TW201522517A - 硬化性組成物、硬化物以及硬化性組成物的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係含有下述的(A)成分及(B)成分，(A)成分與(B)成分的質量比[(A)成分：(B)成分]=100：0.1~100：70比例的硬化性組成物、該組成物硬化而成之硬化物、以及將前述組成物作為光元件用接著劑等使用之方法，(A)成分：下述式(a-1)表示之矽烷化合物共聚物，(CHR1X0-D-SiO3/2)m(R2SiO3/2)n(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)o(R2SiZ2O2/2)p(CHR1X0-D-SiZ12O1/2)q(R2SiZ22O1/2)r‧‧‧(a-1) [式中，R1表示氫原子等，X0表示含硫原子的官能基，D表示單鍵或是未取代或具有取代基之碳數1~20之二價烴基，R2表示具有未取代或取代基(不包括含硫原子的官能基)之碳數1~20的烷基或是未取代或具有取代基之苯基，Z1、Z2表示羥基或碳數1~10的烷氧基等，m表示正整數，n、o、p、q、r表示0或正整數，但是，[(m+o+q)：(n+p+r)]為0.3：99.7~80：20] (B)成分：在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑。
Description
本發明關於能夠得到耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優良之硬化物的硬化性組成物、該組成物硬化而成之硬化物、以及將前述組成物作為光元件用接著劑或光元件用封裝劑使用之方法。
近年來，在製造光元件封裝體時，硬化性組成物逐漸被利用作為光元件用接著劑、光元件用封裝劑等的光元件固定材用組成物。
光元件有半導體雷射(LD)等各種雷射、發光二極體(LED)等的發光元件、受光元件、複合光元件、光積體電路等。近年來，已開發發光尖峰波長更短波長的藍色光和白色光之光元件且逐漸被廣泛地使用。此種發光尖峰波長短的發光元件之高亮度化飛躍地進展，伴隨著此情形，光元件的發熱量有進一步變大之傾向。
近年來，伴隨著光元件的高亮度化，由於光元件固定材用組成物的硬化物長時間被暴露源自更高能量的光線和光元件所產生之更高溫的熱量，而造成劣化且產生龜裂、或接著力低落之問題。
為了解決該課題，在專利文獻1~3，提案以聚倍半矽氧烷
化合物作為主成分之光元件固定材用組成物。
但是，在專利文獻1~3所記載之以聚倍半矽氧烷(polysilsesquioxane)化合物作為主成分之光元件固定材用組成物的硬化物，在保持充分的接著力之同時，有難以得到耐熱性及透明性之情形。
為了解決該課題，在專利文獻1~3，提案以聚倍半矽氧烷化合物作為主成分之光元件固定材用組成物。
但是，在專利文獻1~3所記載之以聚倍半矽氧烷(polysilsesquioxane)化合物作為主成分之光元件固定材用組成物的硬化物，在保持充分的接著力之同時，有難以得到耐熱性之情形。
因而，被渴望有能夠得到耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優良的硬化物之硬化性組成物的開發。
[專利文獻1]日本特開2004-359933號公報
[專利文獻2]日本特開2005-263869號公報
[專利文獻3]日本特開2006-328231號公報
本發明係鑒於先前技術的實際情形而進行者，以提供能夠得到耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優良之硬化物的硬化性組成物、該組成物硬化而成之硬化物、以及將前述
組成物作為光元件用接著劑或光元件用封裝劑使用之方法作為課題。
為了解決上述課題，本發明人等重複專心研究。結果發現，以特定比例含有具有含硫原子的官能基之下述式(A)表示之矽烷化合物共聚物、及在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑之組成物，能夠成為耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優良之硬化物，而完成了本發明。
因此，根據本發明，提供一種下述[1]~[12]的硬化性組成物、[13]~[16]之硬化物、[17]~[20]之硬化性組成物的使用方法。
[1]一種硬化性組成物，其特徵在於：含有下述的(A)成分及(B)成分，(A)成分與(B)成分的質量比[(A)成分：(B)成分]=100：0.1~100：70的比例
(A)成分：下述式(a-1)表示之矽烷化合物共聚物
(CHR1X0-D-SiO3/2)m(R2SiO3/2)n(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)o(R2SiZ2O2/2)p(CHR1X0-D-SiZ1 2O1/2)q(R2SiZ2 2O1/2)r‧‧‧(a-1)
[式中，R1表示氫原子或碳數1~6的烷基，X0表示含硫原子的官能基，D表示單鍵或是未取代或具有取代基之碳數1~20之二價烴基，R2表示具有未取代或是取代基(不包括含硫原子的官能基)之碳數1~20的烷基或是未取代或具有取代基之苯基，Z1表示羥基或碳數1~10的烷氧基，Z2表示羥基或碳數1~10的烷氧基或鹵素原子，m表示正整數，n、o、p、q、r各自獨立表示0或正整數，但是，(m+o+q)與(n+p+r)之比例[(m+o+q)：
(n+p+r)]為0.3：99.7~80：20]
(B)成分：在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑。
[2]如[1]所述之硬化性組成物，其中前述(A)成分的矽烷化合物共聚物之重量平均分子量為400~30,000。
[3]如[1]所述之硬化性組成物，其中前述(B)成分係選自下述式(b-1)~(b-4)表示的矽烷偶合劑之至少1種
[式中，Ra表示羥基、碳數1~10的烷氧基或鹵素原子，Rb表示碳數1~6的烷基、或是未取代或具有取代基之芳基，複數個Ra之間、Rb之間可相同亦可不同，t各自獨立表示1~10的整數)。
[4]如[1]所述之硬化性組成物，更包括(C)成分，(C)成分與前述(A)成分的質量比[(A)成分：(C)成分]為100：0.01~100：30的比例，
(C)成分：具有酸酐構造之矽烷偶合劑。
[5]如[4]所述之硬化性組成物，其中前述(C)成分為3-三[C1~6烷氧基矽烷基]丙基琥珀酸酐。
[6]一種硬化性組成物，其特徵在於：含有下述的(A’)成分及(B)成分，(A’)成分與(B)成分的質量比[(A’)成分：(B)成分]=100：0.1~100：70的比例
(A’)成分：將含有式(1)表示之矽烷化合物(1)之至少一種及式(2)表示之矽烷化合物(2)的至少一種之矽烷化合物，以矽烷化合物(1)與矽烷化合物(2)的莫耳比[矽烷化合物(1)]：[矽烷化合物(2)]=0.3：99.7~80：20的比例的矽烷化合物的混合物縮合而得的矽烷化合物共聚物，式(1)：R1-CH(X0)-D-Si(OR3)3
[式中，R1表示氫原子或碳數1~6的烷基，X0表示含硫原子的官能基，D表示單鍵、或未取代或具有取代基之碳數1~20的二價烴基，R3表示碳數1~10的烷基]
式(2)：R2Si(OR4)v(X1)3-v
[式中，R2表示未取代或具有取代基(但是不包括含硫原子的官能基)的碳數1~20的烷基、或未取代或具有取代基的苯基，R4表示碳數1~10的烷基，X2表示鹵素原子，v表示0~3的整數]
(B)成分：在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑。
[7]如[6]所述之硬化性組成物，其中前述(A’)成分的矽烷化合物共聚物之重量平均分子量為400~30,000。
[8]如[6]所述之硬化性組成物，其中前述(B)成分係
選自下述式(b-1)~(b-4)表示的矽烷偶合劑之至少1種
[式中，Ra表示羥基、碳數1~10的烷氧基或鹵素原子，Rb表示碳數1~6的烷基、或是未取代或具有取代基之芳基，複數個Ra之間、Rb之間可相同亦可不同，t各自獨立表示1~10的整數)。
[9]如[6]所述之硬化性組成物，更包括(C)成分，該(C)成分與前述(A’)成分的質量比[(A’)成分：(C)成分]為100：0.01~100：30之比例
(C)成分：具有酸酐構造之矽烷偶合劑。
[10]如[9]所述之硬化性組成物，其中前述(C)成分為3-三(C1~6烷氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐。
[11]如[1]所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成
