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TWI666267B - 聚矽氧凝膠組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物，其包含至少一種助黏劑(Z)，且藉由固化形成在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切之聚矽氧凝膠。提供該聚矽氧凝膠組合物，其與習知技術相比，即使如在功率裝置中在高溫條件下使用時亦可抑制密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠中氣泡或裂痕之出現且與電學或電子零件之結合極佳；且提供一種聚矽氧凝膠，其在密封或填充電學或電子零件時可抑制氣泡或裂痕出現。

Description

聚矽氧凝膠組合物
本發明係關於一種用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物及聚矽氧凝膠，且尤其關於一種用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物，其可形成聚矽氧凝膠，與習知已知聚矽氧凝膠相比，當密封或填充電學或電子零件時該聚矽氧凝膠可抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現且與電學或電子零件結合極佳；及一種聚矽氧凝膠，其在密封或填充電學或電子零件時可抑制氣泡及裂痕之出現。本發明主張2014年1月27日申請之日本專利申請案第2014-012755號之優先權，其內容以引用的方式併入本文中。
聚矽氧凝膠組合物已廣泛用作電學或電子零件之密封劑及填充劑，因為其可藉由固化形成具有良好應力鬆弛、電學特徵、耐熱性及耐候性之聚矽氧凝膠(參考專利文獻1至3)。該等聚矽氧凝膠組合物之實例包括：包含含有乙烯基、具有分支結構且在25℃下具有10厘拖至10,000厘拖之黏度的有機聚矽氧烷、含有結合至矽原子之氫原子的線性有機聚矽氧烷及矽氫化反應催化劑的聚矽氧凝膠組合物(參考專利文獻4)；包含含有乙烯基具有分支結構之有機聚矽氧烷、含有結合至矽原子之氫原子的有機聚矽氧烷及矽氫化反應催化劑的聚矽氧凝膠組合物(參考專利文獻5)；及包含含有乙烯基具有分支結構且在25℃下具有20厘拖至10,000厘拖之黏度的有機聚矽氧烷、在其分子鏈兩端藉 由乙烯基封端之線性有機聚矽氧烷、僅在其分子鏈兩端含有結合至矽原子之氫原子的線性有機聚矽氧烷及矽氫化反應催化劑的聚矽氧凝膠組合物(參考專利文獻6)。
另一方面，本發明者提議可提供一種用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物，其抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現，且提議可藉由使用聚矽氧凝膠組合物提供一種具有極佳可靠性之電學或電子零件，該聚矽氧凝膠組合物藉由固化形成在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有1.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數及1.0×106達因/平方公分或1.0×106達因/平方公分以下複合彈性模數，且有利地具有30至80之1/4稠度之聚矽氧凝膠(參考專利文獻7，尤其實務實例5)。類似地，已提議即使在熱循環或振動應用於半導體裝置時，藉由使用具有一定穿透率且有利地具有調節至儲存彈性模數之17%或17%以上之耗損彈性模數的聚矽氧樹脂可防止出現氣泡、裂痕及界面剝離且可保證半導體裝置之操作可靠性(參考專利文獻8)。
引用清單 專利文獻
專利文獻1：日本未審查專利申請公開案第S59-204259A號
專利文獻2：日本未審查專利申請公開案第S61-048945A號
專利文獻3：日本未審查專利申請公開案第S62-104145A號
專利文獻4：日本未審查專利申請公開案第S48-017847A號
專利文獻5：日本未審查專利申請公開案第S58-007452A號
專利文獻6：日本經審查專利申請公開案第H03-019269B號
專利文獻7：日本未審查專利申請公開案第H10-212413A號
專利文獻8：日本未審查專利申請公開案第2002-184941A號
然而，近期隨著稱為功率裝置之電子零件應用之普遍存在增加，此等電子零件(尤其矽晶片)之操作溫度已由過去的約150℃上升至約175℃，且由於SiC半導體之普遍存在增加，常常需要例如180℃或180℃以上之操作溫度。若在該等溫度條件下使用獲自習知已知聚矽氧凝膠組合物之凝膠，則存在無法充分抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現，及電學或電子零件之可靠性、耐久性及穩定性降低的問題。此問題在習知聚矽氧凝膠組合物密封或填充具有複雜結構(例如，電極之間、電學元件之間或電學元件與電學或電子零件中之封裝之間的空間狹窄的結構)或具有在此等結構中無法追蹤聚矽氧凝膠之膨脹及收縮之結構的電學或電子零件情況下尤其明顯。藉由將此類電學或電子零件暴露於高溫條件，聚矽氧凝膠中可能出現氣泡或裂痕，且可能極大減小電學或電子零件之可靠性。另外，為使用此聚矽氧凝膠保護電學或電子零件，即使在暴露於高溫條件時其必須維持與電學或電子零件的良好結合。已知沒有滿足此等不同特徵之聚矽氧凝膠。
本發明之目標為提供一種用於密封或填充電學或電子零件之可形成聚矽氧凝膠之聚矽氧凝膠組合物，即使在高溫條件下使用時其可抑制氣泡及裂痕之出現且展現與電學或電子零件之良好結合。
本發明之另一目標為提供一種即使在高溫條件下可抑制氣泡及裂痕之出現且與電學或電子零件結合極佳之聚矽氧凝膠。本發明之其他目標為提供一種具有極佳可靠性之諸如功率裝置的電學或電子零件，且提供一種用於具有極佳可靠性之半導體晶片之保護方法。
由於解決上述問題之努力研究，本發明者發現上述問題可藉由使用用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物解決，其中該聚矽氧凝膠組合物包含至少一種助黏劑(Z)，且藉由固化形成在25 ℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切之聚矽氧凝膠，且其藉此達成本發明。此外，複合彈性模數較佳為5.0×104達因/平方公分至5.0×105達因/平方公分。
