JP6307465B2 - 縮合硬化型シリコーン組成物および半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は縮合硬化型シリコーン組成物、その硬化物、及び該硬化物を備える半導体装置に関する。特には、短い鎖長のシロキサン分岐鎖を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含有する縮合硬化型シリコーン組成物に関する。

縮合硬化性シリコーン樹脂は耐熱性、耐光性等に優れることから、以前よりＬＥＤ等の半導体素子を封止するための封止材として用いられてきた。例えば、特許文献１には、耐硫化性に優れ、ＬＥＤパッケージ内の底部銀面保護に効力を発揮する縮合硬化性シリコーン樹脂が記載されている。また、特許文献２には、被着体への接着性に優れる縮合硬化性シリコーン樹脂組成物が記載されている。

このように、縮合硬化性シリコーン樹脂は半導体封止材料として広く一般的に使用されているが、その特性は未だ満足できるものではない。特に、ＬＥＤ封止材は、光半導体装置のＯＮ／ＯＦＦによる温度変化の内部的なストレスに加えて気温や湿度の変化などの外部ストレスにも晒されるため、耐熱、耐光性に加え、耐クラック性も重要とされる。しかし従来の縮合硬化型シリコーン樹脂は温度変化のストレスに耐えられず、耐クラック性に劣るという問題がある。

特許文献３には、硬化物の低温特性を改善するために直鎖状のシリコーン鎖中に分岐構造を持たせることが記載されている。特許文献３には、ＣＨ_３（Ｈ）ＳｉＯ_１／２単位を含むオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含む混合物を水の存在下でアルカリ触媒を用いて平衡化反応に供することで分岐状オルガノポリシロキサンを製造する方法が記載されている。また特許文献４には、アルコキシ基含有オルガノポリシロキサンと低分子オルガノポリシロキサンを酸性又は塩基性触媒の存在下で重合して得られる分岐状オルガノポリシロキサンが記載されている。しかしこれらの製造方法では主鎖と側鎖の鎖長を独立して制御することができない。得られるオルガノポリシロキサンは分岐鎖長が長くなったり、網状構造を有してしまう。特許文献５にも分岐状オルガノポリシロキサンが記載されているが分岐鎖長が長く、このようなオルガノポリシロキサンでは、温度変化耐性を十分満足することができない。

特開２０１２−２５１０５８号公報 特開２０１２−１１１８５０号公報 特開２００２−３４８３７７号公報 特開２００１−１６３９８１号公報 特開２０００−３５１９４９号公報

本発明は上記問題を鑑み成されたものであり、低温特性が良好であり温度変化耐性に優れ、耐クラック性が良好である硬化物を与える縮合硬化型シリコーン組成物、および該組成物の硬化物によって半導体素子が封止された高信頼性を有する半導体装置を提供することを目的とする。

課題を解決する手段

本発明者らは鋭意検討した結果、下記式（１−１）または（１−２）で表される、分岐鎖長が短い（即ち、シロキサン単位数１〜４個からなる）分岐状オルガノポリシロキサンを含む縮合硬化型シリコーン組成物の硬化物が、低温及び高温特性が良好であり、温度変化耐性に優れ、高信頼性を有する半導体装置を提供することを見出し、本発明を成すに至った。

即ち、本発明は、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含む縮合硬化型シリコーン組成物を提供する。
（Ａ）下記式（１−１）または（１−２）で示される分岐状オルガノポリシロキサン

（式中、Ｒ^１は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^２は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、Ｒ^３は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子、置換または非置換の、炭素数１〜６の飽和炭化水素基または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、ｘは０〜３の整数であり、ａは１〜１００の整数であり、ｂは０〜３００の整数であり、ｋは１〜３の整数であり、括弧内にあるシロキサン単位はランダム構造を形成していてもブロック単位を形成していても良い、但し、上記式（１−１）においてｂは０でなく、上記式（１−１）においてａが１のときｂは２以上である）
（Ｂ）下記式（２）で表され、網状構造を有するオルガノポリシロキサン、

（式中、Ｒ ^５ は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ ^６ は水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、ｒは０〜１００の整数であり、ｓは０であり、ｔは０〜２００の整数であり、ｕは０〜２００の整数であり、ｗは１〜５０の整数であり、１≦ｔ＋ｕ≦４００、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦４００である）
該オルガノポリシロキサンの量は（Ａ）成分１００質量部に対して５〜９００質量部である、及び
（Ｃ）縮合触媒 触媒量。
さらに本発明は該シリコーン組成物の硬化物を備えた半導体装置を提供する。

本発明の縮合硬化型シリコーン組成物は、同程度の鎖長を有する直鎖状オルガノポリシロキサンを含む組成物、及び長い分岐鎖（特には、シロキサン単位数が５以上）を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含む組成物に比べてガラス転移温度が低い硬化物を与える。また、得られる硬化物は低温特性が良好であり、温度変化耐性に優れ、耐クラック性などが改善される。従って、本発明の縮合硬化型シリコーン組成物の硬化物により半導体素子を封止することにより、信頼性に優れる半導体装置を提供できる。

以下、本発明について詳細に説明する。
（Ａ）分岐状ポリオルガノシロキサン
本発明の組成物は、下記式（１−１）または（１−２）で表される、シロキサン単位数１〜４個からなる分岐鎖を有する分岐状オルガノポリシロキサンを含有することを特徴とする。

（式中、Ｒ^１は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^２は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、Ｒ^３は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子、置換または非置換の、炭素数１〜６の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、ｘは０〜３の整数であり、ａは１〜１００の整数であり、ｂは０〜３００の整数であり、ｋは１〜３の整数であり、括弧内にあるシロキサン単位はランダム構造を形成していてもブロック単位を形成していても良い）

