KR20080004372A - 광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물 및 그의 경화물 - Google Patents

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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 내열성, 내자외선성, 광학적 투명성, 강인성, 접착성이 우수하고, 높은 굴절률로 반도체 발광 소자로부터의 광 취출 효율을 향상시킨 경화물이 얻어지는 양호한 경화성을 갖는 광 관련 디바이스의 밀봉용 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은
(가) 하기 화학식 1로 표시되며, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3×103 이상인 오르가노폴리실록산,
(나) 알루미늄 킬레이트 화합물, 및
(다) 금속 산화물 졸 미립자
를 함유하는 광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물을 제공한다.
R1 a(OX)bSiO(4-a-b)/2
(식 중, R1은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기이고, X는 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기, 알콕시알킬기 또는 아실기이며, a는 1.00 내지 1.5의 수, b는 0<b<2의 수이고, 단 1.00<a+b<2임)
광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물, 오르가노폴리실록산, 알루미늄 킬레이트 화합물, 금속 산화물 졸 미립자

Description

광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물 및 그의 경화물{RESIN COMPOSITION FOR SEALING OPTICAL DEVICE AND CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 광학용 재료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 내열성과 내자외선성을 갖고, 광학적 투명성이 높으며, 강인성을 갖고, 높은 굴절률이 가능한 LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉용 수지 조성물 및 그의 경화물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 높은 내열성을 갖고, 광학적 투명성이 높으며, 강인성을 갖고, 높은 굴절률로 반도체 발광 소자로부터의 광 취출 효율을 향상시킨 LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉용 수지 조성물 및 그의 경화물에 관한 것이다.
LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉재로는, 투명성이 높은 에폭시 수지나 실리콘 수지가 작업성의 양호함이나 취급 용이함으로부터 폭넓게 사용되고 있다. 최근에는 청색 LED나 자외 LED 등의 단파장을 가진 LED가 개발되어 급속히 그 용도가 확대되고 있다. 이러한 상황하에서 종래와 같은 에폭시 수지나 실리콘 수지로는 강한 자외광에 의해 수지의 황변이나, 극단적인 경우는 수지 골격이 절단된다는 결점이 발생하여 사용할 수 없게 되고 있다.
특히 자외 LED 용도로는 수지에 의한 밀봉이 곤란하여 유리 밀봉에 의지할 수 밖에 없는 것이 현실이다.
한편, 최근에는 LED를 이용한 차재(車載), 옥외 디스플레이, 교통 신호기 등의 수요가 급증하고 있고, LED의 고휘도화가 점점 중요해지고 있다. LED의 고휘도화에는, 활성층의 발광 효율(내부 양자 효율)의 향상과 더불어 칩 내부의 빛을 밖으로 취출할 수 있는 비율(외부 양자 효율)이 중요하다. 휘도는 양자의 곱으로 결정되는 것이다. 그러나 LED 등의 발광 반도체 소자를 구성하는 재료는 굴절률이 3.3 내지 3.5로 높기 때문에, 발생된 빛의 일부는 상기 소자의 표면에서 전반사하여, 발생된 빛을 효율적으로 소자의 밖으로 취출할 수 없다. 이 때문에, LED 소자의 내부에서 소자의 밖으로 취출할 수 있는 빛의 비율은 20 ％ 정도로, 빛을 효율적으로 이용할 수 없다는 문제가 있다.
LED의 발광에서의 전반사의 영향을 줄이는 방법 중 이상적인 것은 칩을 구상으로 하는 것이지만, 이 방법은 상기 소자를 두껍게 해야 하고, 제작이 곤란하기 때문에 실용에 이르지 않았다. 간편한 방법으로는 적당한 약액 처리나 기계적 연마 등으로 칩 표면을 조면화하여 난반사시킴으로써, 빛을 취출할 수 있는 확률을 높이는 방법이 있다. 이는 프로스트라 불리고 실용에 널리 제공되고 있지만 효과가 적고, 변동이 크다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 높은 내열성, 내자외선성을 갖고, 광학적 투명성이 높으며, 강인성, 강고한 접착성을 갖고, 높은 굴절률이 가능한 LED 소자 등 의 광 관련 디바이스의 밀봉용 수지 조성물 및 그의 경화물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 높은 내열성, 광학적 투명성이 높으며, 강인성, 강고한 접착성을 갖고, 높은 굴절률로 반도체 발광 소자로부터의 광 취출 효율을 향상시킨 LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉용 수지 조성물 및 그의 투명한 경화물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명자들은 예의 연구의 결과, 하기의 조성물 및 그의 경화물이 상기 과제를 해결하는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 첫째로,
(가) 하기 화학식 1로 표시되며, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3×103 이상인 오르가노폴리실록산,
(나) 알루미늄 킬레이트 화합물을 포함하는 축합 촉매, 및
(다) 금속 산화물 졸
을 함유하는 광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
R1 a(OX)bSiO(4-a-b)/2
(식 중, R1은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 6의 알케닐기 또는 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기이고, X는 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기, 알콕시알킬기 또는 아실기이며, a는 1.00 내지 1.5의 수이고, b는 0<b<2를 충족시키는 수이고, 단 1.00<a+b<2임)
여기서 특히 내자외선성이 요구되는 용도에 적용하는 경우에는, 상기 화학식 1에서 R1이 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기만으로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 고굴절률에 의해 반도체 발광 소자로부터의 광 취출 효율의 향상을 목적으로 한 용도에 적용하는 경우에는, 상기 화학식 1에서 R1이 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기 및 아릴기의 양자로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 둘째로, 상기 조성물을 경화시켜 이루어지는 투명한 경화물을 제공한다.