較佳地，聚矽氧凝膠組合物可藉由矽氫化反應固化。
聚矽氧凝膠組合物較佳包含(A)含有烯基之有機聚矽氧烷，其在25℃下具有10mPa s至100,000mPa s黏度；(B)線性有機聚矽氧烷，其至少在其分子鏈兩端含有結合至矽原子之氫原子且在25℃下具有1mPa s至10,000mPa s黏度，其量為其中對每莫耳含於組分(A)中之烯基結合至矽原子之氫原子量為0.2莫耳至5莫耳；(C)催化量之矽氫化反應催化劑；及(Z)至少一種助黏劑。
聚矽氧凝膠組合物較佳包含(A-1)含有烯基之有機聚矽氧烷，其具有分支結構及在25℃下10mPa s至100,000mPa s黏度；(A-2)含有烯基之線性有機聚矽氧烷，其在25℃下具有10mPa s至100,000mPa s黏度；(B)線性有機聚矽氧烷，其至少在其分子鏈兩端含有結合至矽原子之氫原子且在25℃下具有1mPa s至10,000mPa s黏度，其量為其中對每莫耳含於組分(A-1)及(A-2)中之烯基結合至矽原子之氫原子量為0.2莫耳至5莫耳；(C)催化量之矽氫化反應催化劑；及(Z)至少一種助黏劑。
聚矽氧凝膠組合物較佳包含(A-1T)含有烯基之有機聚矽氧烷，其中該有機聚矽氧烷具有分支結構，該結構具有至少一個由RSiO1.5(R表示單價烴基)表示之矽氧烷單元，且在分子中具有0.10質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)及在25℃下10mPa s至5,000mPa s黏度；(A-2L)僅在其分子鏈兩端含有烯基之線性有機聚矽氧烷，其在25℃下具有50mPa s至10,000mPa s黏度；(B)線性有機聚矽氧烷，其僅在其分子鏈兩端含有結合至矽原子之氫原子且在25℃下具有1mPa s至10,000mPa s黏度，其量為其中對每莫耳含於組分(A-1T)及(A-2L)中之烯基結合至矽原子之氫原子量為0.2莫耳至5莫耳；(C)催化量之矽氫化反應催化劑；及(Z)至少一種助黏劑。
特定言之，本發明者發現上述問題可藉由組分(A-1)/組分(A-2)或組分(A-1T)/組分(A-2L)重量比為0.85或0.85以下之聚矽氧組合物更有利地解決。
較佳地，組分(A-1T)為至少兩種含有烯基、具有分支結構，分子中乙烯基部分(CH2=CH-)之量不同之有機聚矽氧烷的混合物。
較佳地，組分(A-1T)為在分子中包含0.10質量%至0.30質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T1)與在分子中包含0.30質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T2)的混合物，(A-1T1)：(A-1T2)之比為1：9至9：1。
本發明進一步關於一種藉由固化上述聚矽氧凝膠組合物獲得之聚矽氧凝膠。
聚矽氧凝膠較佳具有如JIS K 2220中規定之10至80，且更佳20至80之1/4稠度。
本發明進一步關於一種用於電學或電子零件之密封劑，其包含上述聚矽氧凝膠組合物。
本發明進一步關於一種具有上述聚矽氧凝膠之電學或電子零件。
電學或電子零件較佳為功率裝置，諸如電動機控制器、用於傳輸之電動機控制器、發電系統或空間傳輸系統。
本發明進一步關於一種使用上述聚矽氧凝膠組合物或聚矽氧凝膠之半導體晶片保護方法。
藉由根據本發明之聚矽氧凝膠組合物，可形成即使在高溫條件下使用時可抑制氣泡及裂痕之出現且與電學或電子零件結合極佳之聚矽氧凝膠。
藉由根據本發明之聚矽氧凝膠，可提供即使在高溫條件下使用時可抑制氣泡及裂痕之出現且展現與電學或電子零件結合極佳之聚矽氧凝膠。此外，藉由用於根據本發明之電學或電子零件之密封劑，可提供即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性之電學或電子零件，因為其含有上述聚矽氧凝膠組合物。此外，藉由根據本發明之電學或電子零件，其即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性，因為其具有上述聚矽氧凝膠。另外，藉由用於根據本發明之半導體裝置之保護方法，可提供即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性之電學或電子零件，尤其功率裝置，因為其使用上述聚矽氧凝膠。
1‧‧‧聚矽氧凝膠
1'‧‧‧聚矽氧凝膠
2‧‧‧電極
3‧‧‧聚對苯二甲酸丁二酯
4‧‧‧玻璃皮氏培養皿
5‧‧‧氣泡或裂痕
[圖1]圖1為本發明之實務實例8中評估之電學或電子零件樣本自頂表面檢視的光學照片影像。
[圖2]圖2為比較實例4中評估之電學或電子零件樣本自頂表面檢視的光學照片影像。
現將給出本發明之詳述解釋。應注意在本說明書中，黏度為根據JIS K 7117-1使用B型黏度計在25℃下所量測之值。
<聚矽氧凝膠組合物>
根據本發明之聚矽氧凝膠組合物用於密封或填充電學或電子零件，且包含至少一種助黏劑(Z)。聚矽氧凝膠組合物藉由固化形成在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切之聚矽氧凝膠。此外，複合彈性模數較佳為5.0×104達因/平方公分至5.0×105達因/平方公分。
本發明經由發現用展現在上述指定範圍內之耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切之聚矽氧凝膠密封或填充之電學或電子零件即使在高溫條件下可顯著抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現而產生。應注意在本說明書中，表述「電學/電子零件」意謂電學零件或電子零件，且表述「密封/填充」意謂密封或填充。
藉由固化聚矽氧凝膠組合物獲得之聚矽氧凝膠在25℃及0.1Hz剪切頻率下之耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切可易於藉由熟習此項技術者已知之方法量測。舉例而言，其可藉由將聚矽氧凝膠製備成厚度為5mm至6mm且直徑為25mm之圓形板，隨後在25℃及0.1Hz剪切頻率條件下使用動態黏彈性量測設備量測來測定。動態黏彈性量測設備可為熟習此項技術者已知之設備而無特定限制，實例為由Rheometrics,Inc.製造之動態黏彈性量測設備(產品名稱：Dynamic Analyzer ARES)。此類聚矽氧凝膠之在上述指定範圍內之耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切可按需要藉由改變聚矽氧凝膠組合物之組成、固化機制、固化條件及其類似因素來調節。
