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WO2013005633A1 - イソシアヌル骨格、エポキシ基およびSiH基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物および該化合物を密着付与材として含む熱硬化性樹脂組成物、硬化物、および光半導体用封止材 - Google Patents

イソシアヌル骨格、エポキシ基およびSiH基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物および該化合物を密着付与材として含む熱硬化性樹脂組成物、硬化物、および光半導体用封止材 Download PDF

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compound
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毅一 川畑
田島 晶夫
孝志 松尾
良子 渡邊
亨一 阿山
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Jnc株式会社
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    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to an organopolysiloxane having an isocyanuric skeleton, an epoxy group and a SiH group, or a compound containing a silsesquioxane skeleton, and in particular, silsesquioxane and organopolysiloxane having both heat-resistant transparency and a high refractive index.
  • the present invention relates to an adhesion imparting material suitable for a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin made of siloxane.
  • thermosetting resin composition containing the compound as an adhesion-imparting material, a cured product or a coating film obtained by curing the thermosetting resin composition, and an optical semiconductor composition containing the thermosetting resin composition And an optical semiconductor device comprising the composition for optical semiconductors.
  • White LEDs have been used for TV backlights and lighting applications. As the output increases, the heat generated by the LED package cannot be ignored. When an epoxy resin is used as a sealing material, yellowing due to the heat generation is unavoidable. Therefore, a silicone resin has been used as a sealing material for white LEDs instead of an epoxy resin. Silicone resins used for LEDs are roughly classified into two types, phenyl silicone resins and methyl silicone resins.
  • the commonly used phenyl silicone resin has a satisfactory value for the refractive index, but it is better than the epoxy resin for heat-resistant yellowing, but it can cope with higher output of LEDs. Not enough. Although methylsilicone resin is very excellent in heat-resistant yellowing, the light extraction efficiency of the LED is not good because of its low refractive index.
  • an encapsulating material having both a high refractive index and good heat-resistant transparency, and a thermosetting resin composition used therefor, which can cope with an increase in output of a white LED, has been desired.
  • Patent Document 1 discloses a thermosetting resin composition having both heat-resistant transparency and a high refractive index using silsesquioxane having excellent heat resistance and transparency.
  • the thermosetting resin composition is composed of a polymer of silsesquioxane and organopolysiloxane having an incomplete condensation type structure, commonly called a double-decker type.
  • the double-decker silsesquioxane is different from the structure of polysilsesquioxane having a random structure usually obtained from an alkoxylane hydrolysis condensation reaction. Heat resistance is high because the structure is controlled.
  • thermoset by the combination of silsesquioxane and organopolysiloxane has a ratio of the hard component double-decker silsesquioxane and the soft component organopolysiloxane in the composition of the thermosetting resin.
  • the LED package itself has also been required to have heat resistance, and instead of the usual nylon polyphthalamide resin that has been widely used so far, polyamide resin with excellent heat resistance (PA9T: heat resistance grade of polyamide) Alternatively, liquid crystal polymer (LCP) has been adopted as a material for various packages.
  • PA9T heat resistance grade of polyamide
  • LCP liquid crystal polymer
  • a silane coupling agent or a compound in which tetracyclosiloxane is provided with an epoxy group or an alkoxysilyl group is known.
  • the heat resistance such as PA9T or LCP described above is known. Resin has little effect.
  • compounds having an isocyanurate skeleton have attracted attention as those capable of improving adhesion to such heat-resistant resins.
  • Patent Document 2 discloses an organopolysiloxane composition in which an isocyanuric acid ester having an epoxy group is addition-curable.
  • Patent Document 3 discloses a composition in which an alkoxysilyl group is further introduced into an isocyanuric ring skeleton having an epoxy group.
  • Patent Document 4 discloses an isocyanuric skeleton-containing polysiloxane obtained by addition reaction of diallyl monoglycidyl isocyanurate with Si—H-containing polysiloxane.
  • Patent Document 5 discloses an isocyanuric skeleton-containing polysiloxane obtained by addition-reacting monoallyl glycidyl isocyanurate to a polysiloxane having a SiH group in the side chain.
  • thermosetting resin composition described in Patent Document 1 has a problem that the adhesion performance is weakened if the double-decker silsesquioxane content is reduced. On the other hand, if the content of silsesquioxane is high, the adhesion performance is improved, but the hardness of the resin is too hard, and as a result, stress cannot be relieved and peeling is likely to occur in a thermal shock test such as a heat cycle test. There is a problem.
  • reaction product of silsesquioxane and organopolysiloxane has a problem of poor adhesion to a heat resistant resin such as PA9T or LCP. Therefore, a material that can overcome the above-mentioned drawbacks without detracting from the advantages of heat-resistant yellowing and high refractive index of thermosetting resins by the reaction product of silsesquioxane and polyorganosiloxane has been desired.
  • compositions described in Patent Documents 2 and 3 have poor compatibility with the composition of a polymer of silsesquioxane and organopolysiloxane, which is the main component of the thermosetting composition used in the present invention.
  • the addition amount is limited, and the effect is not exhibited.
  • isocyanuric ring-containing polysiloxane is used as an epoxy cured product for sealing semiconductors, and is not suitable for applications requiring transparency and cannot be used for optical semiconductors.
  • isocyanuric ring-containing polysiloxane described in Patent Document 5 has glycidyl isocyanurate in the side chain of the polysiloxane, it is considered that the adhesion effect of the isocyanuric ring is likely to appear, but since it does not have a SiH group, It is insufficient in performance as an adhesive for a hydrosilyl addition curable composition.
  • the present invention provides an adhesion-imparting material that has both heat-resistant transparency and a high refractive index, and is optimal for an addition-curable composition comprising a reaction product of silsesquioxane and organopolysiloxane.
  • the present invention provides a heat-resistant polyamide, a liquid crystal polymer, and an adhesion imparting material having good adhesion to the silver surface.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems.
  • the above problem can be solved by using an organopolysiloxane having a specific chemical structure, an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as essential components and an organopolysiloxane having a SiH group residue or a silsesquioxane skeleton.
  • the present invention has been completed.
  • the present invention is as follows. 1. A compound obtained by subjecting the following (A) and (B), and (C), if necessary, to a hydrosilylation addition reaction, having an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as essential components and having a SiH group residue A compound containing an organopolysiloxane or a silsesquioxane skeleton.
  • Alkenyl group 1 is a polyorganosiloxane having a number average molecular weight of 100 to 500,000, or an isocyanuric ring skeleton-containing compound having two alkenyl groups in one molecule.
  • a compound obtained by subjecting the following (A) and (B), and (C), if necessary, to a hydrosilylation addition reaction, having an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as essential components and having a SiH group residue A compound containing a silsesquioxane skeleton.
  • C In one molecule of alkenyl group 2.
  • the isocyanuric ring skeleton and epoxy group described in the preceding item 1 or 2 obtained by hydrosilylation addition reaction of the above (A) and (B), and optionally (C) and further (D) are essential components.
  • (D) Compound having an aliphatic unsaturated group and having a silyl group having an alkoxysilyl group, a trialkylsilyl group or a vinyl group. 4.
  • each X independently represents the following formula (a), formula (bi), formula (b-ii), formula (b-iii), formula (ci), formula (c) -Ii), a group represented by the formula (c-iii) or the formula (d), per molecule of the compound represented by the formula (1) [the group and the formula represented by the formula (a) In the case of a mixture of compounds in which the ratio of the group represented by (bi) to the group represented by formula (b-ii) and the group represented by formula (b-iii) is different, the compound averages 1 molecule]
  • the number of groups represented by a) is A
  • the number of groups represented by formula (bi), formula (b-ii) or formula (b-iii) is B
  • formula (ci) formula The number of groups represented by (c-ii) or formula (c-iii) is C
  • the number of groups represented by formula (di), formula (d-ii) or formula (d-iii) is When D
  • R 2 and R 3 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and t is —OSi (R 3 ) 2 —.
  • R 4 , R 4 ′ and R 4 ′′ are each independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl.
  • x is the number of repetitions of —OSi (R 4 ′ ) 2 —, and is an average value satisfying 1 to 20.
  • y is the number of repetitions of —OSi (R 4 ′′ ) 2 —, and is an average value satisfying 1 to 20. 5.
  • a compound obtained by subjecting the following (A) and (B), and (C), if necessary, to a hydrosilylation addition reaction, having an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as essential components and having a SiH group residue A compound containing an organopolysiloxane skeleton.
  • each Y is independently a group represented by the following formula (a), the formula (bi), the formula (b-ii), the formula (b-iii) or the formula (d).
  • the ratio of the group represented by the formula (a) per group represented by Y in one molecule of the compound represented by the formula (2) is represented by A, the formula (bi), the formula (b-ii) or
  • the ratio of the group represented by the formula (b-iii) is B and the ratio of the group represented by the formula (d) is D
  • a + B + D 1, and 0.1 ⁇ A ⁇ 0.7 Yes, 0.05 ⁇ B ⁇ 0.6, and 0.01 ⁇ D ⁇ 0.6.
  • R 5 is each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, aryl having 6 to 14 carbon atoms and arylalkyl having 7 to 24 carbon atoms.
  • p and q are numbers from 1 to 100, respectively.
  • each R 4 is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl. 7).
  • each Z independently represents a group represented by the following formula (Zi), formula (Z-ii) or formula (Z-iii), and is represented by formula (I).
  • a mixture of compounds in which the ratio of the group represented by the formula (Zi), the group represented by the formula (Z-ii), and the group represented by the formula (Z-iii) is different per molecule of the compound The number of groups represented by the formula (Zi) of the compound (average of one molecule of the compound) is e, the number of groups represented by the formula (Z-ii) is f, and the formula (Z-iii)
  • R 6 is independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, and n is 1 to 100.
  • R 7 and R 8 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and r ′ is —OSi (R 8 ) 2
  • the number of repetitions of ⁇ , r ′ is an average value satisfying 2 to 100.
  • R 9 and R 10 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and s is —OSi (R 10 ) 2 —. S is an average value satisfying 2 to 50.
  • the thermosetting resin (I) is 40 to 95% by mass
  • the thermosetting resin (II) is 0.1 to 50% by mass
  • the compound (III) is 0.00.
  • thermosetting resin composition according to any one of items 7 to 9, wherein at least one of silica and phosphor is dispersed.
  • 11. A cured product obtained by curing the thermosetting resin composition according to any one of items 7 to 10. 12
  • An optical semiconductor composition comprising the thermosetting resin composition according to any one of 7 to 10 above. 14 14.
  • An optical semiconductor element comprising the optical semiconductor composition according to item 13 as a sealing agent.
  • Thermosetting resin by reaction of silsesquioxane and organopolysiloxane with organopolysiloxane or silsesquioxane skeleton having isocyanuric ring skeleton and epoxy group as essential components and having SiH group residue
  • the cured product obtained by curing the thermosetting resin composition by adding it to the thermosetting resin composition containing silane is a heat generated by a reaction product of silsesquioxane and organopolysiloxane. It exhibits excellent adhesion to heat-resistant resins such as PA9T or LCP that have been difficult to bond without impairing the advantages of high refractive index and heat-resistant yellowing, which are the advantages of curable resins.
  • the optical semiconductor device sealed with the cured product can be an optical semiconductor device that can withstand strict reliability tests.
  • FIG. 1 shows a 1 H-NMR chart of the silsesquioxane derivative base polymer 1 obtained in Synthesis Example 1.
  • FIG. 2 shows a 1 H-NMR chart of the silsesquioxane derivative base polymer 2 obtained in Synthesis Example 2.
  • FIG. 3 shows a 1 H-NMR chart of Compound 1 obtained in Example 1.
  • FIG. 4 shows a 1 H-NMR chart of Compound 2 obtained in Example 2.
  • FIG. 5 shows the 1 H-NMR chart of Compound 3 obtained in Example 3.
  • FIG. 6 shows a 1 H-NMR chart of Compound 4 obtained in Example 4.
  • FIG. 7 shows a 1 H-NMR chart of Comparative Compound 1 obtained in Comparative Synthesis Example 1.
  • FIG. 1 shows a 1 H-NMR chart of the silsesquioxane derivative base polymer 1 obtained in Synthesis Example 1.
  • FIG. 2 shows a 1 H-NMR chart of the silsesquioxane derivative base polymer 2 obtained in Synthesis Example 2.
  • FIG. 8 shows a 1 H-NMR chart of Comparative Compound 2 obtained in Comparative Synthesis Example 2.
  • FIG. 9 shows the 1 H-NMR chart of Compound 5 obtained in Example 5.
  • FIG. 10 shows the 1 H-NMR chart of Compound 6 obtained in Example 6.
  • FIG. 11 shows the 1 H-NMR chart of Compound 7 obtained in Example 7.
  • FIG. 12 shows the 1 H-NMR chart of Compound 8 obtained in Example 8.
  • FIG. 13 shows a 1 H-NMR chart of Comparative Compound 3 obtained in Comparative Synthesis Example 3.
  • FIG. 14 shows a 1 H-NMR chart of Comparative Compound 4 obtained in Comparative Synthesis Example 4.
  • FIG. 15 shows the 1 H-NMR chart of Compound 9 obtained in Example 9.
  • FIG. 16 shows the 1 H-NMR chart of Compound 10 obtained in Example 10.
  • FIG. 17 shows the 1 H-NMR chart of Compound 11 obtained in Example 11.
  • FIG. 18 shows a Si-NMR chart of Compound 11 obtained in Example 11.
  • FIG. 19 shows the IR chart of Compound 11 obtained in Example 11.
  • FIG. 20 shows the 1 H-NMR chart of Compound 12 obtained in Example 12.
  • FIG. 20 shows the IR chart of the compound 12 obtained in Example 12.
  • the compound represented by formula (1) may be referred to as compound (1).
  • compounds represented by other formulas may be referred to in a simplified manner.
  • arbitrary means that not only the position but also the number is arbitrary.
  • any A may be replaced by B or C means that at least one A is replaced by B and at least one A is replaced by C, at least one This means that the case where A is replaced by B and at least one of the other A is replaced by C is also included.
  • any —CH 2 — in alkyl or alkylene may be replaced by —O— does not include the replacement of all of a plurality of consecutive —CH 2 — with —O—.
  • the display data of the electronic balance is shown using g (gram) which is a mass unit.
  • the mass% and mass ratio are data based on such numerical values.
  • a compound containing an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group of the present invention and having an SiH group residue and containing an organopolysiloxane or a silsesquioxane skeleton (hereinafter also referred to as a compound of the present invention) includes the following (A) and It can be obtained by hydrosilylation addition reaction with (B) or hydrosilylation addition reaction of (A), (B) and (C) below.
  • A Compound having an organopolysiloxane or silsesquioxane skeleton and having 3 or more SiH groups in one molecule
  • B Epoxy derivative having one aliphatic unsaturation-containing group in one molecule
  • C Alkenyl group An isocyanuric ring-containing compound having two alkenyl groups in one molecule, or an organopolysiloxane having a number average molecular weight of 100 to 500,000
  • the compound (A) is a compound containing a silsesquioxane skeleton, the organopolysiloxane having a number average molecular weight of 100 to 500,000 having two alkenyl groups in one molecule as the (C), It is preferable to carry out a hydrosilylation addition reaction together with the (A) and (B).
  • the compound of the present invention may be obtained by hydrosilylation addition reaction of the above (A) and (B), and if necessary, (C) and further (D).
  • the above-mentioned (A) and (B), and optionally (C) and further (D) are subjected to a hydrosilylation addition reaction to improve the adhesion between the compound of the present invention and the metal, It is possible to improve the compatibility.
  • (D) Compound having an aliphatic unsaturated group and having an alkoxysilyl group, a trialkylsilyl group or a vinyl group
  • (A) Compound having organopolysiloxane or silsesquioxane skeleton and having 3 or more SiH groups in one molecule 1-1.
  • Examples of the compound (A) having a silsesquioxane skeleton and having 3 or more SiH groups in one molecule include compounds represented by the following formulas (A-1) to (A-5).
  • each R independently represents alkyl having 1 to 45 carbon atoms, cycloalkyl having 4 to 8 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. It is a group selected from 14 aryls and arylalkyls having 7 to 24 carbon atoms. In this alkyl having 1 to 45 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any non-adjacent —CH 2 — may be replaced with —O— or —CH ⁇ CH—.
  • any hydrogen may be replaced with halogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
  • any hydrogen may be replaced with fluorine, and any non-adjacent —CH 2 — may be replaced with —O— or —CH ⁇ CH—.
  • the alkylene in arylalkyl has 1 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent —CH 2 — may be replaced by —O—.
  • each R is independently a group selected from cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, and alkyl having 1 to 10 carbons. It is preferable. In the alkyl having 1 to 10 carbon atoms, any hydrogen may be replaced with fluorine, and any non-adjacent —CH 2 — may be replaced with —O—. In the phenyl, arbitrary hydrogen may be replaced with halogen such as fluorine or alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
  • R is more preferably cyclopentyl, cyclohexyl, or phenyl where any hydrogen may be replaced by chlorine, fluorine, methyl, methoxy or trifluoromethyl, more preferably cyclohexyl or phenyl, and is phenyl Most preferred.
