JP2002235006A - 光学用材料用組成物、光学用材料およびその製造方法 - Google Patents

光学用材料用組成物、光学用材料およびその製造方法

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JP2002235006A
JP2002235006A JP2001035196A JP2001035196A JP2002235006A JP 2002235006 A JP2002235006 A JP 2002235006A JP 2001035196 A JP2001035196 A JP 2001035196A JP 2001035196 A JP2001035196 A JP 2001035196A JP 2002235006 A JP2002235006 A JP 2002235006A
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carbon
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JP2001035196A
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English (en)
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Masayuki Fujita
雅幸 藤田
Katsuya Ouchi
克哉 大内
Harumi Sakamoto
晴美 坂本
Manabu Tsumura
学 津村
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐熱性が高く、複屈折率が低く、光弾性係数が
小さく、光学的透明性が高く、さらに耐候性に優れる光
学用材料用組成物、光学用材料、その製造方法を提供す
ること。 【解決手段】(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭
素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機系
骨格からなる有機化合物、(B)1分子中に少なくとも
2個のSiH基を含有するケイ素化合物、(C)ヒドロ
シリル化触媒、を必須成分とする組成物であって、フェ
ノール性水酸基および/あるいはフェノール性水酸基の
誘導体を有する化合物の含有量を75重量%以下にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学用材料に関する
ものであり、更に詳しくは、光学的透明性が高くかつ耐
候性に優れる光学用材料用組成物、光学用材料、その製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置用、LED封止用をはじめ
とする光学用材料としては、近年使用環境の変化に伴
い、耐熱性が高く、複屈折率が低く、光弾性係数が小さ
く、光学的透明性が高いばかりではなく、耐候性に優れ
た材料が望まれている。
【0003】本発明者らは耐熱性が高く、複屈折率が低
く、光弾性係数が小さく、光学的透明性が高い光学材料
として、(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭素二
重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機系骨格
からなる有機化合物、(B)1分子中に少なくとも2個
のSiH基を含有するケイ素化合物、(C)ヒドロシリ
ル化触媒、を必須成分とする光学用材料用組成物および
これを硬化して得られる光学用材料を提案している(出
願番号P2000−398382)。
【0004】しかしこのような光学材料も、太陽光に曝
されたり、より低波長のLED封止材として用いられた
場合、耐候性が不十分であり、黄変による着色や硬化物
物性の低下が起こり問題となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性が高く、複屈折率が低く、光弾性係数が小さく、光学
的透明性が高く、さらに耐候性に優れる光学用材料用組
成物、光学用材料、その製造方法を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明者らは鋭意研究の結果、(A)SiH基と反
応性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくと
も2個含有する有機系骨格からなる有機化合物、(B)
1分子中に少なくとも2個のSiH基を含有するケイ素
化合物、(C)ヒドロシリル化触媒、を必須成分とする
組成物であって、フェノール性水酸基および/あるいは
フェノール性水酸基の誘導体を有する化合物の含有量を
75重量%以下にすることによって上記課題を解決でき
ることを見出し、本発明に至った。
【0007】すなわち、本発明は(A)SiH基と反応
性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも
2個含有する有機系骨格からなる有機化合物、(B)1
分子中に少なくとも2個のSiH基を含有するケイ素化
合物、(C)ヒドロシリル化触媒、を必須成分とする組
成物であって、フェノール性水酸基および/あるいはフ
ェノール性水酸基の誘導体を有する化合物の含有量が7
5重量%以下である光学用材料用組成物であり(請求項
1)、(A)成分のSiH基と反応性を有する炭素−炭
素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機系
骨格からなる有機化合物が、フェノール性水酸基および
/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有さない有機
化合物である、請求項1に記載の光学用材料用組成物
(請求項2)であり、(B)成分の1分子中に少なくと
も2個のSiH基を含有するケイ素化合物が、フェノー
ル性水酸基および/あるいはフェノール性水酸基の誘導
体を有さない有機化合物である、請求項1に記載の光学
用材料用組成物(請求項3)であり、(A)成分のSi
H基と反応性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に
少なくとも2個含有する有機系骨格からなる有機化合物
および(B)成分の1分子中に少なくとも2個のSiH
基を含有するケイ素化合物が共に、フェノール性水酸基
および/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有さな
い有機化合物である、請求項1に記載の光学用材料用組
成物(請求項4)であり、(B)成分中のSiH基の数
(Y)の(A)成分中の炭素−炭素二重結合の数(X)
に対する比が、2.0≧Y/X≧0.9である請求項1
ないし4のいずれか一項に記載の光学用材料用組成物
