TW202028313A - 有機矽化合物、有機矽化合物的製造方法、熱硬化性樹脂組成物、成形體、及光半導體裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可獲得即便於高溫環境下亦難以產生裂紋的成形體的有機矽化合物及熱硬化性樹脂組成物、以及使用此種熱硬化性樹脂組成物獲得的成形體及光半導體裝置。本發明為一種有機矽化合物,包含下述式(i)所表示的結構單元(i)、以及下述式(ii)所表示的結構單元(ii),並且於分子鏈的兩末端分別存在乙烯基或氫矽基,所述有機矽化合物中,重量平均分子量為1,000以上且20,000以下,所述結構單元(i)的聚合度為1以上且5以下,所述結構單元(ii)的聚合度為4以上且200以下。式(i)中,R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基。式(ii)中,R2
分別獨立地為碳數1~8的烴基。
Description
本發明是有關於一種有機矽化合物、有機矽化合物的製造方法、熱硬化性樹脂組成物、成形體、及光半導體裝置。
包括發光二極體(Light Emitting Diode,LED)等光半導體元件的光半導體裝置於各種照明裝置、電光佈告板、信號機、液晶顯示裝置的背光(backlight)、LED顯示器等中得到實用化。於該些光半導體裝置中,通常光半導體元件是由透明的密封材料密封。近年來,於光半導體產業中,高輸出化以及封裝體的小型化及薄型化等要求進展,存在每單位體積的熱密度增加的傾向。因此,對於光半導體元件的密封材料,除了要求透光性或光折射性等以外,尤其還要求耐熱性。
作為光半導體元件的密封材料之一,廣泛使用矽酮樹脂。於專利文獻1中,提出有:具有雙層(double decker)型的矽倍半氧烷結構與交聯性官能基的交聯性矽化合物。雙層型的矽倍半氧烷由於結構受到控制,因此視為耐熱性高。於所述專利文獻1中,亦記載有:使用所述交聯性矽化合物獲得的矽酮膜的耐熱性優異。具體而言,於專利文獻1中,在實施例中評價為所獲得的矽酮膜(交聯膜)即便於加熱下亦難以產生熱分解所致的質量減少,熱穩定性優異。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-116464號公報
[發明所欲解決之課題]
於光半導體元件的密封材料中,關於耐熱性,除了要求難以產生熱分解以外,還要求即便於高溫下亦難以產生裂紋。於使用所述專利文獻1的交聯性化合物的情況下,或許由於交聯過於緊密而應力緩和能力降低,並且熱劣化容易自緊密形成的交聯部位進行,因此,於200℃般的高溫環境下容易產生裂紋。
本發明是基於以上般的情況而成,其目的在於提供一種可獲得即便於高溫環境下亦難以產生裂紋的成形體的有機矽化合物及熱硬化性樹脂組成物、以及使用此種熱硬化性樹脂組成物獲得的成形體及光半導體裝置。
[解決課題之手段]
為了解決所述課題而成的發明為一種有機矽化合物(α),包含下述式(i)所表示的結構單元(i)、以及下述式(ii)所表示的結構單元(ii),並且於分子鏈的兩末端分別存在乙烯基或氫矽基(hydrosilyl group),所述有機矽化合物中,重量平均分子量為1,000以上且20,000以下,所述結構單元(i)的聚合度為1以上且5以下,所述結構單元(ii)的聚合度為4以上且200以下。
(式(i)中,R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基;
式(ii)中,R2
分別獨立地為碳數1~8的烴基)
為了解決所述課題而成的另一發明為一種有機矽化合物(β),其是由下述式(1)表示。
(式(1)中,R0
分別獨立地為乙烯基或氫原子;R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基;R2
分別獨立地為碳數1~8的烴基;m為滿足1~5的平均值;n為滿足2~50的平均值)
該有機矽化合物(α)及有機矽化合物(β)中,所述R2
較佳為烷基。
為了解決所述課題而成的進而另一發明為一種該有機矽化合物(α)或有機矽化合物(β)的製造方法,包括:使下述式(2-1)所表示的化合物與下述式(2-2)所表示的化合物以及下述式(2-3)所表示的化合物於酸觸媒的存在下進行平衡聚合的步驟。
(式(2-1)中,R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基;
式(2-2)中,Ra 2
分別獨立地為碳數1~8的烴基;p為3~8的整數;
式(2-3)中,R0
分別獨立地為乙烯基或氫原子;Rb 2
分別獨立地為碳數1~8的烴基;q為滿足0~50的平均值)
為了解決所述課題而成的進而另一發明為一種熱硬化性樹脂組成物,含有:(A)該有機矽化合物(α)或有機矽化合物(β)、(B)所述有機矽化合物(α)及有機矽化合物(β)以外的具有多個交聯性基的有機矽化合物、以及(C)觸媒,並且所述(B)有機矽化合物至少包含能夠與(A)有機矽化合物交聯的化合物。
該熱硬化性樹脂組成物中,所述(A)有機矽化合物的含量較佳為1質量%以上且90質量%以下。
所述(B)有機矽化合物較佳為包含下述式(3)所表示的化合物。
(式(3)中,R3
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基;X分別獨立地為下述式(X1)、式(X2)或式(X3)所表示的基;當將式(3)所表示的化合物每1分子的式(X1)所表示的基的平均數設為x1
、將式(X2)所表示的基的平均數設為x2
、將式(X3)所表示的基的平均數設為x3
時,滿足x1
+2x2
+x3
=4r、0<x1
<4r、0≦x2
<2r、且0<x3
<4r;r為滿足1~100的平均值)
(式(X1)、式(X2)及式(X3)中,*表示鍵結部位;
式(X2)中,R4
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;s為滿足2~20的平均值;
式(X3)中,R5
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;R6
為碳數2~5的烯基;R7
為碳數與R6
相同的烷二基;t為滿足2~20的平均值)
所述(B)有機矽化合物較佳為包含下述式(5)所表示的化合物。
(式(5)中,R10
及R11
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或碳數6~12的芳香族烴基;R12
為碳數2~5的烯基;R13
為碳數2~5的烯基或氫原子;v為滿足1~50的平均值)
所述(B)有機矽化合物較佳為包含下述式(6)所表示的化合物。
[化8]
(式(6)中,R14
及R15
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或碳數6~12的芳香族烴基;R16
分別獨立地為碳數2~5的烯基;R17
為碳數2~5的烷二基;j為滿足1~5的平均值;k為滿足1~50的平均值)
該熱硬化性樹脂組成物較佳為進而含有(D)密接性賦予劑,所述(D)密接性賦予劑包含下述式(7)所表示的化合物。
(式(7)中,R18
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基;Z分別獨立地為下述式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)或式(Z41)所表示的基;當將式(7)所表示的化合物每1分子的式(Z1)所表示的基的平均數設為z1
、將式(Z2)所表示的基的平均數設為z2
、將式(Z31)、式(Z32)或式(Z33)所表示的基的平均數設為z3
、將式(Z41)所表示的基的平均數設為z4
時,滿足z1
+2z2
+z3
+z4
=4w、0.5w≦z1
≦3w、0.5w≦2z2
≦2w、0.1w≦z3
≦2w、且0≦z4
≦w;w為滿足1~100的平均值)
(式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)及式(Z41)中,*表示鍵結部位;
式(Z2)中,R19
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;i為滿足1~20的平均值;
式(Z41)中,R20
分別獨立地為甲基、乙基、丁基或異丙基)
該熱硬化性樹脂組成物較佳為進而包含(E)螢光體或白色顏料。
為了解決所述課題而成的進而另一發明為一種成形體,其是使該熱硬化性樹脂組成物硬化而成。
為了解決所述課題而成的進而另一發明為一種光半導體裝置,包括:光半導體元件、以及對所述光半導體元件進行密封的所述成形體。
[發明的效果]
根據本發明,可提供一種可獲得即便於高溫環境下亦難以產生裂紋的成形體的有機矽化合物及熱硬化性樹脂組成物、以及使用此種熱硬化性樹脂組成物獲得的成形體及光半導體裝置。
以下,對本發明的一實施形態的有機矽化合物、有機矽化合物的製造方法、熱硬化性樹脂組成物、成形體、及光半導體裝置進行說明。
<有機矽化合物(α)>
本發明的一實施形態的有機矽化合物(α)包含結構單元(i)及結構單元(ii)。另外,於該有機矽化合物(α)的分子鏈的兩末端分別存在乙烯基或氫矽基。
(結構單元(i))
結構單元(i)是由下述式(i)表示。
式(i)中,R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基。
作為R1
所表示的烴基,可列舉:脂肪族鏈狀烴基、脂環式烴基、及芳香族烴基。作為脂肪族鏈狀烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基等烷基,乙烯基、丙烯基等烯基,乙炔基、丙炔基等炔基等。作為脂環式烴基,例如可列舉:環丙基、環丁基、環己基、環己烯基等。作為芳香族烴基,可列舉:苯基、甲苯基等。
作為R1