  • R 11 and R 12 are each independently alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, A group selected from cyclohexyl and phenyl.
  • alkyl having 1 to 4 carbon atoms are methyl, ethyl, propyl, 2-methylethyl, butyl and t-butyl.
  • Preferred examples of R 11 or R 12 are methyl and phenyl.
  • R 11 and R 12 are preferably the same group.
  • each X independently represents at least two hydrogen atoms in one molecule of each compound, and the rest are alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, A group selected from cyclohexyl and phenyl.
  • n is an integer of 0 to 100.
  • the compound (A-4) is preferably a compound represented by the following formula (A-4-1). *
  • Ph represents phenyl.
  • the compound of the formula (A-4-1) can be synthesized according to the method described in WO 2004/024741. Other compounds can also be obtained according to known methods.
  • each R 13 is independently selected from alkyl having 1 to 6 carbons, cycloalkyl having 4 to 8 carbons, aryl having 6 to 14 carbons, and arylalkyl having 7 to 24 carbons. The group to be selected.
  • the compound (A-6) is preferably a compound represented by the following formula (A-6-1).
  • p and q are numbers from 1 to 300. 1 ⁇ p ⁇ 100 is preferable, 3 ⁇ p ⁇ 20 is more preferable, 1 ⁇ q ⁇ 100 is preferable, and 1 ⁇ q ⁇ 20 is more preferable.
  • the epoxy derivative (B) having one aliphatic unsaturation-containing group is preferably an epoxy derivative having an isocyanuric ring skeleton, and examples thereof include compounds represented by the following formula (B-1).
  • a compound sold as MA-DGIC by Shikoku Kasei Co., Ltd. can be used as MA-DGIC by Shikoku Kasei Co., Ltd. can be used.
  • the epoxy derivative (B) is an epoxy derivative having an isocyanuric ring skeleton like the compound represented by the following formula (B-1)
  • the compound (A) and the epoxy derivative (B) are hydrosilylated and added. By doing so, the compound of the present invention is obtained.
  • Epoxy derivative having no isocyanuric ring skeleton examples include compounds represented by the following formula (B-2), formula (B-3) and formula (B-4).
  • the epoxy derivative (B) is an epoxy derivative having no isocyanuric ring skeleton, such as compounds represented by the following formulas (B-2) to (B-4)
  • the isocyanurate compound (C) having two alkenyl groups in one molecule is subjected to a hydrosilylation addition reaction.
  • any one of R 14 and R 15 is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • One —CH 2 — may be replaced by —O— or 1,4-phenylene, and the other of R 14 and R 15 is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbons.
  • the compound (B-2) is preferably a compound represented by the following formula (B-2-1).
  • the compound (B-3) is preferably a compound represented by the following formula (B-3-1).
  • Examples of the compound (B-4) include compounds represented by the following formula (B-4-1) or formula (B-4-2).
  • a compound sold as “Celoxide 2000” (registered trademark) by Daicel Chemical Industries, Ltd. can be used.
  • (C) a polyorganosiloxane having two alkenyl groups in one molecule and a number average molecular weight of 100 to 500,000, or an isocyanurate compound having two alkenyl groups in one molecule 3-1.
  • Compound (C) which is a polyorganosiloxane having two alkenyl groups and a number average molecular weight of 100 to 500,000 Examples of the compound (C) which is a polyorganosiloxane having two alkenyl groups and having a number average molecular weight of 100 to 500,000 include compounds represented by the following formula (C-1).
  • R ′ and R ′′ are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and r is an integer of 0 to 100 .
  • R ′ and R ′′ are preferably methyl.
  • r is preferably from 1 to 100, and more preferably from 2 to 20.
  • the compound (A) when the compound (A) is a compound containing an organopolysiloxane skeleton, it is an organopolysiloxane having two alkenyl groups and having a number average molecular weight of 100 to 500,000.
  • a certain compound (C) may be arbitrary.
  • the compound (A) is a compound containing a silsesquioxane skeleton, the compound (C) which is an organopolysiloxane having two alkenyl groups and having a number average molecular weight of 100 to 500,000 is: It is preferable to carry out a hydrosilylation addition reaction together with (B).
  • Isocyanurate compound having two alkenyl groups examples include compounds represented by the following formulas (C-2) and (C-3). These are commercially available from Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. as DA-MGIC and Me-DAIC, respectively.
  • the epoxy derivative (B) is an epoxy derivative having no isocyanuric ring skeleton
  • the isocyanurate compound (C) having two alkenyl groups A hydrosilylation addition reaction is carried out together with the compound (A) and the epoxy derivative (B).
  • R 16 is each independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl.
  • R 16 is preferably methyl or ethyl, more preferably methyl.
  • examples of the compound (D) having an aliphatic unsaturated group and having a trialkylsilyl group include a group represented by the following formula (D-2).
  • R 16 ′ is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl. R 16 ′ is preferably methyl or ethyl, more preferably methyl.
  • X ′ is the number of repetitions of —OSi (R 16 ′ ) 2 —. X ′ is an average value satisfying 1 to 20, and preferably an average value satisfying 1 to 10.
  • the compound (D) having an aliphatic unsaturated group and having a vinyl group is the same as the compound represented by the above formula (C-1).
  • the hydrosilylation reaction is preferably carried out in a solvent.
  • the solvent used for the hydrosilylation reaction is not particularly limited as long as it does not inhibit the progress of the reaction.
  • Preferred solvents include hydrocarbon solvents such as hexane and heptane, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran (THF) and dioxane, methylene chloride and tetra Examples thereof include halogenated hydrocarbon solvents such as carbon chloride, and ester solvents such as ethyl acetate.
  • solvents may be used alone or in combination.
  • aromatic hydrocarbon solvents are preferable, and toluene is most preferable among them.
  • the hydrosilylation reaction may be performed at room temperature. Heating may be performed to promote polymerization. It may be cooled to control exothermic or undesirable polymerization due to polymerization.
  • a catalyst can be used as necessary.
  • hydrosilylation catalyst By adding a hydrosilylation catalyst, the polymerization can proceed more easily.
  • a hydrosilylation catalyst a Calsted catalyst, a Speyer catalyst, hexachloroplatinic acid and the like can be preferably used.
  • the amount used is preferably 10 ⁇ 9 to 1 mol%, more preferably 10 ⁇ 7 to 10 ⁇ 3 mol%, based on the ratio of the transition metal contained in the catalyst to the hydrosilyl group.
  • Compound containing organopolysiloxane or silsesquioxane skeleton having isocyanuric ring skeleton and epoxy group as essential components and having SiH group residue A compound containing an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as an essential component and a silsesquioxane skeleton having a SiH group residue The hydrosilylation addition reaction of (A) and (B), and (C) as necessary
  • Examples of the compound containing a silsesquioxane skeleton having an isocyanuric ring skeleton and an epoxy group as essential components and having a SiH group residue obtained by the following formula (1) include:
  • each X independently represents the following formula (a), formula (bi), formula (b-ii), formula (b-iii), formula (ci), formula (c) -Ii), a group represented by formula (c-ii) or formula (d).
  • R 1 is each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, and cyclohexyl, and is preferably methyl.
  • m is 1 to 100, and is preferably 1.
  • the group represented by the following formula (a) is a group derived from the compound (A), the compound (A), the epoxy derivative (B), and optionally the compound (C) and the compound (D). Is the SiH group residue after the reaction. Accordingly, the group represented by the following formula (a) can react with a thermosetting resin that is a reaction product of silsesquioxane and an organopolysiloxane to which the compound of the present invention is applied as an adhesion promoter. It is considered that the function of the compound of the invention as an adhesion imparting material is strengthened.
  • the groups represented by the following formulas (bi) to (b-iii) are groups derived from the epoxy derivative (B).
  • the groups represented by the following formulas (bi) to (b-iii) are groups having one unsaturated group and having an epoxy group.
  • the group derived from the epoxy derivative (B) is a group represented by the formula (bi)
  • the group derived from the following compound (C) [formula ( The groups represented by ci) to (c-iii)] may be arbitrary.
  • the group derived from the epoxy derivative (B) is a group represented by the formula (b-ii) or the formula (b-iii), since it has an epoxy group but does not have an isocyanuric ring skeleton, the following compound ( By giving a group represented by the following formula (c-ii) or formula (c-iii) as the group derived from C), the compound of the present invention can have an epoxy group and an isocyanuric ring skeleton.
  • the groups represented by the following formulas (ci) to (c-iii) are groups derived from the compound (C) and are also crosslinking components.
  • the group derived from the compound (C) is an organopolysiloxane represented by the formula (ci)
  • the compound of the present invention can have flexibility or compatibility.
  • the group derived from the compound (C) is a group having an isocyanuric ring skeleton represented by the formula (c-ii) or the formula (c-iii)
  • the isocyanuric ring skeleton is introduced into the compound of the present invention. Therefore, improvement in adhesion can be expected.
  • the compound having an isocyanuric ring skeleton represented by the formula (c-ii) or the formula (c-iii) is a block copolymer with silsesquioxane, unlike a block copolymer of a silicone component and isocyanurate. Therefore, it can be an adhesive suitable for an addition-curable composition comprising a reaction product of silsesquioxane and organopolysiloxane.
  • R 2 and R 3 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and t is —OSi (R 3 ) 2 —.
  • the group represented by the following formula (di) is a group derived from the compound (D) and is an optional component.
  • the group represented by the formula (di) is introduced for the purpose of improving adhesion with a metal or for improving compatibility with a resin.
  • each R 4 is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl.
  • the group represented by the following formula (d-ii) is a group derived from the compound (D) and is an optional component.
  • the group represented by the formula (d-ii) is introduced for the purpose of improving compatibility with the resin, adjusting the viscosity, or adjusting the hardness after curing the curable resin composition. .
  • each R 4 ′ is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl, preferably methyl.
  • x is the number of repetitions of —OSi (R 4 ′ ) 2 —.
  • x is an average value satisfying 1 to 20, and preferably an average value satisfying 1 to 10.
  • the group represented by the following formula (d-iii) is a group derived from the compound (D) and is an optional component.
  • the group represented by the formula (d-iii) is introduced for the purpose of improving the compatibility with the resin, adjusting the viscosity, or adjusting the hardness after the curable resin composition is cured. .
  • each R 4 ′′ is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl, preferably methyl.
  • y is the number of repetitions of —OSi (R 4 ′′ ) 2 —.
  • y is an average value satisfying 1 to 20, and is preferably an average value satisfying 1 to 10.
  • the values of A to D can be arbitrarily adjusted according to
  • the group derived from the compound (C) will be further described.
  • the group derived from the compound (C) is a double decker and a crosslinking component.
  • the compound of the present invention has a polymer structure such as a compound represented by the following formula (1-1).
  • X1 and X2 are each independently a group represented by Formula (a), Formula (bi), Formula (b-ii), or Formula (b-iii).
  • R 17 is each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, and is preferably methyl.
  • u is 0 to 1000.
  • the group derived from the compound (D) will be further described.
  • a reaction reagent and a reaction method for obtaining a group represented by the formula (d-ii) or the formula (d-iii) will be described.
  • a is 1 to 20
  • b is 1 to 20
  • c is 1 to 20.
  • the molar ratio of the reaction of DVDS and MM combined with D4 is preferably 2 or more. If the molar ratio is 2 or more, the molecular weight of the resulting siloxane chain is short and becomes a component that can be removed by distillation, and in the subsequent purification step, excess compound a, compound b, and compound c that were not involved in the reaction. Easy to remove.
  • the epoxy derivative (B) is a compound having an isocyanuric ring skeleton of the present invention and having an epoxy group, and having a group represented by the formula (d-ii) or the formula (d-iii).
  • the case where the derived group is a group represented by the formula (bi) will be described.
  • ai 0.1 to 3.5.
  • the moles of vinyl groups in the mixture of the compound a, the compound b, and the compound c with respect to the number of moles of SiH groups in the first-stage compound.
  • the following product is obtained by hydrosilylation reaction so that the number becomes excessive.
  • ai is 0.1 ⁇ ai ⁇ 3.5
  • Xi is 0 ⁇ 2Xi ⁇ 2.0
  • Yi is 0 ⁇ Yi ⁇ 3.0
  • Zi is 0.1 ⁇ Zi ⁇ 3.5
  • Wi is 0 ⁇ Wi ⁇ 3.0.
  • the hydrosilylation reaction was carried out so that the number of moles of vinyl groups would be excessive, but it was found that residual SiH groups remained without disappearing even in a high temperature region of 100 ° C. or higher, and further 120 ° C. or higher.
  • Excess compound a, compound b, and compound c not involved in the reaction can be distilled off by distillation using a thin film evaporator. Alternatively, it can be removed by a solvent extraction method. Or, optionally, it may be left as it is.
  • the temperature when distilling off excess compound a, compound b, and compound c in distillation using a thin film evaporator is preferably in the range of 120 ° C. to 180 ° C., and the operating pressure is preferably 1 mmHg or less.
  • a preferable solvent for removing excess compound a, compound b, and compound c in the solvent extraction method is a solvent having a large dissolving power and a relatively low boiling point.
  • a preferred solvent is a lower alcohol.
  • a particularly preferred solvent is methanol.
  • the number of repeated solvent extraction operations may be increased.
  • aii is 0.1 ⁇ aii ⁇ 3.5.
  • the compound represented by the formula (C-1) As the reactant used in the second stage reaction, the compound represented by the formula (C-1) is used. As shown in the following reaction formula, hydrosilylation is performed so that the number of moles of the vinyl group of the compound represented by the formula (C-1) is excessive with respect to the number of moles of the SiH group in the first-stage compound. By performing the chemical reaction, the following product is obtained.
  • aii is 0.1 ⁇ aii ⁇ 3.5
  • Xii is 0 ⁇ 2Xii ⁇ 2.0
  • Yii is 0 ⁇ Yii ⁇ 3.0
  • Zii is 0.1 ⁇ Zii ⁇ 3.5.
  • R is 1-20.
  • the hydrosilylation reaction is performed so that the number of moles of the vinyl group of the compound represented by the formula (C-1) is excessive, but it does not disappear even in a high temperature region of 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. It has been found that residual SiH groups remain.
  • the excess organopolysiloxane not involved in the reaction is a compound having a vinyl group, it may be left as it is as a thermosetting resin component. Or you may remove by solvent extraction etc. suitably.
  • a preferred solvent for removing excess organopolysiloxane is a solvent having a high dissolving power and a relatively low boiling point.
  • a preferred solvent is a lower alcohol.
  • a particularly preferred solvent is methanol.
  • the number of repeated solvent extraction operations may be increased.
  • a compound having an SiH group residue and having an isocyanuric ring skeleton and an organopolysiloxane skeleton having an epoxy group as essential components The compound (A), the compound (B), and, if necessary, the compound (C) are hydrosilylated.
  • Examples of the compound having an SiH group residue obtained by addition reaction and having an isocyanurate skeleton and an organopolysiloxane skeleton having an epoxy group as essential components include compounds represented by the following formula (2). Can be mentioned.
  • each Y is independently a group represented by the following formula (a), the formula (bi), the formula (b-ii), the formula (b-iii) or the formula (d). is there.
  • R 5 is each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, aryl having 6 to 14 carbon atoms and arylalkyl having 7 to 24 carbon atoms.
  • p and q are numbers from 1 to 100, respectively.
  • each R 4 is independently a group selected from methyl, ethyl, butyl and isopropyl.
  • the group represented by the formula (bi) is an essential component
  • the group represented by the formula (b-ii) and the group represented by the formula (b-iii) are arbitrary.
  • thermosetting resin composition The compound of this invention can be added to a thermosetting resin composition as an adhesion imparting material.
  • the thermosetting resin composition of the present invention is preferably a thermosetting resin composition containing the following (I) to (IV).
  • thermosetting resin that is a reaction product of a double-decker silsesquioxane and an organopolysiloxane, and has both SiH groups or SiH groups and alkenyl groups.
  • thermosetting resin (I) The compound shown by following formula (I) is mentioned.
  • each Z is independently a group represented by the following formula (Zi), formula (Z-ii) or formula (Z-iii).
  • R 6 is independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, and n is 1 to 100. Among these, n is preferably 1.
  • R 7 and R 8 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and r ′ is —OSi (R 8 ) 2
  • the number of repetitions of ⁇ , r ′ is an average value satisfying 2 to 100.
  • r ′ is preferably 2 to 20.
  • R 9 and R 10 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and s is —OSi (R 3 ) 2 —. S is an average value satisfying 2 to 50.
  • the compound represented by the formula (I) [the compound is represented by the group represented by the formula (Zi), the group represented by the formula (Z-ii), and the formula (Z-iii)
  • the number of groups represented by the formula (Zi) of the compound 1 molecule average is e
  • the number of groups represented by the formula (Z-ii) is f.
  • g is the number of groups represented by the formula (Z-iii)
  • the compound represented by the general formula (I) has, on average, a larger number of SiH groups than vinyl groups, and can be defined as a so-called SiH group type thermosetting resin.
  • thermosetting resin (I) it is preferable to use a SiH-based thermosetting resin.
  • the e is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.5 to 2.5, from the viewpoint of prominent characteristics when cured.
