(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）銅、銀、鉄、ニッケル、錫及び亜鉛から選ばれる金属粉を０．５〜９０重量％含有するシリコーンゴム組成物からなり、硬化して体積抵抗率が１×１０9Ω・ｃｍ以上の非導電性シリコーンゴムを形成することを特徴とする電気・電子部品の硫化防止又は遅延用シリコーンゴム封止・シール材。
【請求項２】
金属粉が銅である請求項１記載の封止・シール材。
【請求項３】
シリコーンゴム組成物が、
（Ｂ）一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、
（Ｃ）一分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｄ）白金族金属系触媒
を含有する付加反応硬化型である請求項１又は２記載の封止・シール材。
【請求項４】
（Ｅ）微粉末シリカを（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサン１００重量部に対して０．２重量部以上を含有する請求項３記載の封止・シール材。
【請求項５】
更に、エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、フェニル基から選択される少なくとも１種の官能基を有する有機ケイ素化合物からなる接着性付与成分を含有する請求項３又は４記載の封止・シール材。
【請求項６】
金属及び／又は有機樹脂に対して自己接着性を有する請求項５記載の封止・シール材。
【請求項７】
一液型である請求項３乃至６のいずれか１項記載の封止・シール材。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の封止・シール材の硬化物で電気・電子部品を封止・シールすることからなる該電気・電子部品の硫化を防止又は遅延する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気・電子部品封止・シールを目的に使用されるシリコーンゴム組成物からなり、硫黄含有ガスによる電気・電子部品の腐食を防止、遅延することを目的とした電気・電子部品の硫化防止又は遅延用シリコーンゴム封止・シール材及び硫化防止又は遅延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気・電子部品封止・シールに使用されるシリコーンゴム組成物は、封止される電気・電子部品の腐食・劣化防止／遅延を目的としている。ただ、電気・電子部品が硫黄含有ガス（硫黄ガス・亜硫酸ガス等）にさらされた場合、従来のシリコーンゴムでは硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止／遅延させることができず、特に金属部品の腐食防止／遅延効果を得ることができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シリコーンゴムによって硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延することができる電気・電子部品の硫化防止又は遅延用シリコーンゴム封止・シール材及び硫化防止又は遅延方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、金属粉を０．５〜９０重量％含有しているが、硬化して体積抵抗率が１×１０9Ω・ｃｍ以上の非導電性シリコーンゴムを形成するシリコーンゴム組成物を使用すること、この場合、特に金属粉を銅等の硫黄含有ガスによって硫化されるものとし、該金属粉が硫黄含有ガスによって硫化されることにより、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延させることが上記目的を達成する上で有効であることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００５】
従って、本発明は、（Ａ）銅、銀、鉄、ニッケル、錫及び亜鉛から選ばれる金属粉を０．５〜９０重量％含有するシリコーンゴム組成物からなり、硬化して体積抵抗率が１×１０9Ω・ｃｍ以上の非導電性シリコーンゴムを形成することを特徴とする電気・電子部品の硫化防止又は遅延用シリコーンゴム封止・シール材、及び上記封止・シール材の硬化物で電気・電子部品を封止・シールすることからなる該電気・電子部品の硫化を防止又は遅延する方法を提供するもので、この場合、金属粉が硫黄含有ガスによって硫化されるものであり、該金属粉が硫黄含有ガスによって硫化されることにより、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延させるものである。
【０００６】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【０００７】
本発明は、（Ａ）金属粉を０．５〜９０％（重量％、以下同じ）含有し、硬化して非導電性シリコーンゴムとなる、電気・電子部品封止・シールを目的に使用されるシリコーンゴム組成物からなる電気・電子部品の硫化防止又は遅延用シリコーンゴム封止・シール材であり、含有される金属粉が硫黄含有ガスによって硫化されることにより、該シリコーンゴムで封止・シールされた電気・電子部品への硫黄含有ガスの到達を防止もしくは遅延させることができる。
【０００８】
従って、（Ａ）金属粉は、硫黄含有ガスによって硫化されることにより、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延することを可能とするものである。その効果があるものとして、銀、銅、鉄、ニッケル、錫、亜鉛から選ばれる。ただ、組成物中での金属粉の安定性・価格的な面から、銅粉が好ましい。
【０００９】
また、その形状・性質は、効果を得るためには制限はないが、組成物に与える不純物・流動性などの点から、アトマイズ粉が好ましい。
【００１０】
その添加量は、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延する効果が得られる量が必要であり、その目標を達成するために、０．５〜９０％が添加される。組成物の流動性や、硬化物の体積抵抗率を維持するため、１〜７０％、更には２〜５０％が好ましい。
【００１１】