본 발명은 셋째로, 굴절률이 1.42 이상인 상기 경화물을 제공한다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서에서 실온이란 24±2 ℃를 의미하는 것이다. 또한, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 것이다.
[(가) 오르가노폴리실록산]
(가) 성분은 상기 화학식 1로 표시되며, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3×103 이상인 오르가노폴리실록산이다.
상기 화학식 1 중, R1로 표시되는 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기로는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다. 탄소 원자수 2 내지 6의 알케닐기로는, 예를 들면 비닐기, 알릴기 등을 들 수 있다. 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기로는, 예를 들면 페닐기 등을 들 수 있다. 이 R1은 적용되는 디바이스의 요구 특성에 따라서 적절하게 선택된다. 예를 들면, 내자외선성이 요구되는 용도에 적용하는 경우에는, R1은 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기만으로 이루어지는 것이 바람직하고, 한편 고굴절률에 의해 반도체 소자로부터의 광 취출 효율의 향상을 목적으로 한 용도에 적용하는 경우에는, R1이 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기와 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기와의 양자로 이루어지는 것, 또는 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기만으로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 중에서도 알킬기 단독의 경우는 메틸기가 바람직하고, 아릴기 단독의 경우는 페닐기가 바람직하며, 알킬기와 아릴기를 병용하는 경우는 메틸기와 페닐기의 병용이 바람직하다.
상기 화학식 1 중, X로 표시되는 알킬기로는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기 등을 들 수 있다. 알케닐기로는, 예를 들면 비닐기 등을 들 수 있다. 알콕시알킬기로는, 예를 들면 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 부톡시에틸기 등을 들 수 있다. 아실기로는, 예를 들면 아세틸기, 프로피오닐기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, X로는 수소 원자, 메틸기, 이소부틸기 가 바람직하다.
상기 화학식 1 중, a는 1.15 내지 1.25의 수인 것이 바람직하고, b는 0.01≤b<1.4, 특히 0.01≤b≤1.0, 특히 0.05≤b≤0.3을 충족시키는 수인 것이 바람직하다. a가 1.00 미만인 경우 경화물은 균열이 생기기 쉽고, 1.5를 초과하는 경우 경화물은 강인성이 없어 취약해지기 쉽다. b가 0인 경우 경화물은 기재에 대한 접착성이 떨어지고, 2 이상인 경우에는 경화물이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, a+b는 바람직하게는 1.06≤a+b≤1.8이고, 보다 바람직하게는 1.1≤a+b≤1.7이다.
경화물의 내열성이 보다 우수한 것이 되기 때문에, 상기 오르가노폴리실록산중 유기기의 함유율은 적은 것이 바람직하기 때문에, 화학식 1에서의 R1기의 비율(질량 기준)을 적게 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 29 질량％ 이하, 전형적으로는 7 내지 20 질량％로 하는 것이 바람직하다. 내열성에 추가로 내자외선성도 요구되는 용도에 적용하는 경우에는, R1은 상술한 바와 같이 알킬기(특히 메틸기)이며, 상기 알킬기의 비율이 29 질량％ 이하, 전형적으로는 7 내지 20 질량％로 하는 것이 바람직하다. 내자외선성이 요구되는 용도에서, 페닐기 등의 아릴기를 도입하면 자외선 열화를 촉진시키기 때문에, 아릴기의 도입은 바람직하지 않다.
내자외선성이 요구되는 용도에서 반도체 소자로부터의 광 취출 효율을 향상시키기 위해서는, R1로서 메틸기 등의 알킬기만을 이용한 계에서 후술하는 (다) 성분의 금속 산화물 졸을 조합함으로써 굴절률을 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 특히 내자외선성이 엄격히 요구되지 않는 용도에 관해서는, 반도체 소 자로부터의 광 취출 효율을 향상시키기 위해서, R1 중 상기 아릴기의 비율을 높게 함과 동시에, 후술하는 (다) 성분의 금속 산화물 졸 미립자를 조합함으로써 굴절률을 보다 높게 하는 것이 바람직하다. Rl 중 아릴기의 비율이 높아질수록 경화물의 굴절률은 높아지는 경향이 있다. 구체적으로는, R1이 알킬기와 아릴기로 이루어지는 경우와 R1이 아릴기만으로 이루어지는 경우가 있다. R1 중 아릴기의 비율은 요구되는 내자외선성의 크기와 요구되는 광 취출 효율을 고려하여 결정하면 되고, 알킬기/아릴기(보다 구체적인 예로는 메틸기/페닐기)의 몰비가 0/10 내지 9/1, 특히 1/9 내지 5/5인 것이 바람직하다.