  • thermosetting resin composition of the present invention preferably contains 40 to 99% by mass, preferably 70 to 95% by mass of the thermosetting resin (I) based on the total amount of the thermosetting resin composition. More preferred.
  • Thermosetting resin that is an organosiloxane compound having two or more alkenyl groups in one molecule and may contain a silsesquioxane skeleton
  • alkenyl group examples include a vinyl group, an allyl group, and 1-butenyl. Group, 1-hexenyl group, propenyl group and the like. A vinyl group is preferred because of ease of synthesis.
  • thermosetting resin (II) which is an organosiloxane compound having two or more alkenyl groups in one molecule and may contain a silsesquioxane skeleton are represented by the following formula (II-1). A compound can be mentioned.
  • R 18 and R 19 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and v is a number from 0 to 100.
  • R 18 and R 19 are preferably methyl.
  • v is preferably from 1 to 100, and more preferably from 1 to 20.
  • thermosetting resin (II) which is an organosiloxane compound having two or more alkenyl groups in one molecule and may contain a silsesquioxane skeleton, are represented by the following formula (II-2). The compound which is made is mentioned.
  • each Z is independently a group represented by the following formula (Z-ii) or formula (Z-iii).
  • R 6 is independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl and cyclohexyl, and n is 1 to 100. Among these, n is preferably 1.
  • R 7 and R 8 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and r ′ is —OSi (R 8 ) 2
  • the number of repetitions of ⁇ , r ′ is an average value satisfying 2 to 100. More preferably, r ′ is 2-20.
  • R 9 and R 10 are each independently a group selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cyclopentyl, cyclohexyl and phenyl, and s is —OSi (R 10 ) 2 —.
  • S is an average value satisfying 2 to 50. More preferably, s is 2-20.
  • thermosetting resin composition of the present invention preferably contains 0.1 to 50% by mass of the thermosetting resin (II), preferably 5 to 30% by mass, based on the total amount of the thermosetting resin composition. It is more preferable.
  • thermosetting resin composition of the present invention preferably contains 0.01 to 15.0% by mass of the compound (III), preferably 1 to 10% by mass, based on the total amount of the thermosetting resin composition. Is more preferable.
  • the thermosetting resin composition of the present invention contains the compound (III) in the compound (III).
  • the total content of the isocyanuric ring skeleton and the epoxy base is preferably 0.01 to 10.0% by mass based on the total amount of the thermosetting resin composition, and preferably 0.05 to 5.0% by mass. It is more preferable to contain by the mass part which becomes.
  • Pt catalyst is a catalyst containing platinum, and platinum may not be oxidized or may be oxidized. Examples of oxidized platinum include platinum oxide. Examples of the partially oxidized platinum include an Adams catalyst.
  • Examples of the Pt catalyst include a Karstedt catalyst, a Spear catalyst, and hexachloroplatinic acid. These are generally well known catalysts. Of these, a non-oxidized type Karsted catalyst is preferably used.
  • thermosetting resin composition of the present invention preferably contains 0.0001 ppm to 10 ppm, more preferably 0.1 to 3 ppm of the Pt catalyst (IV) based on the total amount of the thermosetting resin composition. .
  • thermosetting resin composition of the present invention may further contain the following components. i) Phosphor
  • the phosphor is dispersed in the thermosetting resin composition of the present invention to have a light emitting function and can be used as an LED composition.
  • the phosphor content in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 1 to 90% by mass, and more preferably 2 to 50% by mass.
  • silica Silica may be added to the thermosetting resin composition of the present invention for the purpose of preventing sedimentation of the phosphor.
  • the proportion of silica in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight ratio with respect to the total amount of the thermosetting resin composition.
  • thermosetting resin composition of the present invention includes zirconium oxide for the purpose of increasing the refractive index, mechanical strength, and adhesion to metal.
  • a nanoparticle dispersion of a metal oxide such as titanium oxide or alumina may be added.
  • the ratio of the nanoparticle dispersion in the thermosetting resin composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight ratio with respect to the total amount of the thermosetting resin composition.
  • thermosetting resin composition of the present invention is not particularly limited.
  • a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, a three-roll, a bead mill
  • examples include a method of mixing the above-described curing accelerator, silicone resin, and, if necessary, the respective predetermined amounts of the thermosetting agent and the antioxidant under heating.
  • thermosetting resin composition of this invention Although it does not specifically limit as a use of the thermosetting resin composition of this invention, light emission of optical semiconductor elements, such as a die bonding material for connecting to sealing agent, a housing material, a lead electrode, or a heat sink, a light emitting diode It can be used as an underfill material when the element is flip-chip mounted, or as a passivation film on the light emitting element.
  • the optical semiconductor device which can take out the light by the light emission from an optical semiconductor element efficiently can be manufactured, it can use suitably as a sealing agent, an underfill material, or a die-bonding material.
  • the cured product can be obtained by heating the thermosetting resin composition of the present invention at a temperature of preferably 60 to 200 ° C., preferably 80 to 160 ° C.
  • the obtained cured product is excellent in high refractive index and heat resistance, and also exhibits excellent adhesion to a heat-resistant resin such as PA9T or LCP or an Ag-plated substrate.
  • thermosetting the thermosetting resin composition of the present invention to a heat-resistant resin or an Ag-plated base material is based on the thermosetting of the SiH group contained in the adhesive material of the present invention. This is because the epoxy group is well wetted with the resin and the isocyanuric ring skeleton is well oriented and interacts with the heat-resistant resin or Ag surface.
  • the molded article of the present invention can be obtained by thermosetting and molding the thermosetting resin composition of the present invention.
  • a conventionally known method can be used as a method for obtaining a molded product by thermosetting the thermosetting resin composition. Specific examples include injection molding, extrusion molding, and compression molding.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be used in various fields by curing to a coating film (cured coating film). For example, (1) a step of applying a thermosetting resin composition on a support (application step) and (2) removing a solvent from the applied thermosetting resin composition to form a coating film. Process, (3) It forms by the process (post-baking process) of thermosetting a coating film by heating.
  • thermosetting resin composition of the present invention If used, the post-baking process can be performed at a lower temperature (150 to 190 ° C.) than before, and the hardness of the film can be increased. Hereinafter, each process is demonstrated in order.
  • solvent examples include toluene, hexane, acetone, tetrahydrofuran, and ethyl acetate.
  • a solvent may or may not be used.
  • thermosetting resin composition for example, a spin coater, a slit & spin coater, a slit coater (also called a die coater or a curtain flow coater) and an ink jet can be used.
  • a spin coater for example, a spin coater, a slit & spin coater, a slit coater (also called a die coater or a curtain flow coater) and an ink jet can be used.
  • thermosetting resin composition After application of the thermosetting resin composition, a smooth uncured coating film is formed, for example, by vacuum drying or pre-baking, preferably by pre-baking. In pre-baking, for example, heating is performed at a temperature of about 90 ° C. for several minutes.
  • the coating thickness after removal of the solvent is preferably 10 to 200 ⁇ m, for example.
  • Post-baking step A cured coating film can be formed by post-baking the uncured coating film at 160 to 200 ° C., preferably for 5 to 30 minutes.
  • the coating film of the present invention is useful as a remote phosphor layer.
  • composition for optical semiconductors containing the thermosetting composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
  • An optical semiconductor element can be manufactured by sealing a light emitting element using the composition for optical semiconductors of this invention as a sealing agent.
  • the light-emitting element is not particularly limited.
  • the optical semiconductor element is a light-emitting diode
  • a semiconductor material stacked on a substrate can be used.
  • the semiconductor material include GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGaInP, GaN, InN, AlN, InGaAlN, and SiC.
  • the substrate examples include sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and GaN single crystal.
  • a buffer layer may be formed between the substrate and the semiconductor material as necessary. Examples of the buffer layer include GaN and AlN.
  • the method for laminating a semiconductor material on the substrate is not particularly limited, and examples thereof include an MOCVD method, an HDVPE method, and a liquid phase growth method.
  • Examples of the structure of the light emitting element include a MIS junction, a PN junction, a homojunction having a PIN junction, a heterojunction, and a double heterostructure. Moreover, it can also be set as a single or multiple quantum well structure.
  • another encapsulant may be used in combination.
  • the periphery thereof may be sealed with the other sealing agent, and the light emitting element is sealed with the other sealing agent.
  • the periphery thereof may be sealed with the optical semiconductor element sealing agent of the present invention.
  • the other sealant is not particularly limited, and examples thereof include epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, urea resin, imide resin, and glass. Moreover, when a surface modifier is contained, a liquid can be applied to provide a protective layer on the surface.
  • the method for sealing the light emitting element with the composition for optical semiconductors of the present invention is not particularly limited.
  • the composition for optical semiconductor of the present invention is previously injected into a mold mold, and the light emitting elements are fixed thereto.
  • a method of curing after immersing the lead frame and the like, and a method of injecting and curing the composition for optical semiconductors of the present invention into a mold in which a light emitting element is inserted is not particularly limited.
  • the composition for optical semiconductor of the present invention is previously injected into a mold mold, and the light emitting elements are fixed thereto.
  • a method of curing after immersing the lead frame and the like, and a method of injecting and curing the composition for optical semiconductors of the present invention into a mold in which a light emitting element is inserted is not particularly limited.
  • the composition for optical semiconductor of the present invention is previously injected into a mold mold, and the light emitting elements are fixed thereto.
  • Examples of the method for injecting the composition for optical semiconductors of the present invention include injection with a dispenser, transfer molding, and injection molding. Further, as other sealing methods, for example, the composition for optical semiconductor of the present invention is dropped onto a light emitting device, stencil printing, screen printing, a method of applying and curing through a mask, and a light emitting device at the bottom. Examples thereof include a method of injecting the composition for optical semiconductor of the present invention into a placed cup or the like using a dispenser and curing the composition.
  • An optical semiconductor element containing the composition for optical semiconductor elements of the present invention as a sealant is also one aspect of the present invention.
  • the number average molecular weight and the weight average molecular weight of the polymer synthesized in the present invention were measured as follows. Using a high-performance liquid chromatograph system CO-2065plus manufactured by JASCO Corporation, 20 ⁇ L of a THF solution having a sample concentration of 1% by mass is used as an analysis sample. Column: Shodex KF804L (manufactured by Showa Denko KK) (two in series) Connection), column temperature: 40 ° C., detector: RI, eluent: THF, eluent flow rate: 1.0 mL per minute, measured by GPC method, and determined by polystyrene conversion.
  • ⁇ NMR nuclear magnetic resonance spectrum
  • 400 MHz NMR manufactured by JEOL Datum Co., Ltd. was used, and the measurement sample was dissolved in heavy acetone or heavy chloroform and measured.
  • DVTS (1,5-divinylhexamethyltrisiloxane): FM-2205 manufactured by JNC Corporation (polydimethylsiloxane having a vinyl group at both ends and a number average molecular weight of 700): FM-2210 manufactured by JNC Corporation (at both ends)
  • MA-DGIC monoallyl diglycidyl isoanurate
  • DA-MGIC diallyl monoglycidyl isocyanurate
  • Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd . Shikoku MeDAIC (methyl diallyl isocyanurate) manufactured by Kasei Kogyo Co., Ltd .: S210 (vinyltrimethoxysilane) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd .: AGE (allyl g
  • each character in the formula is the following numerical value.
  • S Weight of product I: Weight of internal standard substance A: 4.9 to 5.1 ppm peak area in H-NMR B: 5.6 to 6.4 ppm peak area in H-NMR M: H-NMR 4.6 ppm peak area at
  • the ratio of a: b: c was calculated from the SiH group equivalent, vinyl group equivalent, and raw material charge weight.
  • e (V / H) ⁇ (V + F) / (V ⁇ 260) ⁇ (1302 / X)
  • g (X + F) / (V-260) ⁇ (1302 / X)
  • f (4-ab) / 2
  • the reaction was traced by GPC, and the reaction was stopped by stopping the heating after 10 hours.
  • the reaction solution was transferred to an eggplant flask and toluene and excess DVTS were distilled off under reduced pressure at 70 ° C. and 1 mmHg using an evaporator to obtain 1043 g of a colorless and transparent liquid having a viscosity of 70 Pa ⁇ s at 25 ° C.
  • the activated clay was removed by filtration using 5C filter paper. 247 g of a colorless and transparent liquid was obtained.
  • Si-NMR Si-NMR was measured, the ratio of the peak integrated value of the trimethylsilyl group: the peak integrated value of the vinyldimethylsilyl group: the peak integrated value of the dimethylsiloxane unit was 1: 1: 1.34.
  • the vinyl group equivalent of the product was calculated to be 274 g / mol.
  • the product is a mixture of compound a, compound b, and compound c, and from the probability theory, the ratio of compound a, compound b, and compound c is 1: 2: 1.
  • Said vinyl group equivalent refers to the value in the whole mixture.
  • Compound 1 has an epoxy group, an isocyanuric ring skeleton, an alkoxysilyl group (methoxysilyl group), and a SiH group.
  • a reaction vessel equipped with a thermometer, reflux condenser, and stirrer with an internal volume of 300 mL was charged with 50 g of silsesquioxane derivative (DD-4H) and 18.6 g (0.0266 mol) of vinyl silicone (FM-2205). Then, 7.47 g (0.0252 mol) of monoallyl diepoxyisocyanurate (MA-DGIC), 3.7 g (0.0252 mol) of S210, and 50 g of toluene as a solvent were added.
  • MA-DGIC monoallyl diepoxyisocyanurate
  • Compound 2 has an epoxy group, has an isocyanuric ring skeleton, has an alkoxysilyl group (methoxysilyl group), and further has a SiH group.
  • Compound 3 has an epoxy group, has an isocyanuric ring skeleton, has an alkoxysilyl group (methoxysilyl group), and further has a SiH group.
  • Compound 4 has an epoxy group, an isocyanuric ring skeleton, an alkoxysilyl group (methoxysilyl group), and a SiH group.
  • DD-4H was changed to 50 g (0.0384 mol), vinyl silicone (FM-2210) 23.8 g (0.0265 mol), AGE 5.7 g (0.05 mol), and solvent changed to toluene 50 g.
  • vinyl silicone (FM-2210) 23.8 g (0.0265 mol)
  • solvent changed to toluene 50 g. was synthesized by the same procedure as in Example 1 to obtain 78 g of a water-like colorless and transparent liquid.
  • SiH silicone (1) 13 g obtained in Synthesis Example 3, 7.0 g (0.0236 mol) of MA-DGIC, and toluene (13 g), and an oil at 90 ° C. with stirring. Heated in bath. To this mixture, Karstedt's catalyst (0.3% concentration, 13 microliters) was added.
  • FIG. 9 shows a 1 H-NMR chart of the obtained product.
  • Compound 5 was obtained by the same procedure as the synthesis of Compound 5 except that 3.5 g of MA-DGIC was used.
  • Comparative compound 3 was synthesized by the same procedure as in Example 4, except that 2.7 g was used instead of MA-DGIC.
  • FIG. 13 shows a 1 H-NMR chart of the obtained product.
  • DA-MGIC diallyl monoepoxyisocyanurate
  • Example 2 The procedure was the same as in Example 1, except that 50 g (0.0384 mol) of DD-4H, 22.8 g (0.0769 mol) of monoallyl diepoxyisocyanurate (MA-DGIC), and 50 g of toluene were used as the solvent. Synthesized to obtain 70 g of a colorless transparent solid. Here, the disappearance of MA-DGIC was confirmed by GC, and the reaction was terminated.
  • MA-DGIC monoallyl diepoxyisocyanurate
  • Compound 9 has an epoxy group, has an isocyanuric ring skeleton, and further has a SiH group.
  • FIG. 16 shows a 1 H-NMR chart of the obtained product.
  • the compound 16 has an epoxy group, has an isocyanuric ring skeleton, and further has a SiH group.
  • Example 11 Synthesis of Compound 11
  • Compound 11 was synthesized according to the following reaction formula. DD-4H (50 g, 0.0384 mol) (0.154 SiH mol), monoallyl diepoxyisocyanurate (MA-DGIC) was added to a 300 mL internal reaction vessel equipped with a thermometer, reflux condenser, and stirrer. 7.48 g (0.025 mol) and 50 g of toluene as a solvent were added.
  • MA-DGIC monoallyl diepoxyisocyanurate
  • the filtrate was subjected to evaporation of toluene, which is a solvent, and a portion of excess vinyl silicone that was not involved in the reaction (Synthesis Example 3) under reduced pressure at 100 ° C. and 1 mmHg using an evaporator. Further, an internal condenser type thin film evaporator device was used for cutting under reduced pressure conditions of 150 ° C. and 1 mmHg to remove excess vinyl silicone. 60 g of viscous liquid was obtained.
  • FIG. 17 shows a 1 H-NMR chart of the obtained product. Further, a Si-NMR chart of the obtained product is shown in FIG. An IR chart of the obtained product is shown in FIG. IR is measured with a solution diluted twice with a toluene solvent.
  • Compound 1 has an epoxy group, an isocyanuric ring skeleton, a vinyl group, and a SiH residue.
  • reaction formula and the final product are expressed as the following formula.
  • Xiii 0.31, Yiii is 1.08, Wiii is 1.54, and Zii is 0.42.