物。
[12]如[6]所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成物。
[13]一種硬化物，其係使如前述[1]所述之硬化性組成物硬化而成。
[14]一種硬化物，其係使如前述[6]所述之硬化性組成物硬化而成。
[15]如[13]所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成物。
[16]如[14]所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成物。
[17]一種將如前述[1]所述之硬化性組成物作為光元件固定材用接著劑使用之方法。
[18]一種將如前述[1]所述之硬化性組成物作為光元件固定材用封裝劑使用之方法。
[19]一種將如前述[6]所述之硬化性組成物作為光元件固定材用接著劑使用之方法。
[20]一種將如前述[6]所述之硬化性組成物作為光元件固定材用封裝劑使用之方法。
根據本發明的硬化性組成物，能夠得到耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優良之硬化物。
本發明的硬化性組成物，能夠在形成光元件固定材時使用，特別是能夠作為光元件用接著劑、及光元件用封裝劑適宜
使用。
以下，分項為1)硬化性組成物、2)硬化物、及3)硬化性組成物的使用方法，詳細地說明本發明。
1)硬化性組成物
本發明之硬化性組成物的特徵在於：含有下述的(A)成分及(B)成分，(A)成分與(B)成分的質量比[(A)成分：(B)成分]=100：0.1~100：70的比例。
(A)成分(矽烷化合物共聚物(A))
在本發明的硬化性組成物所使用的(A)成分，係下述式(a-1)表示之矽烷化合物共聚物(以下，亦有稱為「矽烷化合物共聚物(A)」之情形)。
(CHR1X0-D-SiO3/2)m(R2SiO3/2)n(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)o(R2SiZ2O2/2)p(CHR1X0-D-SiZ1 2O1/2)q(R2SiZ2 2O1/2)r‧‧‧(a-1)
在上述式(a-1)，式：-(CHR1X0-D-SiO3/2)-表示之重複單元、式：-(R2SiO3/2)-表示之重複單元、式：-(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)-表示之重複單元、式：-(R2SiZ2O2/2)-表示之重複單元、式：-(CHR1X0-D-SiZ1 2O1/2)-表示之重複單元、及式：-(R2SiZ2 2O1/2)-表示之重複單元，可各自以下述(a11)~(a16)表示。又，在(a11)~(a16)，「-O-」係表示被隣接2
個Si原子共有之氧原子。
在本發明所使用的矽烷化合物共聚物(A)，前述式(a-1)中，m、n、o、p、q、r各自為2個以上時，前述式(a11)~(a16)表示之重複單元之間各自可相同亦可不同。
式(a-1)中，R1表示氫原子或碳數1~6的烷基。作為R1之碳數1~6的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基等。
這些之中，作為R1，以氫原子為佳。
X0係表示含硫原子的官能基。作為含硫原子的官能基，例如，可舉出下述式(i)或是式(ii)表示之基、或從該等基所衍生之基。所謂「從該等基所衍生之基」，係意味由於在
製造矽烷化合物共聚物時的副反應，以式(i)或式(ii)表示之基產生反應而生成之基。
-SH (i)
-S-CO-R’ (ii)
式中，R’表示碳數1~20之一價有機基。作為碳數1~20之一價有機基，可舉出例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正辛基、正壬基、正癸基等的烷基；未取代或具有取代基之苯基等。
作為R’的未取代或具有取代基之苯基的取代基，可舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基等的烷基；氟原子、氯原子、溴原子等的鹵素原子；甲氧基、乙氧基等的烷氧基等。
這些之中，作為R’，以碳數1~20的烷基為佳，以碳數1~10的烷基為較佳。
在本發明，作為X0之含硫原子的官能基，以式(i)表示之基為特佳。
D表示單鍵、或是未取代或具有取代基之碳數1~20之二價烴基。
作為碳數1~20之二價烴基，可舉出碳數1~20的伸烷基、碳數2~20的伸烯基、碳數2~20的伸炔基、碳數6~20的伸芳基、由(伸烷基、伸烯基、或伸炔基)的組合所構成之碳數7~20之二價基等。
作為碳數1~20的伸烷基，可舉出亞甲基、伸乙基、
伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基等。
作為碳數2~20的伸烯基，可舉出伸乙烯基、伸丙烯基、伸丁烯基、伸戊烯基等。
作為碳數2~20的伸炔基，可舉出伸乙炔基、伸丙炔基等。
作為碳數6~20的伸芳基，可舉出鄰伸苯基、間伸苯基、對伸苯基、2,6-伸萘基、1,5-伸萘基等。
作為該等碳數1~20的伸烷基、碳數2~20的伸烯基、及碳數2~20的伸炔基所亦可具有的取代基，可舉出氟原子、氯原子等的鹵素原子；甲氧基、乙氧基等的烷氧基；甲氧基羰基、乙氧基羰基等的烷氧基羰基等。
作為前述碳數6~20的伸芳基的取代基，可舉出硝基；氟原子、氯原子、溴原子等的鹵素原子；甲基、乙基等的烷基；甲氧基、乙氧基等的烷氧基；甲硫基、乙硫基等的烷硫基等。
該等取代基可鍵結在伸烷基、伸烯基、伸炔基及伸芳基等的基之任意位置，可以相同或不同而鍵結複數個。
作為未取代或具有取代基之(伸烷基、伸烯基、或伸炔基)與由未取代或具有取代基之伸芳基之組合所構成之二價基，可舉出前述未取代或具有取代基之(伸烷基、伸烯基、或伸炔基)的至少一種、與前述未取代或具有取代基之伸芳基的至少一種直線地鍵結而成之基等。具體而言，可舉出下述式表示之基等。
這些之中，作為D，從能夠得到具有更高接著力之硬化物，以碳數1~10的伸烷基為佳，以碳數1~6的伸烷基為較佳，以亞甲基或伸乙基為特佳。
R2表示未取代或具有取代基(但是不包括含硫原子的官能基)之碳數1~20的烷基、或是未取代或具有取代基之苯基。
作為R2之碳數1~20的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正辛基、異辛基、正壬基、正癸基、正十二基等。
作為R2之具有取代基之碳數1~20的烷基的取代基，可舉出甲氧基、乙氧基等的碳數1~6的烷氧基；苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、2,4-二氯苯基、1-萘基、2-萘基等未取代或具有取代基之芳基；氟原子、氯原子等的鹵素原子；氰基；乙醯氧基、苄基等的以式OG表示之基(式中，G係表示羥基的保護基)等。
作為R2之具有取代基之苯基的取代基，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等的烷基；甲氧基、乙氧
基等的烷氧基；氟原子、氯原子等的鹵素原子等。
這些之中，R2係以碳數1~20的烷基或是未取代或具有取代基之苯基為佳，以碳數1~6的烷基或是未取代或具有取代基之苯基為較佳，以碳數1~6的烷基或苯基為特佳。
Z1係表示羥基或碳數1~10的烷氧基，Z2係表示羥基、碳數1~10的烷氧基或鹵素原子。
作為Z1、Z2之碳數1~10的烷氧基，可舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、第三丁氧基等。
作為Z2的鹵素原子，可舉出氯原子、溴原子等。
Z2以羥基或碳數1~6的烷氧基為佳。
m係表示正整數。
n、o、p、q、r各自獨立表示0或正整數，以正整數為佳。
(m+o+q)與(n+p+r)的比例[(m+o+q)：(n+p+r)]係0.3：99.7~80：20，以3：97~60：40為較佳，以8：92~40：60為特佳。藉由使含有(m+o+q)與(n+p+r)的比例在此種範圍內的矽烷化合物共聚物(A)之硬化性組成物硬化，能夠得到接著性更優良的硬化物。
又，基於同樣的理由，m與n的比例(m：n)以5：95~60：40為佳，以10：90~40：60為較佳。
該等值例如能夠測定矽烷化合物共聚物(A)的核磁共振光譜(NMR spectrum)而定量。
矽烷化合物共聚物(A)的重量平均分子量(Mw)，係以400~30,000的範圍為佳，較佳為600~10,000，特佳為800~3000的範圍。藉由使含有具有此種重量平均分子量的矽
烷化合物共聚物(A)之硬化性組成物硬化，能夠得到接著性更優良的硬化物。