,較佳為脂肪族鏈狀烴基及芳香族烴基,更佳為芳香族烴基。脂肪族鏈狀烴基中,更佳為烷基,進而佳為甲基。芳香族烴基中,更佳為苯基。
該有機矽化合物(α)中的結構單元(i)、即雙層型的矽倍半氧烷結構單元的聚合度的下限為1,較佳為1.4,亦存在更佳為2的情況。另外,該聚合度的上限為5,亦存在較佳為4或3的情況。再者,所謂聚合度,是指一分子中所含的該結構單元的平均的數量。
(結構單元(ii))
結構單元(ii)是由下述式(ii)表示。
式(ii)中,R2
分別獨立地為碳數1~8的烴基。
R2
所表示的烴基與作為R1
所表示的烴基而例示者相同。R2
的碳數的上限較佳為5,更佳為3。作為R2
,較佳為脂肪族鏈狀烴基,更佳為烷基,進而佳為甲基。於R2
為烷基的情況下,結構單元(ii)並不包含交聯性的基,硬化時的交聯密度適度。藉此,所獲得的成形體中的應力緩和能力提高等,藉此,高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
該有機矽化合物(α)中的結構單元(ii)、即矽氧烷結構單元的聚合度的下限為4,較佳為8,更佳為20,進而佳為40。另外,該聚合度的上限為200,較佳為150,更佳為100。
該有機矽化合物(α)中,較佳為形成多個結構單元(ii)連結而成的聚矽氧烷鏈。該有機矽化合物亦可於一分子中具有一個或多個所述聚矽氧烷鏈。所述聚矽氧烷鏈中的結構單元(ii)的聚合度例如為2以上且50以下。該聚合度的下限較佳為3,亦存在更佳為5、進而佳為9的情況。另一方面,該聚合度的上限較佳為40,更佳為30。即,所述聚矽氧烷鏈例如可由平均為2以上且50以下的結構單元(ii)形成。
該有機矽化合物(α)通常具有直鏈狀的分子鏈結構。該有機矽化合物(α)中,於該分子鏈的兩末端分別存在乙烯基或氫矽基。所謂氫矽基,是指矽原子與氫原子鍵結而成的基(-Si-H)。即,氫矽基並不限定於三氫矽基(-SiH3
),亦包含三氫矽基所具有的一個或兩個氫原子經取代基(例如,烷基等烴基)取代而成者。作為所述氫矽基,可列舉-SiR2 2
H所表示的基。-SiR2 2
H中的R2
的定義及適宜的形態與式(ii)中的R2
相同。另外,分子鏈的兩末端的氫矽基亦可與結構單元(i)及結構單元(ii)的一部分重覆。
該有機矽化合物(α)中的結構單元(i)及結構單元(ii)等結構單元的配置並無特別限定。另外,結構單元(i)及結構單元(ii)的方向亦無限定。該有機矽化合物(α)亦可為如下結構:於由一個或多個結構單元(i)及一個或多個結構單元(ii)形成的聚合物鏈的兩末端,分別鍵結氫原子、乙烯基、或-SiR0
R2 2
所表示的基而成的結構。-SiR0
R2 2
中的R0
為氫原子或乙烯基,R2
的定義及適宜的形態與式(ii)中的R2
相同。於由結構單元(i)及結構單元(ii)構成的聚合物鏈的最末端的原子為矽原子的情況下,通常,氫原子或乙烯基鍵結於所述最末端的矽原子。於氫原子鍵結於矽原子的情況下,形成氫矽基。另一方面,於所述聚合物鏈的最末端的原子為氧原子的情況下,通常-SiR0
R2 2
所表示的基鍵結於所述最末端的氧原子。另外,位於所述聚合物鏈的兩末端的結構單元較佳為結構單元(ii)。
作為該有機矽化合物(α)的適宜形態,可列舉:於包含一個結構單元(i)、及多個結構單元(ii)連結而成的聚矽氧烷鏈的重覆的聚合物鏈的兩末端,分別鍵結氫原子、乙烯基、或-SiR0
R2 2
所表示的基而成的聚合物。更具體而言,該有機矽化合物(α)較佳為具有作為後述的有機矽化合物(β)而示出般的各結構單元的重覆結構。
該有機矽化合物(α)亦可進而具有結構單元(i)及結構單元(ii)以外的其他結構單元。其中,其他結構單元較佳為並不包含乙烯基或其他交聯性基。再者,所謂交聯性基,是指能夠進行交聯反應的基,可列舉:乙烯基、氫矽基等。該有機矽化合物(α)更佳為僅於兩末端具有交聯性基的結構。作為該有機矽化合物(α)所具有的交聯性基的數量(平均數),較佳為5以下,更佳為3以下,特佳為2。另外,所述其他結構單元於該有機矽化合物(α)的所有結構單元中所佔的含有比例較佳為10莫耳%以下,更佳為1莫耳%以下。
該有機矽化合物(α)的重量平均分子量的下限為1,000,較佳為2,000,更佳為5,000,進而佳為6,000。另外,該重量平均分子量的上限為20,000,較佳為15,000,更佳為12,000。藉由該有機矽化合物(α)的重量平均分子量為所述範圍內,所獲得的成形體中的交聯密度適度,應力緩和能力提高等,藉此,高溫環境下的耐裂紋性提高。另外,藉由重量平均分子量為所述上限以下,成為黏性適度的液狀,可適宜地用於密封材料用途等中。
作為該有機矽化合物(α)的25℃下的黏度的下限,較佳為0.1 Pa·s,亦存在更佳為1 Pa·s或10 Pa·s的情況。另一方面,作為該黏度的上限,較佳為1,000 Pa·s,亦存在更佳為100 Pa·s或10 Pa·s的情況。於該有機矽化合物(α)具有此種黏度的情況下,具有適度的流動性,作為半導體等的密封材料而更有用。再者,有機矽化合物(α)的黏度可藉由重量平均分子量、或各結構單元的聚合度等來調整。
該有機矽化合物(α)藉由包含規定聚合度的結構單元(i)及結構單元(ii)、且於兩末端具有乙烯基或氫矽基、進而重量平均分子量為規定範圍,可獲得高溫環境下的耐裂紋性優異的成形體。另外,該獲得的成形體的透光性及光折射率亦充分高。
<有機矽化合物(β)>
本發明的一實施形態的有機矽化合物(β)是由下述式(1)表示。
式(1)中,R0
分別獨立地為乙烯基或氫原子。R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基。R2
分別獨立地為碳數1~8的烴基。m為滿足1~5的平均值。n為滿足2~50的平均值。
式(1)中的R1
及R2
所表示的烴基的具體例及適宜例與有機矽化合物(α)中的結構單元(i)及結構單元(ii)中的R1
及R2
所表示的烴基相同。
所述m的下限為1,較佳為1.4,亦存在更佳為2的情況。另外,該m的上限為5,亦存在較佳為4或3的情況。
所述n的下限為2,較佳為3,亦存在更佳為5、進而佳為9的情況。另外,該n的上限為50,較佳為40,更佳為30。
m可謂是表示有機矽化合物(β)中的所述結構單元(i)的聚合度。n可謂是表示所述結構單元(ii)連續而成的聚矽氧烷鏈中的所述結構單元(ii)的平均的數量(聚矽氧烷鏈的聚合度)。另外,實質上,mn+n+1可謂是與有機矽化合物中的結構單元(ii)的聚合度相等。
關於所述式(1)所表示的有機矽化合物(β)的具體結構,於將結構單元(i)設為X、將結構單元(ii)設為Y、且設為m=2、n=5的情況下,為如下所述。其中,m及n分別為平均值,因此,即便於一分子中,Y(結構單元(ii))連續排列的數量、即聚矽氧烷鏈中的結構單元(ii)的平均的數量亦可不同。
該有機矽化合物(β)的重量平均分子量及黏度並無特別限定,該些的適宜範圍與所述有機矽化合物(α)的範圍相同。
該有機矽化合物(β)藉由具有所述結構,可獲得高溫環境下的耐裂紋性優異的成形體。另外,該獲得的成形體的透光性及光折射率亦充分高。
<有機矽化合物的製造方法>
該有機矽化合物(α)及有機矽化合物(β)的製造方法並無特別限定,例如可利用下述方法適宜地製造。即,本發明的一實施形態的有機矽化合物的製造方法包括:使下述式(2-1)所表示的化合物與下述式(2-2)所表示的化合物以及下述式(2-3)所表示的化合物於酸觸媒的存在下進行平衡聚合的步驟。
式(2-1)中,R1
分別獨立地為碳數1~8的烴基。
式(2-2)中,Ra 2
分別獨立地為碳數1~8的烴基。p為3~8的整數。
式(2-3)中,R0
分別獨立地為乙烯基或氫原子。Rb 2
分別獨立地為碳數1~8的烴基。q為滿足0~50的平均值。
所述式(2-1)中的R1
的具體例及適宜例與所述式(i)及式(1)中的R1
相同。所述式(2-2)中的Ra 2
及式(2-3)中Rb 2
的具體例及適宜例與所述式(ii)及式(1)中的R2
相同。所述p較佳為3~6的整數,更佳為4。所述q較佳為0~10,更佳為0~4,進而佳為0。再者,所述(1)中的n依存於p及q的值、即所述式(2-2)所表示的化合物及所述式(2-3)所表示的化合物的結構等。
所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物分別可各使用一種,亦可各使用兩種以上。所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物的使用比率可根據作為目標物的有機矽化合物中的各結構單元的聚合度等來適宜設定。
所述步驟中,通常藉由所述式(2-1)所表示的化合物與所述式(2-2)所表示的化合物的平衡化反應而產生聚合,所述式(2-3)所表示的化合物是作為所謂的末端封端劑而發揮功能。
作為所述步驟中所使用的酸觸媒,可列舉:鹽酸、硫酸、氟硫酸、三氟甲磺酸、活性白土、磺酸系離子交換樹脂等作為酸觸媒的陽離子交換樹脂等。該些中,較佳為三氟甲磺酸、活性白土、及陽離子交換樹脂。
所述步驟較佳為使用溶媒來進行。作為溶媒,若為溶解所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物且不與酸觸媒反應的溶媒,則並無特別限定。作為此種溶媒,例如可列舉:己烷、庚烷等脂肪族烴系溶媒,苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶媒;二乙醚、四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)、二噁烷、環戊基甲醚等醚系溶媒;二氯甲烷、四氯化碳等鹵化烴系溶媒等。溶媒可為單一溶媒,亦可為混合溶媒。
所述步驟中的反應溫度並無特別限定,例如可設為30℃~200℃之間。另外,反應時間例如亦可設為1小時~72小時之間。反應後,可視需要利用先前公知的方法進行分離精製,並分離目標有機矽化合物。
<熱硬化性樹脂組成物>
