(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(Ａ)下記化学式１の平均組成式を有するポリオルガノシロキサンと、
(Ｂ)下記化学式２の平均組成式を有し、ケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびエポキシ基のモル数(Ｅｐ)の割合(Ｅｐ／Ｓｉ)が０．１５以下のポリオルガノシロキサンと、
(Ｃ)ケイ素原子結合水素原子を有する化合物と、
を含むことを特徴とする硬化性組成物：
［化学式１］
(Ｒ１３ＳｉＯ１／２)ａ(Ｒ１２ＳｉＯ２／２)ｂ(Ｒ１ＳｉＯ３／２)ｃ(ＳｉＯ４／２)ｄ
［化学式２］
(Ｒ２３ＳｉＯ１／２)ｅ(Ｒ２２ＳｉＯ２／２)ｆ(Ｒ２ＳｉＯ３／２)ｇ(ＳｉＯ４／２)ｈ
（前記化学式１及び２において、Ｒ１は一価炭化水素基であり、Ｒ２はエポキシ基または一価炭化水素基であり、Ｒ１のうち少なくとも１つはアルケニル基であり、Ｒ２のうち少なくとも１つはアルケニル基であり、Ｒ２のうち少なくとも１つはエポキシ基であり、ａは０または正数であり、ｂは正数であり、ｃは０または正数であり、ｄは０または正数であり、ｂ／(ｂ＋ｃ＋ｄ)は０．６５以上であり、ｅは正数であり、ｆは０または正数であり、ｇは正数であり、ｈは０または正数であり、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)は０．６５未満である）。
【請求項２】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびアルケニル基のモル数(Ａｋ)の割合(Ａｋ／Ｓｉ)が０．０１〜０．２であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項３】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)がケイ素原子に結合されているアリール基を１つ以上含むことを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項４】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびアリール基のモル数(Ａｒ)の割合(Ａｒ／Ｓｉ)が０．５〜１．５であることを特徴とする請求項３に記載の硬化性組成物。
【請求項５】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびアルケニル基のモル数(Ａｋ)の割合(Ａｋ／Ｓｉ)が０．０５〜０．４であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項６】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)がケイ素原子に結合されているアリール基を１つ以上含むことを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項７】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびアリール基のモル数(Ａｒ)の割合(Ａｒ／Ｓｉ)が０．５〜１．５であることを特徴とする請求項６に記載の硬化性組成物。
【請求項８】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびエポキシ基のモル数(Ｅｐ)の割合(Ｅｐ／Ｓｉ)が０．１以下であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項９】
化学式２において、(ｅ＋ｆ)／(ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ)が０．２〜０．７であり、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)が０．３以下であり、ｇ／(ｇ＋ｈ)が０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１０】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、２５℃での粘度が５、０００ｃＰ以上であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１１】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、重量平均分子量が８００〜１００、０００であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１２】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、ポリオルガノシロキサン(Ａ)１００重量部に対して５０重量部以上の割合で含むことを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１３】
ケイ素化合物(Ｃ)は、下記化学式１５の化合物または下記化学式１６の平均組成式を有する化合物であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物：
［化学式１５］
Ｒ４３ＳｉＯ(Ｒ４２ＳｉＯ)ｎＳｉＲ４３
［化学式１６］
(Ｒ５３ＳｉＯ１／２)ａ(Ｒ５２ＳｉＯ２／２)ｂ(Ｒ５ＳｉＯ３／２)ｃ(ＳｉＯ２)ｄ
（前記化学式１５および１６において、Ｒ４はそれぞれ独立的な水素または一価の炭化水素基であり、Ｒ４のうち少なくとも２つは水素原子であり、Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｎは１〜１００であり、Ｒ５はそれぞれ独立的な水素または一価の炭化水素基であり、Ｒ５のうち少なくとも２つは水素原子であり、Ｒ５のうち少なくとも１つはアリール基であり、ａは正数であり、ｂは０または正数であり、ｃは正数であり、ｄは正数である）。
【請求項１４】
ケイ素化合物(Ｃ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびケイ素原子結合水素原子のモル数(Ｈ)の割合(Ｈ／Ｓｉ)は、０．２〜０．８であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１５】
ケイ素化合物(Ｃ)は、ケイ素原子に結合されているアリール基を１つ以上含むことを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１６】
ケイ素化合物(Ｃ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)およびアリール基のモル数(Ａｒ)の割合(Ａｒ／Ｓｉ)は、０．５〜１．５であることを特徴とする請求項１５に記載の硬化性組成物。
【請求項１７】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)およびポリオルガノシロキサン(Ｂ)の全てのアルケニル基のモル数(Ａｋ)とケイ素化合物(Ｃ)の全てのケイ素原子結合水素原子のモル数(Ｈ)との割合(Ｈ／Ａｋ)は、０．５〜２．０であることを特徴とする請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１８】
硬化された請求項１に記載の硬化性組成物に封止されることを特徴とする光半導体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の光半導体をバックライトユニットに含むことを特徴とする液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