  • Xiii, Yiii, Wiii, and Zii were defined as follows.
  • Zii integral value of proton peak of Si—H group ⁇ (ppm) (4.8)
  • Yiii peak integrated value of Si of vinyl group bond ⁇ (ppm) (3.0)
  • Wii Si peak integral value of trimethylsilyl group ⁇ (ppm) (14)
  • Xiii 4-0.65-Xiii-Yiii-Wiii-Zii
  • Example 12 Synthesis of Compound 12
  • Compound 12 was synthesized according to the following reaction formula.
  • a reaction vessel having an internal volume of 300 mL equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 50 g (0.0384 mol) of DD-4H and 7.48 g of monoallyl diepoxyisocyanurate (MA-DGIC) (0. 025 mol), and 50 g of toluene was added as a solvent.
  • MA-DGIC monoallyl diepoxyisocyanurate
  • the toluene which is the solvent, was distilled off from the filtrate using an evaporator under reduced pressure conditions of 100 ° C. and 1 mmHg. 105 g of a viscous liquid was obtained.
  • Compound 1 has an epoxy group, has an isocyanuric ring skeleton, has a vinyl group, and further has a SiH residue.
  • reaction formula and the final product are expressed as the following formula.
  • Xiv is 0.76
  • Yiv is 1.96
  • Ziv is 0.63.
  • the values of Xiv, Yiv, and Ziv were defined as follows.
  • Ziv proton peak integrated intensity of SiH group ⁇ (100 ⁇ 12.3) / 100
  • Yiv Proton peak integrated intensity of vinyl group ⁇ 1/3 ⁇ (100-12.3) / 100
  • Xiv 4-0.65-Ziv-Yiv Note that 12.3 in the calculation formulas of Ziv and Yiv is the mass% of the above-mentioned unreacted residual vinyl silicone (FM-2205).
  • thermosetting resin composition A mixture of the compound synthesized in the above example and DVTS or the polyorganosiloxane synthesized in the above synthesis example was placed in a screw tube.
  • the screw tube was set in a rotating / revolving mixer ["Awatori Nertaro (registered trademark) ARE-250" manufactured by Sinky Co., Ltd.] and mixed and degassed.
  • Curing retarder MVS-H (trade name, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane: manufactured by JNC Corporation) concentration of 10 ppm, platinum catalyst concentration
  • the mixture was again mixed and defoamed with a rotation / revolution mixer to obtain compositions a to j and comparative compositions a to i which were thermosetting resin compositions.
  • Tables 1, 3 and 5 show the blending amount (g) of each thermosetting resin composition.
  • thermosetting resin composition is sandwiched between 2 sheets of glass with a Naflon SP packing (4 mm diameter) manufactured by Nichias Co., Ltd.
  • the thermosetting resin composition is poured into this, and after degassing under reduced pressure, the temperature is increased to 80 ° C. Then, it was cured by heating in that order at 150 ° C. for 4 hours, and the glass was peeled off to obtain cured products a to j and comparative cured products a to i having a smooth surface of 4 mm thickness.
  • the heat resistance test was performed and evaluated by the following method. Two cured products having a thickness of 4 mm were prepared, and the respective light transmittances were measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer to obtain initial transmittances. The cured product was placed in an oven at 180 ° C. [constant temperature dryer: DX302 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.] and heat-treated for a certain time (1000 hours in Tables 2, 4 and 6).
  • the light transmittance of the cured product after the heat resistance test was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer. From the transmittance at a wavelength of 400 nm, the retention at this wavelength (transmittance after heat treatment for a certain time / initial transmittance at each wavelength ⁇ 100 ) was calculated and evaluated. It is preferable that the transmittance retention at 400 nm after 1000 hours of the 180 ° C. heat test is 85% or more.
  • the test was conducted according to JIS K6850 (1999).
  • the test piece is obtained by sandwiching a thermosetting resin composition between those prepared by adjusting the size according to JIS K6850 (1999) [PA9T (trade name) Genesta TA112, manufactured by Kuraray Co., Ltd.] as a base material. And then cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the adhesion test was measured using a 5 kN load cell with a tensile / compression tester [Autograph AGS-500B manufactured by Shimadzu Corporation].
  • “substrate destruction” indicates the result that the substrate was destroyed because the cured product and the base material were very strongly bonded and the strength of the substrate could not withstand the adhesion test.
  • ⁇ Adhesive strength test Ag> The test was conducted according to JIS K6850 (1999). The test piece is sandwiched between a silver-plated standard test substrate [manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.] and the thermosetting resin composition is sandwiched at 80 ° C. for 1 hour, and then at 150 ° C. for 4 hours. It was made by heat curing. The adhesion test was measured using a 5 kN load cell with a tensile / compression tester [Autograph AGS-500B manufactured by Shimadzu Corporation].
  • ⁇ Adhesive strength test LCP> The test was conducted according to JIS K6850 (1999). A test piece was prepared by sandwiching a thermosetting resin composition between a liquid crystal polymer (LCP) trade name, SUMIKASUPER LCP E4008, prepared according to JIS K6850 (1999) as a base material, It was produced by heating and curing at 150 ° C. for 4 hours. The adhesion test was measured using a 5 kN load cell with a tensile / compression tester [Autograph AGS-500B manufactured by Shimadzu Corporation].
  • LCP liquid crystal polymer
  • thermosetting resin composition is injected with a dispenser into 15 power LED pre-molded packages with a thickness of 1.5 mm, a side of 5 mm, an opening of 3.5 mm in diameter, and a bottom of which is silver-plated. I let you. This was passed through an IR reflow furnace under a temperature condition (260 ° C.) according to the JEDEC standard, put into a test area of the thermal shock apparatus TSE-11 manufactured by Espec Co., Ltd., exposed at ⁇ 40 ° C. for 30 minutes, and at 105 ° C. It was carried out by repeating 100 cycles, with exposure for 30 minutes as one cycle. In addition, the movement time between both exposure temperatures was 2 minutes. The occurrence of peeling and cracking was observed with a microscope. The defect rate among 15 pieces is shown.
  • the cured products a to d using the compounds 1 to 4 according to the present invention as adhesion imparting materials are all heat resistant yellowing, adhesion to polyphthalamide resin (PA9T) or Ag, and heat resistance. It was found that the cycle was excellent.
  • comparative cured products a and b containing Comparative Compound 1 or 2 had low adhesion to polyphthalamide resin and heat cycle resistance. Moreover, since the comparative hardened
  • the cured products e to h using the compounds 5 to 8 according to the present invention as adhesion imparting materials are all heat-resistant yellowing, adhesion to polyphthalamide resin (PA9T) or Ag, and heat resistance. It was found that the cycle was excellent.
  • Comparative cured product e using Comparative Compound 3 having an epoxy group in the side chain but not containing an isocyanuric ring skeleton had low adhesion to the polyphthalamide resin and heat cycle resistance. Further, the comparative cured product f using the comparative compound 4 was cloudy and the refractive index could not be measured. Also, the adhesion strength was weak.
  • the cured products h and i using the compound 1 or 2 according to the present invention as an adhesion-imparting material are both heat-resistant yellowing, polyphthalamide resin (PA9T), Ag or liquid crystal polymer (LCP). It was found that adhesion and heat cycle resistance were excellent.

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Abstract

 本発明は、耐熱透明性かつ高屈折率を兼ね備え、且つシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物からなる付加硬化型組成物に最適である密着付与材を提供する。本発明は、下記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる化合物であって、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物に関する。(A)オルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個有するエポキシ誘導体(C)アルケニル基を1分子中に2個有する数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌレート化合物

Description

イソシアヌル骨格、エポキシ基およびSiH基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物および該化合物を密着付与材として含む熱硬化性樹脂組成物、硬化物、および光半導体用封止材
 本発明は、イソシアヌル骨格、エポキシ基およびSiH基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物であって、特に、耐熱透明性と高屈折率とを兼ね備えたシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンからなる熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物に適した密着付与材に関する。また、該化合物を密着付与材として含む熱硬化性樹脂組成物、該熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物または塗膜、該熱硬化性樹脂組成物を含有する光半導体用組成物、該光半導体用組成物を含む光半導体素子を提供する。
 白色LEDがTVのバックライト、照明等の用途に用いられてきている。大出力化に伴いLEDパッケージの発熱が無視できなくなっている。エポキシ樹脂を封止材料に用いた場合には、その発熱による黄変が避けられなくなっているため、エポキシ樹脂に変わってシリコーン樹脂が白色LEDの封止材料に用いられてきている。LEDに用いられるシリコーン樹脂はフェニルシリコーン樹脂とメチルシリコーン樹脂との2種類に大きく分けられる。
 一般的に用いられているフェニルシリコーン樹脂は、屈折率については満足する値を有しているが、耐熱黄変性についてはエポキシ樹脂よりは優れているものの、LEDの大出力化に対応するには十分ではない。メチルシリコーン樹脂は、耐熱黄変性は非常に優れているものの、屈折率が低いためLEDの光取り出し効率がよくない。
 そのため、白色LEDの大出力化に対応できる、高屈折率と、良好な耐熱透明性とを兼ね備えた封止材料、およびそれに用いられる熱硬化性樹脂組成物が切望されていた。
 特許文献1には、耐熱性と透明性に優れたシルセスキオキサンを用いて、耐熱透明性と高屈折率を併せ持つ、熱硬化性樹脂組成物が開示されている。該熱硬化性樹脂組成物は、通称ダブルデッカー型と呼ばれる不完全縮合型構造のシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの重合体から成るものである。ダブルデッカー型のシルセスキオキサンは、通常アルコキシラン加水分解縮合反応から得られるランダムな構造を持つポリシルセスキオキサンの構造とは異なる。構造が制御されたものであるため耐熱性が高い。
 一方、シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンの組み合わせによる熱硬化物は、その熱硬化性樹脂の配合において、ハード成分であるダブルデッカー型シルセスキオキサンと柔軟成分であるオルガノポリシロキサンとの割合を変えることで、理論的には、硬化物の硬度をゴム状のものからレンズ状のものに調整できる。
 また、最近、LEDパッケージ自身も耐熱性が求められてきており、これまで多用されてきた通常のナイロン系のポリフタルアミド樹脂に代わり、耐熱性の優れたポリアミド樹脂(PA9T:ポリアミドの耐熱グレード)または液晶ポリマー(LCP)が各種パッケージの材料として採用されてきている。
 一般的に、密着性を高める手法としては、シランカップリング剤、またはテトラシクロシロキサンにエポキシ基若しくはアルコキシシリル基等を持たせた化合物が知られているが、上記のPA9TまたはLCPのような耐熱樹脂には効果は小さい。また、近年、このような、耐熱性樹脂に対して密着性を改善できるものとしてイソシアヌレート骨格を有する化合物が注目を集めている。
 特許文献2には、エポキシ基を有するイソシアヌル酸エステルが付加硬化型のオルガノポリシロキサン組成物が接着剤として開示されている。また、特許文献3には、エポキシ基を有するイソシアヌル環骨格に、さらにアルコキシシリル基を導入した組成物が開示されている。
 特許文献4には、Si-H含有ポリシロキサンにジアリルモノグリシジルイソシアヌレートを付加反応させたイソシアヌル骨格含有ポリシロキサンが開示されている。また、特許文献5には、側鎖にSiH基を有するポリシロキサンにモノアリルグリシジルイソシアヌレートを付加反応させたイソシアヌル骨格含有ポリシロキサンが示されている。
日本国特開2010-280766号公報 日本国特許第4541842号公報 日本国特開2011-57755号公報 日本国特開2008-150506号公報 日本国特開2004-99751号公報
 特許文献1に記載の熱硬化性樹脂組成物には、ダブルデッカー型シルセスキオキサン含有量が少なくなれば、密着性能が弱くなるという問題がある。また、一方シルセスキオキサン含有量が多ければ、密着性能は高くなるものの、樹脂の硬度が硬すぎ、その結果、応力を緩和できずに、ヒートサイクル試験等の熱衝撃試験において剥離を生じやすくなる問題がある。
 さらに、シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物は、PA9TまたはLCPのような耐熱性樹脂と密着性が悪いという問題があった。したがって、シルセスキオキサンとポリオルガノシロキサンの反応物による熱硬化性樹脂の持つ耐熱黄変性と高屈折率の利点を損なうことなく、前記の欠点を克服できる材料が切望されていた。
 また、特許文献2および3に記載の組成物は、本発明で用いる熱硬化性組成物の主剤であるシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの重合体の組成物に対しては相溶性が悪く、透明性を維持するためには、添加量が制限され、効果が発揮されない。
 さらに、特許文献4では、前記イソシアヌル環含有ポリシロキサンを硬化性樹脂組成物の主剤として用いているため、耐熱透明性が良いとは言えない。また、オルガノポリシロキサンとイソシアヌル環骨格とのブロック共重合体であるため、密着付与成分であるイソシアヌル環の効果が発揮しにくい。
 さらにまた、特許文献5では、イソシアヌル環含有ポリシロキサンは半導体の封止用のエポキシ硬化物として用いられており、透明性が求められる用途には適さず光半導体用としては使えない。また、特許文献5に記載のイソシアヌル環含有ポリシロキサンは、ポリシロキサンの側鎖にグリシジルイソシアヌレートを有するため、イソシアヌル環の密着効果が出やすいと考えられるが、SiH基を有していないため、ヒドロシリル付加硬化型の硬化組成物の密着材としては性能不足である。
 したがって、本発明は、耐熱透明性かつ高屈折率を兼ね備え、且つシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物からなる付加硬化型組成物に最適である密着付与材を提供する。特に、耐熱ポリアミド、液晶ポリマー、さらには銀表面に密着性が良好な密着付与材を提供する。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、特定の化学構造を有する、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物を用いれば、上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は以下の通りである。