本發明的一實施形態的熱硬化性樹脂組成物含有:(A)有機矽化合物(α)或有機矽化合物(β)(以下,亦稱為「(A)有機矽化合物」)、(B)所述(A)有機矽化合物以外的具有多個交聯性基的有機矽化合物(以下,亦稱為「(B)有機矽化合物」)、以及(C)觸媒。(B)有機矽化合物至少包含能夠與(A)有機矽化合物交聯的化合物。該熱硬化性樹脂組成物由於含有(A)有機矽化合物,因此硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性優異。另外,該獲得的成形體的透光性及光折射率亦充分高。該熱硬化性樹脂組成物亦可進而含有其他成分。以下,對構成該熱硬化性樹脂組成物的各成分進行詳細說明。
((A)有機矽化合物)
(A)有機矽化合物為所述有機矽化合物(α)或有機矽化合物(β)。(A)有機矽化合物可為一種或兩種以上的混合物。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(A)有機矽化合物的含量的下限,較佳為1質量%,更佳為5質量%,亦存在進而佳為10質量%、20質量%、30質量%或40質量%的情況。另一方面,作為該含量的上限,較佳為90質量%,更佳為70質量%,亦存在進而佳為50質量%、30質量%或15質量%的情況。例如,於(A)有機矽化合物為於兩末端存在氫矽基的形態時,藉由相對減小(A)有機矽化合物的含量並增大(B)有機矽化合物的含量,存在所獲得的成形體的耐裂紋性提高的傾向。
另外,(A)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(A)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
((B)有機矽化合物)
(B)有機矽化合物為具有多個交聯性基的有機矽化合物(將(A)有機矽化合物除外)。作為交聯性基,可列舉:乙烯基等烯基、乙炔基等炔基、氫矽基等,較佳為乙烯基及氫矽基。(B)有機矽化合物可為一種或兩種以上的混合物。(B)有機矽化合物包含能夠與(A)有機矽化合物交聯的至少一種。於為在(A)有機矽化合物的兩末端存在乙烯基的形態時,包含氫矽基作為交聯性基的化合物可藉由矽氫化(hydrosilylation)反應而與(A)有機矽化合物交聯。於為在(A)有機矽化合物的兩末端存在氫矽基的形態時,包含乙烯基作為交聯性基的化合物可藉由矽氫化反應而與(A)有機矽化合物交聯。作為(B)有機矽化合物中具有氫矽基的化合物,可列舉後述的(B1)有機矽化合物、(B2)有機矽化合物等。作為(B)有機矽化合物中具有乙烯基的有機矽化合物,可列舉後述的(B1)有機矽化合物、(B3)有機矽化合物、(B4)有機矽化合物等。
於該熱硬化性樹脂組成物中,(A)有機矽化合物與(B)有機矽化合物的至少一種於(C)觸媒下進行交聯反應,從而獲得硬化物。再者,(B)有機矽化合物彼此間亦可產生交聯反應。以下,對作為(B)有機矽化合物而適宜的(B1)有機矽化合物~(B4)有機矽化合物進行說明。即,(B)有機矽化合物較佳為包含(B1)有機矽化合物~(B4)有機矽化合物中的一種或兩種以上。
((B1)有機矽化合物)
(B1)有機矽化合物為具有氫矽基、乙烯基及矽倍半氧烷結構的有機矽化合物。(B1)有機矽化合物由於具有矽倍半氧烷結構,因此可進一步提高所獲得的成形體的耐熱性。作為(B1)有機矽化合物,可列舉下述式(3)所表示的化合物。
式(3)中,R3
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基。X分別獨立地為下述式(X1)、式(X2)或式(X3)所表示的基。當將式(3)所表示的化合物每1分子的式(X1)所表示的基的平均數設為x1
、將式(X2)所表示的基的平均數設為x2
、將式(X3)所表示的基的平均數設為x3
時,滿足x1
+2x2
+x3
=4r、0<x1
<4r、0≦x2
<2r、且0<x3
<4r。r為滿足1~100的平均值。
作為所述R3
,較佳為烷基,更佳為甲基。
所述x1
較佳為超過r,更佳為超過2r。另外,所述x1
較佳為小於3r。所述x2
較佳為r以下。所述x3
較佳為超過r。另外,所述x3
較佳為小於3r,更佳為小於2r。亦較佳為滿足x1
>x3
。作為一形態,x2
亦可為0。此時,r為1。
式(X1)、式(X2)及式(X3)中,*表示鍵結部位。
式(X2)中,R4
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基。s為滿足2~20的平均值。
式(X3)中,R5
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基。R6
為碳數2~5的烯基。R7
為碳數與R6
相同的烷二基。t為滿足2~20的平均值。
作為所述R5
,較佳為烷基,更佳為甲基。作為所述R6
及R7
的碳數,較佳為2。作為所述t的上限,較佳為10,更佳為5,進而佳為3。
所述式(3)所表示的化合物例如可利用國際公開第2011/145638號中記載的方法來合成。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(B1)有機矽化合物的含量的下限,較佳為10質量%,更佳為30質量%,進而佳為40質量%,亦存在進而更佳為50質量%或65質量%的情況。另一方面,作為該含量的上限,較佳為90質量%,更佳為80質量%,亦存在進而佳為70質量%或65質量%的情況。另外,(B1)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(B1)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
((B2)有機矽化合物)
(B2)有機矽化合物為下述式(4)所表示的化合物。
式(4)中,R8
及R9
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或碳數6~12的芳香族烴基。u為滿足1~50的平均值。
作為所述R8
,較佳為烷基,更佳為甲基。
作為所述R9
,較佳為烷基及芳香族烴基,更佳為甲基及苯基。作為所述u的上限,較佳為30,更佳為15。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(B2)有機矽化合物的含量的下限,較佳為0.5質量%,更佳為1質量%。另一方面,作為該含量的上限,較佳為20質量%,更佳為10質量%,進而佳為5質量%。另外,(B2)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(B2)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
((B3)有機矽化合物)
(B3)有機矽化合物為下述式(5)所表示的化合物。
式(5)中,R10
及R11
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或碳數6~12的芳香族烴基。R12
為碳數2~5的烯基。R13
為碳數2~5的烯基或氫原子。v為滿足1~50的平均值。
作為所述R10
,較佳為烷基,更佳為甲基。作為所述R11
,較佳為烷基及芳香族烴基,更佳為甲基及苯基。作為所述R12
,較佳為乙烯基。作為所述R13
,較佳為烯基,更佳為乙烯基。作為所述v的上限,較佳為10,更佳為5,進而佳為3,進而更佳為1。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(B3)有機矽化合物的含量的下限,較佳為0.5質量%,更佳為1質量%,亦存在進而佳為3質量%或5質量%的情況。另一方面,作為該含量的上限,較佳為20質量%,更佳為15質量%,亦存在進而佳為10質量%或7質量%的情況。另外,(B3)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(B3)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
((B4)有機矽化合物)
(B4)有機矽化合物為下述式(6)所表示的化合物。
式(6)中,R14
及R15
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或碳數6~12的芳香族烴基。R16
分別獨立地為碳數2~5的烯基。R17
為碳數2~5的烷二基。j為滿足1~5的平均值。k為滿足1~50的平均值。
作為所述R14
,較佳為烷基,更佳為甲基。作為所述R15
,較佳為芳香族烴基,更佳為苯基。作為所述R16
,較佳為乙烯基。作為R17
,較佳為乙烷-1,2-二基。作為所述j的上限,較佳為3,更佳為1。作為所述k的上限,較佳為10,更佳為5,進而佳為3。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(B4)有機矽化合物的含量的下限,較佳為0.5質量%,更佳為1質量%。另一方面,作為該含量的上限,較佳為10質量%,更佳為5質量%,進而佳為3質量%。另外,(B4)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(B4)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(B)有機矽化合物的含量的下限,較佳為10質量%,更佳為30質量%,進而佳為40質量%,亦存在進而更佳為60質量%或75質量%的情況。另一方面,作為該含量的上限,較佳為90質量%,亦存在更佳為70質量%或65質量%的情況。另外,(B)有機矽化合物於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。藉由將(B)有機矽化合物的含量設為所述範圍,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。