請求項１８に記載の光半導体を含むことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、硬化性組成物およびその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ)は、例えば発光波長が約２５０〜５５０ｎｍである青色または紫外線ＬＥＤとして、ＧａＮ、ＧａＡｌＮ、ＩｎＧａＮおよびＩｎＡｌＧａＮのようなＧａＮ系の化合物半導体を用いた高輝度製品から得られる。赤色および緑色ＬＥＤを青色ＬＥＤと組み合わせた手法により高画質のフルカラー画像の形成が可能となる。例えば、青色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤを蛍光体と組み合わせて白色ＬＥＤを製造する技術が知られている。このようなＬＥＤはＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)などの表示装置の光源や照明用のランプに需要が広がっている。
【０００３】
ＬＥＤ封止材として、接着性が高く、かつ力学的に耐久性が優れるエポキシ樹脂が幅広く用いられるが、エポキシ樹脂は青色乃至紫外線領域の光に対する透過率が低く、さらに耐光性が低下される。そこで、例えば特許文献１〜３などでは、前記問題点を改善するための技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開平１１−２７４５７１号
【特許文献２】日本国特開２００１−１９６１５１号
【特許文献３】日本国特開２００２−２２６５５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願は、硬化性組成物およびその用途を提供する。
【０００６】
例示的な硬化性組成物は、水素ケイ素化反応(ｈｙｄｒｏｓｉｌｙｌａｔｉｏｎ)、例えば、脂肪族不飽和結合と水素原子の反応により硬化する成分を含むことができる。例えば、硬化性組成物は、下記化学式１の平均組成式を有するポリオルガノシロキサン(以下、ポリオルガノシロキサン（Ａ))；下記化学式２の平均組成式を有するポリオルガノシロキサン(以下、ポリオルガノシロキサン(Ｂ))；およびケイ素原子に結合している水素原子を含む化合物(以下、化合物(Ｃ))を少なくとも含むことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［化学式１］
(Ｒ１３ＳｉＯ１／２)ａ(Ｒ１２ＳｉＯ２／２)ｂ(Ｒ１ＳｉＯ３／２)ｃ(ＳｉＯ４／２)ｄ
［化学式２］
(Ｒ２３ＳｉＯ１／２)ｅ(Ｒ２２ＳｉＯ２／２)ｆ(Ｒ２ＳｉＯ３／２)ｇ(ＳｉＯ４／２)ｈ
【０００８】
化学式１〜３において、Ｒ１は一価炭化水素基であり、Ｒ２はエポキシ基または一価炭化水素基であり、Ｒ１のうち少なくとも１つはアルケニル基であり、Ｒ２のうち少なくとも１つはアルケニル基であり、Ｒ２のうち少なくとも１つはエポキシ基であり、ａは０または正数であり、ｂは正数であり、ｃは０または正数であり、ｄは０または正数であり、ｅは正数であり、ｆは０または正数であり、ｇは正数であり、ｈは０または正数である。前記において、ｂ／(ｂ＋ｃ＋ｄ)は０．６５以上であり、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)は０．６５未満とすることができる。さらに、化学式２において、(ｅ＋ｆ)／(ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ)は０．２〜０．７であり、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)は０．３以下であり、ｇ／(ｇ＋ｈ)は０．８以上とすることができる。
【０００９】
本明細書において、ポリオルガノシロキサンが特定平均組成式に表示されるということは、そのポリオルガノシロキサンがその平均組成式に表示される単一成分の場合はもちろん、２つ以上の成分の混合物でありながら前記混合物内の成分の組成平均を取ることで、その平均組成式に示される場合も含まれる。
【００１０】
本明細書において、用語の「Ｍ単位」は、(Ｒ３ＳｉＯ１／２)に表示される場合である、いわゆる一官能性シロキサン単位を意味し、用語の「Ｄ単位」は(Ｒ２ＳｉＯ２／２)に表示される場合である、いわゆる二管能性シロキサン単位を意味し、用語の「Ｔ単位」は(ＲＳｉＯ３／２)に表示される場合である、いわゆる三管能性シロキサン単位を意味し、用語の「Ｑ単位」は(ＳｉＯ４／２)に表示される場合である、いわゆる四官能性シロキサン単位を意味する。前記において、Ｒはケイ素原子(Ｓｉ)に結合されている官能基であり、例えば、水素原子、エポキシ基または一価炭化水素基とすることができる。
【００１１】
本明細書において、用語の「エポキシ基」は特に規定されない限り、３個の環構成原子を有する環状エーテル(ｃｙｃｌｉｃ  ｅｔｈｅｒ)または前記環状エーテルを含む化合物から誘導された一価残基を意味する。エポキシ基としては、グリシジル基、エポキシアルキル基、グリシドキシアルキル基または脂環式エポキシ基などが例示される。脂環式エポキシ基は、脂肪族炭化水素環構造を含み、前記脂肪族炭化水素環を形成している２個の炭素原子価もエポキシ基を形成している構造を含む化合物から来由する一価残基を意味する。脂環式エポキシ基としては、６〜１２個の炭素原子を有する脂環式エポキシ基が例示され、例えば、３、４−エポキシシクロへキシルエチル基などが例示される。
【００１２】
本明細書において、用語の「一価炭化水素基」は、特に規定されない限り、炭素と水素からなる化合物またはそのような化合物の誘導体から誘導される一価残基を意味する。例えば、一価炭化水素基は１〜２５個の炭素原子を含むことができる。一価炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基などが例示される。
【００１３】
本明細書において、用語の「アルキル基」は、特に規定されない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基を意味する。前記アルキル基は、直鎖状、分枝鎖状または環状とすることができる。また、前記アルキル基は、任意的に１つ以上の置換基に置換されてもよい。
【００１４】
本明細書において、用語の「アルケニル基」は、特に規定されない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基を意味する。前記アルケニル基は、直鎖状、分枝鎖状または環状とすることができ、任意的に１つ以上の置換基に置換されてもよい。
【００１５】
本明細書において、用語の「アルキニル基」は、特に規定されない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルキニル基を意味する。前記アルキニル基は、直鎖状、分枝鎖状または環状とすることができ、任意的に１つ以上の置換基に置換されてもよい。
【００１６】
本明細書において、用語の「アリール基」は、特に規定されない限り、ベンゼン環または２つ以上のベンゼン環が１つまたは２つの炭素原子を共有しながら縮合または結合された構造を含む化合物またはその誘導体から由来する一価残基を意味する。アリール基の範囲には、通常にアリール基に呼称される官能基はもちろん、いわゆるアラルキル基(ａｒａｌｋｙｌ  ｇｒｏｕｐ)またはアリールアルキル基なども含まれる。アリール基は、例えば、炭素数６〜２５、炭素数６〜２１、炭素数６〜１８または炭素数６〜１２のアリール基とすることができる。アリール基としては、フェニル基、ジクロロフェニル、クロロフェニル、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基(ｘｙｌｙｌ  ｇｒｏｕｐ)またはナフチル基などが例示される。
【００１７】
エポキシ基または一価炭化水素基などに任意的に置換されてもよい置換基としては、塩素またはフッ素などのハロゲン、グリシジル基、エポキシアルキル基、グリシドキシアルキル基または脂環式エポキシ基などのエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、チオール基または一価炭化水素基などが例示されるが、これに制限されない。