1.下記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる化合物であって、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物。
(A)オルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物
(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個有するエポキシ誘導体
(C)アルケニル基を1分子中に2個有する数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌル環骨格含有化合物
2.下記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる化合物であって、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を含む化合物。
(A)シルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物
(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個有するエポキシ誘導体
(C)アルケニル基を1分子中に2個有する数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌル環骨格含有化合物
3.前記(A)と(B)、および必要に応じて(C)と、さらに(D)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる前項1または2に記載のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物。
(D)脂肪族不飽和基を持ち、且つアルコキシシリル基、トリアルキルシリル基またはビニル基を有するシリル基を有する化合物
4.一般式(1)で示される化合物である前項1~3のいずれか1項に記載のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を有する化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(1)において、Xはそれぞれ独立して、下記式(a)、式(b-i)、式(b-ii)、式(b-iii)、式(c-i)、式(c-ii)、式(c-iii)または式(d)で表される基であり、式(1)で表される化合物1分子あたり[該化合物が式(a)で表される基と式(b-i)で表される基と式(b-ii)および式(b-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均]の、式(a)で表される基の数をA、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基の数をB、式(c-i)、式(c-ii)または式(c-iii)で表される基の数をC、式(d-i)、式(d-ii)または式(d-iii)で表される基の数をDとした場合に、A+B+2C+D=4であり、0.1≦A≦3.5であり、0.1≦B≦3.5であり、0≦2C≦2.0であり、0≦D≦3.0である。
 Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、mは1~100である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(c-i)において、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、tは-OSi(R-の繰り返しの数であり、1~100を満たす平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(d-i)~(d-iii)において、R、R4’およびR4’’はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。xは-OSi(R4’-の繰り返しの数であり、1~20を満たす平均値である。yは-OSi(R4’’-の繰り返しの数であり、1~20を満たす平均値である。
5.下記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる化合物であって、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサン骨格を含む化合物。
(A)オルガノポリシロキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物
(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個有するエポキシ誘導体
(C)アルケニル基を1分子中に2個有する数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌル環骨格含有化合物
6.一般式(2)で示される化合物であることを特徴とする前項1、3または5に記載のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサン骨格を有する化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(2)において、Yはそれぞれ独立して、下記式(a)、式(b-i)または式(b-ii)または式(b-iii)または式(d)で表される基であり、式(2)で表される化合物1分子におけるYで表される基あたりの式(a)で表される基の割合をA、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基の割合をB、式(d)で表される基の割合をDとした場合に、A+B+D=1であり、0.1≦A≦0.7であり、0.05≦B≦0.6であり、0.01≦D≦0.6である。
 なおBのうち式(b-i)で表される基は必須成分であり、式(b-ii)表される基と式(b-iii)表される基は任意である。
 Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシル、炭素数6~14のアリールおよび炭素数7~24のアリールアルキルから選択される基である。p、qは、それぞれ、1~100の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(d)において、Rはそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。
7.以下の(I)~(IV)を含有する熱硬化性樹脂組成物。
(I)ダブルデッカー型シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物であって、SiH基を有する、またはSiH基とアルケニル基とを両方有する熱硬化性樹脂
(II)アルケニル基を2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂
(III)密着付与材として、前項1~6のいずれか1項に記載の化合物
(IV)Pt触媒
8.前記熱硬化性樹脂(I)が、下記式(I)で示される化合物であることを特徴とする前項7に記載の熱硬化性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(I)において、Zはそれぞれ独立して、下記式(Z-i)、式(Z-ii)または式(Z-iii)で表される基であり、式(I)で表される化合物1分子あたり(該化合物が式(Z-i)で表される基と式(Z-ii)で表される基と式(Z-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均)の式(Z-i)で表される基の数をe、式(Z-ii)で表される基の数をf、式(Z-iii)で表される基の数をgとした場合に、e+2f+g=4であり、1.0≦e≦3.0であり、0≦2f≦2.0であり、0≦g≦2.0である。
 Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、nは1~100である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(Z-ii)において、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、r’は-OSi(R-の繰り返しの数であり、r’は、2~100を満たす平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(Z-iii)において、RおよびR10はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、sは-OSi(R10-の繰り返しの数であり、sは、2~50を満たす平均値である。
9.熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記熱硬化性樹脂(I)を40~95質量%、前記熱硬化性樹脂(II)を0.1~50質量%、前記化合物(III)を0.01~15.0質量%、前記Pt触媒(IV)を0.0001ppm~10ppmの割合で含有する前項7または8に記載の熱硬化性樹脂組成物。
10.さらにシリカおよび蛍光体の少なくとも一方が分散された前項7~9のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
11.前項7~10のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。
12.前項7~10のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる塗膜。
13.前項7~10のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含有する光半導体用組成物。
14.前項13に記載の光半導体用組成物を封止剤として含む光半導体素子。
 本発明のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物を、シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンの反応物による熱硬化性樹脂を含有する熱硬化性樹脂組成物に密着付与材として含有させることにより、当該熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物は、シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物による熱硬化性樹脂の長所である高屈折率且つ耐熱黄変性に優れるという利点を損なうことなく、接着が困難であったPA9TまたはLCP等の耐熱樹脂に対し、優れた接着性を示す。さらに、該硬化物により封止された光半導体装置は、厳しい信頼性試験に耐えうる光半導体装置となり得る。
図1は、合成例1で得られたシルセスキオキサン誘導体ベースポリマー1のH-NMRチャートを示す。 図2は、合成例2で得られたシルセスキオキサン誘導体ベースポリマー2のH-NMRチャートを示す。 図3は、実施例1で得られた化合物1のH-NMRチャートを示す。 図4は、実施例2で得られた化合物2のH-NMRチャートを示す。 図5は、実施例3で得られた化合物3のH-NMRチャートを示す。 図6は、実施例4で得られた化合物4のH-NMRチャートを示す。 図7は、比較合成例1で得られた比較化合物1のH-NMRチャートを示す。 図8は、比較合成例2で得られた比較化合物2のH-NMRチャートを示す。 図9は、実施例5で得られた化合物5のH-NMRチャートを示す。 図10は、実施例6で得られた化合物6のH-NMRチャートを示す。 図11は、実施例7で得られた化合物7のH-NMRチャートを示す。 図12は、実施例8で得られた化合物8のH-NMRチャートを示す。 図13は、比較合成例3で得られた比較化合物3のH-NMRチャートを示す。 図14は、比較合成例4で得られた比較化合物4のH-NMRチャートを示す。 図15は、実施例9で得られた化合物9のH-NMRチャートを示す。 図16は、実施例10で得られた化合物10のH-NMRチャートを示す。 図17は、実施例11で得られた化合物11のH-NMRチャートを示す。 図18は、実施例11で得られた化合物11のSi-NMRチャートを示す。 図19は、実施例11で得られた化合物11のIRチャートを示す。 図20は、実施例12で得られた化合物12のH-NMRチャートを示す。 図20は、実施例12で得られた化合物12のIRチャートを示す。
 本発明で用いる用語について説明する。
 式(1)で表される化合物を化合物(1)と表記することがある。他の式で表される化合物についても同様に簡略化して称することがある。
 本発明において「任意の」は位置だけではなく個数についても任意であることを意味する。そして、「任意のAはBまたはCで置き換えられてもよい」という表現は、少なくとも1つのAがBで置き換えられる場合と少なくとも1つのAがCで置き換えられる場合とに加えて、少なくとも1つのAがBで置き換えられると同時にその他のAの少なくとも1つがCで置き換えられる場合も含まれることを意味する。
 なお、アルキルまたはアルキレンにおける任意の-CH-が-O-で置き換えられてもよいという設定には、連続する複数の-CH-のすべてが-O-で置き換えられることは含まれない。
 実施例においては、電子天秤の表示データを質量単位であるg(グラム)を用いて示した。質量%や質量比はこのような数値に基づくデータである。
 本発明のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物(以下、本発明の化合物ともいう。)は、下記(A)と(B)とのヒドロシリル化付加反応、または下記(A)、(B)および(C)のヒドロシリル化付加反応により得られる。
(A)オルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物
(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個持つエポキシ誘導体
(C)アルケニル基を1分子中に2個有する、数平均分子量が100~500000のオルガノポリシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌル環含有化合物
 前記(B)においてイソシアヌル環骨格が存在する場合は、前記(C)を(A)および(B)とともにヒドロシリル化付加反応させるかは任意でもよい。前記エポキシ誘導体(B)においてイソシアヌル環骨格が存在しない場合、前記(C)を(A)および(B)とともにヒドロシリル化付加反応させる。
 また、前記(A)の化合物がシルセスキオキサン骨格を含む化合物である場合、前記(C)としてアルケニル基を1分子中に2個有する、数平均分子量が100~500000のオルガノポリシロキサンを、前記(A)および(B)とともにヒドロシリル化付加反応させることが好ましい。
 また、本発明の化合物は、前記(A)と(B)、および必要に応じて(C)と、さらに(D)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得てもよい。前記(A)と(B)、および必要に応じて(C)と、さらに(D)とをヒドロシリル化付加反応させることにより、本発明の化合物と金属との密着性を向上するとともに、樹脂との相溶性を向上することができる。
(D)脂肪族不飽和基を持ち、且つアルコキシシリル基、トリアルキルシリル基またはビニル基を有する化合物
1.(A)オルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物1-1.シルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物(A)
 シルセスキオキサン骨格を含み1分子中にSiH基を3個以上有する化合物(A)としては下記式(A-1)~(A-5)で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 式(A-1)、式(A-4)および式(A-5)において、Rはそれぞれ独立して、炭素数1~45のアルキル、炭素数4~8のシクロアルキル、炭素数6~14のアリールおよび炭素数7~24のアリールアルキルから選択される基である。この炭素数1~45のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そして隣接しない任意の-CH-は、-O-または-CH=CH-で置き換えられてもよい。
 アリールおよびアリールアルキル中のベンゼン環において、任意の水素はハロゲンまたは炭素数1~10のアルキルで置き換えられてもよい。この炭素数1~10のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そして隣接しない任意の-CH-は-O-または-CH=CH-で置き換えられてもよい。アリールアルキル中のアルキレンの炭素数は1~10であり、そして隣接しない任意の-CH-は-O-で置き換えられてもよい。
 式(A-1)、式(A-4)、および式(A-5)において、Rはそれぞれ独立して、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニルおよび炭素数1~10のアルキルから選択される基であることが好ましい。この炭素数1~10のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そして隣接しない任意の-CH-は-O-で置き換えられてもよい。また、フェニルにおいて、任意の水素はフッ素等のハロゲンもしくは炭素数1~10のアルキルで置き換えられてもよい。Rはシクロペンチル、シクロヘキシル、または任意の水素が塩素、フッ素、メチル、メトキシまたはトリフルオロメチルで置き換えられてもよいフェニルであることがより好ましく、シクロヘキシルまたはフェニルであることが更に好ましく、そしてフェニルであることが最も好ましい。
 式(A-1)、式(A-3)、式(A-4)および式(A-5)において、R11およびR12はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基である。炭素数1~4のアルキルの例は、メチル、エチル、プロピル、2-メチルエチル、ブチルおよびt-ブチルである。R11またはR12の好ましい例はメチルおよびフェニルである。R11およびR12は同じ基であることが好ましい。
 式(A-1)~式(A-5)において、Xはそれぞれ独立して、各化合物の1分子中、少なくとも2個は水素であり、残りは、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基である。式(A-4)および式(A-5)において、nは0~100の整数である。
 化合物(A-4)として、好ましくは下記式(A-4-1)で表される化合物が挙げられる。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式(A-4-1)において、Phはフェニルを示す。式(A-4-1)の化合物は国際公開第2004/024741号に記載された方法に従って合成することができる。また、その他の化合物も公知の方法に従って入手することができる。
1-2.オルガノポリシロキサンSiH基骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物(A)
 オルガノポリシロキサンSiH基骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物(A)としては、下記式(A-6)を挙げることができ、公知の方法によって入手できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式(A-6)において、R13はそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル、炭素数4~8のシクロアルキル、炭素数6~14のアリールおよび炭素数7~24のアリールアルキルから選択される基である。
 化合物(A-6)として、好ましくは下記式(A―6-1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(A-6)および(A-6-1)において、pとqは1から300の数である。1≦p≦100であることが好ましく、3≦p≦20であることがより好ましく、また、1≦q≦100であることが好ましく、1≦q≦20であることがより好ましい。
2.(B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個持つエポキシ誘導体2-1.イソシアヌル環骨格を有するエポキシ誘導体(B)
 脂肪族不飽和含有基を1個持つエポキシ誘導体(B)としては、イソシアヌル環骨格を有するエポキシ誘導体が好ましく、例えば、下記式(B-1)で表される化合物が挙げられる。なお式(B-1)で表される化合物は、四国化成株式会社よりMA-DGICとして販売されているものが使用できる。
 エポキシ誘導体(B)が下記式(B-1)で表される化合物のように、イソシアヌル環骨格を有するエポキシ誘導体である場合、前記化合物(A)とエポキシ誘導体(B)とをヒドロシリル化付加反応することにより、本発明の化合物は得られる。この場合、アルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌレート化合物(C)を、化合物(A)およびエポキシ誘導体(B)とともに、ヒドロシリル化付加反応させるかは任意でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
2-2.イソシアヌル環骨格を有さないエポキシ誘導体(B)
 その他のエポキシ誘導体(B)としては、例えば、下記式(B-2)、式(B-3)および式(B-4)で表される化合物が挙げられる。エポキシ誘導体(B)が下記式(B-2)~(B-4)で表される化合物のように、イソシアヌル環骨格を有さないエポキシ誘導体である場合、前記化合物(A)およびエポキシ誘導体(B)とともに、アルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌレート化合物(C)をヒドロシリル化付加反応させる。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式(B-2)、式(B-3)および式(B-4)において、R14およびR15のうちいずれか一方は、炭素数2~10のアルケニル基であり、このアルケニル基における1つの-CH-は-O-または1,4-フェニレンで置き換えられてもよく、R14およびR15のうち他方は水素または炭素数1~6のアルキルである。
 化合物(B-2)としては、下記式(B-2-1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 化合物(B-3)としては、下記式(B-3-1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 化合物(B-4)としては、下記式(B-4-1)または式(B-4-2)で表される化合物が例示される。なお、式(B-4-1)で表される化合物は、ダイセル化学工業株式会社より「セロキサイド2000」(登録商標)として販売されているものが使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
3.(C)アルケニル基を1分子中に2個有する、数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌレート化合物3-1.アルケニル基を2個有する、数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサンである化合物(C)
 アルケニル基を2個有する、数平均分子量が100~500000のポリオルガノシロキサンである化合物(C)としては、例えば、下記式(C-1)で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 式(C-1)において、R’およびR’’はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、rは0~100の整数である。R’とR’’は、メチルが好ましい。rは、1~100であることが好ましく、2~20であることがより好ましい。
 本発明の化合物を得るためのヒドロシリル化付加反応において、前記化合物(A)がオルガノポリシロキサン骨格を含む化合物である場合、アルケニル基を2個有する、数平均分子量が100~500000のオルガノポリシロキサンである化合物(C)は、任意でもよい。また、前記化合物(A)がシルセスキオキサン骨格を含む化合物である場合、アルケニル基を2個有する、数平均分子量が100~500000のオルガノポリシロキサンである化合物(C)は、(A)と(B)とともに、ヒドロシリル化付加反応させることが好ましい。
3-2.アルケニル基を2個有するイソシアヌレート化合物(C)
 アルケニル基を2個有するイソシアヌレート化合物である化合物(C)としては、例えば、下記式(C-2)および(C-3)で表される化合物を挙げることができる。これらは、四国化成工業株式会社より、それぞれDA-MGICおよびMe-DAICとして市販されているものが使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 なお、本発明の化合物を得るためのヒドロシリル化付加反応において、前記エポキシ誘導体(B)がイソシアヌル環骨格を有さないエポキシ誘導体である場合、アルケニル基を2個有するイソシアヌレート化合物(C)を前記化合物(A)およびエポキシ誘導体(B)とともに、ヒドロシリル化付加反応させる。