上記式（１−１）及び（１−２）において、Ｒ^１は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の、好ましくは１〜８の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の、好ましくは６〜１０の芳香族炭化水素基である。置換または非置換の飽和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、ブチル基、オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、グリシジルオキシ基、メタクリルオキシ基、メルカプト基、又はアミノ基で置換したもの、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基；β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、３−メタクリルオキシプロピル基、３−グリシジルオキシプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−アミノプロピル基が例示される。この中でも、メチル基、シクロヘキシル基などが好ましく、特にはメチル基が好ましい。また、置換または非置換の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基やベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子またはシアノ基で置換したものであってもよい。中でも、フェニル基、トリル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。

上記式（１−１）及び（１−２）において、Ｒ^２は、互いに独立に、水素原子、または炭素数１〜６の飽和炭化水素基である。飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。反応性の観点から、水素原子、メチル基、及びエチル基が好ましい。

上記式（１−１）及び（１−２）において、Ｒ^３は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の、好ましくは１〜８の飽和炭化水素基、又は、置換または非置換の炭素数６〜１２の、好ましくは６〜１０の芳香族炭化水素基である。飽和炭化水素基及び芳香族炭化水素基は上記Ｒ^１の為に例示したものと同じものが挙げられる。中でもメチル基及びフェニル基が好ましい。

上記式（１−１）及び（１−２）において、Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子、または置換または非置換の、炭素数１〜６の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基である。置換または非置換の飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、グリシジルオキシ基、メタクリルオキシ基、メルカプト基、又はアミノ基で置換したもの、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基；β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、３−メタクリルオキシプロピル基、３−グリシジルオキシプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−アミノプロピル基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基やベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。また特には、これらの中でも、水素原子、メチル基、及びフェニル基が好ましい。

上記式（１−１）及び（１−２）において、ｘは０〜３の整数であり、０または１が好ましく、０が特に好ましい。ａは１〜１００の整数であり、好ましくは１〜７５の整数であり、より好ましくは１〜５０の整数である。ｂは０〜３００の整数であり、好ましくは０〜２５０の整数であり、より好ましくは０〜１５０の整数である。但し、１≦ａ＋ｂ≦４００であり、好ましくは３≦ａ＋ｂ≦３００であり、より好ましくは５≦ａ＋ｂ≦２００である。また、０．０１≦ａ／（ａ＋ｂ）≦１．０であるのがよい。

上記式（１−２）において、ｋは１〜３の整数であり、好ましくは２または３であり、さらに好ましくは３である。

上記分岐状オルガノポリシロキサンは好ましくはＲ^１で示される基の少なくとも１が芳香族炭化水素基であるのがよい。特には、上記分岐状オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合する１価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち３％以上となる個数で有するのが好ましく、さらに好ましくは５％以上で有するのがよい。上限は、好ましくは８０％以下であるのがよい。芳香族炭化水素基を好ましくは上記範囲となる量で有することにより、得られる硬化物は高い屈折率、及び低ガス透過性を有するため、半導体素子を封止するために好適に用いることができる。

以下、上記式（１−１）及び（１−２）で表される分岐状オルガノポリシロキサンの製造方法を説明する。
上記分岐状オルガノポリシロキサンは、下記式（３）で示される片末端ケイ素原子に二つの加水分解性基が結合したオルガノシロキサンを分岐鎖導入のための原料とし、該オルガノシロキサンを縮合反応させることを特徴とする製造方法により得られる。該縮合反応は触媒存在下で行われるのが好ましい。

（式中、Ｒ^１、Ｒ^３、及びｘは上述の通りであり、Ｒ^７は水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基である）

上記式（３）中、Ｒ^７としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。この中でも、メチル基、及びエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。

上記式（３）で表されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、１，１，１，３−テトラメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１−フェニル−１，１，３−トリメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジエトキシジシロキサン、１，１，１−トリフェニル−３−メチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１，１−トリメチル−３−フェニル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，３−ジフェニル−１，１−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３−フェニル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１，１−トリフェニル−３−フェニル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３−シクロヘキシル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３−グリシジルオキシプロピル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３−トリフルオロプロピル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１，１，３，３，５−ヘキサメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１−ジフェニル−１，３，３，５−テトラメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１−トリフェニル−３，３，５−トリメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１，３，３−ペンタメチル−５−フェニル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，５−トリフェニル−１，３，３−トリメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１，５−テトラフェニル−３，３−トリメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１，５−テトラメチル−３，３−ジフェニル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１−トリメチル−３，３，５−トリフェニル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，１，３，３，５−ヘキサフェニル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３−ビニル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３，３−ジメトキシジシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３，３−ジフェニル−５−メチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３，５，７−トリフェニル−３，５，７−トリメチル−９−メチル−９，９−ジメトキシペンタシロキサン、１，１−ジフェニル−１−メチル−３，５，７−トリ（３，３，３−トリフルオロプロピル）−３，５，７−トリメチル−９−メチル−９，９−ジメトキシペンタシロキサン、及び１，１−ジフェニル−１−メチル−３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）−３，３−ジメトキシジシロキサンが挙げられる。

上記式（３）で示される化合物を、単独であるいは他の有機ケイ素化合物と、好ましくは触媒存在下で、縮合反応させて、上記式（１−１）で示されるオルガノポリシロキサンを製造することができる。

他の有機ケイ素化合物としては、ジメチルジクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシランなどのクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ベンジルメチルジエトキシシランなどのアルコキシシラン；ジフェニルシランジオール、ベンジルメチルシランジオール、ジベンジルシランジオールなどのジシラノール類などが挙げられる。また、フルオロプロピルメチルジメトキシシラン、β−シアノエチルメチルジメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのハロゲンや酸素、窒素、硫黄原子を含む炭化水素基を有するシラン類も挙げられる。中でもジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルシランジオールなどが好ましい。