重量平均分子量(Mw)例如能夠藉由以四氫呋喃(THF)作為溶劑之凝膠滲透層析法(GPC)，以標準聚苯乙烯換算值的方式求取(以下，相同)。
矽烷化合物共聚物(A)的分子量分布(Mw/Mn)，沒有特別限制，通常為1.0~3.0，較佳為1.1~2.0的範圍。藉由使含有具有此種分子量分布的矽烷化合物共聚物(A)之硬化性組成物硬化，能夠得到具有接著性更優良的硬化物。
矽烷化合物共聚物(A)能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
矽烷化合物共聚物(A)之製造方法沒有特別限定，以如後述矽烷化合物共聚物(A’)的製造方法，使矽烷化合物(1)及(2)縮合之方法為佳。在此，「縮合」係以包含水解及聚縮合反應之廣闊的概念而使用。
如後述，藉由縮合(反應)而得到矽烷化合物共聚物(A)時，矽烷化合物(1)的OR3之中，縮合反應未完成的部分殘留在矽烷化合物共聚物(A)中。亦即，在殘留的OR3為1個的情形，在前述式(a-1)，以(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)殘留，在殘留的OR3為2個的情形，以(CHR1X0-D-SiZ1 2O1/2)殘留。
對於矽烷化合物(2)，同樣地，OR4或X1之中，未脫水及/或脫醇的部分殘留在矽烷化合物共聚物(A)中。亦即，在殘留的OR4或X1為1個的情形，式(a-1)係以(R2SiZ2O2/2)殘留，在殘留的OR4或X1為2個的情形，式(a-1)係以(R2SiZ2 2O1/2)殘留。
(A’)成分(矽烷化合物共聚物(A’))
本發明的硬化性樹脂組成物，亦可含有下述的(A’)成分來代替前述(A)成分。
(A’)成分：使以式(1)：R1-CH(X0)-D-Si(OR3)3表示之矽烷化合物(1)的至少一種、及以式(2)：R2Si(OR4)v(X1)3-v表示之矽烷化合物(2)的至少一種之矽烷化合物的混合物縮合而得到之矽烷化合物共聚物(以下，有稱為「矽烷化合物共聚物(A’)」之情形)。
[矽烷化合物(1)]
矽烷化合物(1)係以式(1)：R1-CH(X0)-D-Si(OR3)3表示之化合物。藉由使用矽烷化合物(1)，能夠得到在硬化後接著力亦良好的矽烷化合物共聚物。
式(1)中，R1、X0、及D係與前述表示相同意思。R3係表示碳數1~10的烷基。
作為R3之碳數1~10的烷基，可舉出甲基、乙基、正丙基、i-丙基、正丁基等。
矽烷化合物(1)之中，作為X0係以前述式(i)表示的基之矽烷化合物，可舉出氫硫基甲基三甲氧基矽烷、氫硫基甲基三乙氧基矽烷、氫硫基甲基三丙氧基矽烷、2-氫硫基乙基三甲氧基矽烷、2-氫硫基乙基三乙氧基矽烷、2-氫硫基乙基三丙氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三乙氧基矽烷、3-氫硫基丙基三丙氧基矽烷等的氫硫基三烷氧基矽烷化合物類等。
矽烷化合物(1)之中，作為X0為前述式(ii)表示的
基之矽烷化合物，可舉出2-己醯硫基乙基三甲氧基矽烷、2-辛醯硫基乙基三甲氧基矽烷、2-癸醯硫基乙基三甲氧基矽烷、2-己醯硫基乙基三乙氧基矽烷、2-辛醯硫基乙基三乙氧基矽烷、2-癸醯硫基乙基三乙氧基矽烷、3-己醯硫基丙基三乙氧基矽烷、3-辛醯硫基丙基三乙氧基矽烷、3-癸醯硫基丙基三乙氧基矽烷等的烷醯硫基三烷氧基矽烷化合物類等。
這些矽烷化合物(1)能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
這些之中，作為矽烷化合物(1)，從能夠得到具有更優異的接著性之硬化物，以X0以前述式(i)表示的基之氫硫基三烷氧基矽烷化合物為佳。
[矽烷化合物(2)]
矽烷化合物(2)係式(2)：R2Si(OR4)v(X1)3-v表示之化合物。
式(2)中，R2與前述表示相同意思。R4係表示與前述R3同樣之碳數1~10的烷基，作為X1的鹵素原子，可舉出氯原子、溴原子等。
v表示0~3的整數。
v為2以上時，OR4之間可相同亦可不同。又，(3-v)為2以上時，X1之間可相同亦可不同。
作為矽烷化合物(2)的具體例，可舉出甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、正戊基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、異辛基三乙氧基矽烷、十二基三甲氧基矽烷、甲基二甲氧乙氧
基矽烷、甲基二乙氧基甲氧基矽烷、氯甲基三甲氧基矽烷、溴甲基三乙氧基矽烷、2-氯乙基三丙氧基矽烷、2-溴乙基三丁氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-乙醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-乙醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-乙醯氧基丙基三丙氧基矽烷等未取代或具有取代基之烷基三烷氧基矽烷化合物類；苯基三甲氧基矽烷、4-甲氧基苯基三甲氧基矽烷、2-氯苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、2-甲氧基苯基三乙氧基矽烷、苯基二甲氧乙氧基矽烷、苯基二乙氧基甲氧基矽烷等未取代或具有取代基之苯基三烷氧基矽烷化合物類等。
該等矽烷化合物(2)能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
這些之中，作為矽烷化合物(2)，以未取代或具有取代基之碳數1~6的烷基三烷氧基矽烷化合物類、未取代或具有取代基之苯基三烷氧基矽烷化合物類為佳。
[縮合反應]
在由矽烷化合物(1)及矽烷化合物(2)所形成之混合物所含有的矽烷化合物(1)與矽烷化合物(2)的莫耳比[矽烷化合物(1)：矽烷化合物(2)]，為0.3：99.7~80：20，以3：97~60：40為較佳，以8：92~40：60為特佳。
藉由使含有在該範圍內反應而得到的矽烷化合物共聚物(A’)之硬化性組成物硬化，能夠得到接著性更優良的硬化物。
作為矽烷化合物(1)與矽烷化合物(2)縮合之方法，沒有特別限定，可舉出使預定量的矽烷化合物(1)與矽烷化
合物(2)溶解於溶劑，添加預定量的觸媒，在預定溫度攪拌之方法。
所使用的觸媒為酸觸媒及鹼觸媒的任一者均可。
作為酸觸媒，可舉出鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸等的無機酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、乙酸、三氟乙酸等的有機酸等。
作為鹼觸媒，可舉出氨水、三甲胺、三乙胺、鋰二異丙基醯胺、雙(三甲基矽烷基)醯胺鋰、吡啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、苯胺、甲吡啶、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、咪唑等的有機鹼；氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨等的有機鹽氫氧化物；甲醇鈉、乙醇鈉、第三丁醇鈉、第三丁醇鉀等的烷醇金屬；氫化鈉、氫化鈣等的金屬氫化物；氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等的金屬氫氧化物；碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂等的金屬碳酸鹽；碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等的金屬碳酸氫鹽等。
觸媒的使用量，相對於矽烷化合物的總莫耳量，通常為0.1mol%~10mol%，較佳為1mol%~5mol%的範圍。
所使用的溶劑能夠按照矽烷化合物的種類等而適當地選擇。例如，可舉出水；苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴類；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯等的酯類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等的酮類；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇等的醇類等。這些溶劑能夠單獨一種、或混合二種以上而使用。
溶劑的使用量為，每1升溶劑，矽烷化合物的總莫耳量通常為0.1mol~10mol，較佳為0.5mol~10mol之量。