另外，若藉由固化聚矽氧凝膠組合物獲得之聚矽氧凝膠之如JIS K 2220中規定之1/4稠度為10至80則為較佳，更佳為20至80，因為在高溫條件下聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現經顯著地受到抑制。
聚矽氧凝膠組合物之固化機制不受特定限制，且實例為藉由烯基及結合至矽原子之氫原子之矽氫化反應固化、藉由矽烷醇基及結合至矽原子之烷氧基之去醇化縮合反應固化及藉由紫外光照射之自由基反應固化，其中矽氫化反應固化為較佳，因為完全固化相對快速。
助黏劑(Z)為本發明之必選組分之一，且為改良與聚矽氧凝膠基質及其類似物之結合之組分。藉由使用助黏劑(Z)，與電學或電子零件之結合經改良且在加熱時聚矽氧凝膠與電學或電子零件之間的界面剝離受到抑制，同時維持聚矽氧凝膠之多種特徵，且因此可改良電學或電子零件之可靠性。
助黏劑(Z)不受特定限制，限制條件為其可達成上述目標，但實例包括含有環氧基之烷氧矽烷，諸如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷及4-環氧乙烷基丁基三甲氧基矽烷；含有丙烯酸基之烷氧矽烷，諸如3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷及3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷；含有胺基之烷氧矽烷，諸如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷及N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷；矽烷偶合劑反應縮合物，諸如雙(三甲氧基矽基)丙烷、雙(三甲氧基矽基)己烷及2,8-二氧雜-5-氮雜-1-矽雜-雙環[3.3.3]十一烷(carbasilatran)，其為含有環氧基之烷基矽烷與含有胺基之烷氧基矽烷的反應縮合物；鈦化合物，諸如有機鈦化合物，諸如鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四(2-乙基己酯)、乙基丙酮酸鈦、乙醯基丙酮酸鈦及二異丙氧基雙(乙基 乙醯乙酸)鈦；鋁化合物，諸如有機鋁化合物，諸如乙基乙醯乙酸二異丙醇鋁、三(乙基乙醯乙酸)鋁、烷基乙醯乙酸二異丙醇鋁、三(乙醯基丙酮酸)鋁及單乙醯丙酮酸雙(乙基乙醯乙酸)鋁(aluminum monoacetylacetonate bis(ethylacetoacetate))；鋯化合物，諸如有機鋯化合物，諸如乙醯基丙酮酸鋯、丁氧基乙醯丙酮酸鋯、雙乙醯丙酮酸鋯及乙基乙醯乙酸鋯；及選自日本未審查專利申請公開案第2002-322364A號中描述之由通式(R2O)nSiR3 4-n表示之矽烷及其部分水解縮合物之有機矽化合物，及其類似物。(此處，R2表示烷基或烷氧基烷基，R3表示未經取代或經取代之單價烴基，且n為3或4。由R2表示之烷基可為相同或不同，且較佳具有1至4個碳，且更佳為甲基、乙基或丙基。此外，由R2表示之烷氧基烷基之另一實例為甲氧基乙基。由R3表示之單價烴基之實例包括烷基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、及癸基；環烷基，諸如環戊基及環己基；芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基；芳烷基，諸如苯甲基、苯乙基及苯丙基；及鹵化烷基，諸如3-氯丙基及3,3,3-三氟丙基。較佳地，其為具有1至4個碳之烷基、3,3,3-三氟丙基或苯基，且最佳為甲基。)其中，自聚矽氧凝膠透明度及聚矽氧凝膠組合物之可固化性之觀點來看，使用上述有機鈦化合物、矽烷偶合劑反應縮合物、由上述通式(R2O)nSiR3 4-n表示之矽烷及其部分水解縮合物、聚矽酸乙酯[平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)(其中m平均為5)，SiO2含量40wt%，黏度5mPa s]或其組合為較佳，且使用聚矽酸乙酯[平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)(其中m平均為5)，SiO2含量40wt%，黏度5mPa s]為尤佳。
助黏劑(Z)可在聚矽氧凝膠組合物可形成具有上述指定耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切之聚矽氧凝膠的範圍中使用。具體言之，其較佳在以聚矽氧凝膠組合物總量計0.001質量%至5.0質量%之範圍內，且更佳在0.01質量%至1.0質量%範圍內使用。藉由使用以 聚矽氧凝膠總量計0.001質量%至5.0質量%範圍內之助黏劑(Z)，可形成與電學或電子零件良好結合之聚矽氧凝膠。
若聚矽氧凝膠組合物為矽氫化反應可固化的，則聚矽氧凝膠組合物可含有(A)含有烯基之有機聚矽氧烷，其在25℃下具有10mPa s至100,000mPa s黏度；(B)線性有機聚矽氧烷，其至少在其分子鏈兩端含有結合至矽原子之氫原子且在25℃下具有1mPa s至10,000mPa s黏度；及(C)催化量之矽氫化反應催化劑。
組分(A)之含有烯基之有機聚矽氧烷為聚矽氧凝膠組合物之主要組分，且其黏度在25℃下為10mPa s至100,000mPa s。在25℃下組分(A)之較佳黏度在10mPa s至10,000mPa s範圍內。若組分(A)之黏度小於10mPa s，則所得聚矽氧凝膠之物理特徵趨向於衰弱，而另一方面，若其超過100,000mPa s，則所得聚矽氧凝膠組合物之可操作性趨向於衰弱。此外，組分(A)之含量為以聚矽氧凝膠組合物總量計80質量%或80質量%以上，且更佳為85質量%或85質量%以上。