4.脂肪族不飽和基を持ち且つアルコキシシリル基を有する化合物(D)
 脂肪族不飽和基を持ち且つアルコキシシリル基を有する化合物(D)としては、例えば、下記式(D-1)で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 R16はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。R16は、好ましくはメチルまたはエチルであり、より好ましくはメチルである。
 また、脂肪族不飽和基を持ち且つトリアルキルシリル基を有する化合物(D)としては、例えば、下記式(D-2)で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 R16’はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。R16’は好ましくはメチルまたはエチルであり、より好ましくはメチルである。Xは-OSi(R16’-の繰り返しの数である。Xは1~20を満たす平均値であり、1~10を満たす平均値であることが好ましい。
 脂肪族不飽和基を持ち且つビニル基を有する化合物(D)は、上記式(C-1)で表される化合物と同じである。
5.ヒドロシリル化付加反応
 ヒドロシリル化反応は溶剤中で行うことが好ましい。ヒドロシリル化反応に用いる溶剤は、反応の進行を阻害しないものであれば特に制限されない。好ましい溶剤としては、ヘキサンおよびヘプタンなどの炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン(THF)およびジオキサンなどのエーテル系溶剤、塩化メチレンおよび四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素系溶剤、並びに酢酸エチルなどのエステル系溶剤などが挙げられる。
 これらの溶剤は単独で使用しても、その複数を組み合わせて使用してもよい。これらの溶剤の中でも、芳香族炭化水素系溶剤が好ましく、その中でもトルエンが最も好ましい。
 ヒドロシリル化反応は室温で実施してもよい。重合を促進させるために加熱してもよい。重合による発熱または好ましくない重合等を制御するために冷却してもよい。ヒドロシリル化重合では、必要に応じて触媒を用いることができる。
 ヒドロシリル化触媒を添加することによって、重合をより容易に進行させることができる。ヒドロシリル化触媒としては、カルステッド触媒、スパイヤー触媒、ヘキサクロロプラチニック酸などが好ましく利用できる。
 これらのヒドロシリル化触媒は、反応性が高いので少量の添加で十分に反応を進めることができる。その使用量は、触媒に含まれる遷移金属のヒドロシリル基に対する割合で、10-9~1モル%であることが好ましく、10-7~10-3モル%であることがより好ましい。
6.イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物6-1.イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を含む化合物
 前記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を含む化合物としては、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 式(1)において、Xはそれぞれ独立して、下記式(a)、式(b-i)、式(b-ii)、式(b-iii)、式(c-i)、式(c-ii)、式(c-iii)または式(d)で表される基である。Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、メチルであることが好ましい。mは1~100であり、1であることが好ましい。
 下記式(a)で表される基は、前記化合物(A)由来の基であり、前記化合物(A)と、エポキシ誘導体(B)、必要に応じて化合物(C)と、化合物(D)とが反応した後のSiH基残基である。したがって、下記式(a)で表される基は、本発明の化合物を密着付与材として適用するシルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物である熱硬化性樹脂と反応し得るため、本発明の化合物の密着付与材としての機能を強化すると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 下記式(b-i)~(b-iii)で表される基は、前記エポキシ誘導体(B)由来の基である。下記式(b-i)~(b-iii)で表される基は、不飽和基を一つ持ち、且つエポキシ基を有する基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 前記エポキシ誘導体(B)由来の基が式(b-i)で表される基である場合は、エポキシ基且つイソシアヌル環骨格を持つものであるため、下記化合物(C)由来の基[式(c-i)~(c-iii)で表される基]は任意でもよい。
 前記エポキシ誘導体(B)由来の基が式(b-ii)または式(b-iii)で表される基である場合は、エポキシ基を有するがイソシアヌル環骨格を有さないため、下記化合物(C)由来の基として、下記式(c-ii)または式(c-iii)で表される基を持たせることで、本発明の化合物にエポキシ基且つイソシアヌル環骨格を持たせることができる。
 下記式(c-i)~(c-iii)で表される基は、前記化合物(C)由来の基であり、架橋成分でもある。前記化合物(C)由来の基が式(c-i)で表されるオルガノポリシロキサンである場合は、本発明の化合物に柔軟性または相溶性を持たせることができる。また前記化合物(C)由来の基が式(c-ii)または式(c-iii)で表されるイソシアヌル環骨格を有する基である場合は、本発明の化合物にイソシアヌル環骨格が導入されるため、密着性の向上が期待できる。
 式(c-ii)または式(c-iii)で表されるイソシアヌル環骨格を有する化合物は、シリコーン成分とイソシアヌレートとのブロック共重合体と異なり、シルセスキオキサンとのブロック共重合体であるため、シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物からなる付加硬化型組成物に適した密着剤と成り得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 式(c-i)において、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、tは-OSi(R-の繰り返しの数であり、1~100を満たす平均値である。
 下記式(d-i)で表される基は、前記化合物(D)由来の基であり、任意の成分である。
 式(d-i)で表される基は、金属との密着を向上する目的や、樹脂との相溶性を向上する目的で導入される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式(d-i)において、Rはそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。
 下記式(d-ii)で表される基は、前記化合物(D)由来の基であり、任意の成分である。式(d-ii)で表される基は、樹脂との相溶性を向上する目的、粘度を調整する目的、または硬化性樹脂組成物を硬化させた後の硬度を調整する目的で導入される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 式(d-ii)において、R4’はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基であり、好ましくはメチルである。xは-OSi(R4’-の繰り返しの数である。xは、1~20を満たす平均値であり、1~10を満たす平均値であることが好ましい。
 下記式(d-iii)で表される基は、前記化合物(D)由来の基であり、任意の成分である。式(d-iii)で表される基は、樹脂との相溶性を向上する目的、粘度を調整する目的、または硬化性樹脂組成物を硬化させた後の硬度を調整する目的で導入される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 式(d-iii)において、R4’’はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基であり、好ましくはメチルである。yは-OSi(R4’’-の繰り返しの数である。yは、1~20を満たす平均値であり、1~10を満たす平均値であることが好ましい。
 式(1)で表される化合物1分子あたり[該化合物が式(a)で表される基と式(b-i)で表される基と式(b-ii)と式(b-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均]の、式(a)で表される基の数をA、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基の数をB、式(c-i)、式(c-ii)または式(c-iii)で表される基の数をC、式(d-i)、式(d-ii)または式(d-iii)で表される基の数をDとした場合に、A+B+2C+D=4であり、0.1≦A≦3.5であり、0.1≦B≦3.5であり、0≦2C≦2.0であり、0≦D≦3.0である。AからDの値は、本発明の化合物を密着付与材として適用する熱可塑性樹脂組成物の性質に合わせて任意に調整できる。
 前記化合物(C)由来の基に関してさらに説明する。前記化合物(C)由来の基は、ダブルデッカーと架橋成分である。本発明の化合物は、具体的には、例えば、下記式(1-1)で表される化合物のように、ポリマー構造をとる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 式(1-1)において、X1およびX2はそれぞれ独立して、前記式(a)、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基である。R17はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、メチルであることが好ましい。uは0~1000である。
 式(c-i)、式(c-ii)または式(c-iii)で表される基の数であるCの値が大きくなればなるほど、分子同士の架橋成分が多くなり、本発明の化合物は高分子量の化合物になる。C=0であれば、架橋成分が全く無い状態である。0<C<1の範囲では、Cの値が大きくなるにつれて架橋成分が増加し、分子量は増加する。c>1の範囲では、分子同士の架橋が非常に進行した状態であり、ゲル状となるため熱硬化性樹脂として使用できない。Cの値を0≦C≦1の範囲内で変えることによって、本発明の化合物の分子量を調整することが出来る。
 前記化合物(D)由来の基に関してさらに説明する。式(d-ii)または式(d-iii)で表される基を得るための反応試剤と反応の方法について説明する。
 まず式(d-ii)で表される基または式(d-iii)で表される基を得るための反応試剤について説明する。
 下記反応式に示すように、環状のオクタメチルテトラシクロシロキサン(D4)に対して、過剰モルのジビニルテトラジシロキサン(DVDS)とヘキサメチルジシロキサン(MM)を酸触媒存在下に平衡化反応を行い、化合物a、化合物b、化合物cの平衡化混合物を得て、式(d-ii)で表される基または式(d-iii)で表される基を得るための反応試剤とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 前記反応式において、aは1~20であり、bは1~20であり、cは1~20である。
 D4に対するDVDSとMMを合わせた反応のモル比は、2以上が好ましい。モル比が2以上であれば、生成するシロキサン鎖の分子量は短く、蒸留で除去可能な成分となり、後の精製工程にて、反応に関与しなかった余分の化合物a、化合物bおよび化合物cの除去が容易になる。
 式(d-ii)または式(d-iii)で表される基を得るための反応の方法について記載する。
 本発明のイソシアヌル環骨格を有し且つエポキシ基を有する化合物であり且つ、前記式(d-ii)または式(d-iii)で表される基を持たせる反応として、前記エポキシ誘導体(B)由来の基が式(b-i)で表される基である場合において説明する。
 下記反応式に示すように、第1段目の反応おいて、前記式(A-4-1)で表される化合物(SiH基を4つ持つダブルデッカー)と前記式(B-1)で表される化合物とを先にヒドロシリル化反応させ、式(b-i)で表わされる基を有する化合物をまず得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 前記反応式において、aiは0.1~3.5である。
 次いで、下記反応式に示すように、2段目の反応において、上記1段目の化合物中のSiH基のモル数に対して、前記化合物a、化合物b、化合物cの混合物のビニル基のモル数が過剰になるようにヒドロシリル化反応させることにより、下記生成物を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 前記反応式において、aiは、0.1≦ai≦3.5、Xiは、0≦2Xi≦2.0、Yiは0≦Yi≦3.0、Ziは0.1≦Zi≦3.5、Wiは0≦Wi≦3.0である。
 ビニル基のモル数が過剰になるようにヒドロシリル化反応させるが、100℃以上、さらには120℃以上の高温度領域においても消失することはなく残存SiH基が残ることを見出した。
 反応に関与しなかった余分の化合物a、化合物b、化合物cは、薄膜蒸発器を用いた蒸留にて留去することができる。あるいは溶媒抽出法によっても除去することは可能である。あるいは任意により、そのまま残存させてもよい。薄膜蒸発器を用いた蒸留において余分の化合物a、化合物b、化合物cを留去させる場合の温度は、120℃~180℃の範囲が好ましく、操作圧力は1mmHg以下が好ましい。
 溶媒抽出法において余分の化合物a、化合物b、化合物cを除去するための好ましい溶剤は、溶解力が大きく、沸点の比較的低い溶剤である。好ましい溶媒は、低級アルコールである。特に好ましい溶媒はメタノールである。さらに精製度を上げるためには、溶媒抽出操作の繰り返しを多くすればよい。
 次に式(d-iii)で表される基のみを得る方法について詳細に記載する。
 下記反応式に示すように、第1段目の反応おいて、前記式(A-4-1)で表される化合物(SiH基を4つ持つダブルデッカー)と前記式(B-1)で表される化合物とを先にヒドロシリル化反応させ、式(b-i)で表される基を有する化合物をまず得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 前記反応式において、aiiは0.1≦aii≦3.5である。
 第2段目の反応において用いる反応剤は、前記式(C-1)で表される化合物を用いる。下記反応式に示すように、上記1段目の化合物中のSiH基のモル数に対して、前記式(C-1)で表される化合物のビニル基のモル数が過剰になるようにヒドロシリル化反応させることにより、下記生成物を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 前記反応式において、aiiは、0.1≦aii≦3.5、Xiiは、0≦2Xii≦2.0、Yiiは0≦Yii≦3.0、Ziiは0.1≦Zii≦3.5、rは1~20である。
 前記式(C-1)で表される化合物のビニル基のモル数が過剰になるようにヒドロシリル化反応させるが、100℃以上、さらには120℃以上の高温度領域においても消失することはなく残存SiH基が残ることを見出した。
 反応に関与しなかった余分のオルガノポリシロキサンは、ビニル基を有する化合物であるので熱硬化性可能な樹脂成分としてそのまま残存させてもよい。あるいは適宜溶媒抽出等で除去してもよい。余分のオルガノポリシロキサンを除去するための好ましい溶剤は、溶解力が大きく、沸点の比較的低い溶剤である。好ましい溶媒は、低級アルコールである。特に好ましい溶媒はメタノールである。さらに精製度を上げるためには、溶媒抽出操作の繰り返しを多くすればよい。
6-2.SiH基残基を有し、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とするオルガノポリシロキサン骨格を有する化合物
 前記化合物(A)と化合物(B)、および必要に応じて化合物(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られるSiH基残基を有し、イソシアヌレート酸骨格およびエポキシ基を必須成分とするオルガノポリシロキサン骨格を有する化合物としては、例えば、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式(2)において、Yはそれぞれ独立して、下記式(a)、式(b-i)または式(b-ii)または式(b-iii)または式(d)で表される基である。Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシル、炭素数6~14のアリールおよび炭素数7~24のアリールアルキルから選択される基である。p、qは、それぞれ、1~100の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 式(d)において、Rはそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。
 式(2)で表される化合物1分子におけるYで表される基あたりの式(a)で表される基の割合をA、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基の割合をB、式(d)で表される基の割合をDとした場合に、A+B+D=1であり、0.1≦A≦0.7であり、0.05≦B≦0.6であり、0.01≦D≦0.6である。なおBのうち式(b-i)で表される基は必須成分であり、式(b-ii)で表される基と式(b-iii)で表される基は任意である。
7.熱硬化性樹脂組成物
 本発明の化合物は、熱硬化性樹脂組成物に密着付与材として添加することができる。本発明の熱硬化性樹脂組成物としては、以下の(I)~(IV)を含有する熱硬化性樹脂組成物が好ましい。
(I)ダブルデッカー型シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物であって、SiH基または、SiH基とアルケニル基とを両方有する熱硬化性樹脂
(II)アルケニル基を2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂
(III)密着付与材として、本発明の化合物
(IV)Pt触媒
7-1.(I)ダブルデッカー型シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物であって、SiH基または、SiH基とアルケニル基とを両方有する熱硬化性樹脂
 前記熱硬化性樹脂(I)としては、下記式(I)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 式(I)において、Zはそれぞれ独立して、下記式(Z-i)、式(Z-ii)または式(Z-iii)で表される基である。Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、nは1~100である。その中でも、nは1が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 式(Z-ii)において、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、r’は-OSi(R-の繰り返しの数であり、r’は、2~100を満たす平均値である。r’は、2~20が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 式(Z-iii)において、RおよびR10はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、sは-OSi(R-の繰り返しの数であり、sは、2~50を満たす平均値である。
 式(I)で表される化合物1分子あたり[該化合物が式(Z-i)で表される基と式(Z-ii)で表される基と式(Z-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均]の式(Z-i)で表される基の数をe、式(Z-ii)で表される基の数をf、式(Z-iii)で表される基の数をgとした場合に、e+2f+g=4であり、1.0≦e≦3.0であり、0≦2f≦2.0であり、0≦g≦2.0である。
 本発明において、e+2f+g=4、0.1≦e≦3.0、0≦2f≦2.0、0≦g≦3.0を満たす範囲の化合物について説明する。
 e>gであれば、一般式(I)で表される上記化合物は、平均的にビニル基よりSiH基の数の方が多く、いわゆるSiH基型の熱硬化性樹脂と定義できる。
 前記熱硬化性樹脂(I)としては、SiH基型の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。前記eは、硬化物とした際の優れた特性を顕著とさせる観点から、eが1.0~3.0であることが好ましく、1.5~2.5であることがより好ましい。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記熱硬化性樹脂(I)を40~99質量%含有することが好ましく、70~95質量%含有することがより好ましい。
7-2.(II)アルケニル基を1分子中に2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂
 アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、1-ヘキセニル基およびプロペニル基等が挙げられる。合成の容易さからビニル基が好ましい。
 アルケニル基を1分子中に2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂(II)としては、例えば、下記式(II-1)で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 式(II-1)において、R18とR19はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、vは0~100の数である。R18とR19は、メチルが好ましい。vは、1~100であることが好ましく、1~20であることがより好ましい。
 また、アルケニル基を1分子中に2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂(II)としては、例えば、下記式(II-2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 式(II-2)において、Zはそれぞれ独立して、下記式(Z-ii)または式(Z-iii)で表される基である。Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、nは1~100である。その中でも、nは1が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 式(Z-ii)において、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、r’は-OSi(R-の繰り返しの数であり、r’は、2~100を満たす平均値である。r’は、2~20であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 式(Z-iii)において、RおよびR10はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、sは-OSi(R10-の繰り返しの数であり、sは、2~50を満たす平均値である。sは、2~20であることがより好ましい。
 式(II-2)で表される化合物1分子あたり[該化合物が式(Z-ii)で表される基と式(Z-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均]の式(Z-ii)で表される基の数をf、式(Z-iii)で表される基の数をgとした場合に、2f+g=4であり、0≦2f≦2であり、2≦g≦4である。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記熱硬化性樹脂(II)を0.1~50質量%含有することが好ましく、5~30質量%含有することがより好ましい。
7-3.(III)イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物
 イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するオルガノポリシロキサンまたはシルセスキオキサン骨格を含む化合物(III)は、密着付与材として、本発明の熱硬化性樹脂組成物に添加する。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記化合物(III)を0.01~15.0質量%含有することが好ましく、1~10質量%含有することがより好ましい。
 なお、前記化合物(III)におけるイソシアヌル環骨格部とエポキシ基部は任意に導入できるものであることから、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、前記化合物(III)を前記化合物(III)中におけるイソシアヌル環骨格部とエポキシ基部の合計が熱硬化性樹脂組成物全量基準で0.01~10.0質量%となるような質量部で含有することが好ましく、0.05~5.0質量%となるような質量部で含有することがより好ましい。
7-4.(IV)Pt触媒