ここで、上記金属粉は、硫黄含有ガスによって硫化されることにより、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延することを可能とするものであるが、シリコーンゴム硬化物が導電性（体積抵抗率：１×１０9Ω・ｃｍ未満）となると、電気・電子部品封止剤としては不満足となるため、体積抵抗率を維持できるようにする必要があり、金属粉の種類及びその配合量を、シリコーンゴム組成物の硬化物の体積抵抗率が１×１０9Ω・ｃｍ以上、特に１×１０10Ω・ｃｍ以上となるように選定することが必要である。
【００１２】
本発明のシリコーンゴム組成物は、付加反応硬化型、有機過酸化物硬化型、縮合硬化型など、種々の硬化型に構成し得るが、使用時の工程時間を短縮することから、付加反応硬化型のものが好ましく、
（Ｂ）一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、
（Ｃ）一分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｄ）白金族金属系触媒
を含有するものが好ましく、また、金属粉含有による体積抵抗率低減を防ぎ、非導電性を確実にするため、（Ｂ）オルガノポリシロキサン１００重量部に対し、
（Ｅ）微粉末シリカ０．２重量部以上を含有することが好ましい。更に、このシリコーンゴム組成物は、電気・電子部品またはそのケースとの密着性をあげるため、（Ｆ）エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、フェニル基から選択される官能基を有する接着性付与成分を含有することが好ましい。
【００１３】
以下、この点につき詳述する。
【００１４】
（Ｂ）アルケニル基含有オルガノポリシロキサン
本発明の組成物に用いるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するもので、通常は主鎖部分が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のものであるのが一般的であるが、これは分子構造の一部に分枝状の構造を含んだものであってもよく、また環状体であってもよいが、硬化物の機械的強度等の物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。該アルケニル基は、分子鎖の両末端にのみ存在していても、或いは分子鎖の両末端及び分子鎖の途中に存在していてもよい。このようなアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンの代表例としては、例えば、下記一般式（１）で表されるジオルガノポリシロキサンが挙げられる。
【００１５】
【化１】
0004114037.tif 000002
【００１６】
（式中、Ｒ1は独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｘはアルケニル基であり、ｎは０又は１以上の整数であり、ｍは０又は１以上の整数である。）
【００１７】
式中、Ｒ1の脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価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、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基；並びにこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された基、例えば、クロロメチル基、２−ブロモエチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシル基などが挙げられ、代表的なものは炭素原子数が１〜１０、特に代表的なものは炭素原子数が１〜６のものであり、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の炭素原子数１〜３の非置換又は置換のアルキル基及びフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換又は置換のフェニル基である。
【００１８】
式中、Ｘのアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の通常炭素原子数２〜８程度のものが挙げられ、中でもビニル基、アリル基等の低級アルケニル基が好ましい。
【００１９】
式中、ｎは０又は１以上の整数であり、ｍは０又は１以上の整数である。また、ｎ及びｍは、１０≦ｎ＋ｍ≦１０，０００を満たす整数であるのが好ましく、より好ましくは５０≦ｎ＋ｍ≦２，０００であり、かつ０≦ｍ／（ｎ＋ｍ）≦０．２を満足する整数である。
【００２０】
また、このようなアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、２５℃における粘度が１０〜１，０００，０００ｃＳｔ、特に１００〜５００，０００ｃＳｔ程度のものが好ましい。
【００２１】
（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上のケイ素原子に結合する水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を含有するものであり、直鎖状、分岐状、環状、或いは三次元網状構造の樹脂状物のいずれでもよい。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンの代表例としては、例えば、下記平均組成式（２）：
ＨaＲ2bＳｉＯ(4-a-b)/2            （２）
（式中、Ｒ2は独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ａ及びｂは、０＜ａ＜２、０．８≦ｂ≦２かつ０．８＜ａ＋ｂ≦３となる数であり、好ましくは０．０５≦ａ≦１、１．５≦ｂ≦２かつ１．８≦ａ＋ｂ≦２．７となる数である。）
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。
【００２２】