組分(A)由一種或兩種或兩種以上含有烯基之有機聚矽氧烷構成。此類含有烯基之有機聚矽氧烷之分子結構不受特定限制，且實例包括線性、分支、環狀、三維網路結構及其組合。組分(A)可僅由含有烯基之線性有機聚矽氧烷，僅由含有烯基、具有分支結構之有機聚矽氧烷，或由含有烯基之線性有機聚矽氧烷及含有烯基、具有分支結構之有機聚矽氧烷的混合物組成。其中，組分(A)較佳為(A-1)具有烯基，具有分支結構，在25℃下具有10mPa s至100,000mPa s黏度之有機聚矽氧烷與(A-2)具有烯基，在25℃下具有10mPa s至100,000mPa s黏度之線性有機聚矽氧烷的混合物。
組分(A-1)之具有烯基，具有分支結構之有機聚矽氧烷意謂分子結構為分支結構或部分分支線性結構之有機聚矽氧烷。具體言之，組分(A-1)為在分子結構中具有RSiO3/2單元(R為單價烴基)及/或SiO4/2單 元之有機聚矽氧烷，且較佳為由R2SiO2/2單元、RSiO3/2單元及R3SiO1/2單元組成之有機聚矽氧烷。此等單元中R之實例包括單價烴基，諸如烷基，諸如甲基、乙基及丙基；烯基，諸如乙烯基、烯丙基、丁烯基及己烯基；芳基，諸如苯基及甲苯基；及鹵化烷基，諸如3,3,3-三氟丙基，及其類似基團，但聚合物中至少一個R必須為烯基。另外，此等單元之比例不受限制，但在此聚合物中，較佳為R2SiO2/2單元占80.0莫耳%至99.65莫耳%，RSiO3/2單元占0.10莫耳%至10.00莫耳%，且其餘莫耳%為R3SiO1/2單元。藉由在聚矽氧凝膠組合物中包含具有烯基，具有分支結構之有機聚矽氧烷，可改良藉由固化獲得之聚矽氧凝膠的耐寒性。
組分(A-1)之黏度為10mPa s至100,000mPa s，較佳10mPa s至10,000mPa s，且尤佳10mPa s至5,000mPa s。若組分(A-1)之黏度小於10mPa s，則所得聚矽氧凝膠之物理特徵趨向於衰弱，而另一方面，若其超過100,000mPa s，則所得聚矽氧凝膠組合物之可操作性趨向於衰弱。
含於組分(A-1)分子中之乙烯基部分(CH2=CH-)的量不受特定限制，但較佳為0.05質量%至1.50質量%，且更佳為0.10質量%至1.00質量%。藉由使乙烯基部分在組分(A-1)分子中之含量在此類範圍內，易於獲得展現指定範圍耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切之聚矽氧凝膠。
組分(A-1)可僅由一種含有烯基、具有分支結構之有機聚矽氧烷，或由兩種或兩種以上含有烯基、具有分支結構之有機聚矽氧烷構成。組分(A-1)較佳由兩種或兩種以上含有烯基、具有分支結構之有機聚矽氧烷構成。特定言之，組分(A-1)較佳為至少兩種具有烯基、具有分支結構，分子中乙烯基部分(CH2=CH-)量不同之有機聚矽氧烷的混合物。作為有利實例，組分(A-1)包含兩種類型，一種組分在分 子中包含0.10質量%至0.30質量%乙烯基部分(CH2=CH-)，且一種組分在分子中包含0.30質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)。在組分(A-1)中包含不同量乙烯基之兩種有機聚矽氧烷的重量比不受特定限制，但較佳為1：9至9：1，更佳為2：8至8：2，且甚至更佳為3：7至7：3。
組分(A-1)為(A-1T)，較佳為含有烯基、具有分支結構、具有至少一個由RSiO1.5(R為單價烴基)表示之矽氧烷單元，且在分子中包含0.10質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)，且在25℃下具有10mPa s至5,000mPa s黏度之有機聚矽氧烷。
組分(A-1T)較佳為至少兩種具有烯基、具有分支結構，分子中乙烯基部分(CH2=CH-)量不同之有機聚矽氧烷的混合物。特定言之，組分(A-1T)較佳為在分子中包含0.10質量%至0.30質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T1)與在分子中包含0.30質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T2)的混合物，(A-1T1)：(A-1T2)之比為1：9至9：1。
組分(A-2)之含有烯基之線性有機聚矽氧烷至少在其分子鏈之兩端較佳具有烯基，且僅在其分子鏈兩端可具有烯基。組分(A-2)不受特定限制，但實例包括藉由二甲基乙烯基矽烷氧基在分子兩末端封端之二甲基聚矽氧烷；藉由二甲基乙烯基矽烷氧基在分子兩末端封端之二甲基矽氧烷與甲基苯基矽氧烷之共聚物；藉由三甲基矽烷氧基在分子兩末端封端之二甲基矽氧烷與甲基乙烯基矽氧烷之共聚物；藉由三甲基矽烷氧基在分子兩末端封端之二甲基矽氧烷、甲基乙烯基矽氧烷及甲基苯基矽氧烷之共聚物；藉由矽烷醇基在分子兩末端封端之二甲基矽氧烷與甲基乙烯基矽氧烷之共聚物；其中此等聚合物中之一些甲基經除甲基外之烷基(諸如乙基或丙基，或鹵化烷基，諸如3,3,3-三氟丙基)取代之聚合物；其中此等聚合物中之乙烯基經除外乙烯基之烯基(諸如烯丙基、丁烯基或己烯基)取代之聚合物；及此等聚合物中之 兩者或兩者以上之混合物。
組分(A-2)之黏度為10mPa s至100,000mPa s，較佳為10mPa s至10,000mPa s，且尤佳為50mPa s至10,000mPa s。若組分(A-2)之黏度小於10mPa s，則所得聚矽氧凝膠之物理特徵趨向於衰弱，而另一方面，若其超過100,000mPa s，則所得聚矽氧凝膠組合物之可操作性趨向於衰弱。
更佳地，組分(A-2)為(A-2L)，僅在其分子兩端具有烯基，且在25℃下具有50mPa s至10,000mPa s黏度之有機聚矽氧烷。
當組分(A)含有組分(A-1)及組分(A-2)時，組分(A-1)與組分(A-2)之重量比不受特定限制，但組分(A-1)/組分(A-2)較佳為0.85或0.85以下，且更佳0.8或0.8以下。由於組分(A-1)/組分(A-2)之重量比為0.85或0.85以下，因此當用所得聚矽氧凝膠密封或填充電學或電子零件時可有效抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現。