また、シロキサン類として、上記シラン化合物のオリゴマーやポリマーも好適に用いることができる。例えば、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジメトキシジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン−１，３−ジオール、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ジメトキシトリシロキサン、１，３，５−トリフェニル−１，３，５−トリメチル−１，５−ジメトキシトリシロキサン、１，３，５−トリフェニル−１，３，５−トリメチルトリシロキサン−１，５−ジオール、１，１，３，３，５，５−ヘキサフェニル−１，５−ジメトキシトリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサフェニルトリシロキサン−１，５−ジオール、及び１，３，５−トリ（トリフルオロプロピル）−１，３，５−トリメチルトリシロキサン−１，５−ジオール、及びこれらの化合物のオリゴマー又はポリマーが挙げられる。

さらに、上記方法により得られた式（１−１）で表される化合物の両末端をアルコキシ基含有有機ケイ素化合物で封鎖することにより、上記式（１−２）で表される化合物を得ることができる。該反応も触媒存在下で行うことが好ましい。反応させる有機ケイ素化合物としては、例えばトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及びテトラメトキシシラン等が挙げられる。

上記反応に使用される触媒は、酸触媒、塩基性触媒、及び金属元素化合物触媒より選ばれる少なくとも１種であるのがよい。金属元素化合物触媒としては、周期表第２族元素の水酸化物、周期表第２族元素の水酸化物の水和物、周期表第２族元素の酸化物、及び周期表第３〜第１５族に属する金属元素の水酸化物または酸化物が好適である。酸触媒としては、希塩酸及び酢酸が好ましく、特には希塩酸が好ましい。塩基性触媒としては、トリエチルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドライドが好ましく、特にはトリエチルアミンが好ましい。

金属元素化合物触媒としては、水酸化ラジウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ベリリウム、水酸化バリウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、水酸化ランタン（ＩＩＩ）、水酸化セリウム（ＩＶ）、水酸化ジルコニウム（ＩＶ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化亜鉛（ＩＩ）、水酸化カドミウム（ＩＩ）、水酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、酸化マンガン（ＩＶ）、及び酸化鉄（ＩＩ）、酸化銅（ＩＩ）が挙げられる。中でも、入手性などの観点から、周期表第２族元素の水酸化物、及び周期表第３〜第１５族に属する金属元素の水酸化物が好ましい。特には、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化ランタン（ＩＩＩ）、水酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、及び水酸化銅（ＩＩ）が好ましい。また、上記周期表第２族元素の水酸化物の水和物であってもよい。特には水酸化バリウム八水和物、水酸化バリウム一水和物、及び水酸化ストロンチウム八水和物が好ましい。

金属元素化合物触媒は、予めシランカップリング剤で表面処理されているのが好ましい。該シランカップリング剤は従来公知のものを使用することができる。特には、触媒の分散性の観点から、縮合反応に付する有機ケイ素化合物、特にはアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物に類似した構造を有するものが望ましい。該シランカップリング剤としては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロ−プロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメトキシ−１，３，５−トリメチルトリシロキサン、１，１，５，５−テトラメトキシ−１，３，５−トリメチルトリシロキサン−３−オール、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジスチリルジメトキシシラン、ジペンタフルオロフェニルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。中でも、トリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及び３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。

上記シランカップリング剤による金属元素化合物触媒の表面処理は従来公知の方法に従えばよい。例えば、湿式法や乾式法などを用いることができる。金属元素化合物触媒とシランカップリング剤との混合割合は特に限定されるものではないが、触媒活性を損なわないためには、金属元素化合物触媒１００質量部に対してシランカップリング剤０．００１〜１０質量部、好ましくは０．０１〜５質量部であることが好ましい。

上記触媒の量は、縮合反応が十分進行する量であればよく、特に限定されない。例えば、酸塩基触媒の場合には、有機ケイ素化合物と触媒の合計重量に対して０．１〜１０重量％となる量が好ましく、０．５〜５重量％となる量がより好ましく、上記金属元素化合物を触媒として用いる場合には、有機ケイ素化合物と触媒の合計重量に対して０．０１〜２０重量％となる量、好ましくは０．１〜１０重量％となる量、より好ましくは０．２〜９ｗｔ％となる量、さらに好ましくは０．５〜５重量％となる量がよい。触媒の量が上記範囲内であれば、縮合反応において十分な触媒効果を得ることができるため好ましい。

上記縮合反応は少なくとも１種の溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒は、反応速度および反応率を調整するため、または生成物の希釈剤として用いられる。該溶媒は、非極性溶媒及び極性溶媒から選ばれる１種以上であればよい。非極性溶媒としては、例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソオクタンなどの炭化水素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。極性溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類；アルコールエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類；酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチルなどのエステル類；アセトニトリルなどのシアン化炭化水素類；アミン類；アセトアミドなどのアミド類；塩化メチレン、クロロホルム、ヘキサフロロメタキシレンなどのハロゲン化炭化水素類；ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類が挙げられる。溶媒の使用量は特に限定されるものではなく、適宜調製すればよい。通常、反応に付する有機ケイ素化合物の濃度が５〜９５質量％、好ましくは２０〜８０質量％となる量であるのがよい。尚、上記反応は無溶剤系で行うこともできる。

（Ｂ）網目構造を有するオルガノポリシロキサン
本発明の組成物はさらに、網目構造を有するオルガノポリシロキサンを含有することができる。該オルガノポリシロキサンは下記式（２）で表される。

（式中、Ｒ^５は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^６は水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、ｒは０〜１００の整数であり、ｓは０〜３００の整数であり、ｔは０〜２００の整数であり、ｕは０〜２００の整数であり、ｗは１〜５０の整数であり、１≦ｔ＋ｕ≦４００、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦８００である）

Ｒ^５は、置換または非置換の、炭素数１〜１２の、好ましくは１〜８の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の、好ましくは６〜１０の芳香族炭化水素基である。飽和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、ブチル基、オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、グリシジルオキシ基、メタクリルオキシ基、メルカプト基、又はアミノ基で置換したもの、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲン化一価炭化水素基；β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基、３−メタクリルオキシプロピル基、３−グリシジルオキシプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−アミノプロピル基が例示される。この中でも、メチル基、シクロヘキシル基などが好ましく、特にはメチル基が好ましい。また、芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基やベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。中でも、フェニル基、トリル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。