另外,關於該熱硬化性樹脂組成物中的各成分的含量,所有成分中的所有的乙烯基的莫耳數相對於所有成分中的所有的氫矽基的莫耳數的比(乙烯基/氫矽基)的下限較佳為0.6,更佳為0.7,進而佳為0.8,進而更佳為0.9。進而,該比亦存在更佳為超過1的情況。另一方面,該比的上限較佳為1.6,更佳為1.4。於氫矽基與乙烯基的莫耳比為所述範圍內的情況下,交聯反應更有效地進行,可進一步提高耐熱性等。
((C)觸媒)
作為(C)觸媒,若為使(A)有機矽化合物與(B)有機矽化合物等的矽氫化反應產生的觸媒,則並無特別限定。作為此種觸媒,可列舉氯鉑酸、卡斯特(Karstedt)觸媒等鉑觸媒。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(C)觸媒的含量的下限,例如為0.1 ppm,較佳為0.5 ppm。藉由將(C)觸媒的含量設為所述下限以上,可產生充分的反應。另一方面,作為該含量的上限,例如為1,000 ppm,較佳為100 ppm,更佳為10 ppm及3 ppm。藉由將(C)觸媒的含量設為所述上限以下,可使所獲得的成形體的耐裂紋性或透光性等更良好。
((D)密接性賦予劑)
該熱硬化性樹脂組成物較佳為進而含有(D)密接性賦予劑。作為(D)密接性賦予劑,較佳為具有氫矽基及環氧基的有機矽化合物,進而更佳為具有烷氧基矽烷基者。此種化合物可與該熱硬化性樹脂組成物中的其他成分進行交聯反應,並且可與積層有該熱硬化性樹脂組成物的基材等的成分進行鍵結反應,可提高所獲得的成形體的密接性。進而,就耐熱性等方面而言,(D)密接性賦予劑更佳為具有矽倍半氧烷結構者。作為此種適宜的(D)密接性賦予劑,可列舉下述式(7)所表示的化合物。
式(7)中,R18
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基。Z分別獨立地為下述式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)或式(Z41)所表示的基。當將式(7)所表示的化合物每1分子的式(Z1)所表示的基的平均數設為z1
、將式(Z2)所表示的基的平均數設為z2
、將式(Z31)、式(Z32)或式(Z33)所表示的基的平均數設為z3
、將式(Z41)所表示的基的平均數設為z4
時,滿足z1
+2z2
+z3
+z4
=4w、0.5w≦z1
≦3w、0.5w≦2z2
≦2w、0.1w≦z3
≦2w、且0≦z4
≦w。w為滿足1~100的平均值。
作為所述R18
,較佳為烷基,更佳為甲基。z1
、z2
、z3
及z4
分別較佳為w≦z1
≦2w、0.3w≦z2
≦w、0.3w≦z3
≦w、及0.3w≦z4
≦w。w的下限可為3,亦可為5。另外,w的上限可為30,亦可為15。
式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)及式(Z41)中,*表示鍵結部位。
式(Z2)中,R19
分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基。i為滿足1~20的平均值。作為所述R19
,較佳為烷基,更佳為甲基。
式(Z41)中,R20
分別獨立地為甲基、乙基、丁基或異丙基。作為所述R20
,較佳為甲基。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(D)密接性賦予劑的含量的下限,較佳為0.1質量%,更佳為1質量%。藉由將(D)密接性賦予劑的含量設為所述下限以上,可賦予充分的密接性。另一方面,作為該含量的上限,較佳為10質量%,更佳為3質量%。藉由將(D)密接性賦予劑的含量設為所述上限以下,與其他成分的混合比率或所獲得的成形體的交聯密度得以適宜化等,藉此,硬化而得的成形體的高溫環境下的耐裂紋性進一步提高。另外,於(D)密接性賦予劑為有機矽化合物的情況下,(D)密接性賦予劑於該熱硬化性樹脂組成物中的所有有機矽化合物中所佔的含量的上限及下限亦較佳為所述值。
((E)螢光體或白色顏料)
該熱硬化性樹脂組成物較佳為進而包含(E)螢光體或白色顏料。(E)螢光體或白色顏料通常分散含有於該熱硬化性樹脂組成物中。於該熱硬化性樹脂組成物進而包含(E)螢光體或白色顏料的情況下,該熱硬化性樹脂組成物可更適宜地用作光半導體元件的密封材料等。
作為螢光體,可列舉:釔鋁石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)系螢光體、鋱鋁石榴石(terbium aluminium garnet,TAG)系螢光體、矽酸鹽系螢光體等無機螢光體,或烯丙基磺醯胺/三聚氰胺甲醛共縮合染色物、苝系螢光體等有機螢光體。
作為白色顏料,可列舉:氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鎂、氧化銻、氧化鋯、無機中空粒子等。
作為該熱硬化性樹脂組成物中的(E)螢光體或白色顏料的含量,例如可設為1質量%~50質量%。
(其他成分)
該熱硬化性樹脂組成物亦可含有所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分。作為其他成分,可列舉:填充劑、阻燃劑、離子吸附體、抗氧化劑、硬化延遲劑、硬化抑制劑、紫外線吸收劑等。
所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量可根據用途等適宜設定。另一方面,該些其他成分亦存在較佳為少的情況。該熱硬化性樹脂組成物中的所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量的上限亦存在較佳為10質量%、1質量%、0.1質量%或0.01質量%的情況。另一方面,所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量的下限例如可為0.01質量%、0.1質量%或1質量%。
該熱硬化性樹脂組成物亦可包含溶媒或其他揮發性成分,亦可不包含溶媒或其他揮發性成分。其中,(A)有機矽化合物通常為液狀,因此即便不使用溶媒,亦可顯示出良好的流動性。另外,藉由設為實質上不含溶媒等揮發性成分的組成,可更適宜地用作光半導體元件的密封材料等。作為該熱硬化性樹脂組成物中的溶媒或揮發性成分的含量的上限,較佳為1質量%,更佳為0.1質量%,更佳為0.01質量%。
(製備方法)
該熱硬化性樹脂組成物的製備方法並無特別限定。該熱硬化性樹脂組成物的製備方法例如可列舉如下方法:使用均質分散機(homodisper)、均質混合器(homomixer)、萬能混合器、行星式混合器(planetarium mixer)、捏合機(kneader)、三輥機、珠磨機(beads mill)等混合機,於常溫或40℃至200℃等加溫下,將各成分混合。
(用途)
該熱硬化性樹脂組成物可適宜地用作光半導體元件的密封材料、其他半導體元件的密封材料、絕緣膜、密封材、光學透鏡等的形成材料、其他接著劑等。其中,硬化而得的成形體由於高溫環境下的耐裂紋性優異、且可具有良好的透光性及光折射性,因此,可特別適宜地用作光半導體元件的密封材料。
<成形體>
本發明的一實施形態的成形體為使該熱硬化性樹脂組成物硬化而成的成形體。即,該成形體為該熱硬化性樹脂組成物的硬化物。本發明的一實施形態亦包含該熱硬化性樹脂組成物的硬化物。作為該成形體,可列舉光半導體元件等半導體元件的密封材料、絕緣膜、密封材、光學透鏡等,該些中,較佳為光半導體元件的密封材料。
該成形體可藉由如下方式獲得:對所述熱硬化性樹脂組成物進行加熱,藉此使其硬化。作為此時的加熱溫度,例如為60℃~200℃,較佳為80℃~160℃。另外,加熱時間例如亦可設為1小時~24小時。
作為該成形體的光折射率,較佳為1.4以上,更佳為1.48以上,進而佳為1.50以上。於具有此種高折射率的情況下,光自光半導體元件的取出效率優異,作為光半導體元件的密封材料而更有用。再者,作為該光折射率的上限,例如為2,亦可為1.8、1.7或1.6。
該成形體的波長400 nm下的透光率較佳為95%以上,更佳為97%以上。於具有此種高透光率的情況下,作為光半導體元件的密封材料等而更有用。再者,作為該透光率的上限,例如為99.9%,亦可為99%。
<光半導體裝置>
本發明的一實施形態的光半導體裝置包括:光半導體元件、以及對所述光半導體元件進行密封的該成形體。
所述光半導體元件並無特別限定,例如於所述光半導體元件為LED的情況下,例如可列舉於基板上積層半導體材料而形成者。該情況下,作為半導體材料,例如可列舉:GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN、SiC等。
該光半導體裝置可藉由如下方式獲得:使用本發明的一實施形態的熱硬化性樹脂組成物對光半導體元件進行密封。該密封方法例如可列舉如下方法等:(1)於成型模框中預先注入該熱硬化性樹脂組成物,於其中浸漬固定有光半導體元件的引線框架等,之後,進行熱硬化的方法;(2)於插入有光半導體元件的模框中注入該熱硬化性樹脂組成物並進行熱硬化的方法。作為注入該熱硬化性樹脂組成物的方法,例如可列舉:利用分配器的注入、轉移成形及射出成形。進而,作為其他密封方法,例如亦可列舉如下方法等:將該熱硬化性樹脂組成物向光半導體元件上滴加、印刷或塗佈等,其後,進行熱硬化。
於該光半導體裝置中,由於使用本發明的一實施形態的熱硬化性樹脂組成物作為密封材料,因此該密封材料於高溫環境下的耐裂紋性優異。因此,該光半導體裝置即便為高輸出及高功率密度,耐久性亦優異。該光半導體裝置可於各種照明裝置、電光佈告板、信號機、液晶顯示裝置的背光、LED顯示器等中使用。
[實施例]
基於實施例,更詳細地對本發明進行說明。再者,本發明並不受以下實施例的限定。再者,化學式中,「Me」表示甲基,「Vi」表示乙烯基,「Ph」表示苯基。以下,示出所合成的有機矽化合物的分析方法。
<數量平均分子量及重量平均分子量>