組分(B)之在至少其分子鏈兩端具有結合至矽原子之氫原子的線性有機聚矽氧烷充當聚矽氧凝膠組合物之交聯劑，且其特徵在於其黏度在25℃下為1mPa s至10,000mPa s。結合至組分(B)之矽原子的氫原子可至少含於分子之兩端，且結合至矽原子之氫原子可含於分子之側鏈，或結合至矽原子之氫原子可僅含於分子之兩端。除烯基外，組分(B)中結合至矽原子之有機基團之實例包括烷基，諸如甲基、乙基、丙基及其類似基團；芳基，諸如苯基、甲苯基、及其類似基團；及不包括烯基之單價烴基，諸如鹵化烷基，諸如3,3,3-三氟丙基；及其類似基團。組分(B)之實例包括藉由二甲基氫矽氧烷基在分子兩末端封端之二甲基聚矽氧烷及其類似物。此外，僅可使用一種有機聚矽氧烷，或可組合使用兩種或兩種以上有機聚矽氧烷作為組分(B)。
組分(B)在25℃下之黏度為1mPa s至10,000mPa s，較佳為10mPa s至10,000mPa s。若組分(B)之黏度小於1mPa s，則所得聚矽氧 凝膠之物理特徵趨向於衰弱，而另一方面，若其超過10,000mPa s，則所得聚矽氧凝膠組合物之可操作性趨向於衰弱。
組分(A)中每1莫耳烯基，組分(B)中結合至矽原子之氫原子在組分(B)中具有0.2莫耳至5莫耳，且較佳0.8莫耳至1.2莫耳複合量。此係因為若組分(A)中每莫耳烯基與組分(B)中結合至矽原子之氫原子之莫耳比低於0.2莫耳，則所得聚矽氧凝膠組合物趨向於不充分固化，且另一方面，若其超過5莫耳，則所得聚矽氧凝膠之物理特徵將趨向於衰弱。
組分(C)之矽氫化反應催化劑為用於加速矽氫化反應可固化聚矽氧凝膠組合物固化之催化劑。組分(C)之實例包括基於鉑之催化劑，諸如氯鉑酸、氯鉑酸之醇溶液、鉑之烯烴錯合物、鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之錯合物及以鉑為載體之粉末；基於鈀之催化劑，諸如四(三苯膦)鈀、鈀黑及與三苯膦之混合物；及基於銠之催化劑。基於鉑之催化劑為較佳。
組分(C)之複合量為催化量，且在基於鉑之催化劑用作組分(C)情況下，由於實際原因，組分(C)之複合量較佳使得催化劑中鉑金屬含量為以聚矽氧凝膠組合物重量計0.01ppm至1000ppm，且尤佳0.1ppm至500ppm。
除上述組分(A)至(C)及(Z)外，聚矽氧凝膠組合物中可摻合在達成本發明之目標的範圍內之視情況選用之組分。視情況選用之組分之實例包括矽氫化反應抑制劑，諸如乙炔化合物、有機磷酸鹽化合物及含乙烯基之矽氧烷化合物；無機填充劑，諸如煙霧狀二氧化矽、濕法產生之二氧化矽、碎石英、氧化鈦、碳酸鎂、氧化鋅、氧化鐵、矽藻土及碳黑；藉由用有機矽化合物疏水性處理無機填充劑表面獲得之該等無機填充劑；不含結合至矽原子之氫原子或結合至矽原子之烯基之有機聚矽氧烷、賦予耐熱性試劑、賦予耐寒性試劑、導熱填充劑、阻 燃劑、賦予搖變性試劑、顏料、染料，及其類似物。
矽氫化反應抑制劑為用於抑制聚矽氧凝膠組合物之矽氫化反應的組分，其特定實例包括基於乙炔之反應抑制劑，諸如乙炔基環己醇；及基於胺、基於羧酸酯、基於亞磷酸酯之反應抑制劑。反應抑制劑之添加量通常為總聚矽氧凝膠組合物之0.001質量%至5質量%。特定言之，在改良聚矽氧凝膠組合物之可操作性的目標下，可添加基於乙炔之化合物，諸如3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇及3-苯基-1-丁炔-3-醇；烯炔化合物，諸如3-甲基-3-戊烯-1-炔及3,5-二甲基-3-己烯-1-炔；環烯基矽氧烷，諸如1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷及1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環四矽氧烷；及三唑化合物，諸如苯并三唑，而無特定限制。
無機填充劑之實例包括煙霧狀二氧化矽、結晶二氧化矽、沈澱二氧化矽、空心填充劑、倍半氧矽烷、煙霧狀二氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、氧化鐵、氫氧化鋁、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋅、層狀雲母、碳黑、矽藻土、及玻璃纖維；及藉由用有機矽化合物(諸如有機烷氧基矽烷化合物、有機氯矽烷化合物或有機矽氮烷化合物)疏水性處理無機填充劑表面獲得之該等無機填充劑。此外，亦可摻合聚矽氧橡膠粉末、聚矽氧樹脂粉末及其類似物。然而，具體言之，無機填充劑之摻合量為聚矽氧凝膠組合物之20質量%或20質量%以下，且尤佳10質量%或10質量%以下。
賦予耐熱性試劑不受特定限制，限制條件為其可賦予聚矽氧凝膠耐熱性，但實例包括金屬氧化物，諸如氧化鐵、氧化鈦、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋁及氧化鋅；金屬氫氧化物，諸如氫氧化鈰；酞菁化合物、碳黑、矽醇化鈰、鈰脂肪酸鹽及有機聚矽氧烷與羧酸鈰之反應產物。
賦予耐寒性試劑不受特定限制，限制條件為其可賦予聚矽氧凝 膠耐寒性，但實例包括塑化劑，諸如加工油、環烷油、高級脂肪酸酯及鄰苯二甲酸二烷酯。
導熱填充劑之實例包括金、銀、銅、鋁、鎳、黃銅、形狀記憶合金、焊料及類似金屬粉末；陶瓷、玻璃、石英、有機樹脂及具有金、銀、鎳、銅或在其表面上蒸氣沈積或鍍敷之類似金屬之類似粉末；氧化鋁(aluminum oxide/alumina)、氧化鈹、氧化鉻、氧化鋅、氧化鈦、結晶二氧化矽及類似基於金屬氧化物之粉末；氮化硼、氮化矽、氮化鋁及類似基於金屬氮化物之粉末；碳化硼、碳化鈦、碳化矽及類似基於金屬碳化物之粉末；氫氧化鋁、氫氧化鎂及類似基於金屬氫氧化物之粉末；碳奈米管、碳微纖維、金剛石、石墨及類似基於碳之粉末；及此等粉末之兩種或兩種以上類型混合物。藉由添加此類導熱填充劑至聚矽氧凝膠組合物，可形成具有極佳耐熱性之聚矽氧凝膠。
聚矽氧凝膠組合物可藉由混合組分來製備；例如，組合物可藉由混合上述組分(A)至(C)及組分(Z)及其他視情況選用之組分來製備。用於混合組分之方法可為習知已知方法且不受特定限制，但為藉由簡單攪拌之正常均勻混合。此外，當諸如無機填充劑或其類似者之固體組分作為視情況選用之組分含有時，使用混合裝置混合更佳。此類混合裝置不受特定限制，但藉由單螺桿或雙螺桿連續混合器、雙滾筒、羅斯混合器(Ross mixer)、霍巴特混合器(Hobart mixer)、牙科混合器、行星混合器、捏合機混合器、亨舍爾混合器(Henschel mixer)及其類似物例示。
<聚矽氧凝膠>