본 성분인 오르가노폴리실록산은, 예를 들면 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물을 가수분해 및 축합시킴으로써, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물과 하기 화학식 3으로 표시되는 알킬실리케이트 및/또는 상기 알킬실리케이트의 축중합물(알킬폴리실리케이트)(이하, "알킬(폴리)실리케이트"라 함)을 공가수분해 및 축합시킴으로써 얻어진다. 이들 실란 화합물 및 알킬(폴리)실리케이트는 각각 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
SiR2 c(OR3)4-c
(식 중, R2는 독립적으로 상기에서 정의한 R1과 동일하고, R3은 독립적으로 상기에서 정의한 X 중 수소 원자를 제외한 것과 동일하며, c는 1 내지 3의 정수임)
Si(OR3)4
(식 중, R3은 독립적으로 상기와 동일함)
상기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물로는, 예를 들면 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 메틸페닐디메톡시실란, 메틸페닐디에톡시실란 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란이다. 이들 실란 화합물은 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 알킬실리케이트로는, 예를 들면 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로필옥시실란 등의 테트라알콕시실란을 들 수 있고, 상기 알킬실리케이트의 중축합물(알킬폴리실리케이트)로는, 예를 들면 메틸폴리실리케이트, 에틸폴리실리케이트 등을 들 수 있다. 이들 알킬(폴리)실리케이트는 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
내자외선성이 요구되는 용도로는, 이들 중에서도 얻어지는 경화물의 내균열성 및 내열성이 보다 우수한 것이 되기 때문에, 본 성분인 오르가노폴리실록산은 메틸트리메톡시실란 등의 알킬트리알콕시실란 50 내지 95 몰％와, 디메틸디메톡시실란 등의 디알킬디알콕시실란 50 내지 5 몰％로 이루어지는 것이 바람직하고, 메 틸트리메톡시실란 등의 알킬트리알콕시실란 75 내지 85 몰％와, 디메틸디메톡시실란 등의 디알킬디알콕시실란 25 내지 15 몰％로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
한편, 특히 내자외선성이 엄격히 요구되지 않는 용도에서는, 경화물의 내균열성 및 내열성이 보다 우수한 것이 되기 때문에, 본 성분인 오르가노폴리실록산은 메틸트리메톡시실란 등의 알킬트리알콕시실란, 페닐트리메톡시실란 등의 트리알콕시실란 50 내지 95 몰％와, 디메틸디메톡시실란 등의 디알킬디알콕시실란, 디페닐디메톡시실란 등의 디알콕시실란 50 내지 5 몰％로 이루어지는 것이 바람직하고, 메틸트리메톡시실란 등의 알킬트리알콕시실란, 페닐트리메톡시실란 등의 트리알콕시실란 75 내지 85 몰％와, 디메틸디메톡시실란 등의 디알킬디알콕시실란, 디페닐디메톡시실란 등의 디알콕시실란 25 내지 15 몰％로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 본 성분인 오르가노폴리실록산은 상기 실란 화합물을 가수분해 및 축합시킴으로써, 상기 실란 화합물과 알킬(폴리)실리케이트를 공가수분해 및 축합시킴으로써 얻을 수 있고, 그 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하의 조건을 적용할 수 있다.
상기 실란 화합물, 알킬(폴리)실리케이트는 유기 용매에 용해시켜서 사용하는 것이 바람직하다. 이 유기 용매는 후술하는 그 밖의 임의 성분에 기재한 바와 같지만, 그 중에서도 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, n-부탄올, 2-부탄올 등의 알코올계가 바람직하고, 조성물의 경화성 및 경화물의 강인성이 우수한 것이 되기 때문에, 이소부틸알코올이 보다 바람직하다.
또한, 상기 실란 화합물, 알킬(폴리)실리케이트는, 예를 들면 아세트산, 염산, 황산 등의 산 촉매를 병용하여 가수분해 또는 공가수분해 및 축합을 행하는 것이 바람직하다. 산 촉매를 병용하는 경우에는 후술하는 (다) 성분과 양호한 상용성을 얻기 위해서 미리 상기 실란 화합물, 알킬(폴리)실리케이트를 저분자량의 상태로 부분 가수분해 및 축합하는 것이 바람직하다. 상기 실란 화합물, 알킬(폴리)실리케이트를 단량체의 상태 또는 고분자량의 상태로 (다) 성분과 혼합하면, (다) 성분이 겔화하는 경우가 있다.
본 성분인 오르가노폴리실록산의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 취급 상의 관점에서 가용 시간을 고려하여 3×103 이상일 필요가 있고, 3×103 내지 3×106, 특히 5×103 내지 3×105인 것이 바람직하다. 이 분자량이 3×103 미만인 경우에는 조성물의 경화시에 균열이 생기기 쉬워진다. 또한, 이 분자량이 지나치게 크면, 조성물은 겔화하기 쉽고 작업성이 떨어지는 경우가 있다.
본 성분인 오르가노폴리실록산은 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
[(나) 알루미늄 킬레이트 화합물을 포함하는 축합 촉매]
(나) 성분인 축합 촉매는 알루미늄 킬레이트 화합물을 포함하고, 상기 (가) 성분인 오르가노폴리실록산을 경화시키기 위해서 필요해지는 성분이다. 알루미늄 킬레이트 화합물을 축합 촉매로서 사용함으로써 우수한 경화성이 얻어진다.
이 알루미늄 킬레이트 화합물로는, 알루미늄트리알콕시드(알콕시드의 탄소 원자수는 통상 2 내지 4개)와 아세토아세트산알킬(알킬기의 탄소 원자수는 통상 1 내지 2개)과의 반응물 등을 들 수 있고, 예를 들면 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트, 알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄아세틸아세토네이트, 알루미늄부톡시비스에틸아세토아세테이트 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄아세틸아세토네이트이다.
(나) 성분의 배합량은 (가) 성분 100 질량부에 대하여 통상 0.05 내지 10 질량부이고, 조성물의 경화성 및 안정성이 우수한 것이 되기 때문에, 바람직하게는 0.1 내지 5 질량부이다.