使用日本分光(股)製造的高效液相層析系統CO-2065plus,將試樣濃度為1質量%的THF溶液20 μL作為分析樣品,利用以下條件下的凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)法來進行測定。進行聚苯乙烯換算,藉此求出數量平均分子量及重量平均分子量。
管柱:Shodex KF804L[昭和電工(股)製造](串聯連接2根)
管柱溫度:40℃
檢測器:RI
溶離液:THF
溶離液流速:1.0 mL每分鐘
<核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)(核磁共振光譜)>
使用日本電子(股)製造的400MHZ
的NMR測定裝置,將測定樣品溶解於氘代丙酮(和光純藥工業(股)製造)中來進行測定。另外,根據1
H-NMR或29
Si-NMR的積分比,確定所合成的有機矽化合物中所導入的平均聚矽氧烷鏈長(所述式(1)中的n)等。
<黏度>
使用東機產業(股)製造的TV-22形錐板型(cone plate type)黏度計,於恆溫槽溫度25℃下測定黏度。
[合成例1]<矽倍半氧烷衍生物(DD-4OH)的合成>
利用日本專利第5704168號公報記載的方法,合成下述式所表示的矽倍半氧烷衍生物(DD-4OH)。
[合成例2]<矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)的合成>
利用日本專利第4379120號公報記載的方法,合成下述式所表示的矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)。
[合成例3]矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)的合成
於安裝有溫度計及滴加漏斗的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD-4OH)100.0 g、苯基三氯矽烷49.4 g、及THF 660 mL。冷卻至5℃後,添加三乙胺42.6 g,於室溫下攪拌4小時。冷卻至5℃後,添加純水100 mL,於室溫下攪拌1小時。添加環戊基甲醚500 mL,之後,進行水洗直至有機相顯示出中性為止。將溶媒減壓餾去,並將所獲得的固體分散於甲醇140 mL中,之後,進行減壓過濾。於45℃下進行減壓乾燥,獲得下述式所表示的白色固體110.0 g。所獲得的白色固體是根據下述分析結果被判斷為下述式所表示的矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)。1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):6.7-6.8 (m, 1.2H), 7.2-7.8 (m, 50H)
此外,以下示出以下的有機矽化合物的合成時使用的試劑等。
<所述式(2-2)所表示的化合物>
·八甲基環四矽氧烷(D4:邁圖高新材料(Momentive Performance Materials)公司製造)
(所述式(2-2)中的Ra 2
為甲基、p為4的化合物)
·四甲基四乙烯基環四矽氧烷(MVS-H)
(所述式(2-2)中的Ra 2
為甲基或乙烯基、p為4的化合物)
<所述式(2-3)所表示的化合物>
·1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS:信越化學(股)製造)
(所述式(2-3)中的R0
為乙烯基、Rb 2
為甲基、q為0的化合物)
·四甲基二矽氧烷(M'M':信越化學(股)製造)
(所述式(2-3)中的R0
為氫原子、Rb 2
為甲基、q為0的化合物)
<酸觸媒>
·作為固體酸觸媒的陽離子交換樹脂RCP-160M(三菱化學(股)製造)
[實施例1]有機矽化合物(A-1)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)20.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)17.2 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)5.78 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.23 g、及甲苯43.0 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化26小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析(decantation)去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體20.6 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-1)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 71.25H), 5.5~6.2 (m, 3.96H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=21.2 Pa·s
數量平均分子量:Mn=2381
重量平均分子量:Mw=3675
結構單元(i)的聚合度=1.69
結構單元(ii)的聚合度=19.98
[實施例2]有機矽化合物(A-2)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)48.12 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)8.54 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 2.50 g、及甲苯86.6 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化33小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體50.9 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-2)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 126.82H), 5.5~6.2 (m, 3.22H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=6.83 Pa·s
數量平均分子量:Mn=4439
重量平均分子量:Mw=7092
結構單元(i)的聚合度=2.47
結構單元(ii)的聚合度=52.23
[實施例3]有機矽化合物(A-3)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)25.66 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)5.11 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.74 g、及甲苯60.7 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化33小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體35.1 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-3)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 66.91H), 5.5~6.2 (m, 2.60H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=98.7 Pa·s
數量平均分子量:Mn=3587
重量平均分子量:Mw=5738
結構單元(i)的聚合度=2.70
結構單元(ii)的聚合度=30.13
[實施例4]有機矽化合物(A-4)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)17.69 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)5.99 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.54 g、及甲苯53.6 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化29小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體30.4 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-4)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 54.57H), 5.5~6.2 (m, 2.49H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=372 Pa·s
數量平均分子量:Mn=3131
重量平均分子量:Mw=5275
結構單元(i)的聚合度=2.68
結構單元(ii)的聚合度=24.35