使矽烷化合物縮合(反應)時的溫度，通常為0℃至所使用溶劑的沸點為止之溫度範圍，較佳為20℃~100℃的範圍。反應溫度太低時，有縮合反應的進行變為不充分之情形。另一方面，反應溫度太高時，難以抑制凝膠化。反應通常在30分鐘至20小時完成。
反應結束後，使用酸觸媒時，藉由在反應溶液添加碳酸氫鈉等的鹼水溶液，使用鹼觸媒時，藉由在反應溶液添加鹽酸等的酸來進行中和，此時使用過濾分開或水洗等來除去鹽，能夠得到目標矽烷化合物共聚物。
矽烷化合物共聚物(A’)的重量平均分子量(Mw)，以400~30,000的範圍為佳，較佳為600~10,000，特佳為800~3000的範圍。藉由使用具有此種範圍內的重量平均分子量之矽烷化合物共聚物(A’)，能夠得到可得到接著性更優良的硬化物。
矽烷化合物共聚物(A’)的分子量分布(Mw/Mn)，沒有特別限制，通常為1.0~3.0，較佳為1.1~2.0的範圍。藉由使用具有此種範圍內的分子量分布之矽烷化合物共聚物(A’)，能夠得到可得到接著性更優良的硬化物。
前述矽烷化合物共聚物(A)、矽烷化合物共聚物(A’)，可以是無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物等的任一種共聚物。這些之中，從取得容易性之觀點，以無規共聚物為佳。又，矽烷化合物共聚物(A)、矽烷化合物共聚物(A’)的構造，可以是梯型構造、雙層結構型構造、籠型構造、部分開裂籠型構造、環狀型構造、無規型構造的任一種構造。
當矽烷化合物共聚物(A)和矽烷化合物共聚物(A’)係具有梯型構造之聚合物的情形，矽烷化合物共聚物(A)和矽烷化合物共聚物(A’)係在分子內具有以下述式(i)、(ii)及(iii)表示之重複單元中，以具有(i)及(ii)、(i)及(iii)、(ii)及(iii)、或(i)、(ii)及(iii)的重複單元之矽烷化合物共聚物為佳，
(式中，R1、R2、D、及X0係與前述表示相同意思)。
此時，式：R1-CH(X0)-D-表示之基的存在量([R1-CH(X0)-D])與R2的存在量([R2])，莫耳比[R1-CH(X0)-D]：[R2]=0.3：99.7~80：20為佳，以3：97~60：40為較佳，以8：92~40：60為特佳。
矽烷化合物共聚物(A)和矽烷化合物共聚物(A’)，各自可具有一種以(i)、(ii)、(iii)表示之重複單元，亦可具有二種以上。
(B)成分
(B)成分係在分子內含有具有含氮原子的官能基之矽烷偶合劑(以下，有稱為「矽烷偶合劑(B)」之情形)。
含有矽烷偶合劑(B)之硬化性組成物的硬化物，成為耐熱
性、接著性更優良、且耐龜裂性也更優良者。
作為矽烷偶合劑(B)，沒有特別限制，例如，可舉出以下述式(B-1)或式(B-2)表示之矽烷化合物等。
(Ra)3SiRc (B-1)
(Ra)2(Rb)SiRc (B-2)
上述式中，Ra係表示羥基或碳數1~10的烷氧基。
作為碳數1~10的烷氧基，可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基等。
Ra係以碳數1~10的烷氧基為佳，以碳數1~6的烷氧基為較佳。
又，複數個Ra之間可相同亦可不同。
Rb表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基等的碳數1~6的烷基；或苯基、4-氯苯基、4-甲基苯基等未取代或具有取代基之芳基。
Rc表示具有氮原子之碳數1~10的有機基。又，Rc亦可進一步與含有其他矽原子之基鍵結。
作為Rc之碳數1~10的有機基的具體例，可舉出N-2-(胺乙基)-3-胺丙基、3-胺丙基、N-(1,3-二甲基-亞丁基)胺丙基、3-脲丙基、N-苯基-胺丙基等。
以前述式(B-1)或(B-2)表示之化合物之中，作為Rc為與含有其他矽原子的基鍵結而成之有機基時之化合物，可舉出透過三聚異氰酸酯骨架而與其他矽原子鍵結而構成三聚異
氰酸酯系矽烷偶合劑者；透過脲骨架而與其他矽原子鍵結而構成脲系矽烷偶合劑者。
這些之中，從能夠得到具有更高接著力的硬化物之觀點，以三聚異氰酸酯(isocyanurate)系矽烷偶合劑、及脲系矽烷偶合劑為佳，而且，以在分子內具有4個以上鍵結在矽原子的Ra基者為佳。以在分子內具有4個以上鍵結在矽原子的烷氧基者為更佳。
在此，所謂具有4個以上鍵結在矽原子之Ra基，係指鍵結在相同的矽原子之Ra基、及鍵結在不同矽原子之Ra基的總合計數為4以上之意思。
作為具有4個以上鍵結在矽原子之Ra基之三聚異氰酸酯(isocyanurate)系矽烷偶合劑，可舉出以下述式(b-1)、(b-2)表示之化合物，作為具有有4個以上鍵結在矽原子之Ra基之脲系矽烷偶合劑，可舉出以下述式(b-3)、(b-4)表示之化合物。
式中，Ra、Rb係與前述表示相同意思。
t係各自獨立表示1~10的整數，以1~6的整數為佳，以3為特佳。
在上述(b-1)~(b-4)，在式：-(CH2)t-Si(Ra)3表示之基的彼此之間、或式：-(CH2)t-Si(Ra)2(Rb)表示之基的彼此之間，可以各自相同亦可不同。
作為式(b-1)表示之化合物的具體例，可舉出1,3,5-N-參(3-三甲氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-三乙氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-三異丙氧基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-三丁氧矽烷基丙基)
三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[(三(C1~6)烷氧基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯；1,3,5-N-參(3-三氯矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-三氯矽烷基丙基)三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[三鹵矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯等。
作為以式(b-2)表示之化合物的具體例，可舉出1,3,5,-N-參(3-二甲氧基甲基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二甲氧基乙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二甲氧基異丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二甲氧基正丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二甲氧基苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二乙氧基乙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二乙氧基異丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二乙氧基正丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二乙氧基苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二異丙氧基甲基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二異丙氧基乙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二異丙氧基異丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二異丙氧基正丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二異丙氧基苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二丁氧基甲基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二丁氧基乙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二丁氧基異丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、