 Pt触媒は、白金を含む触媒であり、白金は酸化されていなくてもよいし、酸化されていてもよい。酸化された白金としては、酸化白金が挙げられる。部分的に酸化された白金としては、アダムス触媒などが挙げられる。
 Pt触媒としては、例えば、カルステッド触媒(Karstedt catalyst)、スパイヤー触媒(Speier catalyst)およびヘキサクロロプラチニック酸などが挙げられる。これらは一般的によく知られた触媒である。このなかでも酸化されていないタイプのカルステッド触媒が好ましく用いられる。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記Pt触媒(IV)を0.0001ppm~10ppm含有することが好ましく、0.1~3ppm含有することがより好ましい。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物には、更に下記成分を配合してもよい。
i)蛍光体
 本発明の熱硬化性樹脂組成物に蛍光体を分散させることで発光機能を有し、LED組成物として用いることができる。本発明の熱硬化性樹脂組成物における蛍光体の含有量は、1~90質量%であることが好ましく、2~50質量%であることがより好ましい。
ii)シリカ
 本発明の熱硬化性樹脂組成物には、蛍光体の沈降を防止する目的で、シリカを添加してもよい。本発明の熱硬化性樹脂組成物におけるシリカの割合は、熱硬化性樹脂組成物全量に対する重量比で1~50%であることが好ましい。
iii)酸化ジルコニウム、酸化チタンまたはアルミナ等の金属酸化物のナノ粒子分散液
 本発明の熱硬化性樹脂組成物には、屈折率、機械的強度、金属との密着力を上げる目的で、酸化ジルコニウム、酸化チタンまたはアルミナ等の金属酸化物のナノ粒子分散液を添加してもよい。本発明の熱硬化性樹脂組成物における該ナノ粒子分散液の割合は、熱硬化性樹脂組成物全量に対する重量比で1~50%であることが好ましい。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール、ビーズミル等の混合機を用いて、常温または加温下で、上述した硬化促進剤、シリコーン樹脂、および、必要に応じて上記熱硬化剤、酸化防止剤等の各所定量を混合する方法等が挙げられる。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物の用途としては特に限定されないが、例えば、封止剤、ハウジング材、リード電極または放熱板等に接続するためのダイボンド材、発光ダイオード等の光半導体素子の発光素子をフリップチップ実装した場合のアンダーフィル材、発光素子上のパッシベーション膜として用いることができる。なかでも、光半導体素子からの発光による光を効率よく取り出すことのできる光半導体装置を製造できることから、封止剤、アンダーフィル材またはダイボンド材として好適に用いることができる。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物を、好ましくは60~200℃の温度で、好ましくは80~160℃の温度で加熱することにより、硬化物を得ることができる。得られる硬化物は、高屈折率、耐熱性に優れるとともに、PA9TまたはLCP等の耐熱樹脂またはAgメッキされた基材に対する優れた接着性を示す。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させてなる硬化物の耐熱樹脂またはAgメッキされた基材に対する優れた接着性は、本発明の密着材中に含まれるSiH基が主剤の熱硬化性樹脂と結合し、エポキシ基が樹脂に対して良く濡れ、さらにイソシアヌル環骨格が耐熱樹脂やAg表面に良く配向し相互作用することに起因している。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させて成形することにより、本発明の成形体を得ることができる。該熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させて成形体を得る方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、射出成形、押出成形および圧縮成形が挙げられる。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化させて塗膜(硬化塗膜)にすることで種々の分野で利用できる。塗膜は、例えば、(1)熱硬化性樹脂組成物を支持体上に塗布する工程(塗布工程)、(2)塗布した熱硬化性樹脂組成物から溶剤を除去して塗膜を形成する工程、(3)加熱によって塗膜を熱硬化する工程(ポストベーク工程)によって形成される。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いれば、ポストベーク工程の加熱を従来よりも低温(150~190℃)で行うことが可能であり、しかも膜の硬度を高めることもできる。以下、各工程について順に説明する。
 溶媒(溶剤)としては、例えば、トルエン、ヘキサン、アセトン、テトラヒドロフランおよび酢酸エチル等が挙げられる。溶媒は用いても用いなくてもよい。
(1)塗布工程
 熱硬化性樹脂組成物の塗布には、例えば、スピンコーター、スリット&スピンコーター、スリットコーター(ダイコーター、カーテンフローコーターとも呼ばれる。)およびインクジェットなどが使用できる。
(2)溶剤の除去工程
 熱硬化性樹脂組成物の塗布後に、例えば、真空乾燥またはプリベークなど、好ましくはプリベークを行うことによって、平滑な未硬化塗膜を形成する。プリベークでは、例えば、90℃程度の温度で数分間加熱する。溶剤除去後の塗膜厚さは、例えば、10~200μmとすることが好ましい。
(3)ポストベーク工程
 未硬化塗膜に、好ましくは160~200℃で、好ましくは5~30分間ポストベークを施すことによって、硬化塗膜を形成することができる。本発明の塗膜は、リモート蛍光体層などとして有用である。
 本発明の熱硬化性組成物を含む光半導体用組成物もまた、本発明の1つである。本発明の光半導体用組成物を封止剤として用いて発光素子を封止することで、光半導体素子を製造することができる。
 前記発光素子としては特に限定されず、例えば、上記光半導体素子が発光ダイオードである場合、例えば、基板上に半導体材料を積層して形成したものが挙げられる。この場合、半導体材料としては、例えば、GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlNおよびSiC等が挙げられる。
 前記基板としては、例えば、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnOおよびGaN単結晶等が挙げられる。また、必要に応じ基板と半導体材料の間にバッファー層が形成されていてもよい。上記バッファー層としては、例えば、GaNおよびAlN等が挙げられる。
 前記基板上へ半導体材料を積層する方法としては特に限定されず、例えば、MOCVD法、HDVPE法および液相成長法等が挙げられる。前記発光素子の構造としては、例えば、MIS接合、PN接合、PIN接合を有するホモ接合、ヘテロ接合およびダブルヘテロ構造等が挙げられる。また、単一または多重量子井戸構造とすることもできる。
 本発明の光半導体用組成物を封止剤として用いて上記発光素子を封止する場合、他の封止剤を併用してもよい。この場合、本発明の光半導体用組成物で前記発光素子を封止した後、その周囲を該他の封止剤で封止してもよく、上記発光素子を上記他の封止剤で封止した後、その周囲を本発明の光半導体素子用封止剤で封止してもよい。
 前記その他の封止剤としては特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレア樹脂、イミド樹脂およびガラス等が挙げられる。また、表面改質剤を含有すると液を塗布して表面に保護層を設けることもできる。
 本発明の光半導体用組成物で発光素子を封止する方法としては特に限定されず、例えば、モールド型枠中に本発明の光半導体用組成物を予め注入し、そこに発光素子が固定されたリードフレーム等を浸漬した後、硬化させる方法、発光素子を挿入した型枠中に本発明の光半導体用組成物を注入し硬化する方法等が挙げられる。
 本発明の光半導体用組成物を注入する方法としては、例えば、ディスペンサーによる注入、トランスファー成形および射出成形等が挙げられる。更に、その他の封止方法としては、例えば、本発明の光半導体用組成物を発光素子上へ滴下、孔版印刷、スクリーン印刷、および、マスクを介して塗布し硬化させる方法、底部に発光素子を配置したカップ等に本発明の光半導体用組成物をディスペンサー等により注入し、硬化させる方法等が挙げられる。
 本発明の光半導体素子用組成物を封止剤として含む光半導体素子もまた、本発明の1つである。
 本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定されない。
<数平均分子量、重量平均分子量の測定>
 本発明で合成したポリマーの数平均分子量と重量平均分子量は、次のように測定した。日本分光(株)製の高速液体クロマトグラフシステムCO-2065plusを使用し、試料濃度1質量%のTHF溶液20μLを分析サンプルとして、カラム:Shodex KF804L(昭和電工(株)製)(直列に2本接続)、カラム温度:40℃、検出器:RI、溶離液:THF、および溶離液流速:1.0mL毎分でGPC法により測定し、ポリスチレン換算することにより求めた。
<NMR(核磁気共鳴スペクトル)>
 日本電子データム(株)製の400MHZのNMRを使用し、測定サンプルは重アセトンまたは重クロロホルムに溶解して測定した。
 実施例で使用した試薬等は下記の通りである。
DVTS(1,5-ジビニルヘキサメチルトリシロキサン):JNC株式会社製
FM-2205(両末端にビニル基を有する数平均分子量が700のポリジメチルシロキサン):JNC株式会社製
FM-2210(両末端にビニル基を有する数平均分子量が900のポリジメチルシロキサン):JNC株式会社製
MA-DGIC(モノアリルジグリシジルイソアヌレート):四国化成工業株式会社製
DA-MGIC(ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート):四国化成工業株式会社製
MeDAIC(メチルジアリルイソシヌレート):四国化成工業株式会社製
S210(ビニルトリメトキシシラン):JNC株式会社製
AGE(アリルグリシジルエーテル):四日市合成株式会社製
S510(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン):JNC株式会社製
[合成例1] シルセスキオキサン誘導体ベースポリマー1の合成
 国際公開2004/024741号に開示されている方法で製造したダブルデッカー型シルセスキオキサン誘導体(DD-4H)を300g(0.230モル)、FM-2205を52.2g(0.073モル)(DD-4Hに対して0.32倍モル)、溶媒としてトルエンを304g入れ、120℃に加熱して原料を溶解させた。ここにPt濃度をDD-4Hに対して0.006ppmとなるように添加した。この反応液を120℃で16時間加熱攪拌して反応させた。
 ここに、DVTSを256g(0.985モル)(DD-4Hに対して4.3倍モル)添加して、さらに6時間反応させた。反応液を室温まで冷却し、エバポレーターにて70℃、1mmHgの減圧条件下でトルエン、DVTSを留去して25℃での粘度が100Pa・sの無色透明の液体を得た。分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1400、重量平均分子量:Mw=3400であった。
 得られた生成物1.23gと、内部標準物質としてベンジルアルコールを0.615gを混合した溶液をH-NMR測定(重アセトン溶媒)した。得られた生成物のH-NMRチャートを図1に示す。
 得られたデータ中、4.6ppm(―CH-)と4.9~5.1ppm(Si-H)と5.6~6.4ppm(-CH=CH)の各積分比と重量比から計算すると、SiH当量が770g/mol、ビニル当量が1600g/molであった。この数値を用いて計算したところe、f、gはそれぞれe=2.37、g=1.14、f=0.24であった。
 ここで官能基当量は、以下のように規定した。
  SiH基当量:H=(S/I)×(M/A)×54
  ビニル基当量:V=(S/I)×(M/B)×18
 ここで、式中の各文字は以下の数値である。
  S:生成物の重量
  I:内部標準物質の重量
  A:H-NMRでの4.9~5.1ppmピーク面積
  B:H-NMRでの5.6~6.4ppmピーク面積
  M:H-NMRでの4.6ppmピーク面積
 なおa:b:cの比率は、上記SiH基当量、ビニル基当量、原料仕込重量から計算して求めた。
  e=(V/H)×(V+F)/(V-260)×(1302/X)
  g=(X+F)/(V-260)×(1302/X)
  f=(4-a-b)/2
 ここで、式中の各文字は以下の数値である。
  H:SiH基当量(g/mol)
  V:ビニル基当量(g/mol)
  F:合成に用いた両末端ビニル基ジオルガノシロキサンの重量(g)
  X:合成に用いたDD-4H重量
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
[合成例2]シルセスキオキサン誘導体ベースポリマー2の合成
 DD-4Hを780g(0.6モル)、DVTSを800g(3.1モル)、溶媒としてトルエンを650g入れた。窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が115℃に達した後、カルステッド触媒をPt濃度が、DD-4Hに対して0.006ppmになるように加えて、加熱攪拌を行った。
 GPCにより反応追跡を行い、10時間後に加熱を止めることにより反応を停止させた。反応液をナスフラスコに移しエバポレーターにて70℃、1mmHgの減圧条件下でトルエン並びに過剰分のDVTSを留去し、25℃の粘度が70Pa・sの無色透明の液体を1043g得た。分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1400、重量平均分子量:Mw=1700であった。
 得られた生成物0.107gと、内部標準物質としてベンジルアルコールを0.0196gを混合した溶液をH-NMR測定(重アセトン溶媒)した。得られた生成物のH-NMRチャートを図2に示す。
 得られたデータ中、4.6ppm(―CH-)と4.9~5.1ppm(Si-H)と5.6~6.4ppm(-CH=CH)の各積分比と重量比から計算すると、SiH当量が741g/mol、ビニル当量が1042g/molであった。この数値を用いて計算したところe、g、fはそれぞれe=2.34、g=0、f=1.66、であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
[合成例3] 
 300mlの4つ口フラスコに磁器攪拌子、冷却管、温度計を取り付け、1,1,3,3-ジビニルテトラメチルジシロキサンを85.9g(0.462モル)とヘキサメチルジシロキサンを74.8g(0.462モル)、オクタメチルシクロテトラシロキサンを91.2g(0.308モル)、酸触媒として活性白土を2.0g仕込んだ。80℃に温度を上げ、3時間反応させて下記反応式により生成物を得た。
 室温まで冷却し、活性白土を5Cの濾紙を用い濾過により除去した。無色透明の液体を247g得た。Si-NMRを測定したところ、トリメチルシリル基のピーク積分値:ビニルジメチルシリル基のピーク積分値:ジメチルシロキサンユニットのピーク積分値の比は、1:1:1.34であった。
 これから生成物のビニル基当量は274g/molと計算された。生成物は、化合物aと化合物bと化合物cの混合物であり、確率論から、化合物aと化合物bと化合物cの割合は、1:2:1である。上記のビニル基当量とは、混合物全体における値を指す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
[実施例1]化合物1の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=1.32、B[式(b-i)]=1.30、2C[式(c-i)]=1.38、D=0である化合物1を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 温度計、還流冷却器、および撹拌機を備えた内容積300mLの反応容器にDD-4Hを50g(0.0384モル)、ビニルシリコーン(FM-2210)を23.8g(0.0265モル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を14.96g(0.05モル)、溶媒としてトルエン50gを入れた。
 窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が90℃に達した後、Pt濃度がDD-4Hに対して1ppmとなる量を加え、そのまま5時間加熱攪拌を行った。GCよりMA-DGICの消失を確認して反応を終了した。室温まで冷却した後、活性炭を1.6g加え3時間以上攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。ろ液をエバポレーターにて90℃、1mmHgの減圧条件下に溶媒であるトルエンを留去した。81gの水アメ状の無色透明の液体を得た。
 分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=4300、重量平均分子量:Mw=18700であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図3に示す。
 図3に示すように、化合物1は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、アルコキシシリル基(メトキシシリル基)を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[実施例2]化合物2の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=1.32、B[式(b-i)]=0.65、2C[式(c-i)]=1.38、D[式(d)]=0.65である化合物2を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 温度計、還流冷却器、および撹拌機を備えた内容積300mLの反応容器にシルセスキオキサン誘導体(DD-4H)を50g、ビニルシリコーン(FM-2205)を18.6g(0.0266モル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を7.47g(0.0252モル)、S210を3.7g(0.0252モル)、溶媒としてトルエン50gを入れた。
 窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が90℃に達した後、Pt濃度がDD-4Hに対して1ppmとなる量を加え、そのまま5時間加熱攪拌を行った。GCよりMA-DGICの消失を確認して反応を終了した。室温まで冷却した後、活性炭を1.6g加え3時間以上攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。ろ液をエバポレーターにて90℃、1mmHgの減圧条件下に溶媒であるトルエンを留去した。74gの水アメ状の無色透明の液体を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=3900、重量平均分子量:Mw=18200であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図4に示す。
 図4に示すように、化合物2は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、アルコキシシリル基(メトキシシリル基)を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[実施例3]化合物3の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=1.32、B[式(b-i)]=0.65、2C[式(c-i)]=0.69、2C[式(c-ii)]=0.69、D[式(d)]=0.65である化合物3を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 DD-4Hを25g(0.0192モル)、ビニルシリコーン(FM-2205)を4.634g(0.0066モル)、メチルジアリルイソシアヌレート(MeDAIC)を1.478g(0.0066モル)、AGEを1.42g(0.0125モル)、S210を1.847g(0.0125モル)、溶媒としてトルエン30gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、30gの無色透明固体を得た。なお、ここではGCにてMeDAICの消失を確認して反応を終了させている。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=2000、重量平均分子量:Mw=4200であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図5に示す。
 図5に示すように、化合物3は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、アルコキシシリル基(メトキシシリル基)を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[実施例4] 化合物4の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=2.526、2C[式(c-i)]=0.345、2C[式(c-ii)]=0.478、D[式(d)]=0.65である化合物4を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 DD-4Hを25g(0.0192モル)、ビニルシリコーン(FM-2205)を4.634g(0.0066モル)、ジアリルジエポキシイソシアヌレート(DA-MGIC)を2.58g(0.00917モル)、S210を1.847g(0.0125モル)、溶媒としてトルエン30gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、64gの無色透明固体を得た。なお、ここではGCにてDA-MGICの消失を確認して反応を終了させている。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=4100、重量平均分子量:Mw=19000であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図6に示す。
 図6に示すように、化合物4は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、アルコキシシリル基(メトキシシリル基)を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[比較合成例1]比較化合物1の合成 
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=1.32、B[式(b-i)]=1.30、2C[式(c-i)]=1.38、D=0である比較化合物1を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 DD-4Hを50g(0.0384モル)、ビニルシリコーン(FM-2210)を23.8g(0.0265モル)、AGEを5.7g(0.05モル)、溶媒としてトルエン50gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、78gの水アメ状の無色透明の液体を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=5000、重量平均分子量:Mw=29800であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図7に示す。
[比較合成例2]比較化合物2の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=1.97、B=0、2C[式(c-i)]=0.69、2C[式(c-iii)]=0.69、D[式(d)]=0.65である比較化合物2を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 DD-4Hを25g(0.0192モル)、ビニルシリコーン(FM-2205)を4.634g(0.0066モル)、メチルジアリルイソシアヌレート(MeDAIC)を2.047g(0.0092モル)、S210を1.847g(0.0125モル)、溶媒としてトルエン30gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、32gの無色透明固体を得た。なお、ここではGCにてMeDAICの消失を確認して反応を終了させた。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=5000、重量平均分子量:Mw=29800であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図8に示す。
[合成例3] SiHシリコーン(1)の合成・・・M’M’/D’4/D4=1/1/1