[實施例5]有機矽化合物(A-5)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)13.55 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)8.56 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.50 g、及甲苯52.2 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化33小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體27.1 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-5)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 41.51H), 5.5~6.2 (m, 3.49H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=384 Pa·s
數量平均分子量:Mn=1868
重量平均分子量:Mw=2885
結構單元(i)的聚合度=1.59
結構單元(ii)的聚合度=10.97
[實施例6]有機矽化合物(A-6)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)28.4 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)9.57 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.95 g、及甲苯68.0 g。自40℃起階段性升溫至110℃,合計熟化21小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體38.1 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-6)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 79.74H), 5.5~6.2 (m, 3.25H), 7.1~7.9 (m, 40H)
黏度=7.40 Pa·s
數量平均分子量:Mn=3033
重量平均分子量:Mw=4563
結構單元(i)的聚合度=2.18
結構單元(ii)的聚合度=26.77
[實施例7]有機矽化合物(A-7)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)28.4 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)9.56 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.94 g、及甲苯67.9 g。自40℃起階段性升溫至95℃,合計熟化21小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體31.2 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-7)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 70.22H), 5.5~6.2 (m, 4.01H), 7.1~7.9 (m, 40H)
黏度=6.14 Pa·s
數量平均分子量:Mn=2311
重量平均分子量:Mw=3408
結構單元(i)的聚合度=1.72
結構單元(ii)的聚合度=18.43
[實施例8]有機矽化合物(A-8)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)28.4 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)9.54 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.95 g、及甲苯68.0 g。自40℃起階段性升溫至70℃,合計熟化13小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體22.9 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-8)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 70.91H), 5.5~6.2 (m, 4.64H), 7.1~7.9 (m, 40H)
黏度=3.55 Pa·s
數量平均分子量:Mn=1677
重量平均分子量:Mw=2453
結構單元(i)的聚合度=1.48
結構單元(ii)的聚合度=15.96
[實施例9]有機矽化合物(A-9)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.1 g、八甲基環四矽氧烷(D4)15.0 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)9.45 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.56 g、及甲苯54.5 g。自40℃起階段性升溫至85℃,合計熟化30小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體。向其中添加等重量的甲醇並進行振盪後,藉由傾析去除甲醇相。於120℃、0.3 kPaA的條件下將殘存的甲醇餾去,獲得白濁黏性液體18.5 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-9)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 39.04H), 5.5~6.2 (m, 3.80H), 7.1~7.9 (m, 40H)
黏度=203 Pa·s
數量平均分子量:Mn=1699
重量平均分子量:Mw=2448
結構單元(i)的聚合度=1.52
結構單元(ii)的聚合度=8.34
[實施例10]有機矽化合物(A-10)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)100.6 g、八甲基環四矽氧烷(D4)85.7 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)26.8 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 9.59 g、甲苯212.7 g、及純水2.0 g。自40℃起階段性升溫至130℃,合計熟化17小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體150.4 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-10)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.5 (m, 207.54H), 5.6~6.2 (m, 6.00H), 7.0~7.9 (m, 103.77H)
黏度=28.4 Pa·s
數量平均分子量:Mn=4464
重量平均分子量:Mw=8214
結構單元(i)的聚合度=3.91
結構單元(ii)的聚合度=48.17
[實施例11]有機矽化合物(A-11)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0 g、八甲基環四矽氧烷(D4)25.7 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)7.97 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.96 g、甲苯63.7 g、及純水0.4 g。升溫至回流溫度,合計熟化9小時後,放置冷卻至室溫。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體44.9 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-11)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.2 (m, 321.15H), 5.6~6.2 (m, 6.00H), 6.9~7.9 (m, 167.58H)
黏度=86.7 Pa·s
數量平均分子量:Mn=5024
重量平均分子量:Mw=10043
結構單元(i)的聚合度=4.89
結構單元(ii)的聚合度=57.58
[實施例12]有機矽化合物(A-12)的合成
於安裝有回流冷卻器及溫度計的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30 g、八甲基環四矽氧烷(D4)25.6 g、四甲基二矽氧烷(M'M')6.3 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 1.8 g、及甲苯63 g。於40℃下反應12小時後,進而於70℃下反應10小時,進而於90℃下反應3小時。恢復至室溫後,將離子交換樹脂過濾分離,進而進行使用水的分液操作。其後,於120℃、1 mmHg的減壓條件下去除甲苯及未反應低沸點成分,獲得43 g的白濁液狀體。利用異丙醇100 g對該白濁液狀體進行清洗後,於60℃下將溶媒減壓餾去,獲得22 g的微白濁液狀體。
所獲得的微白濁液狀體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-12)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 98.44H), 4.5~4.9 (m, 1.48H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=474 Pa·s