Ｒ^６は、水素原子、または炭素数１〜６の飽和炭化水素基である。飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、及びシクロヘキシル基などのアルキル基が挙げられる。反応性の観点から、水素原子、メチル基、及びエチル基が好ましい。

ｒは０〜１００整数であり、好ましくは０〜７５の整数であり、さらに好ましくは１〜５０の整数である。ｓは０〜３００の整数であり、好ましくは０〜２００の整数であり、さらに好ましくは０〜１００の整数である。ｔは０〜２００の整数であり、好ましくは０〜１００の整数であり、さらに好ましくは１〜５０の整数である。ｕは０〜２００の整数であり、好ましくは０〜１００の整数であり、さらに好ましくは１〜５０の整数である。ｗは１〜５０の整数であり、好ましくは２〜３０の整数であり、さらに好ましくは３〜２０の整数である。ただし、１≦ｔ＋ｕ≦４００であり、好ましくは１≦ｔ＋ｕ≦２００であり、より好ましくは１≦ｔ＋ｕ≦１００であり、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦８００の範囲であることが好ましく、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦４００の範囲であることがより好ましく、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦２００の範囲であることがさらに好ましい。

上記分岐状オルガノポリシロキサンは好ましくはＲ^５で示される基の少なくとも１が芳香族炭化水素基であるのがよい。特には、上記分岐状オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合する１価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち３％以上となる個数で有するのが好ましく、さらに好ましくは５％以上で有するのがよい。上限は、好ましくは８０％以下であるのがよい。芳香族炭化水素基を好ましくは上記範囲となる量で有することにより、上記分岐状オルガノポリシロキサンが、高い屈折率、及び低ガス透過性を有し、且つ、（Ｂ）成分が（Ａ）成分と良好に相溶するため、硬化物の透明性にも優れた組成物となる。その為、半導体素子を封止するために好適に用いることができる。

上記（Ｂ）のオルガノポリシロキサンは、公知の方法により製造されればよい。上記（Ｂ）成分の原料となる有機ケイ素化合物としては、ハロゲン、酸素、窒素、又は硫黄原子を含む炭化水素基を有する有機ケイ素化合物が挙げられる。例えば、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、ジフェニルメチルクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、トリエチルクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシランおよびこれらのアルコキシ体やシラノール体、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、及び３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

上記（Ｂ）成分の配合量は、上記（Ａ）成分１００質量部に対し（Ｂ）成分が５〜９００質量部、好ましくは１０〜９００質量部、さらに好ましくは５０〜８５０質量部、より好ましくは１００〜８３０質量部となる量がよい。（Ａ）成分が上記式（１−１）で示されるオルガノポリシロキサンの場合、及び（Ａ）成分が上記式（１−２）で表され、式中のｋがいずれも１であるオルガノポリシロキサンの場合、これらのオルガノポリシロキサンは−ＯＲ^２基を各末端に一つしか有さない。この場合、本発明のシリコーン組成物は（Ｂ）網目構造を有するオルガノポリシロキサンを併用するのが好ましい。（Ｂ）成分の配合量は上記の通りである。（Ｂ）成分を併用することにより、組成物の硬化特性を向上することができる。また、（Ａ）成分が上記式（１−２）で表され、式中の少なくとも１のｋが２又は３である場合、特には各末端のｋが夫々２又は３である場合、該オルガノポリシロキサンは−ＯＲ^２基を末端に２つ又は３つ有する。この場合には、本発明のシリコーン組成物は（Ｂ）網目構造を有するオルガノポリシロキサンを併用しなくてもよい。従って、（Ｂ）成分の配合量は０質量部であってよい。

（Ｃ）縮合触媒
（Ｃ）縮合触媒は、上記（A）成分及び任意で（B）成分の縮合反応を進行させるものであれば特に限定されず、従来公知のものであってよい。該縮合触媒としては、例えば、スズ、鉛、アンチモン、鉄、カドミウム、バリウム、マンガン、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、ハフニウム、ガリウム又はゲルマニウム及びジルコニウムなどの金属を含む縮合触媒が挙げられる。これらの金属はアルコキシ化、エステル化、キレート化されていて良い。例えば、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジマレエート、ジブチルスズジラウレート、及びブチルスズ２−エチルヘキソエートなどのアルキルスズエステル化合物等の有機スズ金属触媒、及び、鉄、コバルト、マンガン、鉛、及び亜鉛の２−エチルへキソエート、及びアルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート等のアルミキレートが挙げられる。

また、上記縮合触媒として、チタネート及び／又はジルコネート系触媒も好適に使用することができる。チタネート触媒は、一般式：Ｔｉ（ＯＲ）_４に従う化合物を含んでもよい。ここで、式中、各Ｒは、互いに独立に、第一級、第二級または第三級の、炭素数１〜１０の一価脂肪族炭化水素基である。該脂肪族炭化水素基は直鎖であっても分岐鎖であってもよい。また、任意に不飽和結合を含んでもよい。上記Ｒ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、第三級ブチル基等の第三級アルキル基、及び２，４−ジメチル−３−ペンチル基などの分岐第二級アルキル基が挙げられるが、これらに制限されるものでない。好ましくは、全てのＲがイソプロピル基、分岐第二級アルキル基、又は第三級アルキル基であるのがよく、特には第三級ブチルであるのがよい。また、チタネート触媒及びジルコネート触媒は、キレート化されていても良い。キレート化剤はメチル又はエチルアセチルアセトネートなどのアルキルアセトネートであることが好ましい。