【００１８】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、例えば、線状または部分架橋構造を有することができる。本明細書において、用語の「線状構造」は、ＭおよびＤ単位からなるポリオルガノシロキサンの構造を意味する。また、用語の「部分架橋構造」は、Ｄ単位から由来する線状構造が十分長く、かつ、ＴまたはＱ単位、例えば、Ｔ単位が部分的に導入されている構造を意味する。一例として、部分架橋構造のポリオルガノシロキサンは、全てのＤ、ＴおよびＱ単位に対するＤ単位の割合、すなわち化学式１において、ｂ／(ｂ＋ｃ＋ｄ)が０．６５以上または０．７以上でありながら１未満のポリオルガノシロキサンを意味する。
【００１９】
化学式１の平均組成式において、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、ポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれているシロキサン単位のモル比を示す。例えば、その合計(ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ)を１とした場合、ａは０〜０．５または０．０１〜０．１５であり、ｂは０．３〜０．９８または０．５〜０．９であり、ｃは０〜０．３または０〜０．２であり、ｄは０〜０．２または０〜０．１である。ポリオルガノシロキサン(Ａ)が部分架橋構造の場合、ｃは０．０１〜０．３０である。さらに、ｂ／(ｂ＋ｃ＋ｄ)は０．６５〜１または０．７〜１とすることができる。ポリオルガノシロキサン（Ａ）が部分架橋構造の場合、ｂ／(ｂ＋ｃ＋ｄ)は０．６５以上または０．７以上でありながら１未満であるか、０．６５〜０．９７または０．７〜０．９７とすることができる。シロキサン単位の割合をこのように調節して、適用用途に応じて好適な物性に確保することができる。
【００２０】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、脂肪族不飽和結合またはそれを含む官能基、例えば、アルケニル基を１つ以上含む。これにより、化学式１において、Ｒ１のうち少なくとも１つはアルケニル基とすることができる。例えば、ポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれる全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)に対する脂肪族不飽和結合またはそれを含む官能基のモル数(Ａｋ)の割合(Ａｋ／Ｓｉ)は０．０１以上または０．０２以上とすることができる。前記の割合(Ａｋ／Ｓｉ)は、さらに０．２以下または０．１５以下とすることができる。前記の割合(Ａｋ／Ｓｉ)を０．０１以上または０．０２以上に調節し、反応性を適切に維持し、未反応成分が硬化物の表面に染み出すことを防止することができる。さらに、前記の割合(Ａｋ／Ｓｉ)を０．２以下または０．１５以下に調節し、硬化物の亀裂耐性を好適に維持することができる。
【００２１】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、アリール基、例えば、ケイ素原子に結合されているアリール基を１つ以上含むことができる。アリール基を含む場合に、化学式１において、Ｒ１のうち少なくとも１つはアリール基とすることができる。このような場合に、例えば、ポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれる全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)と前記ポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれる全てのケイ素原子に結合されたアリール基のモル数(Ａｒ)の割合(Ａｒ／Ｓｉ)は０．５〜１．５とすることができる。前記範囲内で組成物は優れる加工性および作業性を有し、硬化後には優れた耐湿性、光分散性、光透過性および硬度特性などを示すことができる。
【００２２】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)はＤ単位として、下記化学式４の単位と下記化学式５の単位を含むことができる。
【００２３】
［化学式４］
(Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２)
【００２４】
［化学式５］
(Ｒ３２ＳｉＯ２／２)
【００２５】
化学式４および５において、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立的なエポキシ基または一価炭化水素基であり、Ｒ３はアリール基である。一例として、前記Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立的なアルキル基とすることができる。
【００２６】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)において、前記化学式４のシロキサン単位のモル数(Ｄｍ)に対して前記化学式５のシロキサン単位のモル数(Ｄｐ)の割合(Ｄｍ／Ｄｐ)は、約０．３〜２．０、０．３〜１．５または０．５〜１．５程度とすることができる。このような割合の範囲内で光透過率および機械的強度などが優れ、表面のべたつきがなく、水分およびガス透過性が調節され、長期間安定的な耐久性を確保することができる。
【００２７】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)において、化学式５のシロキサン単位のモル数(Ｄｐ)およびポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれる全てのＤ単位のモル数(Ｄ)の割合は百分率(１００×Ｄｐ／Ｄ)で３０％以上、３０〜６５％または３０〜６０％程度とすることができる。このような割合の範囲内で光透過率および機械的強度などが優れ、表面のべたつきがなく、水分およびガス透過性が調節され、長期間安定的な耐久性を確保することができる。
【００２８】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)において、化学式５のシロキサン単位のモル数(Ｄｐ)およびポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれる全てのＤ単位のうちのアリール基を含むＤ単位のモル数(ＡｒＤ)の割合は百分率(１００×Ｄｐ／ＡｒＤ)で７０％以上または８０％以上とすることができる。前記百分率(１００×Ｄｐ／ＡｒＤ)の上限に特に制限がなく、例えば、１００％とすることができる。このような割合の範囲内において組成物は、硬化前に優れた加工性および作業性を示し、硬化後には機械的強度、ガス透過性、耐湿性、光透過率、屈折率、光抽出効率および硬度特性などを好適に維持することができる。
【００２９】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)が部分架橋構造なら、前記は下記化学式６または７の単位を含むことができる。
【００３０】
【化１】
0005987221.tif 000002
【００３１】
化学式６において、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立的な炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基または炭素数６〜２５のアリール基である。化学式６において、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６のうち少なくとも１つはアルケニル基とすることができる。さらに、化学式６において、Ｒ６は、他の例としてアリール基、例えば、炭素数６〜２５、炭素数６〜２１、炭素数６〜１８または炭素数６〜１３のアリール基またはフェニル基とすることができる。
【００３２】
【化２】
0005987221.tif 000003
【００３３】
化学式７において、Ｒ７は炭素数６〜２５のアリール基であり、Ｒ８〜Ｒ１０はそれぞれ独立的な炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基または炭素数６〜２５のアリール基であり、Ｒ１１は炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数６〜２５のアリール基である。化学式６において、Ｒ８〜Ｒ１０のうち少なくとも１つはアルケニル基とすることができる。