式中、Ｒ2の脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基としては、前記一般式（１）のＲ1として例示したものと同様のものが挙げられ、代表的なものは炭素原子数が１〜１０、特に炭素原子数が１〜７のものであり、好ましくはメチル基等の炭素原子数１〜３の低級アルキル基、フェニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基である。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンの例としては、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチルシクロペンタシロキサン等のシロキサンオリゴマー；分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体等；Ｒ2（Ｈ）ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位からなり、任意にＲ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、Ｒ（Ｈ）ＳｉＯ2/2単位、（Ｈ）ＳｉＯ3/2単位又はＲＳｉＯ3/2単位を含み得るシリコーンレジン（但し、式中、Ｒは前記のＲ1として例示した非置換又は置換の１価炭化水素基と同様のものである）などが挙げられ、更には下記式等で表されるものが挙げられる。
【００２３】
【化２】
0004114037.tif 000003
（但し、ｎは０〜２００、好ましくは０〜１００の整数、ｍは２〜２００、好ましくは２〜１００の整数であり、ｎ＋ｍは２〜４００、好ましくは２〜２００の整数である。）
【００２４】
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、公知の方法で得ることができ、例えば、一般式：Ｒ2ＳｉＨＣｌ2及びＲ22ＳｉＨＣｌ（式中、Ｒ2は前記と同じである）から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを共加水分解し、或いは該クロロシランと下記一般式：Ｒ23ＳｉＣｌ及びＲ22ＳｉＣｌ2（式中、Ｒ2は前記と同じである）から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを組み合わせて共加水分解して得ることができる。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、このように共加水分解して得られたポリシロキサンを平衡化したものでもよい。
【００２５】
成分（Ｃ）の使用量は、成分（Ｂ）のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン中のアルケニル基１モル当たり、成分（Ｃ）のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）が、通常０．５〜４モルとなるような量、好ましくは１〜２．５モルとなるような量である。
【００２６】
（Ｄ）白金族金属系触媒
本発明に用いる白金族金属系触媒は、前記の成分（Ｂ）のアルケニル基と成分（Ｃ）のケイ素原子に結合する水素原子との付加反応を促進するための触媒であり、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒が挙げられる。その具体例としては、例えば、白金（白金黒を含む）、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体；Ｈ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ、Ｈ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ、ＮａＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ、ＫＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ、Ｎａ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ、Ｋ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ、ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ、ＰｔＣｌ2、Ｎａ2ＨＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ
（但し、式中、ｎは０〜６の整数であり、好ましくは０又は６である）等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩；アルコール変性塩化白金酸（米国特許第３，２２０，９７２号明細書参照）；塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス（米国特許第３，１５９，６０１号明細書、同第３，１５９，６６２号明細書、同第３，７７５，４５２号明細書参照）；白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの；ロジウム−オレフィンコンプレックス；クロロトリス（トリフェニルフォスフィン）ロジウム（ウィルキンソン触媒）；塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックスなどが挙げられる。
【００２７】
成分（Ｄ）の使用量は、所謂触媒量でよく、通常、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）の合計量に対する白金族金属の重量換算で、０．１〜５００ｐｐｍ、特には０．５〜２００ｐｐｍ程度でよい。
【００２８】
（Ｅ）微粉末シリカ
微粉末シリカは、本発明による組成物の電気特性を維持するために有用な添加物である。（Ａ）金属粉末は、シリコーンゴム硬化物の導電性を上げる（体積抵抗率を小さくする）効果があるため、（Ａ）金属粉を多量に添加すると、シール剤として必要な電気特性が不満足となる。この組成物に、微粉末シリカを添加すると、微粉末シリカが金属粉末表面に結合し、金属粉末同士の結合を防ぎ、結果的にシリコーンゴム硬化物の体積抵抗率を維持する（体積抵抗率：１×１０9Ω・ｃｍ以上を保つ）ことができる。
【００２９】
微粉末シリカには、結晶性・溶融性・煙霧性など数種のシリカが存在するが、上記の目標を達成するためには、煙霧性シリカを添加することが好ましい。
【００３０】