（Ｃ）成分の配合量は特に制限されるものでなく触媒量であればよい。触媒量とは、上記縮合反応を進行できる量であり、希望する硬化速度に応じて適宜調整すればよい。例えば、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．１〜３質量部となる量が好ましい。

本発明のシリコーン組成物は、上述した（Ａ）〜（Ｃ）成分以外に、必要に応じて、その他の添加剤、例えば蛍光体、無機充填材、接着助剤、及び硬化抑制剤等を含有してもよい。以下、各成分について説明する。

［蛍光体］
蛍光体は、特に制限されるものでなく、従来公知の蛍光体を使用すればよい。例えば、半導体素子、特に窒化物系半導体を発光層とする半導体発光ダイオードからの光を吸収し、異なる波長の光に波長変換するものであることが好ましい。このような蛍光体としては、例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類金属硫化物蛍光体、アルカリ土類金属チオガレート蛍光体、アルカリ土類金属窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体蛍光体、Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体等から選ばれる１種以上であることが好ましい。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体としては、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である）が挙げられる。また、ＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、及びＭ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である）などが挙げられる。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体としては、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である）が挙げられる。

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体としては、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｅｕ及びＭｎのいずれか１以上である）が挙げられる。

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体としては、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｅｕ及びＭｎのいずれか１以上である）が挙げられる。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体としては、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、及びＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｅｕ及びＭｎのいずれか１以上である）が挙げられる。

アルカリ土類金属硫化物蛍光体としては、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、及びＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどが挙げられる。

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体としては、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、及び（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体が挙げられる。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。

その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種である）などが挙げられる。

上記蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることができる。

Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ_３をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物または遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。

また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体を使用することもできる。

蛍光体の配合量は、蛍光体以外の成分、例えば（Ａ）〜（Ｃ）成分１００質量部に対して、０．１〜２，０００質量部が好ましく、より好ましくは０．１〜１００質量部である。本発明の硬化物を蛍光体含有波長変換フィルムとする場合は、蛍光体の含有量を１０〜２，０００質量部とするのが好ましい。また、蛍光体は、平均粒径１０ｎｍ以上を有することが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍ、更に好ましくは１０ｎｍ〜１μｍを有するのがよい。上記平均粒径は、シーラスレーザー測定装置などのレーザー光回折法による粒度分布測定で測定される。

［無機充填材］
無機充填材としては、例えば、シリカ、ヒュームドシリカ、ヒュームド二酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、及び酸化亜鉛等を挙げることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を併せて使用することができる。無機充填材の配合量は特に制限されないが、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００質量部あたり２０質量部以下、好ましくは０．１〜１０質量部の範囲で適宜配合すればよい。

［接着助剤］
本発明のシリコーン組成物は、接着性を付与するため、必要に応じて接着助剤を含有してよい。接着助剤としては、例えば、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子、アルケニル基、アルコキシ基、エポキシ基から選ばれる官能性基を少なくとも２種、好ましくは３種有するオルガノシロキサンオリゴマーが挙げられる。該オルガノシロキサンオリゴマーは、ケイ素原子数４〜５０個であることが好ましく、より好ましくは４〜２０個である。また、接着助剤として、下記一般式（７）で示されるオルガノオキシシリル変性イソシアヌレート化合物、及びその加水分解縮合物（オルガノシロキサン変性イソシアヌレート化合物）を使用することができる。

上記式（７）中、Ｒは互いに独立に、下記（８）で示される有機基、又は酸素原子を有してよい脂肪族不飽和炭化水素基である。但し、Ｒの少なくとも１個は下記（８）で示される基である。

Ｒ^’は水素原子又は炭素数１〜６の一価炭化水素基であり、ｎは１〜６の整数、好ましくは１〜４の整数である。脂肪族不飽和炭化水素基としては、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜６の、直鎖状又は分岐を有するアルケニル基、例えば、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基、及び２−メチルプロペニル基、又は（メタ）アクリル基等が挙げられる。

接着助剤の配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、１０質量部以下が好ましく、より好ましくは０．１〜８質量部、特に好ましくは０．２〜５質量部である。配合量が上記上限値以下であれば硬化物硬度が高いものとなり、表面タック性も抑えられる。
［その他の添加剤］
本発明のシリコーン組成物には、上記成分のほかに、その他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、例えば、老化防止剤、ラジカル禁止剤、難燃剤、界面活性剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、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、有機溶剤等が挙げられる。これらの任意成分は、一種を単独で用いても二種以上を併用してもよい。

本発明のシリコーン組成物の最も単純な実施形態は、（Ａ）成分、任意で（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分からなる組成物である。好ましくは、（Ａ）成分、任意で（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び蛍光体からなる組成物である。特には、高い透明性を有する硬化物を得るために、シリカ充填材等の無機充填材を含有しないのがよい。該無機充填材の例は上述の通りである。

本発明のシリコーン組成物の調製方法は特に制限されるものでなく、従来公知の方法に従えばよく、上記（Ａ）成分、任意で（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及びその他の成分を任意の方法により混合して調製すればよい。例えば、市販の攪拌機（ＴＨＩＮＫＹ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ＭＩＸＥＲ（（株）シンキー製）等）に入れて、１〜５分間程度、均一に混合することによって調製することができる。

本発明のシリコーン組成物を硬化する方法は特に制限されるものでなく従来公知の方法に従えばよい。例えば、６０〜２００℃、１〜４８時間程度で硬化することができる。特には、６０〜２００℃でステップキュアによって硬化させることが好ましい。ステップキュアでは、以下の２段階を経ることがより好ましい。まず、シリコーン組成物を６０〜１００℃の温度で０．５〜４時間加熱し、十分に脱泡させる。次いで、シリコーン組成物を１２０〜２００℃の温度で１〜４８時間加熱硬化させる。これらの段階を経ることにより、硬化物が厚い場合であっても十分に硬化し、気泡の発生がなく、無色透明を有することができる。本発明において無色透明の硬化物とは、１ｍｍ厚に対する４５０ｎｍにおける光透過率が８０％以上、好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上であるものを意味する。