【００３４】
例示的な部分架橋構造のポリオルガノシロキサン(Ａ)は、化学式６または７の単位を１つ以上含むことができる。化学式６または７の単位は、ポリオルガノシロキサン(Ａ)に含まれるシロキサン単位のうちのＤ単位のケイ素原子とＴ単位のケイ素原子が酸素原子を媒介に直接結合されている形態の単位である。ポリオルガノシロキサン(Ａ)が２つ以上の成分の混合物でありながら前記各成分の組成平均が、化学式１の平均組成式に表示される場合には、ポリオルガノシロキサン(Ａ)は化学式６または７の単位を有する単一成分を少なくとも１つ含むことができる。化学式６または７の単位を含むポリオルガノシロキサンは、例えば、後述する開環重合反応を介して製造することができる。前記方式によると、化学式６または７の単位を含みつつ、アルコキシ基が結合されたケイ素原子およびヒドロキシ基が結合されたケイ素原子などが最小化されたポリオルガノシロキサンを製造することができる。
【００３５】
一例として、ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、１ＨＮＭＲ測定により求められるスペクトラムでケイ素原子に結合されたアルケニル基から来由するピークの面積(Ａｋ)に対してケイ素原子に結合されたアルコキシ基から由来するピークの面積(ＯＲ)の割合(ＯＲ／Ａｋ)が０．０５以下、０．０３以下、０．０１以下、０．００５以下または０とすることができる。前記範囲で適切な粘度特性を有しながら、他の物性も好適に維持することができる。
【００３６】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、ＫＯＨ適正により求められる酸価(ａｃｉｄ  ｖａｌｕｅ)が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下または０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることができる。前記範囲で適切な粘度特性を有しながら、他の物性も好適に維持することができる。
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、２５℃での粘度が５００ｃＰ以上、１、０００ｃＰ以上、２、０００ｃＰ以上、３、０００ｃＰ以上、４、０００ｃＰ以上、５、０００ｃＰ以上、７、０００ｃＰ以上、９、０００ｃＰ以上または９、５００ｃＰ以上とすることができる。このような範囲で硬化性組成物の加工性と硬化後の硬度特性などを適切に維持することができる。前記粘度の上限は特に制限されないが、例えば、前記粘度は、３００、０００ｃＰ以下、２００、０００ｃＰ以下、１００、０００ｃＰ以下、９０、０００ｃＰ以下、８０、０００ｃＰ以下、７０、０００ｃＰ以下または６５、０００ｃＰ以下とすることができる。
【００３７】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、重量平均分子量(Ｍｗ：Ｗｅｉｇｈｔ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｗｅｉｇｈｔ)が１、０００〜１、０００、０００または１、０００〜１００、０００とすることができる。本明細書において、用語の「重量平均分子量」は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）で測定した標準ポリスチレンに対する換算値を意味する。本明細書において特に規定されない限り、用語分子量は重量平均分子量を意味する。このような範囲で硬化性組成物の成形性と硬化後の硬度および強度特性などを適切に維持することができる。
【００３８】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、環状シロキサン化合物の開環重合によって製造されることができる。例えば、ポリオルガノシロキサン(Ａ)は、環状ポリオルガノシロキサンを含む混合物の開環重合反応物に含まれる成分とすることができる。前記重合反応物は、重合反応の結果によってポリオルガノシロキサン(Ａ)と共に、低分子量の環状化合物を含むことができる。用語の「低分子量の環状化合物」は、分子量が８００以下、７５０以下または７００以下の環状化合物、例えば、環状ポリオルガノシロキサンとすることができる。重合反応物は低分子量の環状化合物を、例えば、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下または３重量％以下で含むことができる。環状化合物の割合の下限は、例えば、０重量％または１重量％とすることができる。前記のような割合の調節を介して長期信頼性および亀裂耐性が優れる硬化物を提供する。
【００３９】
前記低分子量の環状化合物は、例えば、下記化学式８に示す化合物を含むことができる。
【００４０】
【化３】
0005987221.tif 000004
【００４１】
化学式８において、Ｒ１２およびＲ１３はそれぞれ独立的なアルキル基であり、Ｒ１４およびＲ１５はそれぞれ独立的なアリール基であり、ｑは０または正数であり、ｒは０または正数であり、ｇとｒの合(ｇ＋ｒ)は、２〜１０、３〜１０、３〜９、３〜８、３〜７または３〜６とすることができる。
【００４２】
開環重合によってポリオルガノシロキサン(Ａ)を形成する混合物に含まれる環状ポリオルガノシロキサンは、例えば、下記化学式９に示す化合物とすることができる。
【００４３】
【化４】
0005987221.tif 000005
【００４４】
化学式９において、ＲａおよびＲｂはそれぞれ独立的な一価炭化水素基であり、ｏは３〜６である。
【００４５】
開環重合によってポリオルガノシロキサン(Ａ)を形成する混合物に含まれる環状ポリオルガノシロキサンは、他の例としては、下記化学式１０の化合物および下記化学式１１の化合物の混合物とするこことができる。
【００４６】
【化５】
0005987221.tif 000006
【００４７】
【化６】
0005987221.tif 000007
【００４８】
化学式１０および１１１において、ＲｃおよびＲｄはアルキル基であり、ＲｅおよびＲｆはアリール基であり、ｐは３〜６の数であり、ｑは３〜６の数である。
【００４９】
化学式９〜１１において、Ｒａ〜Ｒｆの具体的な種類やｏ、ｐおよびｑの具体的な数値、そして混合物内における各成分の割合は、例えば、目的とするポリオルガノシロキサン(Ａ)の構造によって決定される。
【００５０】
ポリオルガノシロキサン(Ａ)が部分架橋構造の場合、開環重合反応に適用される前記混合物は、例えば、下記化学式１２の平均組成式を有する化合物または下記化学式１３の平均組成式を有する化合物をさらに含むことができる。
【００５１】
［化学式１２］
[ＲｇＳｉＯ３／２]
【００５２】
［化学式１３］
[ＲｈＲｉ２ＳｉＯ１／２]ｐ[ＲｇＳｉＯ３／２]ｑ
【００５３】
化学式１２および１３において、Ｒｇ〜Ｒｉはそれぞれ独立的な一価炭化水素基であり、ｐは１〜３であり、ｑは１〜１０である。化学式１３の平均組成式のポリオルガノシロキサンが部分ケージ構造を有する場合には、ｐは１〜２であり、ｑは３〜１０とすることができる。
【００５４】
化学式１２および１３において、Ｒｇ〜Ｒｉの具体的な種類やｐおよびｑの具体的な数値、そして混合物内における各成分の割合は目的とするポリオルガノシロキサン(Ａ)の構造によって決定される。
【００５５】
環状ポリオルガノシロキサン、例えば、前記化学式９〜１１のうち１つ以上であるポリオルガノシロキサンを前記化学式１２または１３のようなケージ構造および／または部分ケージ構造のポリオルガノシロキサンと反応させると、目的構造を有するポリオルガノシロキサンを十分な分子量で合成することができる。さらに、前記方式によれば、ポリオルガノシロキサンまたはそれを含む重合反応物内でケイ素原子に結合しているアルコキシ基やヒドロキシ基のような官能基を最小化し、優れる物性を有する目的物を製造することができる。