본 성분인 축합 촉매는 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
[(다) 금속 산화물 졸 미립자]
(다) 성분인 금속 산화물 졸 미립자는 경화물의 경도의 향상, 고굴절률화에 기여한다. 이 금속 산화물 졸 미립자는 통상 예를 들면 불휘발분이 10 내지 40 질량％, 바람직하게는 20 내지 30 질량％ 정도인 졸이고, 바람직하게는 고굴절률(예를 들면, 굴절률이 1.7 이상)을 갖는 금속 산화물 졸이 바람직하다. 그 중에서도, 티타니아 졸, 산화안티몬 졸, 실리카 졸, 알루미나 졸, 산화지르코늄 졸 및 산화리튬 졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 이용하는 것이 바람직하다. 특히 얻어지는 굴절률이 높다는 점에서 티타니아 졸이 보다 바람직하다. 또한, 금속 산화물 졸 미립자는 경화물의 투명성이 보다 양호해지기 때문에, 평균 입경이 200 nm 이하, 특히 100 nm 이하인 것이 바람직하다.
본 성분인 금속 산화물 졸 미립자를 배합함으로써 굴절률 1.42 이상의 경화물이 얻어지지만, 상기 금속 산화물 졸 미립자로서 티타니아 졸을 이용하면 상기 굴절률이 보다 높아져, 특히 LED 소자 등의 광 관련 디바이스 밀봉용으로서 최적인 조성물을 얻을 수 있다.
한편, 금속 산화물 졸 미립자를 조성물에 배합하면 경화물의 강인성(즉, 저응력성)이 향상된다. 일반적으로는, 금속 산화물 졸 미립자가 실리콘 매트릭스 중에서 해도(海島) 구조를 형성하면, 경화물의 저응력성이 우수해진다는 것이 알려져 있다. 이는 해도 구조에서 도 부분으로서 나노 크기로 분산된 금속 산화물 졸 미립자가 실리콘 매트릭스 중에서 양호하게 작용하기 때문이다.
(다) 성분인 금속 산화물 졸 미립자로는, 예를 들면 일반적으로 시판되고 있는 상기 금속 산화물 졸 미립자의 산성 용액 또는 염기성 용액(즉, 물 또는 알코올 등의 유기 용매에 분산한 콜로이드 용액)을 이용할 수 있고, 구체적으로는 상품명으로 옵토레이크 1130Z(불휘발분 30 질량％의 티타니아 졸, 쇼꾸바이 가세이사 제조), 산화티탄 졸 NTS-10R(불휘발분 10 질량％의 티타니아 졸, 닛산 가가꾸사 제조), 선콜로이드 AMT-130(불휘발분 30 질량％의 수계 산화안티몬 졸, 닛산 가가꾸사 제조), 알루미나 졸 520(불휘발분 10 질량％의 알루미나 졸, 닛산 가가꾸사 제조), 알루미나 클리어 졸(알루미나 졸, 가와켄파인케미칼사 제조) 등이 예시된다.
(다) 성분인 금속 산화물 졸 미립자의 배합량은 불휘발분으로 환산하여, ( 가) 성분 100 질량부에 대하여 바람직하게는 10 내지 200 질량부, 보다 바람직하게는 10 내지 150 질량부, 더욱 바람직하게는 20 내지 80 질량부이다. 이러한 범위를 충족시키면 경화물은 굴절률, 저응력성 및 투명성이 보다 양호한 것이 된다.
[그 밖의 임의 성분]
본 발명의 조성물에는 상기 (가) 내지 (다) 성분 이외에 본 발명의 작용·효과를 손상시키지 않는 범위에서, 그 밖의 임의 성분을 배합할 수 있다. 그 밖의 임의 성분으로는, 예를 들면 무기 충전재, 무기 형광체, 노화 방지제, 라디칼 금지제, 자외선 흡수제, 접착성 개량제, 난연제, 계면활성제, 보존 안정성 개량제, 오존 열화 방지제, 광 안정제, 증점제, 가소제, 커플링제, 산화 방지제, 열 안정제, 도전성 부여제, 대전 방지제, 방사선 차단제, 핵제, 인계 과산화물 분해제, 윤활제, 안료, 금속 비활성화제, 물성 조정제, 유기 용매 등을 들 수 있다. 이들 임의 성분은 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다.
-유기 용매-
상기 유기 용매는 조성물 중에서 (가) 성분인 오르가노폴리실록산을 겔화시키지 않고 보다 안정적으로 유지하는 작용을 갖기 때문에, 본 발명의 조성물에 배합되는 것이 바람직하다. 유기 용매로는 특별히 한정되지 않지만, 비점이 64 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디에틸에테르 등의 에테르계 용매; 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매; 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐계 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올 등의 알코올계 용매; 옥타메틸시클로테트라실록산, 헥사메틸디실록산 등 의 실리콘계 용매; 셀로솔브아세테이트, 시클로헥사논, 부티로셀로솔브, 메틸카르비톨, 카르비톨, 부틸카르비톨, 디에틸카르비톨, 시클로헥산올, 디글림, 트리글림 등의 고비점 용매; 불소계 용매 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 메탄올, 이소부틸알코올이다. 이들 유기 용매는 1종 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있지만, 2종 이상을 병용하는 것이 바람직하다.
유기 용매를 배합하는 경우, 그 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 조성물 중 (가) 성분인 오르가노폴리실록산의 농도가 30 질량％ 이상, 특히 40 질량％ 이상이 되는 범위로 하는 것이, 경화물의 두께를 통상 100 ㎛ 내지 3 mm, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 3 mm의 두께가 되도록 가공하는 것이 용이해지기 때문에 바람직하다.