(請求項5)であり、請求項1ないし5のいずれか一項
に記載の光学用材料用組成物をあらかじめ混合し、
(A)成分中の炭素−炭素二重結合と(B)成分中のS
iH基の一部または全部を反応させることによって硬化
させてなる光学用材料(請求項6)であり、請求項1な
いし5のいずれか一項に記載の光学用材料用組成物をあ
らかじめ混合し、(A)成分中の炭素−炭素二重結合と
(B)成分中のSiH基の一部または全部を反応させる
ことによって硬化させてなる請求項6に記載の光学用材
料の製造方法(請求項7)である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】まず、本発明における(A)成分について
説明する。
【0010】(A)成分はSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する
有機化合物であれば特に限定されない。有機化合物とし
てはポリシロキサン−有機ブロックコポリマーやポリシ
ロキサン−有機グラフトコポリマーのようなシロキサン
単位(Si−O−Si)を含むものではなく、構成元素
としてC、H、N、O、S、ハロゲンのみを含むもので
あることが好ましい。シロキサン単位を含むものの場合
は、ガス透過性やはじきの問題がある。
【0011】SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重
結合の結合位置は特に限定されず、分子内のどこに存在
してもよい。
【0012】(A)成分の有機化合物は、有機重合体系
の化合物と有機単量体系化合物に分類できる。
【0013】有機重合体系化合物としては例えば、ポリ
エーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリ
カーボネート系、飽和炭化水素系、不飽和炭化水素系、
ポリアクリル酸エステル系、ポリアミド系、フェノール
−ホルムアルデヒド系(フェノール樹脂系)、ポリイミ
ド系の化合物を用いることができる。
【0014】また有機単量体系化合物としては例えば、
フェノール系、ビスフェノール系、ベンゼン、ナフタレ
ンなどの芳香族炭化水素系:直鎖系、脂環系等の脂肪族
炭化水素系:複素環系の化合物およびこれらの混合物等
が挙げられる。
【0015】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合としては特に限定されないが、下記一
般式(I)
【0016】
【化1】 (式中R1は水素原子あるいはメチル基を表す。)で示
される基が反応性の点から好適である。また、原料の入
手の容易さからは、
【0017】
【化2】 示される基がが特に好ましい。
【0018】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合としては、下記一般式(II)
【0019】
【化3】 (式中R1は水素原子あるいはメチル基を表す。)で示
される脂環式の基が、硬化物の耐熱性が高いという点か
ら好適である。また、原料の入手の容易さからは、
【0020】
【化4】 示される脂環式の基が特に好ましい。
【0021】SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重
結合は(A)成分の骨格部分に直接結合していてもよ
く、2価以上の置換基を介して共有結合していても良
い。2価以上の置換基としては炭素数0〜10の置換基
であれば特に限定されないが、構成元素としてC、H、
N、O、S、ハロゲンのみを含むものが好ましい。これ
らの置換基の例としては、
【0022】
【化5】
【0023】
【化6】 が挙げられる。また、これらの2価以上の置換基の2つ
以上が共有結合によりつながって1つの2価以上の置換
基を構成していてもよい。
【0024】以上のような骨格部分に共有結合する基の
例としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、アクリ
ル基、メタクリル基、2−ヒドロキシ−3−(アリルオ
キシ)プロピル基、2−アリルフェニル基、3−アリル
フェニル基、4−アリルフェニル基、2−(アリルオキ
シ)フェニル基、3−(アリルオキシ)フェニル基、4
−(アリルオキシ)フェニル基、2−(アリルオキシ)
エチル基、2、2−ビス(アリルオキシメチル)ブチル
基、3−アリルオキシ−2、2−ビス(アリルオキシメ
チル)プロピル基、
【0025】
【化7】 が挙げられる。
【0026】(A)成分の具体的な例としては、ジアリ
ルフタレート、トリアリルトリメリテート、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート、トリメチロールプ
ロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリア
リルエーテル、1,1,2,2,−テトラアリロキシエ
タン、ジアリリデンペンタエリスリット、トリアリルシ
アヌレート、トリアリルイソシアヌレート、1,2,4
−トリビニルシクロヘキサン、ジビニルベンゼン類(純
度50〜100%のもの、好ましくは純度80〜100
%のもの)、ジビニルビフェニル、1,3−ジイソプロ
ペニルベンゼン、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、
およびそれらのオリゴマー、1,2−ポリブタジエン
(1、2比率10〜100%のもの、好ましくは1、2
比率50〜100%のもの)、ノボラックフェノールの
アリルエーテル、アリル化ポリフェニレンオキサイド、
【0027】
【化8】
【0028】
【化9】 の他、従来公知のエポキシ樹脂のグルシジル基をアリル
基に置き換えたものなどが挙げられる。
【0029】(A)成分としては、上記のように骨格部
分とアルケニル基とに分けて表現しがたい、低分子量化
合物も用いることができる。これらの低分子量化合物の
具体例としては、ブタジエン、イソプレン、オクタジエ
ン、デカジエンなどの脂肪族鎖状ポリエン化合物系、シ
クロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタ
ジエン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエ
ン、ノルボルナジエンなどの脂肪族環状ポリエン化合物
系、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセンなど
の置換脂肪族環状オレフィン化合物系などが挙げられ
る。
【0030】上記した(A)成分としては、耐熱性をよ
り向上し得るという観点から、SiH基と反応性を有す
る炭素−炭素二重結合を(A)成分1gあたり0.00
1mol以上含有するものであればよいが、さらに、1
gあたり0.005mol以上含有するものが好まし
く、0.008mol以上含有するものが特に好まし
い。
