重量部を表わし、また粘度とあるのは２５℃にお
ける粘度を表わす。なお、記号Ｍｅ、　Ｖｉ及びｐｈは
それぞれメチル基、ビニル基及びフェニル基を表わす。

実施例１及び比較例１ 平均式； で表わされるケイ素原子に結合する水素原子を有する、
粘度８００ｃＰのポリジメチルシロキサン１００部、 両末端がジメチルビニルシロキシ単位で閉塞され、その
他がジメチルシロキサン単位から成り、粘度２０ｃＰの
ポリジメチルシロキサン６．３部、及び 塩化白金酸の２−エチルヘキサノール溶液（白金含量２
．０重量％）　０．２５部を均一になるように混合し、
本発明組成物Ａ−１を得た。

比較例１として、平均式； で表わされるケイ素原子に結合するビニル基を有する、
粘度８２０ｃＰのポリジメチルシロキサン１００部、 両末端がジメチルハイドロジエンシロキシ単位で閉塞さ
れ、その他がジメチルシロキサン単位から成り、粘度２
０ｃＰのポリジメチルシロキサン６部、及び 実施例１の塩化白金酸の２−エチルヘキサノール溶液０
．２５部 を均一になるように混合し、比較例組成物Ｃ−１を得た
。

このＡ−１及びＣ−１について、以下の方法にて残存ビ
ニル基量、針入度及び半田フラックス添加後の針入度を
測定し、第１表の結果を得た。

く残存ビニル基量〉 組成物を１０ｍｍ角のガラス製セルに流し込み、１５０
℃で３０分間加熱して硬化させた後、２５℃に戻し、分
光光度計で２１００〜２２００ｃｍ−’における吸収率
を求め、検量線により残存ビニル基量を得た。

〈針入度及び半田フラックス添加後の針入度〉組成物３
０ｇを５０−のガラスビーカーに取り、１５０℃で３０
分間加熱して硬化させた後、２５℃に戻し、ＡＳＴＭ　
Ｄ−１４０３による方法にて針入度を測定した。また、
耐半田フラックス性の評価として、フラックスの生成物
であるロジンの２％トルエン溶液を各組成物に１〜３％
添加して均一に混合した後、同様の方法にて針大変を測
定した。数値が大きいほどゲルは柔らか（なる。

第１表 実施例２及び比較例２ 平均式； で表わされるケイ素原子に結合する水素原子を有する、
粘度７５０ｃＰのポリジメチルシロキサン１００部、 平均式； で表わされるケイ素原子に結合するビニル基を有する、
粘度１１ＱＯｃＰのポリジメチルシロキサン２．８部、
及び 塩化白金酸のジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（
白金含有１２．０重量％）０．３部を均一になるように
混合し、本発明組成物Ａ−２を得た。

比較例２として、平均式； で表わされるケイ素原子に結合するビニル基を有する、
粘度７４０ｃＰのポリジメチルシロキサン１００部、 平均式； で表わされるケイ素原子に結合する水素原子を有する粘
度２５ｃＰのポリジメチルハイドロジエンシロキサン０
．６部、及び 実施例２の塩化白金酸のジビニルテトラメチルジシロキ
サン錯体０．３部 を均一になるように混合し、比較例組成物Ｃ−２を得た
。

これらの組成物について、実施例１と同様の方法にて針
入度及びフラックスを３％添加した場合の針入度を測定
した。結果を第２表に示す。

第２表 実施例３ 平均式プ で表わされるケイ素原子に結合する水素原子を有する、
粘度１６００ｃＰのポリメチルフェニルシロキサン１０
０部、 実施例１のビニル基含有ポリジメチルシロキサン６．５
部、及び 実施例１の塩化白金酸の２−エチルヘキサノ−ル溶液０
．２５部 を均一になるように混合し、組成物Ａ−３を得た。この
組成物を実施例２と同様の方法で針入度及び３％フラッ
クス添加時の針入度を測定したところ、それぞれ１１５
及び１５８と良好な耐フラツクス性を示した。また、°
実施例１と同様の方法で残存ビニル基量を測定したとこ
ろ、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以下と殆どビニル基が残存し
ていなかっ゛た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ケイ素原子に結合せる水素原子が１分子中に
   平均０．１個以上存在し、ケイ素原子に結合せる残余の
   有機基が脂肪族不飽和基を含まぬ置換又は非置換の１価
   の炭化水素基である、２５℃における粘度が５０〜１０
   ，０００ｃＰのポリオルガノハイドロジェンシロキサン （Ｂ）ケイ素原子に結合せるビニル基が１分子中に平均
   ２個以上存在するポリオルガノシロキサン、該ビニル基
   が（Ａ）のポリオルガノハイドロジェンシロキサンのケ
   イ素原子に結合せる水素原子１個当り０．１〜３．０個
   であるような量 及び （Ｃ）白金系触媒、パラジウム系触媒、及びロジウム系
   触媒から選ばれた触媒、（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対し
   触媒金属元素の量として ０．０１〜５０ｐｐｍとなる量 からなることを特徴とする電子部品保護用シリコーンゲ
   ル組成物。 ２　（Ａ）のケイ素原子に結合せる水素原子が分子末端
   に存在する、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３　（Ａ）が実質的に直鎖状ポリオルガノハイドロジェ
   ンシロキサンである、特許請求の範囲第１項記載の組成
   物。 ４　（Ａ）のケイ素原子に結合せる有機基が、メチル基
   及びフェニル基からなる群より選ばれた１価の炭化水素
   基であり、該フェニル基の量は全有機基中の５０モル％
   以下である、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ５　（Ａ）のケイ素原子に結合せる有機基がメチル基で
   ある、特許請求の範囲第４項記載の組成物。 ６　（Ａ）の２５℃における粘度が３００〜５，０００
   ｃＰである、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ７　（Ｂ）のケイ素原子に結合せる残余の有機基がメチ
   ル基である、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ８　（Ｂ）の量が、（Ｂ）のケイ素原子に結合せるビニ
   ル基の数の和が（Ａ）のケイ素原子に結合せる水素原子
   １個に対して０．２〜１．５となる量である、特許請求
   の範囲第１項記載の組成物。 ９　（Ｃ）の触媒が白金系触媒である、特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。