-무기 충전재-
상기 무기 충전재를 배합하면, 경화물의 빛의 산란이나 조성물의 유동성이 적절한 것이 되거나, 상기 조성물을 이용한 재료가 고강도화되는 등의 효과가 있다. 무기 충전재로는 특별히 한정되지 않지만, 광학 특성을 저하시키지 않는 미립자상의 것이 바람직하고, 예를 들면 알루미나, 수산화알루미늄, 용융 실리카, 결정성 실리카, 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 무기 충전재는 일반적으로 입경 0.1 내지 30 ㎛ 정도이다.
-무기 형광체-
무기 형광체로는, 예를 들면 LED에 널리 이용되고 있는 이트륨, 알루미늄, 가넷계의 YAG계 형광체, ZnS계 형광체, Y2O2S계 형광체, 녹색 발광 형광체, 청색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체 등을 들 수 있다. 상기 무기 형광체는 일반적으로 입경 0.01 내지 10 ㎛ 정도이다.
[제조 방법]
본 발명의 조성물은 임의의 방법으로 제조하면 되지만, 예를 들면 우선 (가) 성분의 원료가 되는 실란 화합물, 또는 실란 화합물 및 알킬(폴리)실리케이트를 부분 가수분해 및 축합하여 저분자량 화합물(올리고실록산)을 합성한 후, 상기 저분자량 화합물과 (나) 성분과 (다) 성분을, 바람직하게는 유기 용매 및/또는 물과 함께 혼합하고, 상기 저분자량 혼합물을 더욱 가수분해 및 축합하여 제조할 수 있다. 상술한 바와 같이, 실란 화합물, 알킬(폴리)실리케이트는 유기 용매에 용해 또는 분산시켜 이용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 조성물을 경화시킬 때에는, 80 내지 180 ℃의 범위에서 단계적으로 경화시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 80 내지 110 ℃(예: 80 ℃)에서 1 시간 동안 저온 경화시키고, 이어서 120 내지 150 ℃(120 ℃)에서 1 시간 동안 가열 경화시키고(스텝 경화), 추가로 160 ℃ 이상(예: 70 ℃)에서 4 시간 동안 가열 경화시키는(후경화) 것이 바람직하다. 이러한 단계적인 경화에 의해 조성물은 충분히 경화하고, 기포의 발생도 적절한 정도로 억제할 수 있다.
본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 투명한 경화물은 유리 전이점(Tg)이 통상 시판되고 있는 측정기(예를 들면, 신꾸리꼬(주)제조의 열기계 시험기(상품명: TM-7000, 측정 범위: 25 내지 200 ℃))에서는 검출되지 않을 정도로 높기 때문에, 내열성이 매우 우수한 것이다.
[용도]
본 발명의 조성물은 광 관련 디바이스 밀봉용, 특히 LED 소자 밀봉용, 특히 청색 LED나 자외 LED의 소자 밀봉용으로서 유용한 것이지만, 그 외에도 그 우수한 내열성, 내자외선성, 투명성 등의 특징으로부터 하기의 디스플레이 재료, 광기록 재료, 광학 기기 재료, 광부품 재료, 광섬유 재료, 광·전자 기능 유기 재료, 반도체 집적 회로 주변 재료 등의 용도에도 사용할 수 있다.
-1. 디스플레이 재료-
디스플레이 재료로는, 예를 들면 액정 디스플레이의 기판 재료, 도광판, 프리즘 시트, 편향판, 위상차판, 시야각 보정 필름, 접착제, 편광자 보호 필름 등의 액정용 필름 등의 액정 표시 장치 주변 재료; 차세대 평판 디스플레이인 컬러 플라즈마 디스플레이(PDP)의 밀봉재, 반사 방지 필름, 광학 보정 필름, 하우징재, 전면 유리의 보호 필름, 전면 유리 대체 재료, 접착제 등; 플라즈마 어드레스 액정(PALC) 디스플레이의 기판 재료, 도광판, 프리즘 시트, 편향판, 위상차판, 시야각 보정 필름, 접착제, 편광자 보호 필름 등; 유기 EL(전계발광) 디스플레이의 전면 유리의 보호 필름, 전면 유리 대체 재료, 접착제 등; 전계방출 디스플레이(FED)의 각종 필름 기판, 전면 유리의 보호 필름, 전면 유리 대체 재료, 접착제 등을 들 수 있다.
-2. 광기록 재료-
광기록 재료로는, 예를 들면 VD(비디오 디스크), CD, CD-ROM, CD-R/CD-RW, DVD±R/DVD±RW/DVD-RAM, MO, MD, PD(상 변화 디스크), 광카드용의 디스크 기판 재료, 픽업 렌즈, 보호 필름, 밀봉재, 접착제 등을 들 수 있다.
-3. 광학 기기 재료-
광학 기기 재료로는, 예를 들면 스틸카메라의 렌즈용 재료, 파인더 프리즘, 타겟 프리즘, 파인더 커버, 수광 센서부 등; 비디오 카메라의 촬영 렌즈, 파인더 등: 프로젝션 텔레비전의 투사 렌즈, 보호 필름, 밀봉재, 접착제 등; 광 센싱 기기의 렌즈용 재료, 밀봉재, 접착제, 필름 등을 들 수 있다.
-4. 광부품 재료-
광부품 재료로는, 예를 들면 광통신 시스템에서의 광 스위치 주변의 섬유 재료, 렌즈, 도파로, 소자의 밀봉재, 접착제 등; 광 커넥터 주변의 광섬유 재료, 페룰, 밀봉재, 접착제 등; 광수동 부품, 광회로 부품인 렌즈, 도파로, LED 소자의 밀봉재, 접착제 등; 광전자 집적 회로(OEIC) 주변의 기판 재료, 섬유 재료, 소자의 밀봉재, 접착제 등을 들 수 있다.