1,3,5,-N-參(3-二丁氧基正丙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二丁氧基苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[(二(C1~6)烷氧基(C1~6)烷基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯；1,3,5,-N-參(3-二甲氧基苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[(二(C1~6)烷氧基(C6~20)芳基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯；1,3,5,-N-參(3-二氯甲基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二氯乙基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5,-N-參(3-二氯苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[(二鹵(C1~6)烷基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯；1,3,5,-N-參(3-二氯苯基矽烷基丙基)三聚異氰酸酯等的1,3,5-N-參[(二鹵(C6~20)芳基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯等。
作為式(b-3)表示之化合物的具體例，可舉出N,N’-雙(3-三甲氧矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-三乙氧矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-三丙氧矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-三丁氧矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(2-三甲氧矽烷基乙基)脲等的N,N’-雙[(三(C1~6)烷氧矽烷基)(C1~10)烷基]脲；N,N’-雙(3-三氯矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-三溴矽烷基丙基)脲等的N,N’-雙[三鹵矽烷基(C1~10)烷基]脲等。
作為以式(b-4)表示之化合物的具體例，可舉出N,N’-雙(3-二甲氧基甲基矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-二甲氧基
乙基矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)脲等的N,N’-雙[(二(C1~6)烷氧基(C1~6)烷基矽烷基(C1~10)烷基)脲；N,N’-雙(3-二甲氧基苯基矽烷基丙基)脲、N,N’-雙(3-二乙氧基苯基矽烷基丙基)脲等的N,N’-雙[(二(C1~6)烷氧基(C6~20)芳基矽烷基(C1~10)烷基)脲；N,N’-雙(3-二氯甲基矽烷基丙基)脲等的N,N’-雙[二鹵(C1~6)烷基矽烷基(C1~10)烷基)脲；N,N’-雙(3-二氯苯基矽烷基丙基)脲等的N,N’-雙[二鹵(C6~20)芳基矽烷基(C1~10)烷基)脲等。
這些能夠單獨1種單獨、或組合2種以上而使用。
這些之中，作為(B)成分，以使用1,3,5-N-參[(三(C1~6)烷氧基)矽烷基(C1~10)烷基]三聚異氰酸酯、或N,N’-雙[(三(C1~6)烷氧矽烷基)(碳數1~10)烷基]脲為佳，以1,3,5-N-參(3-三甲氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、1,3,5-N-參(3-三乙氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯、N,N’-雙(3-三甲氧矽烷基丙基)脲、或N,N’-雙(3-三乙氧矽烷基丙基)脲為較佳，以1,3,5-N-參(3-三甲氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯或1,3,5-N-參(3-三乙氧矽烷基丙基)三聚異氰酸酯為特佳。
前述(A)成分(或(A’)成分)與(B)成分之使用比例，(A)成分(或(A’)成分)與(B)成分的質量比[(A)成分(或(A’)成分)：(B)成分]=100：0.1~100：70，較佳為100：2~100：40，特佳為100：8~100：35。藉由以此種比例使用(A)成分(或(A’)成分)與(B)成分時，本發明之硬化性組成物的硬化物成為耐熱性、接著性更優良、且耐龜裂性亦更優異者。
在本發明的硬化性組成物，以更包括下述(C)成分為佳。含有(C)成分之硬化性組成物的硬化物，成為耐熱性、接著性更優良、且耐龜裂性亦更優異者。
(C)成分
(C)成分係具有酸酐構造之矽烷偶合劑(以下，有稱為「矽烷偶合劑(C)」之情形)。
矽烷偶合劑(C)係在一個分子中，並存具有酸酐構造之基(Q)及水解性基(Re)的兩者之有機矽化合物。具體而言係以下述式(c)表示之化合物。
式中，Q表示酸酐構造，Rd表示碳數1~6的烷基或是未取代或具有取代基之苯基、Re表示碳數1~6的烷氧基或鹵素原子，i、k表示1~3的整數，j表示0~2的整數，i+j+k=4。j為2時，Rd之間可相同亦可不同。k為2或3時，複數個Re之間可相同亦可不同。i為2或3時，複數個Q之間可相同亦可不同。
作為Q，可舉出以下述式表示之基等，以(Q1)表示之基為特佳。
(式中，h表示0~10的整數)。
式(c)中，作為Re之碳數1~6的烷氧基，可舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、第三丁氧基等。
作為鹵素原子，可舉出氯原子、溴原子等。
作為Rd之碳數1~6的烷基，可舉出已例示作為以前述R1表示之碳數1~6的烷基者同樣的基，作為未取代或具有取代基之苯基，可舉出與在前述R2所例示者同樣的基。
尤其是作為以式(c)表示的化合物，以下述式(c-1)表示的化合物為佳。
(式中，Re、h、i、j、k係與前述表示相同意思)。
式中，h以2~8為佳，以2或3為較佳，以3為特佳。
作為式(c-1)表示之矽烷偶合劑的具體例，可舉出2-(三甲氧矽烷基)乙基琥珀酸酐、2-(三乙氧矽烷基)乙基琥珀酸酐、3-(三甲氧矽烷基)丙基琥珀酸酐、3-(三乙氧矽烷基)丙基琥珀酸酐等的三(碳數1~6)烷氧矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐；2-(二甲氧基甲基矽烷基)乙基琥珀酸酐等的二(碳數1~6)烷氧基甲基矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐；2-(甲氧基二甲基矽烷基)乙基琥珀酸酐等的(碳數1~6)烷氧基二甲基矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐；2-(三氯矽烷基)乙基琥珀酸酐、2-(三溴矽烷基)乙基琥珀酸酐等的三鹵矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐；2-(二氯甲基矽烷基)乙基琥珀酸酐等的二鹵甲基矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐；2-(氯二甲基矽烷基)乙基琥珀酸酐等的鹵二甲基矽烷基(碳數2~8)烷基琥珀酸酐等。
這些之中，以三(C1~6)烷氧矽烷基(C2~8)烷基琥珀酸酐為佳，以3-(三甲氧矽烷基)丙基琥珀酸酐、3-(三乙氧矽烷基)丙基琥珀酸酐為特佳。
(C)成分能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
使用(C)成分時，前述(A)成分與(C)成分的質量比[(A)成分：(C)成分]以100：0.01~100：30為佳，以100：0.1~100：10為較佳。
藉由以此種比例使用(A)成分及(C)成分，本發明之硬化性
組成物的硬化物係成為耐熱性、接著性更優良、且耐龜裂性亦更優良者。
在本發明的硬化性組成物，在不阻礙本發明的目的之範圍，亦可於上述成分更含有其他成分。
作為其他成分，可舉出抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、稀釋劑等。
抗氧化劑係為了防止加熱時的氧化劣化而添加。作為抗氧化劑，可舉出磷系抗氧化劑、酚系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。