【００５６】
一例として、開環重合反応に適用される前記混合物は、下記化学式１４に示す化合物をさらに含むことができる。
【００５７】
［化学式１４］
(ＲｈＲｉ２Ｓｉ)２Ｏ
【００５８】
化学式１４において、ＲｈおよびＲｉは一価炭化水素基である。
【００５９】
化学式１４において、一価炭化水素基の具体的な種類や混合物内での配合の割合は目的とするポリオルガノシロキサン(Ａ)によって決定される。
【００６０】
混合物内の各成分の反応は、適切な触媒の存在下で行うことができる。したがって、前記混合物は触媒をさらに含むことができる。
【００６１】
触媒では、例えば、塩基触媒が用いられる。適切な塩基触媒としては、ＫＯＨ、ＮａＯＨまたはＣｓＯＨなどのような金属水酸化物；アルカリ金属化合物とシロキサンを含む金属シラノレート(ｍｅｔａｌ  ｓｉｌａｎｏｌａｔｅ)またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ)またはテトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(ｔｅｔｒａｐｒｏｐｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ)などのような４級アンモニウム化合物などが例示されるが、これに制限されない。
【００６２】
混合物内で前記触媒の割合は目的とする反応性などを考慮して適切に選択されることができ、例えば、混合物内の反応物の合計重量１００重量部に対して０．０１〜３０重量部または０．０３〜５重量部の割合で含まれる。本明細書において特に規定されない限り、単位重量部は各成分間の重量比を意味する。
【００６３】
一例として、前記混合物の反応は、適切な溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、前記混合物内の反応物、すなわちジシロキサンまたはポリシロキサンなどと触媒が適切に混合することができ、反応性に大きな影響を与えないものであれば、いかなる種類を用いてもよい。溶媒としては、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、２、２、４−トリメチルペンタン、シクロヘキサンまたはメチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、エチルベンゼンまたはメチルエチルベンゼンなどの方向族系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、シクロへキサノン、メチルシクロへキサノンまたはアセチルアセトンなどのケトン系溶媒；テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、エチルエーテル、ｎ−プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ジグライム、ダイオキシン、ジメチルダイオキシン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチルレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルまたはプロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒；ジエチルカーボネート、メチルアセテート、エチルアセテート、エチルラクテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートまたはエチレングリコールジアセテートなどのエステル系溶媒；Ｎ−メチルピロリドン、フォルムアミド、Ｎ−メチルフォルムアミド、Ｎ−エチルフォルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ、Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアミド系溶媒が例示されるが、これに制限されない。
【００６４】
混合物の反応、例えば、開環重合反応は、触媒を添加して行い、例えば、０〜１５０℃または３０〜１３０℃の範囲内の反応温度で行うことができる。さらに、前記反応時間は、例えば１時間乃至から３日の範囲内で調節することができる。
【００６５】
硬化性組成物に含まれるポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、例えば少なくとも１つのアルケニル基と１つのエポキシ基を含むポリオルガノシロキサンとすることができる。前記ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、架橋型ポリオルガノシロキサンとすることができる。本明細書において、用語の「架橋型ポリオルガノシロキサン」は、シロキサン単位としてＴ単位またはＱ単位を必ず含み、全てのＤ、ＴおよびＱ単位の合計に対するＤ単位の割合、例えば化学式２において、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)が０．６５未満のポリオルガノシロキサンを意味する。
【００６６】
化学式２において、Ｒ２のうち少なくとも１つまたは２つ以上はアルケニル基とすることができる。一例として、ポリオルガノシロキサン(Ｂ)に含まれる全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)に対する前記アルケニル基のモル数(Ａｋ)の割合(Ａｋ／Ｓｉ)を０．０５以上または０．１５以上とすることができる。前記の割合(Ａｋ／Ｓｉ)は、さらに０．４以下、０．３５以下または０．３以下とすることができる。モル数比(Ａｋ／Ｓｉ)を０．０５以上、または０．１５以上に調節し、反応性を適切に維持し、未反応成分が硬化物の表面に染み出すことを防止することができる。さらに、モル数比(Ａｋ／Ｓi)を０．４以下、０．３５以下または０．３以下に調節し、硬化物の硬度特性、亀裂耐性および耐熱衝撃性などを好適に維持することができる。
【００６７】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、ケイ素原子に結合されているエポキシ基を１つ以上含み、よって化学式２において、Ｒ２のうち少なくとも１つはエポキシ基である。ポリオルガノシロキサン(Ｂ)がエポキシ基を含んで硬化物の強度および耐スクラッチ性を高めることができ、接着性付与剤などを使わなくても優れる接着性を発現させることができる。例えば、ポリオルガノシロキサン(Ｂ)に含まれる全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)と前記ポリオルガノシロキサン(Ｂ)に含まれる全てのケイ素原子とに結合されたエポキシ基のモル数(Ｅｐ)の割合(Ｅｐ／Ｓｉ)は、０．１５以下または０．１以下とすることができる。前記の割合(Ｅｐ／Ｓｉ)は０を超えることができる。このような範囲で、例えば、前記硬化性組成物またはその硬化物の接着性を好適に維持することができる。
【００６８】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は少なくとも１つのアリール基を含むことができる。アリール基を含む場合、化学式２において、Ｒ２のうち１つ以上はアリール基とすることができる。さらに、前記の場合に例えば、ポリオルガノシロキサン(Ｂ)の全てのケイ素原子のモル数(Ｓｉ)に対する、前記アリール基のモル数(Ａｒ)の割合(Ａｒ／Ｓｉ)が０．５〜１．５とすることができる。モル数比(Ａｒ／Ｓｉ)を前記のように調節し、ポリオルガノシロキサン(Ａ)などとの屈折率の関係を目的範囲に調節しながら、硬化物の屈折率、ガス透過性、水分透過性、耐熱衝撃性、亀裂耐性および硬度特性と組成物の粘度などを適切に維持することができる。
【００６９】