本発明のシリコーン組成物は高い光学的透過性を有する硬化物を与える。従って、本発明のシリコーン組成物は、ＬＥＤ素子封止用、特に青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤの素子封止用として有用なものである。本発明のシリコーン組成物でＬＥＤ素子等を封止する方法は従来公知の方法に従えばよい。例えば、ディスペンス法、コンプレッションモールド法などによって行うことができる。

本発明のシリコーン組成物及び硬化物は、その他にも、その優れた耐クラック性、耐熱性、耐光性、透明性等の特性から、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、半導体集積回路周辺材料等の用途にも有用である。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

下記において^２９Ｓｉ−ＮＭＲ測定にはＪＥＯＬ社製ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ５００を使用した。また下記実施例及び比較例に示した重量平均分子量（Ｍｗ）はポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した値である。以下に測定条件を示す。
[ＧＰＣ測定条件]
展開溶媒：テトラヒドロフラン
流速：０．６ｍＬ／ｍｉｎ
カラム：ＴＳＫ Ｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ ＳｕｐｅｒＨ−Ｌ
ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ４０００（６．０ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍ×１）
ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ３０００（６．０ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍ×１）
ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ２０００（６．０ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍ×２）
（いずれも東ソー社製）
カラム温度：４０℃
試料注入量：２０μＬ （試料濃度：０．５ｗｔ％−テトラヒドロフラン溶液）
検出器：示差屈折率計（ＲＩ）

［合成例１］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−１）の合成
１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン６３．７ｇ（０．２ｍｏｌ）、ポリメチルフェニルシロキサン−ω，ω−ジオール（Ｍｗ＝５３７．４３）１１９８．５ｇ（２．２３ｍｏｌ）を攪拌し、６０℃に調節した。その後、Ｓｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを２．０ｇ加え、３時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することで、下記式で表されオイル状の分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝６，３３２であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルから、下記式においてｎは平均４２であり、ｍは平均１．３であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

［合成例２］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−２）の合成
１，１，３，３−テトラフェニル−１，５−ジメチル−５，５−ジメトキシトリシロキサン５２４．１ｇ（１ｍｏｌ）とポリメチルフェニルシロキサン−ω，ω−ジオール（Ｍｗ＝５３７．４３）１３８１．２ｇ（２．５７ｍｏｌ）を混合し、攪拌しながら８０℃に調節した。その後、Ｓｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを１２ｇ加え、発生するメタノールを留去しながら８０℃で１２時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することで、下記式で表されるオイル状の分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝１０，４１６であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲから、下記式においてｎは平均５４であり、ｍは平均５．８であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

［合成例３］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−３）の合成
１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン９５５．５ｇ（３ｍｏｌ）に水１４２．６ｇを加え、攪拌しながらＳｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを１２ｇ加えた。その後、発生するメタノールを留去しながら８０℃で１２時間反応を行った。得られた生成物から水とメタノールを留去し、濾過により触媒を除去することで、下記式で表されオイル状である分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝４３０２であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲから、下記式においてｍは平均１５であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

［合成例４］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−４）の合成
１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン６３．７ｇ（０．２ｍｏｌ）、ポリメチルフェニルシロキサン−ω，ω−ジオール（Ｍｗ＝５３７．４３）１１９８．５ｇ（２．２３ｍｏｌ）を攪拌し、８０℃に調節した。その後、Ｓｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを４．０ｇ加え、メタノールを留去しながら３時間反応を行った。得られた生成物にテトラメトキシシラン１５２．２ｇ（１．０ｍｏｌ）を加え、続けて１２時間反応を行った。濾過により触媒を除去し、メタノールと水、未反応のテトラメトキシシランを減圧留去することで、下記式で表されオイル状である分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝７，８４４であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルから、下記式においてｎは平均５０であり、ｍは平均１．６であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３である。

［合成例５］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−５）の合成
１，１−ジフェニル−１，３−ジメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン１２７．４ｇ（０．４ｍｏｌ）とポリジメチルシロキサン−ω，ω−ジオール（Ｍｗ＝１４９８）７４９．０ｇ（０．５ｍｏｌ）を混合し、攪拌しながら８０℃に調節した。その後、Ｓｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを１２ｇ加え、発生するメタノールを留去しながら８０℃で１２時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することで下記分岐状シリコーンオイルを合成した。Ｍｗ＝１０，１２９であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲから、ｎは平均１１６であり、ｍは平均４．７であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

［合成例６］分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ−６）の合成
１，１，１，３−テトラメチル−３，３−ジメトキシジシロキサン １９４．４ｇ（１ｍｏｌ）とポリジメチルシロキサン−ω，ω−ジオール（Ｍｗ＝１４９８）７４９．０ｇ（０．５ｍｏｌ）を混合し、攪拌しながら８０℃に調節した。その後、Ｓｒ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏを１２ｇ加え、発生するメタノールを留去しながら８０℃で１２時間反応を行った。得られた生成物から、濾過により触媒を除去し、メタノールと水を減圧留去することで、下記式で表され、オイル状である分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝２１，００８であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲから、下記式においてｎは平均２３０であり、ｍは平均２６であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

［比較合成例７］比較例用分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ’−７）の合成
オクタメチルシクロテトラシロキサン１４８３ｇ（５ｍｏｌ）とトリメトキシシラン２７２．５ｇ（２ｍｏｌ）、水酸化カリウム８．９ｇ水１１９ｇを加え、８０℃で８時間、発生するメタノールを留去しながら反応を行った。次いで、混合物をオートクレープに移し、１４０℃密閉系で１２時間反応を行った後、８０℃まで冷却し、酢酸１０．１ｇで中和した。その後、水洗と減圧留去を行うことで、下記式で表されるオイル状の分岐状オルガノポリシロキサンを得た。Ｍｗ＝１７，６５７であった。^２９Ｓｉ−ＮＭＲから、下記式においてｎ及びｎ’は各々平均１０８であり、ｍは平均１９であった。