【0031】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合の数は、平均して1分子当たり少なく
とも2個あればよいが、力学強度をより向上したい場合
には2を越えることが好ましく、3個以上であることが
より好ましい。(A)成分のSiH基と反応性を有する
炭素−炭素二重結合の数が1分子内当たり1個以下の場
合は、(B)成分と反応してもグラフト構造となるのみ
で架橋構造とならない。
【0032】(A)成分としては、他の成分との均一な
混合、および良好な作業性を得るためには100℃以下
の温度において流動性があるものが好ましく、線状でも
枝分かれ状でもよく、分子量は特に制約はないが、50
〜100,000の任意のものが好適に使用できる。分
子量が100、000以上では一般に原料が高粘度とな
り作業性に劣るとともに、アルケニル基とSiH基との
反応による架橋の効果が発現し難い。
【0033】また、(A)成分としては、着色特に黄変
の抑制の観点からフェノール性水酸基および/あるいは
フェノール性水酸基の誘導体を有する化合物の含有量が
少ないものが好ましく、フェノール性水酸基および/あ
るいはフェノール性水酸基の誘導体を有する化合物を含
まないものが好ましい。本発明におけるフェノール性水
酸基とはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等
に例示される芳香族炭化水素核に直接結合した水酸基を
示し、フェノール性水酸基の誘導体とは上述のフェノー
ル性水酸基の水素原子をメチル基、エチル基等のアルキ
ル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、アセトキ
シ基等のアシル基等により置換された基を示す。
【0034】また複屈折率が低い、光弾性係数が低いな
どのように光学特性が良好であるとともに耐候性が良好
であるという観点からは、芳香環の(A)成分中の成分
重量比が50重量%以下であるものが好ましく、40重
量%以下のものがより好ましく、30重量%以下のもの
がさらに好ましい。最も好ましいのは芳香族炭化水素環
を含まないものである。
【0035】得られる硬化物の着色性および光学特性か
ら、(A)成分としてはビニルシクロヘキセン、ジシク
ロペンタジエン、トリアリルイソシアヌレート、2,2
−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのジ
アリルエーテル、1,2,4−トリビニルシクロヘキサ
ンが好ましく、トリアリルイソシアヌレート、2,2−
ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのジア
リルエーテル、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン
が特に好ましい。
【0036】次に、(B)成分であるSiH基を有する
化合物について説明する。
【0037】本発明に使用できるSiH基を有する化合
物については特に制限がなく、例えば国際公開WO96
/15194に記載される化合物で、1分子中に少なく
とも2個のSiH基を有するものなどが使用できる。
【0038】これらのうち、入手性の面からは、1分子
中に少なくとも2個のSiH基を有する鎖状、及び/又
は、環状ポリオルガノシロキサンが好ましく、(A)成
分との相溶性が良いという観点から、さらに、下記一般
式(III)
【0039】
【化10】 (式中、R2は炭素数1〜6の有機基を表し、nは3〜
10の数を表す。)で表される、1分子中に少なくとも
2個のSiH基を有する環状ポリオルガノシロキサンが
好ましい。なお、一般式(III)で表される化合物中
の置換基R2は、C、H、Oから構成されるものである
ことが好ましく、炭化水素基であることがより好まし
い。
【0040】また、前記(A)成分と良好な相溶性を有
するという観点からは、鎖状、及び/又は、環状ポリオ
ルガノシロキサンと、炭素−炭素二重結合を有する有機
化合物から選ばれた1種以上の化合物(以降(F)成分
と称する)との反応物も好ましい。この場合、反応物の
(A)成分との相溶性をさらに高めるために、反応物か
ら未反応のシロキサン類などを脱揮などにより除去した
ものを用いることもできる。
【0041】(F)成分はSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも1個含有する
有機系骨格からなる有機化合物であって、前記(A)成
分と同じ説明のものも使用できる。(F)成分の有機化
合物は、(A)成分の有機化合物と同じであってもよ
く、異なっていてもよい。また単独もしくは2種以上の
ものを混合して用いることが可能である。(B)成分の
(A)成分に対する相溶性を高くしたい場合には、
(F)成分は(A)成分と同一のものが好ましい。
【0042】(F)成分の有機化合物と反応させる鎖
状、及び/又は、環状ポリオルガノシロキサンとして
は、工業的入手性および反応させる場合の反応性が良好
であるという観点からは、1,3,5,7−テトラメチ
ルテトラシクロシロキサンが好ましい。
【0043】(B)成分としても(A)成分と同様に、
着色特に黄変の抑制の観点からフェノール性水酸基およ
び/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有する化合
物の含有量が少ないものが好ましく、フェノール性水酸
基および/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有す
る化合物を含まないものが好ましい。本発明におけるフ
ェノール性水酸基とはベンゼン環、ナフタレン環、アン
トラセン環等に例示される芳香族炭化水素核に直接結合
した水酸基を示し、フェノール性水酸基の誘導体とは上
述のフェノール性水酸基の水素原子をメチル基、エチル
基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル
基、アセトキシ基等のアシル基等により置換された基を
示す。
【0044】また複屈折率が低い、光弾性係数が低いな
どのように光学特性が良好であるとともに耐候性が良好
であるという観点からは、芳香環の(A)成分中の成分
重量比が50重量%以下であるものが好ましく、40重
量%以下のものがより好ましく、30重量%以下のもの
がさらに好ましい。最も好ましいのは芳香族炭化水素環
を含まないものである。
【0045】光学特性が良好であるという観点からより
好ましい(B)成分としては、1,3,5,7−テトラ
メチルテトラシクロシロキサンとビニルシクロヘキセン
の反応物、1,3,5,7−テトラメチルテトラシクロ
シロキサンとジシクロペンタジエンの反応物、1,3,
5,7−テトラメチルテトラシクロシロキサンとトリア
リルイソシアヌレートの反応物、1,3,5,7−テト
ラメチルテトラシクロシロキサンと2,2−ビス(4−
ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのジアリルエーテ
ルの反応物、1,3,5,7−テトラメチルテトラシク
ロシロキサンと1,2,4−トリビニルシクロヘキサン
の反応物が挙げられ、特に好ましい(B)成分として
は、1,3,5,7−テトラメチルテトラシクロシロキ
サンとトリアリルイソシアヌレートの反応物、1,3,
5,7−テトラメチルテトラシクロシロキサンと2,2
−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのジ
アリルエーテルの反応物、1,3,5,7−テトラメチ
ルテトラシクロシロキサンと1,2,4−トリビニルシ
クロヘキサンの反応物が挙げられる。
【0046】上記したような(A)成分と(B)成分の
混合比率は、必要な強度を失わない限りは特に限定され
ないが、(B)成分中のSiH基の数(Y)の(A)成
分中の炭素−炭素二重結合の数(X)に対する比が、
2.0≧Y/X≧0.9であることが好ましく、1.8
≧Y/X≧1.0がより好ましい。2.0>Y/Xの場
合は、十分な硬化性が得られず、充分な強度が得られな
い場合があり、Y/X<0.9の場合は炭素−炭素二重
結合が過剰となり着色の原因となり得る。
【0047】次に(C)成分であるヒドロシリル化触媒
について説明する。
【0048】ヒドロシリル化触媒としては、ヒドロシリ
ル化反応の触媒活性があれば特に限定されないが、例え
ば、白金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラック
などの担体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸、
塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトンなどとの
錯体、白金−オレフィン錯体(例えば、Pt(CH2
CH22(PPh32、Pt(CH2=CH22
2)、白金−ビニルシロキサン錯体(例えば、Pt
(ViMe2SiOSiMe2Vi)n、Pt[(MeV
iSiO)4m)、白金−ホスフィン錯体(例えば、P
t(PPh34、Pt(PBu34)、白金−ホスファ
イト錯体(例えば、Pt[P(OPh)34、Pt[P
(OBu)34)(式中、Meはメチル基、Buはブチ
ル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、
mは、整数を示す。)、ジカルボニルジクロロ白金、カ
ールシュテト(Karstedt)触媒、また、アシュ
ビー(Ashby)の米国特許第3159601号およ
び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水
素複合体、ならびにラモロー(Lamoreaux)の
米国特許第3220972号明細書中に記載された白金
アルコラート触媒が挙げられる。さらに、モディック
(Modic)の米国特許第3516946号明細書中
に記載された塩化白金−オレフィン複合体も本発明にお
いて有用である。
【0049】また、白金化合物以外の触媒の例として
は、RhCl(PPh)3、RhCl3、RhAl23
RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdC
2・2H2O、NiCl2、TiCl4、などが挙げられ
る。
【0050】これらの中では、触媒活性の点から塩化白
金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン
錯体などが好ましい。また、これらの触媒は単独で使用
してもよく、2種以上併用してもよい。
【0051】触媒の添加量は特に限定されないが、十分
な硬化性を有し、かつ硬化性組成物のコストを比較的低
く抑えるために、SiH基1モルに対して、10-1〜1
-8モルの範囲が好ましく、より好ましくは、10-2
10-6モルの範囲である。
【0052】また、上記触媒には助触媒を併用すること
が可能であり、例としてトリフェニルホスフィンなどの
リン系化合物、ジメチルマレエートなどの1、2−ジエ
ステル系化合物、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−ブ
チンなどのアセチレンアルコール系化合物、単体の硫黄
などの硫黄系化合物、トリエチルアミンなどのアミン系
化合物などが挙げられる。助触媒の添加量は特に限定さ
れないが、触媒1モルに対して、10-2〜102モルの
範囲が好ましく、より好ましくは10-1〜10モルの範
囲である。
【0053】さらに本発明の組成物の保存安定性を改良
する目的、あるいは製造過程でのヒドロシリル化反応の
反応性を調整する目的で、硬化遅延剤を使用することが
できる。硬化遅延剤としては、脂肪族不飽和結合を含有
する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素
含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物などが挙げら
れ、これらを併用してもかまわない。脂肪族不飽和結合
を含有する化合物として、プロパギルアルコール類、エ
ン−イン化合物類、マレイン酸エステル類などが例示さ
れる。有機リン化合物としては、トリオルガノフォスフ
ィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフ
ォン類、トリオルガノフォスファイト類などが例示され
る。有機イオウ化合物としては、オルガノメルカプタン
類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、チアゾール、
ベンゾチアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイドな
どが例示される。窒素含有化合物としては、アンモニ
ア、1〜3級アルキルアミン類、アリールアミン類、尿
素、ヒドラジンなどが例示される。スズ系化合物として
は、ハロゲン化第一スズ2水和物、カルボン酸第一スズ
などが例示される。有機過酸化物としては、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイル
ペルオキシド、過安息香酸t−ブチルなどが例示され
る。
【0054】これらの硬化遅延剤のうち、遅延活性が良
好で原料入手性がよいという観点からは、ベンゾチアゾ
ール、チアゾール、ジメチルマレート、3−ヒドロキシ
−3−メチル−1−ブチンが好ましい。
【0055】貯蔵安定性改良剤の添加量は、使用するヒ
ドロシリル化触媒1molに対し、10-1〜103モル
の範囲が好ましく、より好ましくは1〜50モルの範囲
である。
【0056】本発明の組成物としては上記したように各
種組み合わせのものが使用できるが、耐熱性が良好であ
るという観点から、組成物を硬化させて得られる硬化物
のTgが50℃以上となるものが好ましく、100℃以