作為磷系抗氧化劑，可舉出亞磷酸酯類、氧雜磷雜菲氧化物類等。
作為酚系抗氧化劑，可舉出單酚類、雙酚類、高分子型酚類等。
作為硫系抗氧化劑，可舉出二月桂基-3,3’-硫丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫丙酸酯、二硬脂醯基-3,3’-硫丙酸酯等。
該等抗氧化劑能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。抗氧化劑的使用量，相對於(A)成分(或(A’)成分)，通常為10質量%以下。
紫外線吸收劑係為了使所得到的硬化物的耐光性提升之目的而添加。
作為紫外線吸收劑，可舉出柳酸類、二苯基酮類、苯并三唑類、受阻胺類等。
紫外線吸收劑能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
紫外線吸收劑的使用量，相對於(A)成分(或(A’)成分)，通常為10質量%以下。
光安定劑係為了使所得到的硬化物的耐光性提升之目的而添加。
作為光安定劑，可舉出例如聚[{6-(1,1,3,3,-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺基}]等的受阻胺類等。
該等光安定劑能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
這些其他成分的總使用量，相對於(A)成分(或(A’)成分)，通常為20質量%以下。
稀釋劑係為了調整硬化性組成物的黏度而添加。
作為稀釋劑，可舉出例如甘油二環氧丙基醚、丁二醇二環氧丙基醚、二環氧丙基苯胺、新戊四醇環氧丙基醚、環己烷二甲醇二環氧丙基醚、伸烷基二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、甘油三環氧丙基醚、一氧化4-乙烯基環己烯、二氧化4-乙烯基環己烯、二氧化甲基化乙烯基環己烯等。
該等稀釋劑能夠單獨一種、或組合二種以上而使用。
本發明的硬化性組成物，可藉由例如以預定比例調配前述(A)成分(或(A’)成分)、(B)成分、依照需要之(C)成分、以及其他成分，使用習知的方法進行混合且脫泡來得到。
根據如以上進行而得到之本發明的硬化性組成物，即使被高能量的光線照射時和被放置在高溫狀態的情形，經過長期也能得到具有高接著力之硬化物。
因此，本發明的硬化性組成物，能夠適合作為光學部件和成形體的原料、接著劑、塗覆劑等使用。特別是從能夠解決有
關隨著光元件的高亮度化引起之光元件固定材產生劣化之問題，本發明的硬化性組成物能夠適合作為光元件固定用組成物使用。
2)硬化物
本發明之第二，係使本發明的硬化性組成物硬化而成之硬化物。
作為將本發明的硬化性組成物硬化之方法，可舉出加熱硬化。硬化時的加熱溫度通常為100~200℃，加熱時間通常為10分鐘至20小時，較佳為30分鐘至10小時。
本發明的硬化物，係耐熱性、接著性優良、且耐龜裂性亦優異者。
本發明的硬化物，從能夠解決有關隨著光元件的高亮度化引起光元件固定材產生劣化之問題，可作為光元件固定材而適宜使用。例如，作為光學部件和成形體的原料、接著劑、塗覆劑、封裝材等而適宜使用。
本發明的硬化性組成物硬化而成之硬化物具有高接著力，能夠藉由例如下述測定接著力來確認。亦即，在矽晶片的鏡面塗布硬化性組成物，將塗布面放置在被接著物之上，壓黏且加熱處理而使其硬化。將其放置在已預先加熱至預定溫度(例如，23℃、100℃)之黏結強度試驗機(bond tester)的測定載物台上30秒鐘，從被接著物起算50μm的高度之位置，對接著面在水平方向(剪切方向)施加應力且測定試片與被接著物之接著力。
硬化物的接著力，在23℃及100℃以65N/2mm□以上為
佳，以80N/2mm□以上為較佳。
前述硬化物的耐龜裂性優良，能夠藉由例如下述測定。亦即，將本發明的硬化性組成物，使用二乙二醇一丁基醚乙酸酯以成為固體成分80%之方式稀釋，且以厚度成為約2μm的方式塗布在2mm四方形的矽晶片之鏡面，而且將塗布面載置在被接著物(鍍銀銅板)上且壓黏。隨後，在170℃加熱處理2小時使其硬化，使用數位顯微鏡計量從矽晶片擠出之樹脂部(圓角部(fillet part))的寬度，且針對圓角部為80nm~120nm且在矽晶片的4邊全部具有圓角者，使用電子顯微鏡(KEYENCE公司製)觀察圓角部且確認有無龜裂。
龜裂產生率以小於50%為佳，以小於25%為較佳。
3)硬化性組成物的使用方法
本發明之第三，係將本發明的硬化性組成物作為光元件用接著劑或光元件用封裝劑等的光元件固定材用組成物使用之方法。
作為光元件，可舉出LED、LD等的發光元件、受光元件、複合光元件、光積體電路等。
<光元件用接著劑>
本發明的硬化性組成物可作為光元件用接著劑而適宜使用。
作為將本發明的硬化性組成物作為光元件用接著劑使用之方法，可舉出將該組成物塗布在接著對象的材料(光元件及其基板等)之一方或雙方的接著面且壓黏之後，使其加熱硬化且使接著對象的材料之間堅固地接著之方法。
作為用以接著光元件之主要的基板材料，可舉出鹼石灰玻璃、耐熱性硬質玻璃等的玻璃類；陶瓷；鐵、銅、鋁、金、銀、鉑、鉻、鈦及該等金屬的合金、不鏽鋼(SUS302、SUS304、SUS304L、SUS309等)等的金屬類；聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、聚碸、聚醚醚酮、聚醚碸、聚苯硫(polyphenylene sulfide)、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯酸樹脂、降莰烯系樹脂、環烯烴樹脂、玻璃環氧樹脂等的合成樹脂等。
使其加熱硬化時的加熱溫度，亦取決於所使用的硬化性組成物等，通常為100~200℃。加熱時間通常為10分鐘至20小時，較佳為30分鐘至10小時。
<光元件用封裝劑>
本發明的硬化性組成物可作為光元件封裝體的封裝劑而適宜使用。
作為將本發明的硬化性組成物使用作為光元件用封裝劑之方法，可舉出例如將該組成物形成所需要的形狀而得到內部包含有光元件的成形體之後，藉由使該物加熱硬化來製造光元件封裝體之方法等。
作為將本發明的硬化性組成物形成所需要的形狀之方法，沒有特別限定，可採用通常的轉移成形法、澆鑄法等習知的鑄模法。
加熱硬化時之加熱溫度，雖然亦取決於所使用的硬化性組成物等，通常為100~200℃。加熱時間通常為10分
鐘至20小時，較佳為30分鐘至10小時。
所得到的光元件封裝體，由於使用本發明的硬化性組成物，所以即便在光元件使用白色、藍色發光LED等發光尖峰波長為短波長之400~490nm者，亦不容易因熱和光引起接著性低落者。
[實施例]
其次，藉由實施例及比較例更詳細地說明本發明，但是本發明係不限於下述的實施例。
(重量平均分子量測定)
在下述製造例所得到的矽烷化合物共聚物之重量平均分子量(Mw)，設作標準聚苯乙烯換算值，在以下的裝置及條件下測定。
裝置名：HLC-8220GPC、TOSOH公司製
管柱：將TSKgelGMHXL、TSKgelGMHXL、及TSKgel2000HXL依序連結而成者
溶劑：四氫呋喃
注入量：80μl
測定溫度：40℃
流速：1ml/分鐘
檢測器：差示折射計
(IR光譜的測定)
在製造例所得到的矽烷化合物共聚物之IR光譜，使用以下的裝置而測定。
傅立葉轉換(Fourier transformation)紅外線分光光度計
(Spectrum100、Perkinelmer公司製)
(製造例1)
在500ml的茄型燒瓶，添加苯基三甲氧基矽烷(東京化成工業公司製、以下相同29.45g(148.5mmol)、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製、製品名「KBM-803」、以下相同)0.29g(1.5mmol)、和丙酮120g及蒸餾水30g作為溶劑後，邊攪拌內容物邊添加磷酸(關東化學公司製、以下相同)0.15g(1.5mmol)作為觸媒，進一步在25℃繼續攪拌16小時。
反應結束後，在反應液添加乙酸乙酯100ml且使用飽和碳酸氫鈉水溶液進行中和。暫時靜置之後，分離取得有機層。其次，使用蒸餾水將有機層洗淨2次之後，使用無水硫酸鎂進行乾燥。將硫酸鎂過濾分開之後，使用蒸發器將濾液濃縮至50ml為止，將所得到的濃縮物滴入大量的正己烷中而使其沈澱，藉由傾析(decantation)將沈澱物分離。使所得到的沈澱物溶解在甲基乙基酮(MEK)而回收，使用蒸發器將溶劑減壓餾去。藉由將殘留物真空乾燥而得到矽烷化合物共聚物(A1)。
矽烷化合物共聚物(A1)的重量平均分子量(Mw)為900，分子量分布(Mw/Mn)為1.26。