上記式中、ＲはＣＨ_３又はＨである。

比較例にて以下のオルガノポリシロキサン（Ａ’−８）、（Ａ’−９）、及び（Ａ’−１０）を使用した。
（Ａ’−８）下記式で表される直鎖状オルガノポリシロキサン（信越化学工業株式会社製）

上記式においてｎは平均４１である。

（Ａ’−９）下記式で表される直鎖状オルガノポリシロキサン（信越化学工業株式会社製）

上記式においてｎ’＝５（平均値）、ｎ’’＝１０５（平均値）であり、Ｒは−ＣＨ_３またはＨである。
（Ａ’−１０）下記式で表される直鎖状オルガノポリシロキサン（信越化学工業株式会社製）

上記式においてｎは平均２５０である。

以下、実施例及び比較例にて使用した（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を示す。
（Ｂ−１）下記式で表される、Ｍ単位とＴ単位で構成されたメチルフェニル系シリコーンレジン（信越化学工業株式会社製、ＳｉＯＨ量＝１．５ｗｔ％、ＳｉＯＣＨ_３量＝３．０ｗｔ％、５０ｗｔ％キシレン溶液）
（Ｒ^５ _３ＳｉＯ_１／２）_ｒ（Ｒ^６ＳｉＯ_３／２）_ｔ（ＯＲ^７）_ｗ
式中、Ｒ^５はメチル基であり、Ｒ^６はフェニル基であり、Ｒ^７は水素原子またはメチル基であり、重量平均分子量は３５０５であり、ｒ／（ｒ＋ｔ）＝０．２５であり、ｔ／（ｒ＋ｔ）＝０．７５である。
ｗはＳｉＯＨ及びＳｉＯＣＨ_３の合計量が４．５ｗｔ％となる値である。
（Ｂ−２）下記式で表される、Ｍ単位とＱ単位で構成されたメチル系シリコーンレジン（信越化学工業株式会社製、ＳｉＯＨ量＝１．２ｗｔ％、６０ｗｔ％トルエン溶液）
（Ｒ^５ _３ＳｉＯ_１／２）_ｒ（ＳｉＯ_４／２）_ｕ（ＯＨ）_ｗ
式中、Ｒ^５はメチル基であり、重量平均分子量は６０８２であり、ｒ／（ｒ＋ｕ）＝０．４３であり、ｕ／（ｒ＋ｕ）＝０．５７である。ｗはＳｉＯＨ量が１．２ｗｔ％となる値である。
（Ｃ）縮合触媒：アルミキレートＤ（アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート、川研ファインケミカル株式会社製）

［実施例１］
（Ａ−１）成分を１００質量部と（Ｂ−１）成分を固形分として２５０質量部混合した後、溶媒を減圧留去した。その後、混合物を室温付近まで十分に冷却し、（Ｃ）縮合触媒を（Ａ−１）成分及び（Ｂ−１）成分の合計１００質量部に対して０．１質量部となる量で加えて混合し、シリコーン組成物を調製した。

［実施例２〜６および比較例１〜４］
各成分の組成及び配合量を表１に記載の通り変更した他は実施例１を繰返し、シリコーン組成物を得た。全ての組成物において（Ｃ）縮合触媒の量はオルガノポリシロキサン及びシリコーンレジンの合計１００質量部に対して０．１質量部である。

上記実施例１〜６及び比較例１〜４で調製したシリコーン組成物について以下に示す試験を行った。

［（１）硬化物の硬さ］
５０ｍｍ径×１０ｍｍ厚のアルミシャーレに調製したシリコーン組成物を流し込み、６０℃×１時間、１００℃×１時間、１５０℃×１２時間の順でステップキュアして硬化物を得た。得られた硬化物の硬さ（デュロメータＴｙｐｅＡもしくはＴｙｐｅＤ）をＪＩＳ Ｋ ６２５３−３：２０１２に記載の方法に準拠して測定した。結果を表１及び２に記載する。

［（２）硬化物の光透過率］
５０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍ厚のスライドガラス２枚の間に凹型の１ｍｍ厚テフロンスペーサーを挟み、それらを固定した後、シリコーン組成物を流し込み、６０℃×１時間、１００℃×１時間、１５０℃×１２時間の順でステップキュアしてサンプルを作製した。得られたサンプルの４５０ｎｍにおける光透過率を分光光度計 Ｕ−４１００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて測定した。結果を表１及び２に記載する。

［（３）耐光性評価］
上記（２）で作製した硬化物に、温度調節機能付きレーザー照射装置（光源：日亜化学株式会社製ＵＶ−ＬＥＤ、オーブン：ＥＳＰＥＣ ＳＴＨ−１２０、検出器：ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ Ｒ８２４０）を用いて、１２０℃にて４４０ｎｍのレーザー光（出力：２５０ｍＷ／ｍｍ^２）を１，０００時間照射した。初期（０時間）の４４０ｎｍにおける透過率を１００％として、レーザーを１，０００時間照射した後の透過率を表１及び表２に記載する。

［（４）硬化物のガラス転移温度］
１５０ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍ厚の凹型テフロン金型にシリコーン組成物を流し込み、６０℃×１時間、１００℃×１時間、さらに１５０℃×１２時間の順でステップキュアして作製した硬化物の貯蔵弾性率（ＭＰａ）を、ＤＭＡ Ｑ８００（ＴＡインスツルメント株式会社製）により、−１４０℃〜１５０℃の範囲で測定し、得られた貯蔵弾性率の値から導き出されるＴａｎδの値をプロットしたグラフから得られるピークトップの温度をガラス転移温度：Ｔｇとした。測定条件は、２０ｍｍ長×５ｍｍ幅×１ｍｍ厚のサンプル、昇温速度５℃／ｍｉｎ、マルチ周波数モード、引っ張りモード、振幅１５μｍで行った。結果を表１及び２に記載する。