根據本發明之聚矽氧凝膠藉由固化上述聚矽氧凝膠組合物獲得，且其特徵在於在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分 至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切。此外，複合彈性模數較佳為5.0×104達因/平方公分至5.0×105達因/平方公分。藉由此類聚矽氧凝膠，可抑制氣泡及裂痕之出現且可展現與電學或電子零件之極佳結合。因此，藉由密封或填充電學或電子零件，可提供一種即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性的電學或電子零件。
用於獲得聚矽氧凝膠之聚矽氧凝膠組合物之固化機制不受特定限制，且實例為藉由烯基及結合至矽原子之氫原子之矽氫化反應固化、藉由矽烷醇基及結合至矽原子之烷氧基之去醇化縮合反應固化及藉由紫外光照射之自由基反應固化，其中矽氫化反應固化為較佳，因為完全固化相對快速。用於固化此矽氫化反應可固化聚矽氧凝膠組合物之溫度不受特定限制，但正常為60℃至150℃，且更佳為70℃至130℃。
聚矽氧凝膠之JIS K 2220中規定的1/4稠度之直接讀數(1/10mm讀數單元)較佳為10至80，更佳為20至80，甚至更佳為20至60，尤佳為20至50。展現在此範圍內之JIS K 2220中規定之1/4稠度之直接讀數的聚矽氧凝膠具有低彈性模數及低應力之聚矽氧凝膠特徵，且此外，可在高溫條件下大大抑制氣泡及裂痕之出現。若此穿透率小於10，則其趨向於不展現低彈性模數及低應力之聚矽氧凝膠特徵，且若其超過80，其過軟且因此趨向於不滿足本發明中所需之耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切之範圍。應注意，類似於使用JIS K 2220中規定之1/4錐形之穿透率測試的「1/4稠度之直接讀數」為藉由自標本表面落下1/4錐形且使用JIS K 2220之1/4稠度計讀取錐形穿透之深度獲得的值。
聚矽氧凝膠在180℃及180℃以上之高溫下具有極佳耐熱性，且當在高溫下使用較長時間段時凝膠不趨向於劣化。此外，當用於保護 諸如半導體晶片、SiC半導體晶片、IC、混合IC及功率裝置之電子組件的應用中時，即使在高溫條件下可抑制聚矽氧凝膠中氣泡及裂痕之出現，且此外，由於其與電學或電子零件良好結合，因此其具有能夠提供具高可靠性及穩定性之電學或電子零件的優勢。此外，由於本發明之聚矽氧凝膠為透明的，因此諸如LED之發光半導體元件可包括於上述半導體晶片中。
「用於電學或電子零件之密封劑」
用於根據本發明之電學或電子零件之密封劑用於密封或填充電學或電子零件，且含有本發明之聚矽氧凝膠組合物。藉由此類用於電學或電子零件之密封劑，由於其含有上述聚矽氧凝膠組合物，因此電學或電子零件可由本發明之聚矽氧凝膠密封或填充，且因此可提供即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性之電學或電子零件。
藉由用於電學或電子零件之密封劑密封或填充電學或電子零件的方法不受限制，但一實例為使待保護之電學或電子零件之部分與用於電學或電子零件之密封劑接觸，且隨後藉由加熱此組合物來將其固化，使其在室溫下其靜置，或使其受紫外光照射。一種藉由用於電學或電子零件之矽氫化反應可固化密封劑密封或填充電學或電子零件，且隨後藉由加熱固化之方法為尤佳，因為完全固化相對快速。在此情況下，當加熱溫度較高時，用於已應用密封或填充之電學或電子零件之密封劑中氣泡及裂痕之出現加速，且因此在50℃至250℃範圍內加熱為較佳，且在70℃至130℃範圍內加熱為尤佳。
由本發明之聚矽氧凝膠密封或填充之電學或電子零件不受限制，但由於本發明之聚矽氧凝膠即使在高溫條件下可抑制氣泡及裂痕之出現且展現與電學或電子零件之良好結合，因此其可有利地用於在高溫條件下使用之功率裝置，尤其諸如電動機控制器、用於傳輸之電動機控制器、發電系統或空間傳輸系統之功率裝置。此外，由於除 SiC半導體晶片中需要的耐熱性(例如，180℃或180℃以上之耐熱性)之外，本發明之聚矽氧凝膠具有一定程度之耐寒性，因此其可有利地用於需要耐受劇烈溫差能力之功率裝置，且可改良該等功率裝置之耐久性及可靠性。該等需要耐熱性及耐寒性之功率裝置之實例包括用於寒區之電動機控制器，諸如通用反相器控制器、伺服電動機控制器、機器工具或升降機、電動車輛、混合汽車或用於寒區軌道傳輸之電動機控制器；用於寒區之發電系統，諸如太陽能、風或燃料電池發電機；用於空間之空間傳輸系統及其類似裝置。應注意，「寒區」表示溫度低於0℃之區域。此外，用於本發明之電學或電子零件之密封劑在具有電極之間、電學元件之間或電學元件與電學或電子零件中之封裝之間的空間狹窄的結構或具有在此等結構中無法追蹤聚矽氧凝膠之膨脹及收縮之結構的電學或電子零件中亦有效。舉例而言，其可用於安裝有諸如半導體元件、電容器及電阻器之電學元件的電路或模組，亦即，一般用聚矽氧凝膠密封或填充之各種感測器(諸如壓力感測器)，及汽車點火器、調節器及其類似物中。
<電學或電子零件>
根據本發明之電學或電子零件為已由本發明之聚矽氧凝膠填充或密封之電學或電子零件。藉由此類電學或電子零件，由於其具有本發明之聚矽氧凝膠，因此其即使在高溫條件下仍具有高可靠性及穩定性。
該等電學或電子零件之實例與上文所描述之電學或電子零件相同，尤其為功率裝置，諸如電動機控制器、用於傳輸之電動機控制器、發電系統或空間傳輸系統。
<用於半導體晶片之保護方法>
用於根據本發明之半導體晶片的保護方法為一種藉由使用本發明之聚矽氧凝膠保護半導體晶片的方法，其實例為使用用於本發明電 學或電子零件之密封劑作為密封劑之半導體晶片保護方法。藉由此用於半導體晶片之保護方法，由於其使用本發明之聚矽氧凝膠，因此可提供即使在高溫條件下具有高可靠性及穩定性之電學或電子零件，尤其功率裝置。
實例
將經由實例描述用於密封或填充本發明之電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物及聚矽氧凝膠。應注意，在實例中，黏度為在25℃下所量測之值。
<實務實例1至13及比較實例1至7>
以下組分混合於展示在表1至表3中之組合物(重量份)中，且無色透明聚矽氧凝膠組合物經製備。應注意，表中之SiH/SiCH=CH2表示組合物中含有烯基之有機聚矽氧烷中每1莫耳烯基與含於含有結合至矽原子之氫原子的有機聚矽氧烷中之結合至矽原子之氫原子的莫耳比。