化学式２の平均組成式において、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、各シロキサン単位のモル比を示す。例えば、その合計(ｅ＋ｇ＋ｆ＋ｈ)を１とした場合、ｅは０〜０．０５〜０．５であり、ｆは０〜０．５または０〜０．３であり、ｇは０．６〜０．９５であり、ｈは０〜０．３または０〜０．２とすることができる。前記において、(ｅ＋ｆ)／(ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ)は、０．２〜０．７または０．２以上であり０．７未満とすることができる。さらに、前記において、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)は、０．６５未満、０．５以下または０．３以下とすることができる。また、前記において、ｇ／(ｇ＋ｈ)は０．７以上または０．８以上とすることができる。前記において、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)の下限に特に制限がなく、例えば、ｆ／(ｆ＋ｇ＋ｈ)は０を超えることができる。さらに、前記において、ｇ／(ｇ＋ｈ)の上限に特に制限がなく、例えば、１．０とすることができる。
【００７０】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、２５℃での粘度が５、０００ｃＰ以上または１、０００、０００ｃＰとすることができ、これにより、硬化前の加工性と硬化後の硬度特性などを適切に維持することができる。
【００７１】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、例えば、８００〜１００、０００または８００〜２０、０００の分子量を有することができる。分子量を８００以上に調節して、硬化前の成形性や、硬化後の強度を効果的に維持することができ、分子量を１００、０００以下に調節して、粘度などを適切な水準に維持することができる。
【００７２】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、例えば、通常に公知されているポリオルガノシロキサンの製造方法、またはポリオルガノシロキサン(Ａ)と類似に開環重合方式を適用して製造することができる。
【００７３】
ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、例えば、前記ポリオルガノシロキサン(Ａ)１００重量部に対して５０重量部以上、７０重量部以上、９０重量部以上、１１０重量部以上、１３０重量部以上、１５０重量部以上、１７０重量部以上または１９０重量部以上の割合で硬化性組成物に含まれる。さらに、前記ポリオルガノシロキサン(Ｂ)は、前記ポリオルガノシロキサン(Ａ)１００重量部に対して１、０００重量部以下、９００重量部以下、８００重量部以下、７５０重量部以下、７００重量部以下、６５０重量部以下、６００重量部以下、５５０重量部以下、５００重量部以下、４５０重量部以下、４００重量部以下、３５０重量部以下または３００重量部以下の重量比で硬化性組成物に含まれるが、前記の割合は必要に応じて変更されることができる。これを介して加工性、作業性および接着性が優れ、硬化後にも優秀な光抽出効率、亀裂耐性、硬度、耐熱衝撃性および接着性を示し、苛酷条件下でも長期間安定的な耐久信頼性を示し、白濁や表面のべたつきを誘発しない硬化性組成物を提供することができる。
硬化性組成物は、またケイ素原子に結合している水素原子を含むケイ素化合物(ケイ素化合物(Ｃ))を含むことができる。ケイ素化合物(Ｃ)は、水素原子を１つ以上または２つ以上有することができる。
【００７４】
化合物(Ｃ)は、ポリオルガノシロキサンの脂肪族不飽和結合含有官能基と反応し、組成物を架橋させる架橋剤として作用することができる。例えば、ケイ素化合物(Ｃ)の水素原子およびポリオルガノシロキサン(Ａ)またはポリオルガノシロキサン(Ｂ)のアルケニル基が付加反応し、架橋および硬化が進行される。
【００７５】
化合物(Ｃ)としては、分子中にケイ素原子に結合した水素原子(Ｓｉ−Ｈ)を含むものであれば、多様な種類が用いられる。ケイ素化合物(Ｃ)は、例えば、線状、分枝状、環状または架橋状のポリオルガノシロキサンとすることができる。化合物(Ｃ)は、ケイ素原子が２〜１０００個、好ましくは３〜３００個である化合物とすることができる。
【００７６】
化合物(Ｃ)は、例えば、下記化学式１５の化合物または下記化学式１６の平均組成式を有する化合物とすることができる。
【００７７】
［化学式１５］
Ｒ４３ＳｉＯ(Ｒ４２ＳｉＯ)ｎＳｉＲ４３
【００７８】
［化学式１６］
(Ｒ５３ＳｉＯ１／２)ａ(Ｒ５２ＳｉＯ２／２)ｂ(Ｒ５ＳｉＯ３／２)ｃ(ＳｉＯ２)ｄ
【００７９】
化学式１５および１６において、Ｒ４はそれぞれ独立的な水素または一価の炭化水素基であり、Ｒ４のうち少なくとも２つは水素原子であり、Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｎは１〜１００であり、Ｒ５はそれぞれ独立的な水素または一価の炭化水素基であり、Ｒ５のうち少なくとも２つは水素原子であり、Ｒ５のうち少なくとも１つはアリール基であり、ａは正数であり、ｂは０または正数であり、ｃは正数であり、ｄは０または正数である。例えば、前記の合計（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を１とした場合、ａは０．１〜０．８であり、ｂは０〜０．５であり、ｃは０．１〜０．８であり、ｄは０〜０．２とすることができる。
【００８０】
化学式１５の化合物は、ケイ素原子に結合された水素原子を少なくとも２つ有する線状シロキサン化合物である。化学式１５において、ｎは１〜１００、１〜５０、１〜２５、１〜１０または１〜５とすることができる。
【００８１】
化学式１６の平均組成式の化合物は、架橋構造のポリシロキサンとすることができる。
【００８２】
一例として、ケイ素化合物(Ｃ)に含まれる全てのケイ素原子(Ｓｉ)に対するケイ素原子結合水素原子(Ｈ)のモル比(Ｈ／Ｓｉ)は０．２〜０．８または０．３〜０．７５とすることができる。前記モル比を０．２または０．３以上に調節して、組成物の硬化性を好適に維持し、さらに、０．８または０．７５以下に調節して、亀裂耐性および耐熱衝撃性などを好適に維持することができる。
【００８３】
ケイ素化合物(Ｃ)は少なくとも１つのアリール基を含むことができ、これにより、化学式１５において、Ｒ４のうち少なくとも１つ、または化学式１６においてＲ５のうち少なくとも１つはアリール基とすることができる。これにより、硬化物の屈折率および硬度特性などを効果的に制御することができる。アリール基は、化合物(Ｃ)に含まれる全てのケイ素原子(Ｓｉ)に対する前記アリール基(Ａｒ)のモル比(Ａｒ／Ｓｉ)が０．５〜１．５または０．５〜１．３になるような量に存在することができる。モル比(Ａｒ／Ｓｉ)を０．５以上に調節して、硬化物の屈折率および硬度特性を極大化することができ、さらに１．５または１．３以下に調節して、組成物の粘度および耐クラック特性を適切に維持することができる。
【００８４】
化合物(Ｃ)は、２５℃での粘度が０．１〜１００、０００ｃＰ、０．１〜１０、０００ｃＰ、０．１〜１、０００ｃＰまたは０．１〜３００ｃＰとすることができる。前記粘度を有することで、組成物の加工性および硬化物の硬度特性などを好適に維持することができる。
【００８５】
化合物(Ｃ)は、例えば、２、０００未満、１、０００未満または８００未満の分子量を有することができる。化合物(Ｃ)の分子量が１、０００以上なら、硬化物の強度の低下する恐れがある。化合物(Ｃ)の分子量の下限に特に制限がなく、例えば、２５０とすることができる。化合物(Ｃ)の場合、分子量は重量平均分子量であるか、あるいは化合物の通常的な分子量を意味する。
【００８６】
化合物(Ｃ)を製造する方法に特に制限がなく、例えば、ポリオルガノシロキサンの製造に通常に公知された方式を適用するか、あるいはポリオルガノシロキサン(Ａ)に基づく方式を適用して製造することができる。
【００８７】