上となるものがさらに好ましく、150℃以上となるも
のが特に好ましい。
【0057】本発明の組成物は着色、特に黄変抑制のた
めフェノール性水酸基および/あるいはフェノール性水
酸基の誘導体を有する化合物の含有量が75重量%以下
であることが必要であり、好ましくは50重量%以下、
より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは5重量
%以下、更により好ましくはこれらのフェノール性水酸
基および/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有す
る化合物を含まないことである。
【0058】本発明の組成物には必要に応じて無機フィ
ラーを添加してもよい。無機フィラーを添加すると、組
成物の流動性の防止、材料の高強度化に効果がある。無
機フィラーとしては光学特性を低下させない、微粒子状
なものが好ましく、アルミナ、水酸化アルミニウム、溶
融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカや疎水性
超微粉シリカ、タルク、硫酸バリウムなどを挙げること
ができる。
【0059】また更に、本発明の組成物の特性を改質す
る目的で、種々の樹脂を添加することも可能である。樹
脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスル
ホン樹脂、ポリアリレート樹脂、エポキシ樹脂、シアナ
ート樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂及びポ
リエステル樹脂などが例示されるがこれに限定されるも
のではない。
【0060】本発明の組成物をそのままフィルムなどに
成形することも可能であるが、該組成物を有機溶剤に溶
解してワニスとすることも可能である。使用できる溶剤
は特に限定されるものではなく、具体的に例示すれば、
ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水
素系溶媒、テトラヒドロフラン、1, 4−ジオキサ
ン、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、アセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、クロロホ
ルム、塩化メチレン、1, 2−ジクロロエタンなどの
ハロゲン系溶媒を好適に用いることができる。溶媒は2
種類以上の混合溶媒として用いることもできる。溶媒と
しては、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム
が好ましい。使用する溶媒量は、用いる反応性(A)成
分1gに対し、0〜10 mLの範囲で用いるのが好ま
しく、0.5〜5mLの範囲で用いるのがさらに好まし
く、1〜3mLの範囲で用いるのが特に好ましい。使用
量が少ないと、低粘度化などの溶媒を用いることの効果
が得られにくく、また、使用量が多いと、材料に溶剤が
残留して熱クラックなどの問題となり易く、またコスト
的にも不利になり工業的利用価値が低下する。
【0061】本発明の組成物には、その他、老化防止
剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難
燃剤、界面活性剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止
剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング剤、酸化
防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線
遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金
属不活性化剤、物性調整剤などを本発明の目的および効
果を損なわない範囲において添加することができる。
【0062】本発明の光学材料用組成物は、あらかじめ
混合し、組成物中のSiH基と反応性を有する炭素−炭
素二重結合とSiH基の一部または全部を反応させるこ
とによって硬化させて光学用材料とすることができる。
【0063】混合の方法としては、各種方法をとること
ができるが、(A)成分に(C)成分を混合したもの
と、(B)成分を混合する方法が好ましい。(A)成分
と(B)成分との混合物に(C)成分を混合する方法だ
と反応の制御が困難である。(B)成分に(C)成分を
混合したものに(A)成分を混合する方法をとる場合
は、(C)成分の存在下(B)成分が水分と反応性を有
するため、貯蔵中などに変質することもある。
【0064】組成物を反応させて硬化させる場合におい
て、(A)、(B)、(C)各成分それぞれの必要量を
一度に混合して反応させてもよいが、一部を混合して反
応させた後残量を混合してさらに反応させる方法や、混
合した後反応条件の制御や置換基の反応性の差の利用に
より組成物中の官能基の一部のみを反応(Bステージ
化)させてから成形などの処理を行いさらに硬化させる
方法をとることもできる。これらの方法によれば成形時
の粘度調整が容易となる。
【0065】硬化させる方法としては、単に混合するだ
けで反応させることもできるし、加熱して反応させるこ
ともできる。反応が速く、一般に耐熱性の高い材料が得
られやすいという観点から加熱して反応させる方法が好
ましい。
【0066】反応温度としては種々設定できるが、例え
ば30〜300℃の温度が適用でき、100〜250℃
がより好ましく、150〜200℃がさらに好ましい。
反応温度が低いと十分に反応させるための反応時間が長
くなり、反応温度が高いと成形加工が困難となりやす
い。
【0067】反応は一定の温度で行ってもよいが、必要
に応じて多段階あるいは連続的に温度を変化させてもよ
い。
【0068】反応時間も種々設定できる。
【0069】反応時の圧力も必要に応じ種々設定でき、
常圧、高圧、あるいは減圧状態で反応させることもでき
る。
【0070】硬化させて得られる光学用材料の形状も用
途に応じて種々とりうるので特に限定されないが、例え
ばフィルム状、シート状、チューブ状、ロッド状、塗膜
状、バルク状などの形状とすることができる。
【0071】成形する方法も従来の熱硬化性樹脂の成形
方法をはじめとして種々の方法をとることができる。例
えば、キャスト法、プレス法、注型法、トランスファー
成形法、コーティング法、RIM法などの成形方法を適
用することができる。成形型は研磨ガラス、硬質ステン
レス研磨板、ポリカーボネート板、ポリエチレンテレフ
タレート板、ポリメチルメタクリレート板等を適用する
ことができる。また、成形型との離型性を向上させるた
めポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネ
ートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレン
フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリ
プロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等を適用する
ことができる。
【0072】成形時に必要に応じ各種処理を施すことも
できる。例えば、成形時に発生するボイドの抑制のため
に組成物あるいは一部反応させた組成物を遠心、減圧な
どにより脱泡する処理、プレス時に一旦圧力を開放する
処理などを適用することもできる。
【0073】本発明で得られる硬化物は光学用材料をは
じめ各種用途に使用できる。
【0074】光学用材料とは、可視光、赤外線、紫外
線、X線、レーザーなどの光をその材料中を通過させる
用途に用いる材料一般を示す。
【0075】より具体的には、ランプタイプ、SMDタ
イプ等のLED用封止材の他、以下のようなものが挙げ
られる。
【0076】液晶ディスプレイ分野における基板材料、
導光板、プリズムシート、偏向板、位相差板、視野角補
正フィルム、接着剤、偏光子保護フィルムなどの液晶用
フィルムなどの液晶表示装置周辺材料である。また、次
世代フラットパネルディスプレイとして期待されるカラ
ーPDP(プラズマディスプレイ)の封止材、反射防止
フィルム、光学補正フィルム、ハウジング材、前面ガラ
スの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、また
LED表示装置に使用されるLEDのモールド材、LE
Dの封止材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代
替材料、接着剤、またプラズマアドレス液晶(PAL
C)ディスプレイにおける基板材料、導光板、プリズム
シート、偏向板、位相差板、視野角補正フィルム、接着
剤、偏光子保護フィルム、また有機EL(エレクトロル
ミネッセンス)ディスプレイにおける前面ガラスの保護
フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、またフィール
ドエミッションディスプレイ(FED)における各種フ
ィルム基板、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代
替材料、接着剤である。
【0077】光記録分野では、VD(ビデオディス
ク)、CD/CD−ROM、CD−R/RW、DVD−
R/DVD−RAM、MO/MD、PD(相変化ディス
ク)、光カード用のディスク基板材料、ピックアップレ
ンズ、保護フィルム、封止材、接着剤などである。
【0078】光学機器分野では、スチールカメラのレン
ズ用材料、ファインダプリズム、ターゲットプリズム、
ファインダーカバー、受光センサー部である。また、ビ
デオカメラの撮影レンズ、ファインダーである。またプ
ロジェクションテレビの投射レンズ、保護フィルム、封
止材、接着剤などである。光センシング機器のレンズ用
材料、封止材、接着剤、フィルムなどである。
【0079】光部品分野では、光通信システムでの光ス
イッチ周辺のファイバー材料、レンズ、導波路、素子の
封止材、接着剤などである。光コネクタ周辺の光ファイ
バー材料、フェルール、封止材、接着剤などである。光
受動部品、光回路部品ではレンズ、導波路、LEDの封
止材、CCDの封止材、接着剤などである。光電子集積
回路(OEIC)周辺の基板材料、ファイバー材料、素
子の封止材、接着剤などである。
【0080】光ファイバー分野では、装飾ディスプレイ
用照明・ライトガイドなど、工業用途のセンサー類、表
示・標識類など、また通信インフラ用および家庭内のデ
ジタル機器接続用の光ファイバーである。
【0081】半導体集積回路周辺材料では、LSI、超
LSI材料用のマイクロリソグラフィー用のレジスト材
料である。
【0082】自動車・輸送機分野では、自動車用のラン
プリフレクタ、ベアリングリテーナー、ギア部分、耐蝕
コート、スイッチ部分、ヘッドランプ、エンジン内部
品、電装部品、各種内外装品、駆動エンジン、ブレーキ
オイルタンク、自動車用防錆鋼板、インテリアパネル、
内装材、保護・結束用ワイヤーネス、燃料ホース、自動
車ランプ、ガラス代替品である。また、鉄道車輌用の複
層ガラスである。また、航空機の構造材の靭性付与剤、
エンジン周辺部材、保護・結束用ワイヤーネス、耐蝕コ
ートである。
【0083】建築分野では、内装・加工用材料、電気カ
バー、シート、ガラス中間膜、ガラス代替品、太陽電池
周辺材料である。農業用では、ハウス被覆用フィルムで
ある。
【0084】次世代の光・電子機能有機材料としては、
有機EL素子周辺材料、有機フォトリフラクティブ素
子、光−光変換デバイスである光増幅素子、光演算素
子、有機太陽電池周辺の基板材料、ファイバー材料、素
子の封止材、接着剤などである。
【0085】光学用材料の他の用途としては、エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される一般の用途が挙げら
れ、例えば、接着剤、塗料、コーティング剤、成形材料
(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プ
リント基板、電線被覆等を含む)、封止剤の他、他樹脂
等への添加剤等が挙げられる。
【0086】接着剤としては、土木用、建築用、自動車
用、一般事務用、医療用の接着剤の他、電子材料用の接
着剤が挙げられる。これらのうち電子材料用の接着剤と
しては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、
ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着
剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィル
ム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実
装用接着剤等が挙げられる。
【0087】封止剤としてはには、コンデンサ、トラン
ジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSIな
ど用のポッティング、ディッピング、トランスファーモ
ールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TAB
など用のといったポッティング封止、フリップチップな
どの用のアンダーフィル、BGA、CSPなどのICパ
ッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィル)など
を挙げることができる。
【0088】
【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を示す
が、本発明は以下によって限定されるものではない。 (合成例1)1Lの3つ口フラスコに、撹拌装置、冷却