組分a-1：含有烯基之有機聚矽氧烷，其具有分支結構，具有870mPa s黏度，包含93.50莫耳%(CH3)2SiO2/2單元、3.30莫耳% CH3SiO3/2單元、1.60莫耳%(CH3)3SiO1/2單元及1.60莫耳%(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2單元(乙烯基含量=0.58wt%)
組分a-2：含有烯基之有機聚矽氧烷，其具有分支結構，具有420mPa s黏度，包含93.50莫耳%(CH3)2SiO2/2單元、0.80莫耳% CH3SiO3/2單元、5.10莫耳%(CH3)3SiO1/2單元及0.60莫耳%(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2單元(乙烯基含量=0.22wt%)
組分a-3：藉由二甲基乙烯基矽烷氧基在分子兩末端封端之線性二甲基聚矽氧烷，其具有2,000mPa s黏度(乙烯基含量=0.23wt%)
組分a-4：藉由二甲基乙烯基矽烷氧基在分子兩末端封端之線性二甲基聚矽氧烷，其具有360mPa s黏度(乙烯基含量=0.48wt%)
組分b-1：藉由二甲基氫矽烷氧基在分子兩末端封端之二甲基聚矽氧烷，其具有16mPa s黏度(結合矽之氫原子含量=0.13wt%)
組分b-2：藉由二甲基羥基在分子兩末端封端之二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物，其具有22mPa s黏度(結合矽之氫原子含量=0.14wt%)
組分c：鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3,-四甲基二矽氧烷之錯合物，其具有0.5wt%鉑濃度(乙烯基含量=2.48wt%)
組分z-1：聚矽酸乙酯[平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)(其中m平均為5)，SiO2含量40wt%，黏度5mPa s]
組分z-2：二異丙氧基雙(乙基乙醯乙酸)鈦
組分z-3：3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷
組分z-4：1,6-雙(六甲氧基)己烷
組分z-5：2,8-二氧雜-5-氮雜-1-矽雜-雙環[3.3.3]十一烷(環氧矽烷與胺基矽烷之反應混合物)
如下評估實務實例1至13及比較實例1至7之所得聚矽氧凝膠組合物。此等結果展示於表1至表3中。
<耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切>
藉由在80℃下加熱聚矽氧凝膠組合物1小時產生呈厚度為5mm至6mm且直徑為25mm之圓形板形狀的聚矽氧凝膠。藉由Rheometrics,Inc.製造之動態黏彈性量測設備(產品名稱：Dynamic Analyzer ARES)在25℃、0.1Hz剪切頻率、應力2%下量測此聚矽氧凝膠之耗損彈性模數、複合彈性模數及損耗角正切。
<1/4稠度>
藉由將用於密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠組合物逐漸傾入50mL玻璃燒杯中，且隨後在80℃下加熱1小時產生聚矽氧凝膠。根據JIS K 2220中規定之方法量測此聚矽氧凝膠之1/4稠度。應注 意，聚矽氧凝膠之1/4稠度為如上文所描述之JIS K 2220中規定之1/4稠度的直接讀數(1/10mm讀數單元)。
<存在或不存在氣泡及裂痕>
將具有2mm直徑及80mm長度之三個電極(2)平行置放於具有95mm直徑及12mm高度之玻璃皮氏培養皿(Petri dish)(4)上，且在此等電極上置放具有75mm×25mm×2mm尺寸之聚對苯二甲酸丁二酯基質(3)(PBT，品牌名稱「Duranex 2002」)，產生電學或電子零件。以產生10mm高度之量將聚矽氧凝膠組合物逐漸傾入玻璃皮氏培養皿中，且在室溫下在5mmHg或5mmHg以下減壓下使玻璃皮氏培養皿脫氣3分鐘之後，藉由在80℃烘箱中加熱1小時來固化聚矽氧凝膠組合物以形成聚矽氧凝膠(1或1')，且獲得電學或電子零件樣本。使此樣本在預加熱至180℃之熱板上靜置24小時，且隨後宏觀上觀察密封或填充電學或電子零件之聚矽氧凝膠中氣泡或裂痕(5)之出現及其程度。展示於表1至表3中之表示氣泡或裂痕之存在或不存在及其程度的數字5至1具有以下意義(=樣本狀態)。此處，氣泡或裂痕之尺寸表示彼氣泡或裂痕之最長部分的長度。此外，圖1展示實務實例8中評估之電學或電子零件樣本自頂表面檢視的光學照片影像，且圖2展示比較實例4中評估之電學或電子零件樣本自頂表面檢視的光學照片影像。在實務實例8中評估之電學或電子零件樣本中，聚矽氧凝膠中未見大氣泡或裂痕，且未見與基質之界面剝離。另一方面，在比較實例4中評估之電學或電子零件樣本中，出現20mm或20mm以上尺寸之氣泡或裂痕。
5：根本不形成氣泡或裂痕，且未見與基質之界面剝離。
4：出現小於1mm尺寸之氣泡或裂痕，但未見與基質之界面剝離，且其可經使用而不具實際問題。
3：出現至少1mm但小於10mm尺寸氣泡或裂痕，但未見與基質之界面剝離，且其可經使用而不具嚴重實際問題。
2：出現10mm至20mm尺寸氣泡或裂痕，及/或可見與基質之界面剝離，且因此在實際使用中存在問題。
1：出現20mm或20mm以上尺寸氣泡或裂痕，及/或與基質之界面剝離為1cm2或1cm2以上，且實際使用極有問題。
產業可利用性