-5. 광섬유 재료-
광섬유 재료로는 장식 디스플레이용 조명·라이트 가이드 등; 공업용의 센서류, 표시·표지류 등: 통신 인프라용 및 가정 내의 디지털 기기 접속용의 광섬유 등을 들 수 있다.
-6. 반도체 집적 회로 주변 재료-
반도체 집적 회로 주변 재료로는, 예를 들면 LSI, 초LSI 재료용의 마이크로 리소그래피용 레지스트 재료 등을 들 수 있다.
-7. 광·전자 기능 유기 재료-
광·전자 기능 유기 재료로는, 예를 들면 유기 EL 소자 주변 재료, 유기 광굴절 소자; 광-광 변환 디바이스인 광 증폭 소자, 광 연산 소자, 유기 태양 전지 주변의 기판 재료; 섬유 재료; 이들 소자의 밀봉재, 접착제 등을 들 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예를 이용하여 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 어떤 식으로든 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 이용한 메틸트리메톡시실란은 신에츠 가가꾸 고교(주)제조의 KBM13(상품명)이고, 디메틸디메톡시실란은 신에츠 가가꾸 고교(주)제조의 KBM22(상품명)이고, 페닐트리메톡시실란은 신에츠 가가꾸 고교(주)제조의 KBM103(상품명)이다.
<실시예 1>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 109 g(0.8 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 이소부틸알코올 106 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도에서 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣고 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 유기 용매를 제거하고, 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (A)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (A)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고, 교반하면서 빙냉하였다. 상기 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g[불휘발분(조성: TiO2 78.6 ％+SiO2 20 ％+ZrO2 1.4 ％) 30 질량％의 티타니아 졸, 쇼꾸바이 가세이사 제조]을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 4로 표시되는 중량 평균 분자량 25000의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 1을 120 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.2(OX)0.28SiO1 .26
(식 중, X는 수소 원자, 메틸기 및 이소부틸기의 조합임)
상기 조성물을 하기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
-평가 방법-
1. 외관, 내균열성
얻어진 조성물을 50 mm×50 mm×2 mm의 테플론(등록상표) 코팅한 금형에 넣고, 80 ℃에서 1 시간, 이어서 150 ℃에서 1 시간의 스텝 경화를 행한 후, 170 ℃에서 4 시간의 후경화를 행함으로써, 두께 1 mm의 경화막을 제조하였다. 이 경화막의 외관(투명성) 및 균열의 유무를 육안으로 관찰하였다. 상기 경화막에 균열이 인정되지 않는 경우를 내균열성이 양호하다고 평가하여 "A"라 나타내고, 균열이 인정되는 경우를 내균열성이 불량이라 평가하여 "B"라 나타낸다.
2. 접착성
얻어진 조성물을 유리 기판에 침지법으로 도포한 후, 80 ℃에서 1 시간, 이어서 150 ℃에서 1 시간, 그 후 170 ℃에서 4 시간의 후경화를 행함으로써, 유리 기판 상에 두께 2 내지 3 ㎛의 경화막을 형성시켰다. 격자상 테스트에 의해 상기 경화막의 상기 유리 기판에 대한 접착성을 조사하였다. 격자상 테스트는 유리 기판 상에 형성된 상기 경화막을 예리한 칼로 상기 기판에 도달하도록 일정한 격자상(1 mm×1 mm)으로 절단하고, 그 표면에 점착 테이프를 붙여 강하게 압박한 후, 신속히 테이프의 끝을 수직으로 떼어 놓았다. 모든 격자상(100개) 중, 박리되지 않은 격자상의 개수를 표 중에 나타낸다. 또한, 상기 경화막에 균열이 발생했기 때문에 접착성 측정이 불가능한 경우에는 표 중에 "×"라 나타낸다.
3. 굴절률
얻어진 조성물을 규소 웨이퍼에 스핀 코팅법으로 도포하고, 그 후 80 ℃에서 1 시간, 이어서 150 ℃에서 1 시간, 그 후 170 ℃에서 4 시간의 후경화를 행함으로써, 규소 웨이퍼 기판 상에 두께 2 내지 3 ㎛의 경화막을 형성시켰다. 그리고, 상기 경화막의 굴절률(d선: 589 nm)을 측정하였다.
4. 내자외선성
얻어진 조성물을 30 mm×30 mm×2.0 mm의 SiO2 기판 위에 도포하였다. 그 후, 80 ℃에서 1 시간, 이어서 150 ℃에서 1 시간, 그 후 170 ℃에서 4 시간의 후경화를 행함으로써, 두께 0.2 mm의 경화막을 제조하였다. 그 경화막에 대하여, UV 조사 장치(상품명: 아이 자외선 경화용 장치, 아이그래픽(주) 제조)에 의해 자외선 조사(30 mW)를 24 시간 동안 행하였다. 자외선 조사 후 경화막의 표면을 육안으로 관찰하였다. 상기 경화물의 표면에 전혀 열화가 인정되지 않는 경우를 내자외선성이 양호하다고 평가하여 "A"라 나타내고, 약간 열화가 인정되는 경우를 내자외선성이 약간 불량이라 평가하여 "B"라 나타내고, 현저한 열화가 인정되는 경우를 내자외선성이 불량이라 평가하여 "C"라 나타낸다. 또한, 상기 경화막을 제조할 수 없었던 경우에는 표 중에 "×"라 나타낸다.