矽烷化合物共聚物(A1)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：699cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：(因為源自3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的重複單元量少，所以無法檢測)。
(製造例2)
在實施例1，除了將苯基三甲氧基矽烷的使用量設為28.26g(142.5mmol)，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設
為1.47g(7.5mmol)以外，與製造例1同樣地進行而得到矽烷化合物共聚物(A2)。
矽烷化合物共聚物(A2)的重量平均分子量(Mw)為900，分子量分布(Mw/Mn)為1.21。
矽烷化合物共聚物(A2)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：699cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：(因為源自3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的重複單元量少，所以無法檢測)
(製造例3)
在實施例1，除了將苯基三甲氧基矽烷的使用量設為26.77g(135mmol)，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設為2.95g(15mmol)以外，與製造例1同樣地進行得到矽烷化合物共聚物(A3)。
矽烷化合物共聚物(A3)的重量平均分子量(Mw)為1,200、分子量分布(Mw/Mn)為1.36。
矽烷化合物共聚物(A3)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：698cm-1,740cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：(因為源自3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的重複單元量少，所以無法檢測)
(製造例4)
在實施例1，除了將苯基三甲氧基矽烷的使用量設作22.31g(112.5mmol)，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設作7.36g(37.5mmol)以外，與製造例1同樣地進行而得到矽烷化合物共聚物(A4)。
矽烷化合物共聚物(A4)的重量平均分子量(Mw)為2,700、分子量分布(Mw/Mn)為1.66。
將矽烷化合物共聚物(A4)的IR光譜數據顯示在以下。
Si-Ph：698cm-1,740cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：2567cm-1
(製造例5)
在製造例1，除了將苯基三甲氧基矽烷的使用量設為14.87g(75.0mmol)，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設為14.72g(75.0mmol)以外，與製造例1同樣地進行而得到矽烷化合物共聚物(A5)。
矽烷化合物共聚物(A5)的重量平均分子量(Mw)為1,700、分子量分布(Mw/Mn)為1.56。
矽烷化合物共聚物(A5)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：699cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：2567cm-1
(製造例6)
在製造例1，除了將苯基三甲氧基矽烷的使用量設為7.43g(37.5mmol)，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設為22.09g(112.5mmol)以外，與製造例1同樣地進行而得到矽烷化合物共聚物(A6)。
矽烷化合物共聚物(A6)的重量平均分子量(Mw)為1,100、分子量分布(Mw/Mn)為1.90。
又，矽烷化合物共聚物(A6)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：699cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,S-H：2567cm-1
(製造例7)
在製造例1，除了不使用苯基三甲氧基矽烷，將3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷的使用量設為29.45g(150mmol)以外，與製造例1同樣地進行而得到矽烷化合物聚合物(A7)。
矽烷化合物聚合物(A7)的重量平均分子量(Mw)為1,800、分子量分布(Mw/Mn)為1.58。
矽烷化合物共聚物(A7)的IR光譜數據顯示如下。
Si-O：1132cm-1,S-H：2567cm-1
(製造例8)
在300ml的茄型燒瓶，添加苯基三甲氧基矽烷(東京化成工業公司製、以下相同20.2g(102mmol)、2-氰乙基三甲氧基矽烷(AZMAX公司製、以下相同)3.15g(18mmol)、和丙酮96ml及蒸餾水24ml作為溶劑後，邊攪拌內容物邊添加磷酸(關東化學公司製、以下相同)0.15g(1.5mmol)作為觸媒，進一步在25℃繼續攪拌16小時。
反應結束後，使用蒸發器將反應液濃縮至50ml為止，在濃縮物添加乙酸乙酯100ml且使用飽和碳酸氫鈉水溶液進行中和。暫時靜置之後，分離取得有機層。其次，使用蒸餾水將有機層洗淨2次之後，使用無水硫酸鎂進行乾燥。將硫酸鎂過濾分開之後，使用蒸發器將濾液濃縮至50ml為止，將所得到的濃縮物滴入大量的正己烷中而使其沈澱，藉由傾析(decantation)將沈澱物分離。使所得到的沈澱物溶解在甲基乙基酮(MEK)而回收，使用蒸發器將溶劑減壓餾去。藉由將殘留物真空乾燥而得到13.5g矽烷化合物共聚物(A8)。
矽烷化合物共聚物(A8)的重量平均分子量(Mw)為1,900、分子量分布(Mw/Mn)為1.37。
矽烷化合物共聚物(A8)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：698cm-1,740cm-1,Si-O：1132cm-1,-CN：2259cm-1
(製造例9)
在300ml的茄型燒瓶，添加苯基三甲氧基矽烷20.2g(102mmol)、3-乙醯氧基丙基三甲氧基矽烷(AZMAX公司製)4.0g(18mmol)、和甲苯60ml及蒸餾水30ml作為溶劑後，邊攪拌內容物邊添加磷酸0.15g(1.5mmol)作為觸媒，進一步在25℃繼續攪拌16小時。
反應結束後，在反應液添加乙酸乙酯100ml且使用飽和碳酸氫鈉水溶液進行中和。暫時靜置之後，分離取得有機層。其次，使用蒸餾水將有機層洗淨2次之後，使用無水硫酸鎂進行乾燥。將硫酸鎂過濾分開之後，使用蒸發器將濾液濃縮至50ml為止，將所得到的濃縮物滴入大量的正己烷中而使其沈澱，藉由傾析將沈澱物分離。使所得到的沈澱物溶解在甲基乙基酮(MEK)而回收，使用蒸發器將溶劑減壓餾去。藉由將殘留物真空乾燥而而得到14.7g矽烷化合物共聚物(A9)。
矽烷化合物共聚物(A9)的重量平均分子量(Mw)為2,700、分子量分布(Mw/Mn)為1.51。
又，矽烷化合物共聚物(A9)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：699cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,-CO：1738cm-1
(製造例10)
在300ml的茄型燒瓶，添加苯基三甲氧基矽烷20.2g(102mmol)、3-氯丙基三甲氧基矽烷(東京化成工業公司製)3.58g(18mmol)、和甲苯60ml及蒸餾水30ml作為溶劑後，邊攪拌內容物邊添加磷酸0.15g(1.5mmol)作為觸媒，進一步在25℃繼續攪拌16小時。
反應結束後，將反應混合物使用飽和碳酸氫鈉水溶液中和。在此添加乙酸乙酯100ml且攪拌、暫時靜置之後，分離取得有機層。其次，使用蒸餾水將有機層洗淨2次之後，使用無水硫酸鎂進行乾燥。將硫酸鎂過濾分開之後，將濾液滴入大量的正己烷中而使其沈澱，藉由傾析將沈澱物分離。使所得到的沈澱物溶解在甲基乙基酮(MEK)而回收，使用蒸發器將溶劑減壓餾去。藉由將殘留物真空乾燥而而得到13.6g矽烷化合物共聚物(A10)。
矽烷化合物共聚物(A10)的重量平均分子量(Mw)為3,000、分子量分布(Mw/Mn)為1.64。
又，矽烷化合物共聚物(A10)的IR光譜數據顯示如下。
Si-Ph：700cm-1,741cm-1,Si-O：1132cm-1,-C1：648cm-1