數量平均分子量:Mn=2500
重量平均分子量:Mw=3900
結構單元(i)的聚合度=2.22
結構單元(ii)的聚合度=16.16
[實施例13]有機矽化合物(A-13)的合成
於安裝有回流冷卻器及溫度計的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30 g、八甲基環四矽氧烷(D4)81.3 g、四甲基二矽氧烷(M'M')6.1 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 3.4 g、及甲苯118 g。於40℃下反應12小時後,進而於70℃下反應10小時,進而於90℃下反應3小時。恢復至室溫後,將離子交換樹脂過濾分離,進而進行使用水的分液操作。其後,於120℃、1 mmHg的減壓條件下去除甲苯及未反應低沸點成分,獲得86 g的白濁液狀體。利用甲醇320 g對該白濁液狀體進行清洗後,於60℃下將溶媒減壓餾去,獲得62 g的微白濁液狀體。
所獲得的微白濁液狀體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-13)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 227.18H), 4.6~4.8 (m, 1.44H), 7.1~7.9 (m, 50H)
黏度=0.6 Pa·s
數量平均分子量:Mn=4700
重量平均分子量:Mw=6700
結構單元(i)的聚合度=1.39
結構單元(ii)的聚合度=52.59
[實施例14]有機矽化合物(A-14)的合成
於安裝有回流冷卻器及溫度計的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)90 g、八甲基環四矽氧烷(D4)85.1 g、四甲基二矽氧烷(M'M')20.5 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 5.6 g、及甲苯196 g。於40℃下反應12小時後,進而於70℃下反應10小時,進而於90℃下反應3小時。恢復至室溫後,將離子交換樹脂過濾分離,進而進行使用水的分液操作。其後,於120℃、1 mmHg的減壓條件下去除甲苯及未反應低沸點成分,獲得147 g的白濁液狀體。利用甲醇270 g對該白濁液狀體進行清洗後,於60℃下將溶媒減壓餾去,獲得89 g的微白濁液狀體。
所獲得的微白濁液狀體是根據以下分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(A-14)。
(分析結果)1
H-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-0.2~0.3 (m, 72.65H), 4.6~4.8 (m, 1.48H), 7.1~7.8 (m, 40H)
黏度=2.9 mPa·s
數量平均分子量:Mn=2100
重量平均分子量:Mw=3100
結構單元(i)的聚合度=1.35
結構單元(ii)的聚合度=15.01
[比較合成例1]有機矽化合物(a-1)的合成
於安裝有溫度計及回流管的反應容器中,投入矽倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.1 g、八甲基環四矽氧烷(D4)22.5 g、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷(DVDS)0.94 g、四甲基四乙烯基環四矽氧烷(MVS-H)7.00 g、陽離子交換樹脂RCP-160M 2.47 g、甲苯60.2 g、及純水0.3 g。升溫至回流溫度,回流2小時,之後,於50℃下熟化51小時。將離子交換樹脂過濾分離後,利用水對濾液進行清洗、分液,對有機相於120℃、0.3 kPaA的條件下進行減壓濃縮,獲得白濁黏性液體47.1 g。
所獲得的白濁黏性液體是根據下述分析結果被判斷為具有下述結構的有機矽化合物(a-1)。
(分析結果)29
Si-NMR(溶劑:氘代丙酮):δ(ppm):-82~79 (m, 6.0Si), -67~-64 (m, 1.8Si), -37~-34 (m, 1.4Si), -23~-18 (m, 6.4Si), -5~-4 (m, 0.2Si)
黏度=250 Pa·s
數量平均分子量:Mn=9236
重量平均分子量:Mw=17646
結構單元(i)的聚合度=9.89
結構單元(ii)的聚合度=76.2
以下示出以下的熱硬化性樹脂組成物的製備中使用的、所合成的所述有機矽化合物((A)有機矽化合物)以外的成分。
<(B)有機矽化合物>
·B1-1:下述式所表示的有機矽化合物
(所述式(3)中的R3
為甲基、r為1、式(X3)中的R5
為甲基、R6
為乙烯基、R7
為乙烷-1,2-二基、t為2、x1
[式(X1)]=2.34、x2
[式(X2)]=0、x3
[式(X3)]=1.66的化合物)
該有機矽化合物(B1-1)可利用國際公開2011/145638號中記載的方法來合成。
所述有機矽化合物(B4-1)是如以下式子般,藉由1,5-二乙烯基-3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三矽氧烷(DVDPTS:韓國博健(Bio-Gen)公司製造)與3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三矽氧烷(DHDPTS:韓國博健(Bio-Gen)公司製造)的矽氫化反應來合成。矽氫化是藉由如下方式進行:將DVDPTS及DHDPTS放入至燒瓶中,添加Pt觸媒2 ppm,並於70℃下加熱8小時。
<(C)觸媒>
·C-1:卡斯特觸媒(製品名「Pt-VTS-3.0X」:3 wt%二甲苯溶液,優美科(UMICORE)公司製造)
<(D)密接性賦予劑>
·D-1:下述式所表示的化合物
(所述式(7)中的R18
為甲基、w為8.8、式(Z2)中的R19
為甲基、式(Z41)中的R20
為甲基、z1
[式(Z1)]=1.32w、z2
[式(Z2)]=0.69w、z3
[式(Z31)]=0.65w、z4
[式(Z41)]=0.65w的化合物)
該密接性賦予劑(D-1)可利用日本專利第5880556號公報中記載的方法來合成。
<其他成分>
·硬化延遲劑:1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷(MVS-H:蓋勒斯特(GELEST)公司製造)
·硬化抑制劑:1-乙炔基環己醇(ECYH-OH:東京化成(股)製造)
[實施例15~實施例31、比較例1~比較例2]熱硬化性樹脂組成物的製備
將所述各成分以表1中所示的調配比例(質量%)均勻地混合,製備實施例15~實施例31及比較例1~比較例2的各熱硬化性樹脂組成物。再者,表1中一併示出各熱硬化性樹脂組成物中的所有成分的、乙烯基的莫耳數相對於氫矽基的莫耳數的比(官能基比Vi/SiH)。使用所獲得的各熱硬化性組成物進行以下各評價。將各結果示於表1中。
<透光率>
於2塊玻璃中夾入霓佳斯(NICHIAS)(股)製造的奈福隆SP(NaFlon SP)密封墊(4 mm直徑)作為間隔物,並於其中流入熱硬化性樹脂組成物。繼而,於150℃下加熱2小時,藉此進行硬化,剝離玻璃,獲得30 mm×35 mm×4 mm厚的表面平滑的硬化物。於硬化物的中心部的一個部位,使用日本分光(股)製造的紫外可見分光光度計「V-650」測定波長400 nm下的光的透過率。
<光折射率>
於2塊玻璃中夾入霓佳斯(NICHIAS)(股)製造的奈福隆SP(NaFlon SP)密封墊(4 mm直徑)作為間隔物,並於其中流入熱硬化性樹脂組成物。繼而,於150℃下加熱2小時,藉此進行硬化,剝離玻璃,獲得30 mm×35 mm×4 mm厚的表面平滑的硬化物。依照日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7142(2014年),由該硬化物製作試驗片(30 mm×10 mm×4 mm)。利用阿貝(Abbe)折射計(愛拓(ATAGO)(股)製造的「NAR-2T」)並使用鈉燈的D射線測定所述試驗片的一個部位的光折射率。中間液是使用1-溴萘(和光純藥工業(股)製造)。
<250℃耐熱裂紋試驗>
將熱硬化性樹脂組成物以成為約0.1 mm的厚度的方式塗佈於載玻片(「顯微鏡載玻片(MICRO SLIDE GLASS)S9213」松浪硝子製造)上。將其放入設定為250℃的烘箱中,每隔168小時進行取出並恢復至室溫,對外觀進行觀察,記錄產生裂紋的時間。
<表1>
實施 例15 | 實施 例16 | 實施 例17 | 實施 例18 | 實施 例19 | 實施 例20 | 實施 例21 | 實施 例22 | 實施 例23 | 實施 例24 | 實施 例25 | 實施 例26 | 實施 例27 | 實施 例28 | 實施 例29 | 實施 例30 | 實施 例31 | 比較 例1 | 比較 例2 | ||||
組成 | (A) | A-1 | 質量% | 41.2 | 42.0 | 29.1 | 11.4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