化合物(Ｃ)の含量は、硬化性組成物に含まれる全ての脂肪族不飽和結合含有官能基、例えば、ポリオルガノシロキサン(Ａ)および／または(Ｂ)に含まれるアルケニル基のようなローカル不飽和結合含有官能基(Ａｋ)全体に対する化合物(Ｃ)に含まれるケイ素原子に結合した水素原子(Ｈ)のモル比(Ｈ／Ａｋ)が０．５〜２．０または０．７〜１．５になる範囲で選択される。このようなモル比(Ｈ／Ａｋ)に配合することで、硬化前に優れた加工性と作業性を示し、硬化後には優れた亀裂耐性、硬度特性、耐熱衝撃性および接着性を示し、苛酷条件下での白濁や、表面のべたつきなどを誘発しない組成物を提供することができる。
【００８８】
硬化性組成物は、ヒドロシリル化触媒をさらに含むことができる。ヒドロシリル化触媒は、水素ケイ素化反応を促進させるために用いられる。ヒドロシリル化触媒としては、この分野で公知された通常の成分をすべて用いることができる。このような触媒の例としては、白金、パラジウムまたはロジウム系触媒などがある。本出願では、触媒効率などを考慮し、白金系触媒が用いられ、このような触媒の例としては、塩化白金酸、四塩化白金、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体または白金のカルボニル錯体などがあるが、これに制限されない。
【００８９】
ヒドロシリル化触媒の含量は、いわゆる触媒量、すなわち触媒として作用する量として含まれる限り、特に制限されない。通常に、白金、パラジウムまたはロジウムの原子量を基準に０．１〜５００ｐｐｍまたは０．２〜１００ｐｐｍの量に用いられる。
【００９０】
硬化性組成物は、必要により、２−メチル−３−ブチン−２−オール、２−フェニル−３−１−ブチン−２オール、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３、５−ジメチル−３−ヘキセン−１−イン、１、３、５、７−テトラメチル−１、３、５、７−テトラヘキセニルシクルロテトラシロキサンまたはエチニルシクルロヘキサンなどの反応抑制剤；シリカ、アルミナ、ジルコニアまたはチタニアなどの無機充填剤；エポキシ基および／またはアルコキシシリル基を有する炭素官能性シラン、その部分加水分解縮合物またはシロキサン化合物；ポリエーテルなどと併用してもよい煙霧状シリカなどの搖変性付与剤；銀、銅またはアルミニウムなどの金属粉末や、各種カーボン素材などのような導電性付与剤；顔料または染料などの色調調整剤などの添加剤を一種以上さらに含むことができる。
【００９１】
硬化性組成物は、さらに粒子、例えば無機粒子を含むことができる。前記粒子は下記数式１を満たすことができる。
【００９２】
［数式１］
｜Ｐ−Ｑ｜≦０．１
【００９３】
数式１において、Ｐは前記粒子を除去した前記硬化性組成物またはその硬化物の屈折率であり、Ｑは前記粒子の屈折率である。前記屈折率は、例えば、４５０ｎｍ波長の光に対する屈折率とすることができる。ＰとＱとの差の絶対値は、他の例としては、０．０８以下、０．０７以下または０．０５以下とすることができる。
【００９４】
粒子、硬化性組成物に配合される蛍光体の沈降を防止し、耐熱性、放熱性亀裂耐性などを向上させて、全ての信頼性を改善することができる。さらに、粒子は前記作用をしながら組成物または硬化物の透明度を維持させ、例えば、素子の輝度を向上させることができる。
【００９５】
粒子には、数式１を満たす限り、例えば、当業界で充填剤(ｆｉｌｌｅｒ)として使用する多様な種類の粒子をすべて用いることができる。一例として、前記粒子には、屈折率(Ｑ)が１．４０以上、１．４５以上、１．４８以上、１．５０以上回る１．５５以上の粒子が使用される。
【００９６】
粒子には、例えば、シリカ(ＳｉＯ２)、オルガノシリカ、アルミナ、アルミノシリカ、チタニア、ジルコニア、酸化セリウム、酸化ハフニウム、五酸化ニオブ、五酸化タンタル、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫、酸化亜鉛、ケイ素、硫酸亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミノシリケートまたは酸化マグネシウムなどを使用することができ、前記は多孔性の形態であるか、あるいは中空粒子(ｈｏｌｌｏｗ  ｐａｒｔｉｃｌｅ)の形態とすることができる。
【００９７】
粒子の平均粒径は、例えば、１ｎｍ〜５０μｍまたは２ｎｍ〜１０μｍとすることがある。平均粒径を１ｎｍ以上にし、粒子を組成物またはその硬化物内に均一に分散させることができ、さらに５０μｍ以下とし、粒子の分散を効果的に行い、また粒子の沈降を防止することができる。
【００９８】
粒子ポリオルガノシロキサン(Ａ)またはポリオルガノシロキサン(Ｂ)とケイ素化合物(Ｃ)の合計重量１００重量部に対して、０．１〜３０重量部または０．２〜１０重量部で組成物に含まれる。粒子の含量が０．１重量部以上であり、優秀な蛍光体の沈降抑制または素子の信頼性向上効果が確保されることができ、３０重量部以下であれば、工程性が好適に維持することができる。
【００９９】
硬化性組成物は蛍光体をさらに含むことができる。用いる蛍光体の種類に特に制限がなく、例えば、白色光実現のために、ＬＥＤパッケージに適用される通常的な種類の蛍光体が用いられる。
【０１００】
本出願は、さらに半導体素子、例えば光半導体素子に関する。例示的な半導体素子は、前記硬化性組成物の硬化物を含む封止材により封止されてもよい。封止材により封止される半導体素子としては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、フォトカプラ、ＣＣＤ、固体相画像ピックアップ素子、一体式ＩＣ、混成ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩおよびＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ)などが例示される。一例として、前記半導体素子は、発光ダイオードとすることができる。
【０１０１】
発光ダイオードとしては、例えば、基板上に半導体材料を積層して形成した発光ダイオードなどが例示される。前記半導体材料としては、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＡｌＮまたはＳｉＣなどが例示されるが、これに制限されない。さらに、前記基板としては、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯまたはＧａＮ単結晶などが例示される。
【０１０２】
さらに、発光ダイオードの製造時には、必要に応じて、基板と半導体材料との間にバッファ層を形成することができる。バッファ層としては、ＧａＮまたはＡｌＮなどが用いられる。基板上での半導体材料の積層方法に特に制限がなく、例えば、ＭＯＣＶＤ法、ＨＤＶＰＥ法または液状成長法などが用いられる。また、発光ダイオードの構造は、例えば、ＭＩＳ接合、ＰＮ接合、ＰＩＮ接合を有するモノ接合、ヘテロ接合、二重ヘテロ接合などとすることができる。さらに、単一または多重量子井戸構造に前記発光ダイオードを形成することができる。
【０１０３】
一例として、前記発光ダイオードの発光波長は、例えば、２５０〜５５０ｎｍ、３００〜５００ｎｍまたは３３０〜４７０ｎｍとすることができる。前記発光波長は、主発光ピーク波長を意味する。発光ダイオードの発光波長を前記範囲に設定することで、より長い寿命に、エネルギー効率が高く、色再現性が高い白色発光ダイオードが得られる。
【０１０４】
発光ダイオードは前記組成物を用いて封止することができる。発光ダイオードの封止は前記組成物だけで行うことができ、場合によっては他の封止材が前記組成物と併用してもよい。２種の封止材を併用する場合、前記組成物を用いた封止後に、その周辺を他の封止材で封止することができ、また他の封止材で先封止した後、その周辺を前記組成物で封止することもできる。他の封止材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、イミド樹脂またはガラスなどがあげられる。
【０１０５】
硬化性組成物により発光ダイオードを封止する方法としては、例えば、モールド型枠に前記組成物を事前に注入し、そこに発光ダイオードが固定されたリードフレームなどを浸漬させて組成物を硬化させる方法、発光ダイオードを挿入した枠体中に組成物を注入して硬化させる方法などが用いられる。組成物を注入方法としては、ディスペンサによる注入、トランスファー成形または射出成形などが例示される。また、その以外の封止方法としては、組成物を発光ダイオード上に滴下し、孔版印刷、スクリーン印刷またはマスクを媒介に塗布して硬化させる方法、底部に発光ダイオードを配置したカップなどに組成物をディスペンサなどにより注入して硬化させる方法などが用いられる。