管をセットした。このフラスコに、ビスフェノールA1
14g、炭酸カリウム145g、アリルブロマイド14
0g、アセトン250mLを入れ、60℃で12時間撹
拌した。上澄み液をとり、分液ロートで水酸化ナトリウ
ム水溶液により洗浄し、その後水洗した。油層を硫酸ナ
トリウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を留去
したところ、淡黄色の液体126gが得られた。1H−
NMRにより、ビスフェノールAのOH基がアリルエー
テル化したビスフェノールAジアリルエーテルであるこ
とがわかった。収率は82%であり純度は95%以上で
あった。 (合成例2)1Lの4つ口フラスコに、攪拌装置、冷却
管、滴下漏斗をセットした。このフラスコにトルエン1
50g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白
金として3wt%含有)15.6μL、1、3、5、7
−テトラメチルシクロテトラシロキサン500gを加え
てオイルバス中で70℃に加温、攪拌した。合成例1で
製造したビスフェノールAジアリルエーテル64gをト
ルエン40gで希釈して滴下漏斗から滴下した。同温で
60分攪拌後放冷し、ベンゾチアゾール4.74mgを
添加した。未反応の1、3、5、7−テトラメチルシク
ロテトラシロキサンおよびトルエンを減圧留去し、やや
粘ちょうな液体を得た。1H−NMRによりこのものは
1、3、5、7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
のSiH基の一部がビスフェノールAジアリルエーテル
と反応したもの(部分反応物Aと称す)であることがわ
かった。 (合成例3)200mLの二口フラスコに、磁気攪拌
子、冷却管をセットした。このフラスコにトルエン50
g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金と
して3wt%含有)11.3μL、トリアリルイソシア
ヌレート5.0g、1、3、5、7−テトラメチルシク
ロテトラシロキサン37.04gを加えて、90℃のオ
イルバス中で30分加温、攪拌した。さらに130℃の
オイルバス中で2時間加熱還流させた。1−エチニル−
1−シクロヘキサノール176mgを加えた。未反応の
1、3、5、7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
およびトルエンを減圧留去した。1H−NMRによりこ
のものは1、3、5、7−テトラメチルシクロテトラシ
ロキサンのSiH基の一部がトリアリルイソシアヌレー
トと反応したもの(部分反応物Bと称す)であることが
わかった。 (合成例4)1Lの四つ口フラスコに、攪拌装置、冷却
管、滴下漏斗をセットした。このフラスコにトルエン1
90g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白
金として3wt%含有)48mg、1、3、5、7−テ
トラメチルシクロテトラシロキサン236.2gを入
れ、オイルバス中で70℃に加熱攪拌した。この溶液に
1、2、4−トリビニルシクロヘキサン20.0gのト
ルエン10g溶液を1時間かけて滴下した。得られた溶
液を70℃のオイルバス中で90分加温、攪拌した。1
−エチニル−1−シクロヘキサノール9.2mgを加え
た。未反応の1、3、5、7−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンおよびトルエンを減圧留去した。1H−N
MRによりこのものは1、3、5、7−テトラメチルシ
クロテトラシロキサンのSiH基の一部が1、2、4−
トリビニルシクロヘキサンと反応したもの(部分反応物
Cと称す)であることがわかった。 (比較合成例1)300mLの3つ口フラスコに、撹拌
装置、冷却管をセットした。このフラスコに、9,9−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン35g、炭
酸カリウム28g、アセトン50mL、アリルブロマイ
ド29gを入れ、60℃で6時間撹拌した。揮発性成分
を留去後、トルエンに可溶分を溶解後、固体をろ別し
た。ろ液を水酸化ナトリウム、塩酸、水で洗浄後、炭酸
カリウムで乾燥し、エバポレーターで溶媒を留去したと
ころ、淡黄色の液体が得られた。1H−NMRにより、
OH基がアリルエーテル化された9,9−ビス(4−ア
リルオキシフェニル)フルオレンであることがわかっ
た。 (実施例1)トリアリルイソシアヌレート1.66g、
白金触媒を含有する合成例2で製造した部分反応物A
2.63g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液
(白金として3wt%含有)を3μLを計量混合し、軟
膏缶に流し込んだ。50℃/30分、100℃/75時
間、150℃/1時間、200℃/1時間オーブンで加
熱し硬化させることにより、厚さ約1mmの板を作製し
た。得られた硬化物硬をスガ試験機SX120型キセノ
ンウェザーメーター(ブラックパネル温度63℃、照射
2時間中降雨18分)を用いて耐候性試験を行ない(7
0時間照射)、耐候性試験前の着色状態および耐候性後
の着色の変化を目視で観察した結果を表1に示した。 (実施例2)1,2,4−トリビニルシクロヘキサン
1.09g、白金触媒を含有する合成例2で製造した部
分反応物A2.63gを計量混合し、軟膏缶に流し込ん
だ。実施例1と同様の条件で加熱硬化、耐候性試験を行
なった結果を表1に示した。 (実施例3)4−ビニル−1−シクロヘキセン1.08
g、白金触媒を含有する合成例2で製造した部分反応物
A2.63g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶
液(白金として3wt%含有)を3μLを計量混合し、
軟膏缶に流し込んだ。実施例1と同様の条件で加熱硬
化、耐候性試験を行なった結果を表1に示した。 (実施例4)ジシクロペンタジエン1.33g、白金触
媒を含有する合成例2で製造した部分反応物A2.63
gを計量混合し、軟膏缶に流し込んだ。実施例1と同様
の条件で加熱硬化、耐候性試験を行なった結果を表1に
示した。 (比較例1)合成例1で製造したビスフェノールAジア
リルエーテル3.09g、白金触媒を含有する合成例2
で製造した部分反応物A2.66gを計量混合し、軟膏
缶に流し込んだ。実施例1と同様の条件で加熱硬化、耐
候性試験を行なった結果を表1に示した。 (比較例2)比較合成例1で製造した9,9−ビス(4
−アリルオキシフェニル)フルオレン4.33g、白金
触媒を含有する合成例2で製造した部分反応物A2.6
3gを計量混合し、軟膏缶に流し込んだ。実施例1と同
様の条件で加熱硬化、耐候性試験を行なった結果を表1
に示した。 (実施例5)トリアリルイソシアヌレート2.5gと白
金触媒を含有する合成例3で製造した部分反応物B3.