5. 내열성
얻어진 조성물을 50 mm×50 mm×2 mm의 테플론(등록상표) 코팅을 실시한 금형에 넣고, 80 ℃에서 1 시간, 이어서 150 ℃ 1 시간, 그 후 170 ℃에서 4 시간의 후경화를 행함으로써, 두께 1 mm의 경화막을 제조하였다. 이 경화막을 250 ℃의 오븐에 넣고, 500 시간 경과 후의 잔존 질량을 측정하였다. 이 측정값을 이용하 여, 하기 수학식 1에 의해 잔존 질량률(％)을 구하여 내열성의 지표로 하였다. 상기 경화막이 제조 불가능한 경우에는 측정 불가로서 "×"라 나타낸다. 또한, 표 중에는 내열성(％)으로서 나타낸다.
잔존 질량률(％)=500 시간 경과 후 경화막의 질량(g)/제조 직후의 경화막의 질량(g)×100
<실시예 2>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 68.1 g(0.5 몰)과, 디메틸디메톡시실란 60.1 g(0.5 몰)과, 이소부틸알코올 118 g을 넣고, 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 54 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도에서 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 유기 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (B)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (B)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고, 교반하면서 빙냉하였다. 상기 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 42 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 실온에서 36 시간 동안 더 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 5로 표시되는 중량 평균 분자량 15000의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 2를 104 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.5(OX)0.22SiO1 .14
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 115.8 g(0.85 몰)과, 디메틸디메톡시실란 18.0 g(0.15 몰)과, 이소부틸알코올 102 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 78.3 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수 세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 유기 용매를 제거하여, 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (C)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (C)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 상기 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 111 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 6으로 표시되는 중량 평균 분자량 96000의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 3을 139 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.15(OX)0.23SiO1 .31
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 109 g(0.8 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 이소부틸알코올 128 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (D)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (D)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고, 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 167 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 7로 표시되는 중량 평균 분자량 21500의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 4를 166 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.2(OX)0.34SiO1 .22
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 27.2 g(0.2 몰)과, 디메틸디메톡시실란 96.2 g(0.8 몰)과, 이소부틸알코올 106 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 57.1 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (E)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (E)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 8로 표시되는 중량 평균 분자량 18000의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 비교 조성물 1을 118 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.8(OX)0.22SiO0 .99
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 2>
우선, 실시예 1과 동일하게 하여 저분자량의 중합체 (A)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (A)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 교반하고, 추가로 실온에서 8 시 간 동안 교반하였다. 8 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 9로 표시되는 중량 평균 분자량 2100의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 비교 조성물 2를 119 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.2(OX)1.21SiO0 .79
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 3>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란41 g(0.3 몰)과, 디페닐디메톡시실란 170.8 g(0.7 몰)과, 이소부틸알코올 128 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (F)의 용액을 얻었 다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (F)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 10으로 표시되는 중량 평균 분자량 19700의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 비교 조성물 3을 115 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)0.3(C6H5)1.4(OX)0.12SiO1 .09
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 4>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 109 g(0.8 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 이소부틸알코올 106 g을 넣 고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.32 g을 넣고, 추가로 용매를 제거함으로써 티타니아 졸을 포함하지 않고, 하기 화학식 11로 표시되는 중량 평균 분자량 18500의 오르가노폴리실록산을 함유하는 투명한 비교 조성물 4를 108 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.2(OX)0.22SiO1 .29
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112007048535141-PAT00001
*1 메틸기 함유량: 경화물 중 메틸기의 이론량
*2 페닐기 함유량: 경화물 중 페닐기의 이론량
*3 금속 산화물 졸 미립자 함유량: 경화물 중 금속 산화물 졸 미립자(불휘발분)의 이론량
<실시예 5>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란41 g(0.3 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 페닐트리메톡시실란 99 g(0.5 몰)과, 이소부틸알코올 128 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여, 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (G)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (G)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 12로 표시되는 중량 평균 분자량 18500의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 5를 118 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)0.7(C6H5)0.5(OX)0.28SiO1 .26
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
<실시예 6>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 27.2 g(0.2 몰)과, 페닐트리메톡시실란 59.5 g(0.3 몰)과, 디메틸디메톡실란 60.1 g(0.5 몰)과, 이소부틸알코올 118 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 54 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (H)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (H)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 42 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 13으로 표시되는 중량 평균 분자량 12500의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 6을 103 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.2(C6H5)0.3(OX)0.22SiO1 .14
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 7>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 디페닐디메톡시실란48.9 g(0.2 몰)과, 페닐트리메톡시실란 158.6 g(0.8 몰)과, 이소부틸알코올 128 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 78.3 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (I)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (I)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 111 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 14로 표시되는 중량 평균 분자량 96000의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 7을 136 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(C6H5)1.2(OX)0.15SiO1 .33
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
<실시예 8>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 실시예 7과 동일하게 하여 얻어진 저분자량의 중합체 (I)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지 하면서 옵토레이크 1130Z 167 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄아세틸아세토네이트 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 36 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 15로 표시되는 중량 평균 분자량 21700의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 조성물 8을 120 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(C6H5)1.2(OX)0.25SiO1 .28
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
<비교예 5>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 13.6 g(0.1 몰)과, 디메틸디메톡시실란 96.2 g(0.8 몰)과, 페닐트리메톡시실란 19.8 g(0.1 몰), 이소부틸알코올 106 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 57.1 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (J)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (J)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이어서, 가열하여 환류 온도에서 물 25 g을 적하한 후, 환류 온도에서 6 시간 동안 교반하였다. 6 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 16으로 표시되는 중량 평균 분자량 19600의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 비교 조성물 5를 112 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)1.7(C6H5)0.1(OX)0.22SiO0 .99
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
<비교예 6>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란41 g(0.3 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 페닐트리메톡시실란 99 g(0.5 몰)과, 이소부틸알코올 106 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 0 내지 20 ℃의 온도로 3 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 추가로 용매를 제거하여 휘발분을 50 질량％로 조정한 저분자량의 중합체 (K)의 용액을 얻었다.