【０１０６】
硬化性組成物は、必要に応じて、発光ダイオードをリード端子やパッケージに固定するダイボンド材や、発光ダイオード上の浮動化(ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ)膜、またはパッケージ基板などとしても用いられる。
【０１０７】
前記組成物の硬化が必要である場合、硬化方法に特に制限がなく、例えば、６０〜２００℃の温度で１０分〜５時間の間前記組成物を維持して行うか、または適正温度および時間での２段階以上の過程を経て段階的な硬化工程を行うことができる。
【０１０８】
封止材の形状に特に限定がなく、例えば、砲弾型のレンズ形状、板状または薄膜状などで構成することができる。
【０１０９】
また、周知の方法により発光ダイオードの更なる性能向上をはかることができる。性能向上の方法としては、例えば、発光ダイオード背面に光の反射層または集光層を用いる方法、補色着色部を底部に形成する方法、主発光ピークよりも短波長の光を吸収する層を発光ダイオード上に設置する方法、発光ダイオードを封止した後にさらに軽質材料にモールディングする方法、発光ダイオードを貫通孔に挿入して固定する方法、発光ダイオードをフリップチップ接続などによりリード部材などと接続して基板方向から光を取り出す方法などがある。
【０１１０】
硬化性組成物の硬化物に封止される光半導体、例えば、発光ダイオードは、例えば、液晶表示装置(ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)のバックライト、照明、各種センサ、プリンタ、コピー機などの光源、車用計器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾または各種ライトなどに効果的に適用される。
【発明の効果】
【０１１１】
本出願は、加工性、作業性および接着性が優れ、硬化されると優秀な光抽出効率、亀裂耐性、硬度、耐熱衝撃性および接着性を示し、苛酷条件下でも長期間安定的な耐久信頼性を示し、白濁や表面のべたつきを誘発しない硬化性組成物を提供する。本出願の硬化性組成物は、例えばＬＥＤなどのような光半導体の封止材または接着素材として用いられる。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
以下、実施例および比較例を介して前記ポリオルガノシロキサン、硬化性組成物などをより詳しく説明するが、前記ポリオルガノシロキサンなどの範囲が下記実施例により制限されるものではない。本実施例の項目において、Ｖｉはビニル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｐは、３−グリシドキシプロピル基を示す。
【０１１３】
１．光透過度測定
硬化性組成物を１ｍｍの間隔に離隔されている２枚のガラス板との間に注入し、１５０℃で１時間の間維持することで硬化させて厚さが１ｍｍの板状の試験片を製造し、常温でＵＶ−ＶＩＳスペクトロメータ（ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて４５０ｎｍ波長に対する前記試験片の厚さ方向の光透過率を測定し、下記基準に従って評価を行う。
【０１１４】
＜光透過度評価基準＞
○：光透過度が９８％以上である場合
×：光透過度が９８％未満である場合
【０１１５】
２．素子特性評価
ポリフタルアミド（ＰＰＡ）で製造された６０２０ＬＥＤパッケージを用いて素子特性の評価を行う。ポリフタルアミドカップ内に硬化性組成物をディスフェンシングし、７０℃で３０分間維持した後、さらに１５０℃で１時間の間維持して硬化させて表面実装型ＬＥＤを製造する。
【０１１６】
その後、下記提示された方法で熱衝撃テストと長期信頼性テストを行う。
【０１１７】
（１）熱衝撃テスト
ＬＥＤを−４０℃で３０分間維持し、さらに１００℃で３０分間維持することを１サイクルとし、前記を１０回、すなわち１０サイクル繰り返した後に室温に維持し、剥離状態を調査して耐熱衝撃性を評価する。評価時には同一硬化性組成物で製造されたＬＥＤ１０個に対してそれぞれ前記のような試験を行い、剥離したＬＥＤの数を下記の表１に記載した。
【０１１８】
（２）長期信頼性テスト
ＬＥＤを８５℃および８５％の相対湿度の条件下で維持した状態で３０ｍＡの電流を流しながら２００時間の間動作させる。続いて、動作前の初期輝度に対する前記動作後の後期輝度の減少率を測定し、下記基準で評価する。
【０１１９】
＜評価基準＞
○：初期輝度に対する輝度減少率が１０％以下
×：初期輝度に対する輝度減少率が１０％超過
【実施例１】
【０１２０】
公知の方式で製造された下記化学式Ａのポリオルガノシロキサン５０ｇ、下記化学式Ｂのポリオルガノシロキサン１００ｇおよび下記化学式Ｃのポリオルガノシロキサン３０ｇを混合し、Ｐｔ(０)の含量が５ｐｐｍになるように、触媒(Ｐｌａｔｉｎｕｍ(０)−１、３−ｄｉｖｉｎｙｌ−１、１、３、３−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ)を配合し、均一に混合して硬化性組成物を製造した。
【０１２１】
［化学式Ａ］
(ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２)２(ＭｅＰｈＳｉＯ２／２)４０
［化学式Ｂ］
(ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２)２(ＥｐＭｅＳｉＯ２／２)０．４(ＰｈＳｉＯ３／２)８
［化学式Ｃ］
(ＨＭｅ２ＳｉＯ１／２)２（ＨＭｅＳｉＯ２／２)０．５(Ｐｈ２ＳｉＯ２／２)１．５
【実施例２】
【０１２２】
公知の方式で製造された下記化学式Ｄのポリオルガノシロキサン５０ｇ、下記化学式Ｅのポリオルガノシロキサン１００ｇ、下記化学式Ｆのポリオルガノシロキサン２５ｇおよび下記化学式Ｇのポリオルガノシロキサン１０ｇを混合し、Ｐｔ(０)の含量が５ｐｐｍになるように、触媒(Ｐｌａｔｉｎｕｍ(０)−１、３−ｄｉｖｉｎｙｌ−１、１、３、３−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ）を配合し、均一に混合して硬化性組成物を製造した。
【０１２３】
［化学式Ｄ］
[ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２]２[Ｍｅ２ＳｉＯ２／２]２３[Ｐｈ２ＳｉＯ２／２]２０
［化学式Ｅ］
[ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２]２[ＭｅＰｈＳｉＯ２／２][ＥＰＭｅＳｉＯ２／２]０．４[ＰｈＳｉＯ３／２]８
［化学式Ｆ］
(ＨＭｅ２ＳｉＯ１／２)２(Ｐｈ２ＳｉＯ２／２)１．５
［化学式Ｇ］
[ＨＭｅ２ＳｉＯ１／２]３[ＰｈＳｉＯ３／２]３
【０１２４】
＜比較例１＞
化学式Ａのポリオルガノシロキサンの使用を除いて実施例１と同様に硬化性組成物を製造した。
【０１２５】
＜比較例２＞
化学式Ｄのポリオルガノシロキサンの使用を除いて実施例２と同様に硬化性組成物を製造した。
【０１２６】
＜比較例３＞
化学式Ｂのポリオルガノシロキサンは使用せず、下記化学式Ｈのポリオルガノシロキサンの使用を除いて実施例１と同様に硬化性組成物を製造した。
【０１２７】
［化学式Ｈ］
(ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２)２(ＰｈＳｉＯ３／２)８
【０１２８】
＜比較例４＞
化学式Ｂのポリオルガノシロキサンは使用せず、下記化学式Ｉのポリオルガノシロキサンの使用を除いて実施例１と同様に硬化性組成物を製造した。
【０１２９】
［化学式Ｉ］
(ＶｉＭｅ２ＳｉＯ１／２)２(ＥｐＭｅＳｉＯ２／２)３(ＰｈＳｉＯ３／２)６
【０１３０】
【表１】
0005987221.tif 000008