與習知聚矽氧凝膠相比，當密封或填充電學或電子零件時，獲自本發明之聚矽氧凝膠組合物之聚矽氧凝膠即使在高溫下使用時可抑制氣泡或裂痕之出現且與電學或電子零件結合極佳，且因此其可有利地用於各種半導體元件之密封劑及保護材料。特定言之，其可有利地用於在高溫條件下使用之功率裝置的密封劑及保護材料，功率裝置諸 如電動機控制器、用於傳輸之電動機控制器、發電系統或空間傳輸系統。此外，由於除SiC半導體晶片中需要的耐熱性(例如，180℃或180℃以上耐熱性)之外，獲自本發明之聚矽氧凝膠組合物之聚矽氧凝膠具有一定程度耐寒性，因此其可有利地用於需要耐受劇烈溫差能力之功率裝置的密封劑及保護材料，且可改良該等功率裝置之耐久性及可靠性。該等需要耐熱性及耐寒性之功率裝置之實例包括用於寒區之電動機控制器，諸如通用反相器控制器、伺服電動機控制器、機器工具或升降機、電動車輛、混合汽車或用於寒區軌道傳輸之電動機控制器；用於寒區之發電系統，諸如太陽能、風或燃料電池發電機；用於空間之空間傳輸系統及其類似裝置。應注意，「寒區」表示溫度低於0℃之區域。此外，本發明之凝膠聚矽氧組合物在具有電極之間、電學元件之間或電學元件與電學或電子零件中之封裝之間的空間狹窄的結構或具有在此等結構中無法追蹤聚矽氧凝膠之膨脹及收縮之結構的電學或電子零件中亦有效。舉例而言，其有利地用於安裝有諸如半導體元件、電容器及電阻器之電學元件的電路或模組，亦即一般用聚矽氧凝膠密封或填充之各種感測器(諸如壓力感測器)，及汽車點火器、調節器及其類似物之密封劑及保護材料中。另外，由於獲自本發明之聚矽氧凝膠組合物之聚矽氧凝膠為透明的，因此其適用作用於一般照明裝置及其類似物中之光學材料或電子材料，例如鏡片(包括LED封裝外部提供之二次光學鏡片材料)、發光半導體元件之密封材料、白光反射器材料、光擴散材料、波長轉換材料及波導及板狀、膜狀及薄片狀光導材料之密封劑或保護材料。

Claims (17)

  1. 一種聚矽氧凝膠組合物，其包含：(A-1T)有機聚矽氧烷，其具有烯基、分支結構，該分支結構具有至少一個由RSiO1.5表示之矽氧烷單元，其中R表示單價烴基，在分子中具有0.10質量%至1.00質量%之乙烯基部分(CH2=CH-)，且在25℃下具有10mPa．s至5,000mPa．s之黏度；(A-2L)線性有機聚矽氧烷，其僅在其分子鏈兩端具有烯基，且在25℃下具有50mPa．s至10,000mPa．s之黏度；其中組分(A-1T)/組分(A-2L)之重量比為0.97或0.85或0.85以下；(B)線性有機聚矽氧烷，其至少在其分子鏈兩端具有結合至矽原子之氫原子，且在25℃下具有1mPa．s至10,000mPa．s之黏度，其中組分(B)係以使得對每1莫耳含於組分(A-1T)及(A-2L)中之烯基該等結合至矽原子之氫原子之量為0.2莫耳至5莫耳之量存在；及(Z)至少一種助黏劑；其中該聚矽氧凝膠組合物固化形成在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切之聚矽氧凝膠。
  2. 如請求項1之聚矽氧凝膠組合物，其可經由矽氫化反應固化。
  3. 如請求項2之聚矽氧凝膠組合物，其進一步包含：(C)催化量之矽氫化反應催化劑。
  4. 如請求項3之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(A-1T)為至少兩種含有烯基、具有分支結構、且分子中乙烯基部分(CH2=CH-)量不同之有機聚矽氧烷的混合物。
  5. 如請求項4之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(A-1T)為在分子中包含0.10質量%至0.30質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T1)與在分子中包含0.30質量%至1.00質量%乙烯基部分(CH2=CH-)之組分(A-1T2)的混合物，(A-1T1)：(A-1T2)之比為1：9至9：1。
  6. 如請求項1之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(A-1T)/組分(A-2L)之重量比為0.85或0.85以下。
  7. 如請求項1之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(Z)係選自以下之群：有機鈦化合物；矽烷偶合劑反應縮合物；由通式(R2O)nSiR3 4-n表示之矽烷及其部分水解縮合物，其中各R2為烷基或烷氧基烷基，各R3表示未經取代或經取代之單價烴基，且n為3或4；具有平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)之聚矽酸乙酯，其中m平均為5；及其組合。
  8. 如請求項1之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(Z)係以聚矽氧凝膠組合物總量計以0.001質量%至5.0質量%之量存在。
  9. 如請求項1之聚矽氧凝膠組合物，其中組分(Z)包含聚矽酸乙酯，該聚矽酸乙酯具有平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)，其中m平均為5；具有40wt%之SiO2含量；且具有5mPa．s之黏度。
  10. 一種聚矽氧凝膠，其係藉由固化如請求項1之聚矽氧凝膠組合物來製備。
  11. 如請求項10之聚矽氧凝膠，其具有10至80之如JIS K 2220中所規定之1/4稠度。
  12. 一種用於製造具有聚矽氧凝膠的電學或電子零件之方法，該方法包含以下步驟：使用聚矽氧凝膠組合物密封或填充該電學或電子零件，其中該聚矽氧凝膠組合物為如請求項1所述者。
  13. 如請求項12之方法，其中該電學或電子零件係選自半導體晶片、積體電路(IC)、混合IC及功率裝置之群。
  14. 如請求項13之方法，其中該功率裝置為電動機控制器、用於傳輸之電動機控制器、發電系統或空間傳輸系統。
  15. 如請求項12之方法，該方法係經進一步界定以包含以下步驟：(1)使用聚矽氧凝膠組合物密封或填充該電學或電子零件；及(2)固化該聚矽氧凝膠組合物形成聚矽氧凝膠；其中該聚矽氧凝膠組合物為如請求項1所述者。
  16. 如請求項12之方法，該方法係經進一步界定以包含以下步驟：(1)提供該電學或電子零件；(2)使用聚矽氧凝膠組合物密封或填充該電學或電子零件；(3)固化該聚矽氧凝膠組合物形成聚矽氧凝膠；其中該聚矽氧凝膠組合物為如請求項1所述者。
  17. 一種聚矽氧凝膠組合物，其包含：(Z)至少一種助黏劑；其中組分(Z)包含聚矽酸乙酯，該聚矽酸乙酯具有平均分子式SimO(m-1)(OC2H5)2(m+1)，其中m平均為5；40wt%之SiO2含量；及5mPa．s之黏度；且其中該聚矽氧凝膠組合物固化形成在25℃及0.1Hz剪切頻率下具有5.0×103達因/平方公分至1.0×105達因/平方公分耗損彈性模數、5.0×104達因/平方公分至1.0×106達因/平方公分複合彈性模數及0.3或0.3以下損耗角正切之聚矽氧凝膠。
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