0gとを計量混合し、約1torrの減圧下で30分脱
泡した。これを2枚のガラス板に3mm厚みのシリコー
ンゴムシートをスペーサーとしてはさみこんで作成した
セルに流し、80℃/60分、100℃/60分、12
0℃/60分オーブンで加熱し硬化させることにより、
厚さ約3mmの板を作製した。得られた硬化物硬をスガ
試験機SX120型キセノンウェザーメーター(ブラッ
クパネル温度63℃、照射2時間中降雨18分)を用い
て耐候性試験を行ない(70時間照射)、耐候性試験前
の着色状態および耐候性後の着色の変化を目視で観察し
た結果を表1に示した。 (実施例6)1、2、4−トリビニルシクロヘキサン
1.0gと白金触媒を含有する合成例4で製造した部分
反応物C3.0gとを計量混合した。これを、2枚のガ
ラス板に3mm厚みのシリコーンゴムシートをスペーサ
ーとしてはさみこんで作成したセルに流し、100℃/
60分オーブンで加熱した。得られた部分硬化物をセル
からはずしてあらためて2枚のガラス板にはさみこみ、
120℃/180分、150℃/60分加熱を行い目視
で均一かつ無色透明の硬化物を得た。
【0089】
【発明の効果】本発明の組成物から製造した材料は、
耐熱性が高く、複屈折率が低く、光弾性係数が小さく、
光学的透明性が高く、さらに耐候性に優れる光学用材料
用に適した材料である。
【0090】
【表1】
フロントページの続き (72)発明者 津村 学 摂津市鳥飼西5−1−1 鐘淵化学工業株 式会社機能性材料研究所内 Fターム(参考) 4J002 AC03X AC11X BG07X CC07X CF27X CG00X CH05X CH07X CL09X CM05X CP04W DA117 DD077 EA016 EA026 EA036 EC046 ED026 ED056 ED076 EH006 EH146 EJ036 EU186 EV216 EZ007 FB297 FD010 FD157 GP00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭
    素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機系
    骨格からなる有機化合物、(B)1分子中に少なくとも
    2個のSiH基を含有するケイ素化合物、(C)ヒドロ
    シリル化触媒、を必須成分とする組成物であって、フェ
    ノール性水酸基および/あるいはフェノール性水酸基の
    誘導体を有する化合物の含有量が75重量%以下である
    光学用材料用組成物。
  2. 【請求項2】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
    素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する
    有機系骨格からなる有機化合物が、フェノール性水酸基
    および/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有さな
    い有機化合物である、請求項1に記載の光学用材料用組
    成物。
  3. 【請求項3】(B)成分の1分子中に少なくとも2個の
    SiH基を含有するケイ素化合物が、フェノール性水酸
    基および/あるいはフェノール性水酸基の誘導体を有さ
    ない有機化合物である、請求項1に記載の光学用材料用
    組成物。
  4. 【請求項4】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
    素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する
    有機系骨格からなる有機化合物および(B)成分の1分
    子中に少なくとも2個のSiH基を含有するケイ素化合
    物が共に、フェノール性水酸基および/あるいはフェノ
    ール性水酸基の誘導体を有さない有機化合物である、請
    求項1に記載の光学用材料用組成物。
  5. 【請求項5】(B)成分中のSiH基の数(Y)の
    (A)成分中の炭素−炭素二重結合の数(X)に対する
    比が、2.0≧Y/X≧0.9である請求項1ないし4
    のいずれか一項に記載の光学用材料用組成物。
  6. 【請求項6】請求項1ないし5のいずれか一項に記載の
    光学用材料用組成物をあらかじめ混合し、(A)成分中
    の炭素−炭素二重結合と(B)成分中のSiH基の一部
    または全部を反応させることによって硬化させてなる光
    学用材料。
  7. 【請求項7】請求項1ないし5のいずれか一項に記載の
    光学用材料用組成物をあらかじめ混合し、(A)成分中
    の炭素−炭素二重結合と(B)成分中のSiH基の一部
    または全部を反応させることによって硬化させてなる請
    求項6に記載の光学用材料の製造方法。
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