A-2 | - | - | - | - | 49.6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-3 | - | - | - | - | - | 47.4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-4 | - | - | - | - | - | - | 46.7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-5 | - | - | - | - | - | - | - | 36.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-6 | - | - | - | - | - | - | - | - | 41.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 35.3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-8 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 25.7 | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 32.4 | - | - | - | - | - | - | - | |||
A-10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 56.3 | - | - | - | - | - | - | |||
A-11 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 56.3 | - | - | - | - | - | |||
A-12 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 9.1 | - | - | - | - | |||
A-13 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 36.1 | - | - | - | |||
A-14 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 17.3 | - | - | |||
- | a-1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 29.2 | ||
(B) | B1-1 | 55.3 | 49.3 | 58.8 | 80.1 | 47.4 | 49.4 | 50.1 | 59.6 | 54.9 | 60.8 | 69.9 | 63.7 | 38.6 | 38.6 | 72.4 | 60.2 | 77.8 | 88.2 | 66.6 | ||
B2-1 | - | 2.1 | 4.2 | 3.4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 3.8 | - | - | - | - | |||
B2-2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2.7 | 2.7 | - | - | - | - | - | |||
B3-1 | 1.8 | 1.6 | 1.9 | 2.6 | 1.5 | 1.6 | 1.6 | 1.9 | 1.8 | 1.9 | 2.2 | 2.0 | 1.2 | 1.2 | 1.7 | 1.8 | 2.5 | 2.8 | 2.1 | |||
B3-2 | - | 3.5 | 4.2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 9.3 | - | - | - | - | |||
B3-3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 6.2 | - | |||
B4-1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.4 | - | - | - | - | |||
(C) | C-1 | ppm | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
(D) | D-1 | 質量% | 1.7 | 1.6 | 1.9 | 2.6 | 1.5 | 1.6 | 1.6 | 1.9 | 1.8 | 1.9 | 2.2 | 2.0 | 1.2 | 1.2 | 2.2 | 1.8 | 2.4 | 2.7 | 2.1 | |
其他 | 硬化延遲劑 | ppm | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | 340 | |
硬化抑制劑 | ppm | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 250 | 250 | 250 | 100 | 100 | ||
官能基比 | Vi/SiH | 1.1 | 1.2 | 0.9 | 0.7 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | 1.1 | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | ||
評價 | 初期性能 | 透光率 | % | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 99 | 99 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 99 |
光折射率 | nD25 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.50 | 1.50 | 1.52 | 1.51 | 1.51 | 1.51 | 1.52 | ||
250℃下產生裂紋的時間 | 小時 | 840 | 1008 | 672 | 504 | 1512 | 1008 | 1008 | 504 | 840 | 672 | 840 | 672 | 1176 | 1176 | 1008 | 840 | 840 | 336 | 336 |
如表1所示般,於實施例15~實施例31的各熱硬化性樹脂組成物的情況下,在250℃的耐裂紋試驗中,產生裂紋的時間均超過500小時。另外,透光率及光折射率的初期性能亦充分。另一方面,於比較例1~比較例2的熱硬化性樹脂組成物的情況下,產生裂紋的時間為500小時以下。據此明瞭:實施例1~實施例14中獲得的有機矽化合物為提高進行熱硬化而得的成形體的耐裂紋性的物質。
[產業上之可利用性]
本發明的有機矽化合物及包含其的熱硬化性樹脂組成物可用於光半導體元件的密封材料、其他半導體元件的密封材料、絕緣膜、密封材、光學透鏡等中。
無
無
Claims (14)
- 如請求項1所述的有機矽化合物,其中所述R2 為烷基。
- 一種熱硬化性樹脂組成物,含有: (A)如請求項1所述的有機矽化合物、 (B)所述(A)有機矽化合物以外的具有多個交聯性基的有機矽化合物、以及 (C)觸媒,並且 所述(B)有機矽化合物至少包含能夠與所述(A)有機矽化合物交聯的化合物。
- 如請求項5所述的熱硬化性樹脂組成物,其中所述(A)有機矽化合物的含量為1質量%以上且90質量%以下。
- 如請求項5所述的熱硬化性樹脂組成物,其中所述(B)有機矽化合物包含由下述式(3)所表示的化合物, (式(3)中,R3 分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基;X分別獨立地為由下述式(X1)、式(X2)或式(X3)所表示的基;當將由式(3)所表示的化合物每1分子的由式(X1)所表示的基的平均數設為x1 、將由式(X2)所表示的基的平均數設為x2 、將由式(X3)所表示的基的平均數設為x3 時,滿足x1 +2x2 +x3 =4r、0<x1 <4r、0≦x2 <2r、且0<x3 <4r;r為滿足1~100的平均值) (式(X1)、式(X2)及式(X3)中,*表示鍵結部位; 式(X2)中,R4 分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;s為滿足2~20的平均值; 式(X3)中,R5 分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;R6 為碳數2~5的烯基;R7 為碳數與R6 相同的烷二基;t為滿足2~20的平均值)。
- 如請求項5所述的熱硬化性樹脂組成物,其更含有(D)密接性賦予劑, 所述(D)密接性賦予劑包含由下述式(7)所表示的化合物, (式(7)中,R18 分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基或環己基;Z分別獨立地為由下述式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)或式(Z41)所表示的基;當將由式(7)所表示的化合物每1分子的由式(Z1)所表示的基的平均數設為z1 、將由式(Z2)所表示的基的平均數設為z2 、將由式(Z31)、式(Z32)或式(Z33)所表示的基的平均數設為z3 、將由式(Z41)所表示的基的平均數設為z4 時,滿足z1 +2z2 +z3 +z4 =4w、0.5w≦z1 ≦3w、0.5w≦2z2 ≦2w、0.1w≦z3 ≦2w、且0≦z4 ≦w;w為滿足1~100的平均值) (式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)及式(Z41)中,*表示鍵結部位; 式(Z2)中,R19 分別獨立地為碳數1~4的烷基、環戊基、環己基或苯基;i為滿足1~20的平均值; 式(Z41)中,R20 分別獨立地為甲基、乙基、丁基或異丙基)。
- 如請求項5所述的熱硬化性樹脂組成物,其更包含(E)螢光體或白色顏料。
- 一種成形體,其是使如請求項5所述的熱硬化性樹脂組成物硬化而成。
- 一種光半導體裝置,包括:光半導體元件、以及對所述光半導體元件進行密封的如請求項13所述的成形體。
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