(實施例1)
在製造例1所得到的矽烷化合物共聚物(A1)100份(質量份、以下相同)，添加1,3,5-N-參[3-(三甲氧矽烷基)丙基]三聚異氰酸酯(信越化學工業公司製、製品名「KBM-9659」、以下稱為「矽烷偶合劑(B1)」)1.0份作為(B)成分，藉由將全內容物充分地混合且脫泡而得到硬化性組成物1。
(實施例2)
在製造例1所得到的矽烷化合物共聚物(A1)100份(質量份、以下相同)，添加矽烷偶合劑(B1)10.0份作為(B)成分、及3-(三甲氧矽烷基)丙基琥珀酸酐(信越化學工業公司製、製品名「X-12-967C」、以下稱為「矽烷偶合劑(C1)」)1.0份作為(C)成分，藉由將全內容物充分地混合且脫泡而得到硬化性組成物
2。
(實施例3~21、比較例1~6)
以在第1表所顯示的比例使用(A)成分、(B)成分、(C)成分，與實施例1或2同樣地進行而得到實施例3~21的硬化性組成物2~21、比較例1~6的硬化性組成物1r~6r。
針對在實施例1~21及比較例1~6所得到的硬化性組成物1~21、1r~6r之硬化物，如下述進行而測定接著力及龜裂產生率，來確認接著性且評定耐龜裂性。將測定結果及評價顯示在下表1。
(接著力試驗)
在2mm四方形的矽晶片之鏡面，將在實施例1~21及比較例1~6所得到的硬化性組成物1~21、1r~6r，各自以成為厚度約2μm的方式塗布，而且使塗布面載置且壓黏在被接著物(鍍銀銅板)之上。隨後，在170℃加熱處理2小時使其硬化而得到附有試片的被接著物。將該附有試片的被接著物放置在已預先加熱至預定溫度(23℃、100℃)之黏結強度試驗機(Series 4000、Dage公司製)的測定載物台上30秒鐘，從被接著物起算50μm的高度之位置，以速度200μm/s對接著面在水平方法(剪切方向)施加應力，來測定在23℃及100℃之試片與被接著物之接著力(N/2mm□)。
(龜裂產生率)
將在實施例1~21及比較例1~6所得到的硬化性組成物1~21、1r~6r，使用二乙二醇一丁基醚乙酸酯稀釋以成為固體成分為80%，且以各自厚度成為約2μm的方式塗布在2mm四
方形的矽晶片之鏡面，而且將塗布面載置在被接著物(鍍銀銅板)上且壓黏。隨後，在170℃加熱處理2小時使其硬化，來得到附有試片的被接著物。使用數位顯微鏡(VHX-1000、KEYENCE製)計量從矽晶片擠出之樹脂部(圓角部(fillet part))的寬度。將圓角部為80nm~120nm且在矽晶片的4邊全部具有圓角者設作評價試樣，而且各自15個選定。
使用電子顯微鏡(KEYENCE公司製)觀察所選定的試樣之圓角部且計算具有龜裂的試樣之數目，將龜裂產生率為0%以上、小於25%評定為「A」，將25%以上、小於50%評定為「B」，將50%以上至100%評定為「C」。
從表1可知，在實施例1~21所得到之硬化性組成物的硬化物，不僅接著力優良且耐龜裂性亦優良。
另一方面，使用A7~A10代替(A)成分之比較例1~6，所得到之硬化性組成物的硬化物係在高溫時的接著力低且耐龜裂性亦差。
Claims (20)
- 一種硬化性組成物，含有下述的(A)成分及(B)成分，(A)成分與(B)成分的質量比[(A)成分：(B)成分]=100：0.1~100：70的比例，(A)成分：以下述式(a-1)表示之矽烷化合物共聚物(CHR1X0-D-SiO3/2)m(R2SiO3/2)n(CHR1X0-D-SiZ1O2/2)o(R2SiZ2O2/2)p(CHR1X0-D-SiZ1 2O1/2)q(R2SiZ2 2O1/2)r‧‧‧(a-1)[式中，R1表示氫原子或碳數1~6的烷基，X0表示含硫原子的官能基，D表示單鍵或是未取代或具有取代基之碳數1~20之二價烴基，R2表示具有未取代或是取代基(但不包括含硫原子的官能基)之碳數1~20的烷基或是未取代或具有取代基之苯基，Z1表示羥基或碳數1~10的烷氧基，Z2表示羥基或碳數1~10的烷氧基或鹵素原子，m表示正整數，n、o、p、q、r各自獨立表示0或正整數，但是，(m+o+q)與(n+p+r)之比例[(m+o+q)：(n+p+r)]為0.3：99.7~80：20]，(B)成分：在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物，其中前述(A)成分的矽烷化合物共聚物之重量平均分子量為400~30,000。
- 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物，其中前述(B)成分係選自下述式(b-1)~(b-4)表示的矽烷偶合劑之至少1種
- 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物，更包含(C)成分，該(C)成分與前述(A)成分的質量比[(A)成分：(C)成分]為100：0.01~100：30的比例，(C)成分：具有酸酐構造之矽烷偶合劑。
- 如申請專利範圍第4項所述之硬化性組成物，其中前述(C)成分為3-三(C1~6烷氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐。
- 一種硬化性組成物，含有下述的(A’)成分及(B)成分，(A’)成分與(B)成分的質量比[(A’)成分：(B)成分]=100： 0.1~100：70的比例，(A’)成分：將含有式(1)表示之矽烷化合物(1)之至少一種及式(2)表示之矽烷化合物(2)的至少一種之矽烷化合物，以矽烷化合物(1)與矽烷化合物(2)的莫耳比[矽烷化合物(1)]：[矽烷化合物(2)]=0.3：99.7~80：20的比例的矽烷化合物的混合物縮合而得的矽烷化合物共聚物，式(1)：R1-CH(X0)-D-Si(OR3)3[式中，R1表示氫原子或碳數1~6的烷基，X0表示含硫原子的官能基，D表示單鍵、或未取代或具有取代基之碳數1~20的二價烴基，R3表示碳數1~10的烷基]式(2)：R2Si(OR4)v(X1)3-v[式中，R2表示未取代或具有取代基(但是不包括含硫原子的官能基)的碳數1~20的烷基、或未取代或具有取代基的苯基，R4表示碳數1~10的烷基，X1表示鹵素原子，v表示0~3的整數](B)成分：在分子內具有氮原子的矽烷偶合劑。
- 如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物，其中前述(A’)成分的矽烷化合物共聚物之重量平均分子量為400~30,000。
- 如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物，其中前述(B)成分係選自下述式(b-1)~(b-4)表示的矽烷偶合劑之至少1種
- 如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物，更包括(C)成分，該(C)成分與前述(A’)成分的質量比[(A’)成分：(C)成分]為100：0.01~100：30之比例，(C)成分：具有酸酐構造之矽烷偶合劑。
- 如申請專利範圍第9項所述之硬化性組成物，其中前述(C)成分為3-三(C1~6烷氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐。
- 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成物。
- 如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物，其係光元件固定材用組成物。
- 一種硬化物，其係使如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物硬化而成。
- 一種硬化物，其係使如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物硬化而成。
- 如申請專利範圍第13項所述之硬化物，其係光元件固定材用組成物。
- 如申請專利範圍第14項所述之硬化物，其係光元件固定材用組成物。
- 一種將如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物作為光元件固定材用接著劑使用之方法。
- 一種將如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物作為光元件固定材用封裝劑使用之方法。
- 一種將如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物作為光元件固定材用接著劑使用之方法。
- 一種將如申請專利範圍第6項所述之硬化性組成物作為光元件固定材用封裝劑使用之方法。
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