また、添加量は上記の目標を達成するためには、（Ｂ）オルガノポリシロキサン１００重量部に対し、（Ｅ）微粉末シリカ０．２重量部以上であることが好ましい。さらには組成物使用時の使いやすさを考えると、０．５〜３０重量部であることが好ましい。
【００３１】
（Ｆ）接着性付与成分
接着性付与成分は、エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、フェニル基から選択される少なくとも１種の官能基を有する、シラン、シロキサン等の有機ケイ素化合物で、特に本発明による組成物を金属や有機樹脂に対して自己接着性を与える成分とすることが好ましい。
【００３２】
接着性付与成分として具体的には、下記のものが挙げられる。
【００３３】
【化３】
0004114037.tif 000004
【００３４】
その他の成分
本発明の組成物には、前記成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、成分（Ｄ）、成分（Ｅ）及び成分（Ｆ）以外に、必要に応じて、例えば、炭酸カルシウム；炭酸亜鉛；ヒュームド二酸化チタン等の補強性無機充填剤；補強性のシリコーンレジン；けい酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック等の非補強性無機充填剤などを添加することができる。これらの無機充填剤の使用量は、通常、該無機充填剤を除く成分の合計量１００重量部当たり、０〜２００重量部である。
【００３５】
硬化性シリコーンゴム組成物及びその硬化物
本発明の組成物は、通常の硬化性シリコーンゴム組成物と同様に、２液に分け、使用時にこの２液を混合して硬化させる所謂二液型の組成物でもよいが、組成物を使用する際の作業性等の点から一液型とすることが好ましい。
【００３６】
このようにして得られる本発明の組成物は、使用条件に合わせて、適宜、流動性のあるものや、チキソトロピック性のあるものなどに調製することが可能である。
【００３７】
本発明の上記付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、公知の硬化型シリコーンゴム組成物と同様の方法、条件で硬化し得、例えば常温でも十分硬化し得るが、必要に応じて加熱してもよい。
【００３８】
本発明のシリコーンゴム組成物は、電気・電子部品の封止・シール用に用いられ、この場合、その使用態様は公知の封止剤・シール剤と同様とすることができるが、本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物は耐熱性、電気絶縁性に優れている上、この硬化物中に分散されている硫黄含有ガス（硫黄ガス、亜硫酸ガス、硫化ガス等）により硫化可能な金属粉が硫化されることにより、硫黄含有ガスの電気・電子部品への到達を防止もしくは遅延させることができ、これによって電気・電子部品が硫黄含有ガスから保護される。
【００３９】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４０】
[実施例、比較例]
下記原料を使用し、表１に示す組成の一液付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を調製した。
【００４１】
このゴム組成物を１２０℃、１時間の硬化条件にて硬化し、その硬さ、体積抵抗率を測定すると共に、下記方法によって腐食性試験を行った。結果を表１に併記する。
【００４２】
原料
（ａ）金属粉末
（ａ−０）    金粉末（鱗片状）
（ａ−１）    銀粉末（鱗片状）
（ａ−２−１）銅粉末（鱗片状）
（ａ−２−２）銅粉末（アトマイズ粉）
（ａ−３）    鉄粉末（アトマイズ粉）
（ａ−４）    亜鉛粉末（アトマイズ粉）
（ｂ）オルガノポリシロキサン（ポリシロキサン）
【００４３】
【化４】
0004114037.tif 000005
【００４４】
（ｎは該シロキサンの２５℃における粘度が１０００ｃＳｔとなるような数である）で表されるビニル基含有の直鎖状オルガノポリシロキサン）
（ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン（ハイドロシロキサン）
【００４５】
【化５】
0004114037.tif 000006
【００４６】
（ｄ）白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体／トルエン溶液（白金化合物）
白金元素含有量      ０．５重量％
（ｅ）シリカ
（ｅ−１）煙霧性シリカ：デグッサ製  Ｒ８２００
（ｅ−２）結晶性シリカ：龍森製  クリスタライトＶＸＳＴ
（ｆ）硬化制御剤
エチニル−シクロヘキサノール／５０％トルエン溶液
（ｇ）接着性付与剤
【００４７】
【化６】
0004114037.tif 000007
（但し、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００４８】
腐食性試験
図１に示したように、ガラス瓶１中に銀メッキを施した銅板２を入れ、その上に上記シリコーンゴム組成物の硬化物シート（０．８ｍｍ厚）３を乗せ、更にその上に０．１０ｇの硫黄粉４を乗せ、金属キャップ５で密封した。
【００４９】
これを７０℃の恒温器に放置し、経時的に銀メッキの腐食程度を目視で観察した。
○：腐食なし、×：腐食あり（黒色化）
【００５０】
【表１】
0004114037.tif 000008
【００５１】
上記の結果より、金のような硫黄ガスで腐食されない金属粉（比較例２）では、内部の銀メッキ腐食を遅延させることはできず、銅を代表とする本発明に含まれる金属粉が有効であることが認められる。また、シリカ微粉末を０．２部以上、好ましくは０．５部以上添加することで、体積抵抗率の低下を防ぐことも確認された。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のシリコーンゴム組成物は、電気・電子部品の封止など、硫黄含有ガスによる金属腐食防止の手段として有効に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例、比較例において、腐食性試験に用いた装置の概略図である。
【符号の説明】
１  ガラス瓶
２  銀メッキ銅板
３  シリコーンゴム組成物の硬化物シート
４  硫黄粉
５  金属キャップ
【図１】
0004114037.tif 000009