이어서, 교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 이 중합체 (K)의 용액 100 g, 메탄올 88 g 및 이소부틸알코올 44 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 옵토레이크 1130Z 74 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.25 g을 넣고, 0 내지 20 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 추가로 실온에서 8 시간 동안 교반하였다. 8 시간 후, 스트립 및 여과를 행함으로써 티타니아 졸을 함유하고, 하기 화학식 17로 표시되는 중량 평균 분자량 2200의 오르가노폴리실록산을 함유하는 백탁색의 비교 조성물 6을 117 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)0.7(C6H5)0.5(OX)1.21SiO0 .79
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
<비교예 7>
교반 장치 및 냉각관을 세팅한 1 ℓ의 3구 플라스크에 메틸트리메톡시실란 68.1 g(0.5 몰)과, 디메틸디메톡시실란 24 g(0.2 몰)과, 페닐트리메톡시실란 59.5 g(0.3 몰)과, 이소부틸알코올 106 g을 넣고 교반하면서 빙냉하였다. 플라스크 내의 온도를 0 내지 20 ℃로 유지하면서 0.05 N의 염산 용액 60.5 g을 적하하였다. 적하 종료 후, 환류 온도로 7 시간 동안 교반하였다. 이어서, 플라스크 내의 반응액에 크실렌 150 g을 넣고 희석하였다. 이 희석한 반응액을 분액 로트에 넣어 물 300 g으로 세정하고, 수세액의 추출수 전도도가 10.0 μS/cm 이하가 될 때까지 세정을 계속하였다. 그리고 상기 세정이 완료된 반응액을 공비 탈수함으로써, 물을 증류 제거하고, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트) 0.32 g을 넣고, 추가로 용매를 제거하여 티타니아 졸을 포함하지 않고 하기 화학식 18로 표시되는 중량 평균 분자량 18800의 오르가노폴리실록산을 함유하는 투명한 비교 조성물 7을 113 g(유기 용매를 포함하고, 불휘발분 60 질량％임) 얻었다.
(CH3)0.9(C6H5)0.3(OX)0.22SiO1 .28
(식 중, X는 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같음)
상기 조성물을 상기 평가 방법에 따라서 경화시키고, 얻어진 경화막의 특성에 대해서 시험 및 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112007048535141-PAT00002
*1 메틸기 함유량: 경화물 중 메틸기의 이론량
*2 페닐기 함유량: 경화물 중 페닐기의 이론량
*3 금속 산화물 졸 미립자 함유량: 경화물 중 금속 산화물 졸 미립자(불휘발분)의 이론량
본 발명의 조성물의 경화물은 내열성, 내자외선성, 광학적 투명성, 강인성 및 접착성이 우수한 것이며, 굴절률이 1.42 이상이다. 따라서, LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉용으로서 특히 유용한 것이다.
또한 굴절률이 1.42 이상으로 설정된 조성물의 경화물은 내열성, 광학적 투명성, 강인성 및 접착성이 우수한 것이며, 반도체 발광 소자로부터의 광 취출 효율이 양호한 LED 소자 등의 광 관련 디바이스의 밀봉용으로서 특히 유용한 것이다.

Claims (9)

  1. (가) 하기 화학식 1로 표시되며, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3×103 이상인 오르가노폴리실록산,
    (나) 알루미늄 킬레이트 화합물을 포함하는 축합 촉매, 및
    (다) 금속 산화물 졸
    을 함유하는 광 관련 디바이스 밀봉용 수지 조성물.
    <화학식 1>
    R1 a(OX)bSiO(4-a-b)/2
    (식 중, R1은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 6의 알케닐기 또는 탄소 원자수 6 내지 10의 아릴기이고, X는 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기, 알콕시알킬기 또는 아실기이며, a는 1.00 내지 1.5의 수이고, b는 0<b<2를 충족시키는 수이되, 단 1.00<a+b<2임)
  2. 제1항에 있어서, (나) 성분인 알루미늄 킬레이트 화합물이 알루미늄트리알콕시드와 아세토아세트산알킬과의 반응물로부터 선택되는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (다) 금속 산화물 졸이 티타니아 졸, 실리카 졸, 알루 미나 졸, 산화안티몬 졸 및 산화지르코늄 졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (가) 성분을 나타내는 화학식 1에서, R1은 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기만으로 이루어지는 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (가) 성분을 나타내는 화학식 1에서, R1은 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기와 아릴기로 이루어지거나, 아릴기만으로 이루어지고, 알킬기/아릴기의 몰비가 0/10 내지 9/1인 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 비점 64 ℃ 이상의 유기 용매를 함유하고, 상기 조성물 중 (가) 오르가노폴리실록산의 농도가 30 질량％ 이상인 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 경화시켜 이루어지는 투명한 경화물.
  8. 제7항에 있어서, 굴절률이 1.42 이상인 경화물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 조성물을 150 ℃ 이상의 온도로 경화시켜 얻어지고, 두께가 100 ㎛ 내지 3 mm의 필름상인 투명한 경화물.
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