［（５）温度サイクル試験］
Ｔｉｇｅｒ３５２８パッケージ（信越化学株式会社製）にシリコーン組成物をディスペンスし、６０℃×１時間、１００℃×１時間、１５０℃×１２時間の順でステップキュアし、硬化物でパッケージを封止した試験体を製造した。該試験体の２０個について、−５０℃〜１４０℃、１０００回のサーマルサイクル試験（ＴＣＴ）を行い、封止物にクラックが生じた試験体の数を計測した。結果を表１及び２に記載する。

表２に記載の比較例１〜４に示す通り、分岐鎖長の長いオルガノポリシロキサン及び分岐鎖を有さないオルガノポリシロキサンを含むシリコーン組成物から得られる硬化物は温度変化耐性に劣り、ＴＣＴ試験にてクラックを発生する。これに対し表１に示される通り本発明のシリコーン組成物は、温度変化耐性に優れ、耐クラック性に優れた硬化物を与える。また、表１に示されるように、本発明の分岐状オルガノポリシロキサンを用いた縮合硬化性シリコーン樹脂組成物から得られる硬化物は優れた耐光性を有している。さらに、表１及び表２における実施例１と比較例１の対比、実施例５と比較例２の対比、並びに実施例６と比較例３の対比からわかるように、同程度の分子鎖長を有する、直鎖状オルガノポリシロキサンを含むシリコーン組成物と、分岐状オルガノポリシロキサンを含むシリコーン組成物とでは、分岐状オルガノポリシロキサンを含む組成物の方が、ガラス転移温度が低い。尚、実施例５及び６、並びに比較例２〜４は、実施例１〜４及び比較例１に比べてガラス転移温度が著しく低い。これは（Ａ）及び（Ｂ）成分のうち１つ又は両方が芳香族基を有さないためである。

［水蒸気透過率］
実施例１および実施例６、比較例１の樹脂組成物を１５０ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍ厚の凹型テフロン金型にそれぞれ流し込み、６０℃×１時間、１００℃×１時間、１５０℃×１２時間の順でステップキュアして、各々の試験サンプルを作製した。得られたサンプルをＪＩＳ Ｋ ７１２９に準拠して、Ｌｙｓｓｙ法（装置名Ｌ８０−５０００、Ｌｙｓｓｙ社製）により水蒸気透過率を測定した。各硬化物の水蒸気透過率は以下の通りであった。
実施例１：１６ｇ・ｍ^２／ｄａｙ
実施例６：５１ｇ・ｍ^２／ｄａｙ
比較例１：１６ｇ・ｍ^２／ｄａｙであった。
実施例１及び比較例１の組成物に含まれる（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は共に芳香族基を有する。一方、実施例６の組成物に含まれる（Ａ）成分及び（Ｂ）成分はいずれも芳香族基を有さない。上記結果に示す通り、より低いガス透過性を有する硬化物を得るためには（Ａ）成分及び（Ｂ）成分が芳香族基を有する方が好ましい。

本発明のシリコーン組成物から得られる硬化物は温度変化耐性に優れ、耐クラック性が良好である。従って、本発明の縮合硬化型シリコーン組成物の硬化物により半導体素子を封止することにより、信頼性に優れる半導体装置を提供できる。また、高い光透過性を有する硬化物を与えるため、ＬＥＤ素子封止用、特に青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤの素子封止用として有用である。

Claims (9)

1. 下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含む縮合硬化型シリコーン組成物
   （Ａ）下記式（１−１）または（１−２）で示される分岐状オルガノポリシロキサン
   

   

   

   （式中、Ｒ^１は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^２は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、Ｒ^３は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子、置換または非置換の、炭素数１〜６の飽和炭化水素基または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、ｘは０〜３の整数であり、ａは１〜１００の整数であり、ｂは０〜３００の整数であり、ｋは１〜３の整数であり、括弧内にあるシロキサン単位はランダム構造を形成していてもブロック単位を形成していても良い、但し、上記式（１−１）においてｂは０でなく、上記式（１−１）においてａが１のときｂは２以上である）
   （Ｂ）下記式（２）で表され、網状構造を有するオルガノポリシロキサン、
   

   

   （式中、Ｒ ^５ は、互いに独立に、置換または非置換の、炭素数１〜１２の飽和炭化水素基又は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ ^６ は水素原子または炭素数１〜６の飽和炭化水素基であり、ｒは０〜１００の整数であり、ｓは０であり、ｔは０〜２００の整数であり、ｕは０〜２００の整数であり、ｗは１〜５０の整数であり、１≦ｔ＋ｕ≦４００、２≦ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ≦４００である）
   該オルガノポリシロキサンの量は（Ａ）成分１００質量部に対して５〜９００質量部である、及び
   （Ｃ）縮合触媒 触媒量。
2. 式（１−１）または式（１−２）においてｘ＝０である、請求項１記載の縮合硬化型シリコーン組成物。
3. Ｒ^１で示される基の少なくとも１つが炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基である、請求項１又は２記載の縮合硬化型シリコーン組成物。
4. 上記（Ａ）分岐状オルガノポリシロキサンが、ケイ素原子に結合する１価芳香族炭化水素基を、ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数のうち３％以上で有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の縮合硬化型シリコーン組成物。
5. 式（１−１）及び式（１−２）において３≦ａ＋ｂ≦３００である、請求項１〜４のいずれか１項記載の縮合硬化型シリコーン組成物。
6. ＬＥＤ素子封止用である、請求項１〜５のいずれか１項記載の縮合硬化型シリコーン組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の縮合硬化型シリコーン組成物を硬化して得られる硬化物を備える半導体装置。
8. 前記半導体装置が半導体素子を備え、該半導体素子は前記硬化物で被覆されている、請求項７記載の半導体装置。
9. 半導体素子が発光素子である、請求項８記載の半導体装置。