 300mL3つ口フラスコに、活性白土(1.6g)、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(M’M’、27g)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4、59g)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(D’4、49g)を入れ、攪拌しながら90℃のオイルバスにて加熱して18時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却し、減圧ろ過で活性白土を除去した。このろ液の低沸分を70℃/1Torr条件により除去して無色液体の生成物を得た。H-NMR測定により、目的とするSiHシリコーン化合物を確認した。
[合成例4] SiHシリコーン(2)の合成・・・M’M’/D’4/D4=1/1/3
 D4を178g使用した以外は上記と同様の手順で合成した。
[実施例5] 化合物5の合成
 下記反応式により、前記式(2)において、A[式(a)]=0.5、B=[式(b-i)]=0.25、D[式(d)]=0.25である化合物5を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 100mL3つ口フラスコに、合成例3で得られたSiHシリコーン(1)(13g)、MA-DGICを7.0g(0.0236モル)、トルエン(13g)を入れ、攪拌しながら90℃のオイルバスにて加熱した。この混合物にカルステッド触媒(0.3%濃度、13マイクロリットル)を添加した。
 この温度で反応を継続して1時間後、さらにビニルトリメトキシシランを3.7g(0.025モル)を添加して反応させた。さらにこの温度で反応を30分継続した。反応混合物を室温まで冷却し、そこに活性炭を0.5g添加して一晩攪拌させた。そしてこの混合物を加圧ろ過した。ろ液を減圧下で加熱する事でトルエンを除去し、無色液体を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1900、重量平均分子量:Mw=2600であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図9に示す。
[実施例6] 化合物6の合成
 下記反応式により、前記式(2)において、A[式(a)]=0.625、B=[式(b-i)]=0.125、D[式(d)]=0.25である化合物6を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 MA-DGICを3.5g用いた事以外は化合物5の合成と同じ手順により、化合物5を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1800、重量平均分子量:Mw=2400であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図10に示す。
[実施例7] 化合物7の合成
 下記反応式により、前記式(2)において、A[式(a)]=0.5、B=[式(b-i)]=0.25、D[式(d)]=0.25である化合物5を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
 上記化合物7の合成において、SiHシリコーン(1)の代わりにSiHシリコーン(2)(23g)用いた以外は同じ手順により、化合物7を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=2400、重量平均分子量:Mw=4100であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図11に示す。
[実施例8] 化合物8の合成
 下記反応式により、前記式(2)において、A[式(a)]=0.625、B=[式(b-i)]=0.125、D[式(d)]=0.25である化合物6を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
 上記化合物8の合成において、MA-DGICを3.5g用いた事以外は化合物5の合成と同様の手順により、化合物8を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=2400、重量平均分子量:Mw=4000であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図12に示す。
[比較合成例3] 比較化合物3の合成
 下記の反応式により下記構造の比較化合物3を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
 MA-DGICをAGEに変え2.7g用いた以外は、実施例4と同様の手順により、比較化合物3を合成した。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1800、重量平均分子量:Mw=2400であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図13に示す。
[比較合成例4] 比較化合物4の合成
 下記の反応式により下記構造の比較化合物4を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
 温度計、還流冷却器、および撹拌機を備えた内容積200mLの反応容器に数平均分子量が1000でSiH当量が500g/molである両末端にSiH基を有するオルガノポリシロキサン[JNC(株)製 FM-1111]を50g(0.05モル)、ジアリルモノエポキシイソシアヌレート(四国化成製 DA-MGIC)を13.9g(0.0625モル)、溶媒としてトルエン50gを入れた。
 窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が100℃に達した後、Pt濃度がDD-4Hに対して10ppmとなる量を加え、そのまま15時間加熱攪拌を行った。IR測定によりSiH基の消失を確認して反応を終了した。エバポレーターにて90℃、1mmHgの減圧条件下トルエンを留去し、微黄色の液体を63g得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=7700、重量平均分子量:Mw=17500であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図14に示す。
[実施例9] 化合物9の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=2.0、B[式(b-i)]=2.0である化合物9を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
 DD-4Hを50g(0.0384モル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を22.8g(0.0769モル)、溶媒としてトルエン50gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、70gの無色透明固体を得た。なお、ここではGCにてMA-DGICの消失を確認して反応を終了させている。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=1180、重量平均分子量:Mw=1240であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図15に示す。
 図15に示すように、化合物9は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[実施例10] 化合物10の合成
 下記反応式により、前記式(1)において、A[式(a)]=2.66、B[式(b-i)]=0.65、2C[式(c-i)]=1.38、D=0である化合物10を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
 DD-4Hを50g(0.0384モル)、ビニルシリコーン(FM-2210)を23.8g(0.0265モル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を7.48g(0.025モル)、溶媒としてトルエン50gに変更した以外は実施例1と同じ手順により合成し、水アメ状の無色透明の液体を得た。
 得られた生成物の分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=3700、重量平均分子量:Mw=14600であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図16に示す。
 図16に示すように、化合物16は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、さらにSiH基を有することがわかった。
[実施例11] 化合物11の合成
 下記反応式により化合物11を合成した。温度計、還流冷却器、および撹拌機を備えた内容積300mLの反応容器にDD-4Hを50g(0.0384モル)(0.154SiHモル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を7.48g(0.025モル)、溶媒としてトルエン50gを入れた。
 窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が100℃に達した後、Pt濃度がDD-4Hに対して1ppmとなる量を加え、その後120℃に昇温し3時間加熱攪拌を行った。GCよりMA-DGICの消失を確認して1段目の反応を終了させた。この時の、残存SiHモル数は、0.1286SiHモルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
 上記1段目で生成した化合物のSiH基のモル数に対して約1.5倍過剰量のビニルシリコーン(合成例3)を52.7g(0.192モル)(0.192ビニルモル)を仕込んだ。さらに触媒をPt濃度がDD-4Hに対して1ppmとなる量をさらに追加して、120℃で2時間反応させ反応を停止させた。室温まで冷却した後、活性炭を1.0g加え1時間以上攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。
 ろ液をエバポレーターにて100℃、1mmHgの減圧条件下に溶媒であるトルエンならびに反応に関与しなかった余分のビニルシリコーン(合成例3)の一部を留去した。さらに、内部コンデンサータイプの薄膜蒸発器装置にて、150℃、1mmHgの減圧条件にてカットを行い、余分のビニルシリコーンを除去した。60gの粘調液体を得た。
 分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=2300、重量平均分子量:Mw=4300であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図17に示す。また、得られた生成物のSi-NMRチャートを図18に示す。また、得られた生成物のIRチャートを図19に示す。なおIRは、トルエン溶媒で2倍に希釈した液で測定したものである。
 図17と図19に示すように、化合物1は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、ビニル基を有し、さらにSiH残基を有することがわかった。
 分析結果を総合すると、反応式ならびに最終生成物は、下記式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
 前記反応式において、Xiiiは、0.31、Yiiiは、1.08、Wiiiは1.54、Ziiは0.42である。なお、Xiii、Yiii、Wiii、Ziiは、以下のように規定した。
Zii=Si-H基のプロトンピークの積分値 δ(ppm)(4.8)
Yiii=ビニル基結合のSiのピーク積分値 δ(ppm)(3.0)
Wiii=トリメチルシリル基のSiのピーク積分値 δ(ppm)(14)
Xiii=4-0.65-Xiii-Yiii-Wiii-Zii
[実施例12] 化合物12の合成
 下記反応式により化合物12を合成した。温度計、還流冷却器、および撹拌機を備えた内容積300mLの反応容器にDD-4Hを50g(0.0384モル)、モノアリルジエポキシイソシアヌレート(MA-DGIC)を7.48g(0.025モル)、溶媒としてトルエン50gを入れた。
 窒素雰囲気下、加熱攪拌を開始した。内容物が100℃に達した後、Pt濃度がDD-4Hに対して1ppmとなる量を加え、その後120℃に昇温し3時間加熱攪拌を行った。GCよりMA-DGICの消失を確認して1段目の反応を終了させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
 次いで、2段目の反応においては、上記1段目で生成した化合物のSiH基のモル数に対して約1.5倍過剰量のビニルシリコーン(FM-2205)を68.8g(0.096モル)を30分かけて滴下し仕込んだ。120℃で2時間反応させ反応を停止させた。室温まで冷却した後、活性炭を1.0g加え1時間以上攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。
 ろ液をエバポレーターにて100℃、1mmHgの減圧条件下に溶媒であるトルエンを留去した。105gの粘調液体を得た。
 分子量をGPCにより分析したところ、数平均分子量:Mn=6100、重量平均分子量:Mw=11500であった。得られた生成物のH-NMRチャートを図20に示す。また、得られた生成物のIR-チャートを図22に示す。なおIRは、トルエン溶媒で2倍に希釈した液で測定したものである。
未反応の残存FM―2205の定量
 トルエンとFM―2205を、1:1、2:1、4:1の重量比で混合したもののGCを測定し、FM-2205の検量線を作成した。補正係数は、18.6と算出された。次いで、上記生成物とトルエンを1:1の重量比で混合後GCを測定し、残存FM-2205を定量したところ12.3質量%であった。
 図20に示すように、化合物1は、エポキシ基を有し、イソシアヌル環骨格を有し、ビニル基を有し、さらにSiH残基を有することがわかった。
 分析結果を総合すると、反応式ならびに最終生成物は、下記式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
 前記反応式において、Xivは0.76、Yivは1.96、Zivは0.63である。なお、上記のXiv、Yiv、Zivの値は以下のように規定した。
Ziv=SiH基のプロトンピーク積分強度×(100-12.3)/100
Yiv=ビニル基のプロトンピーク積分強度×1/3×(100-12.3)/100
Xiv=4-0.65-Ziv―Yiv
 なお上記ZivとYivの算出式中にある12.3とは上述した未反応の残存ビニルシリコーン(FM-2205)の質量%のことである。
<熱硬化性樹脂組成物の調製>
 スクリュー管に上記実施例で合成した化合物、およびDVTSまたは上記合成例で合成したポリオルガノシロキサンの混合物を入れた。スクリュー管を自転・公転ミキサー[株式会社シンキー製「あわとり練太郎(登録商標)」ARE-250]にセットし、混合・脱泡を行った。
 硬化遅延剤:MVS-H(商品名、1,3,5,7-テトラビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン:JNC株式会社製)の濃度が10ppm、白金触媒濃度が1ppmになるように加え、ふたたび自転・公転ミキサーにて混合・脱泡を行い、熱硬化性樹脂組成物である組成物a~jおよび比較組成物a~iを得た。表1、3および5に各熱硬化性樹脂組成物の配合量(g)を示す。
<硬化物の作製>
 上記熱硬化性樹脂組成物を、ガラス2枚にニチアス(株)製ナフロンSPパッキン(4mm径)をスペーサーとして挟み、この中に熱硬化性樹脂組成物を流し込み、減圧脱泡後、80℃にて1時間、その後150℃にて4時間の順に加熱することにより硬化させ、ガラスをはがして4mm厚の表面が平滑な硬化物a~jおよび比較硬化物a~iを得た。
 得られた硬化物a~jおよび比較硬化物a~iについて、以下の方法によりその物性を評価した。その結果を表2、4および6に示す。
<透過率測定>
 島津製作所(株)製紫外可視分光光度計 UV-1650にて400nmの透過率を測定した。
<屈折率>
 試験片は硬化物をバンドソーにて切断し、JIS K7142(2008年)に従って試験片を作製した。この試験片を用いて、アッベ屈折計[(株)アタゴ製NAR-2T]によりナトリウムランプのD線(586nm)を用いて屈折率を測定した。中間液はヨウ化メチレンを用いた。
<硬度>
 JIS K6253(1997年)に従い、西東京精密(株)製デュロメータWR-105Dにより測定した。
<耐熱試験>
 耐熱試験は、以下の方法にて実施、評価した。厚さ4mmの硬化物を2個作製し、それぞれの光線透過率を紫外可視分光光度計で測定し、初期透過率とした。硬化物を180℃のオーブン[定温乾燥機:ヤマト科学(株)製DX302]に入れ、一定時間(表2、4および6では1000時間)加熱処理した。
<耐熱黄変性>
 前記耐熱試験後の硬化物の光線透過率を紫外可視分光光度計で測定し、波長400nmの透過率から、この波長における保持率(一定時間熱処理後の透過率/各波長の初期透過率×100)を計算して評価した。180℃の耐熱試験1000時間後における400nmの透過率保持率が85%以上であることが好ましい。
<接着強さ試験 ポリフタルアミド樹脂>
 JIS K6850(1999年)に従って試験を行った。試験片は、基材として[クラレ(株)製PA9T(商品名)ジェネスタ TA112]をJIS K6850(1999年)に従って寸法を調整して作製したものの間に熱硬化性樹脂組成物を挟み、80℃にて1時間、その後150℃にて1時間で加熱硬化させて作製した。接着試験は引張圧縮試験機[(株)島津製作所製オートグラフAGS-500B]により5kNのロードセルを用いて測定した。なお、表中、「基板破壊」とは、硬化物と基材との接着が非常に強く、基板の強度が接着試験に耐えられず、基板が破壊された結果を示す。
<接着強さ試験 Ag>
 JIS K6850(1999年)に従って試験を行った。試験片は、基材として銀メッキされた標準試験基板[日本テストパネル(株)製]の間に熱硬化性樹脂組成物を挟み、80℃にて1時間、その後150℃にて4時間で加熱硬化させて作製した。接着試験は引張圧縮試験機[(株)島津製作所製オートグラフAGS-500B]により5kNのロードセルを用いて測定した。
<接着強さ試験 LCP>
 JIS K6850(1999年)に従って試験を行った。試験片は、基材として液晶ポリマー(LCP)商品名 スミカスーパーLCP E4008 をJIS K6850(1999年)に従って寸法を調整して作製したものの間に熱硬化性樹脂組成物を挟み、80℃にて1時間、その後150℃にて4時間で加熱硬化させて作製した。接着試験は引張圧縮試験機[(株)島津製作所製オートグラフAGS-500B]により5kNのロードセルを用いて測定した。
<リフロー・ヒートサイクル試験>
 厚さ1.5mm、1辺が5mm、開口部が直径3.5mm、底辺部が銀メッキされたパワーLED用のプレモールドパッケージ15個に熱硬化性樹脂組成物をディスペンサーで注入し、加熱硬化させた。このものを、JEDEC規格に準じた温度条件(260℃)にてIRリフロー炉を通して、エスペック(株)製冷熱衝撃装置TSE-11のテストエリアに入れ、-40℃で30分間さらし、105℃で30分間さらすことを1サイクルとして、100サイクル繰り返すことにより実施した。なお、両さらし温度の間の移動時間は2分間で実施した。剥離、クラックの発生を顕微鏡にて観察した。15個中の不良率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
 表2に示すように、本発明による化合物1~4を密着付与材として用いた硬化物a~dはいずれも耐熱黄変性、ポリフタルアミド樹脂(PA9T)またはAgとの密着性、および耐ヒートサイクル性に優れていることがわかった。
 一方、比較化合物1または2を含有する比較硬化物aおよびbは、ポリフタルアミド樹脂との密着力と耐ヒートサイクル性が低かった。また、比較硬化物cは、エポキシ基を有するが、イソシアヌル環骨格がない比較化合物1を含有するため、銀との接着が弱い硬化物であることがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000093
 表4に示すように、本発明による化合物5~8を密着付与材として用いた硬化物e~hはいずれも耐熱黄変性、ポリフタルアミド樹脂(PA9T)またはAgとの密着性、および耐ヒートサイクル性に優れていることがわかった。
 一方、側鎖にエポキシ基を有するがイソシアヌル環骨格が含まれていない比較化合物3を用いた比較硬化物eは、ポリフタルアミド樹脂との密着力と耐ヒートサイクルが低かった。また、比較化合物4を用いた比較硬化物fは、白濁し屈折率が測定できなかった。また密着強度も弱かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000095
 表6に示すように、本発明による化合物1または2を密着付与材として用いた硬化物hおよびiはいずれも耐熱黄変性、ポリフタルアミド樹脂(PA9T)、Agまたは液晶ポリマー(LCP)との密着性、および耐ヒートサイクル性に優れていることがわかった。
 一方、市販のシランカップリング剤を用いた比較硬化物gは、耐ヒートサイクルが弱いことがわかった。また、市販のモノアリルジエポキシイソシアヌレートを用いた比較硬化物hおよびiは、密着強度はやや向上するものの耐熱保持率と耐ヒートサイクルが低いことがわかった。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、2011年7月4日付で出願された日本特許出願(特願2011-148476)に基づいており、その全体が引用により援用される。
 

Claims (11)

  1.  下記(A)と(B)、および必要に応じて(C)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる化合物であって、イソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を含む化合物。
    (A)シルセスキオキサン骨格を含みSiH基を1分子中に3個以上有する化合物
    (B)脂肪族不飽和含有基を1分子中に1個有するエポキシ誘導体
    (C)アルケニル基を1分子中に2個有する数平均分子量が100~500000のオルガノポリシロキサン、またはアルケニル基を1分子中に2個有するイソシアヌレート化合物
  2.  前記(A)と(B)、および必要に応じて(C)と、さらに(D)とをヒドロシリル化付加反応させることにより得られる請求項1に記載のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を含む化合物。
    (D)脂肪族不飽和基を持ち、且つアルコキシシリル基、トリアルキルシリル基またはビニル基を有するシリル基を有する化合物
  3.  一般式(1)で示される化合物である請求項1または2に記載のイソシアヌル環骨格およびエポキシ基を必須成分とし且つSiH基残基を有するシルセスキオキサン骨格を有する化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式(1)において、Xはそれぞれ独立して、下記式(a)、式(b-i)、式(b-ii)、式(b-iii)、式(c-i)、式(c-ii)、式(c-iii)または式(d)で表される基であり、式(1)で表される化合物1分子あたり[該化合物が式(a)で表される基と式(b-i)で表される基と式(b-ii)および式(b-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均]の、式(a)で表される基の数をA、式(b-i)、式(b-ii)または式(b-iii)で表される基の数をB、式(c-i)、式(c-ii)または式(c-iii)で表される基の数をC、式(d-i)、式(d-ii)または式(d-iii)で表される基の数をDとした場合に、A+B+2C+D=4であり、0.1≦A≦3.5であり、0.1≦B≦3.5であり、0≦2C≦2.0であり、0≦D≦3.0である。
     Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、mは1~100の整数である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

     式(c-i)において、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、tは-OSi(R-の繰り返しの数であり、1~100を満たす平均値である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     
     式(d-i)~(d-iii)において、R、R4’およびR4’’はそれぞれ独立して、メチル、エチル、ブチルおよびイソプロピルから選択される基である。xは-OSi(R4’-の繰り返しの数であり、1~20を満たす平均値である。yは-OSi(R4’’-の繰り返しの数であり、1~20を満たす平均値である。
  4.  以下の(I)~(IV)を含有する熱硬化性樹脂組成物。
    (I)ダブルデッカー型シルセスキオキサンとオルガノポリシロキサンとの反応物であって、SiH基を有する、またはSiH基とアルケニル基とを両方有する熱硬化性樹脂
    (II)アルケニル基を2個以上有し、シルセスキオキサン骨格を含んでもよいオルガノシロキサン化合物である熱硬化性樹脂
    (III)密着付与材として、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物
    (IV)Pt触媒
  5.  前記熱硬化性樹脂(I)が、下記式(I)で示される化合物であることを特徴とする請求項4に記載の熱硬化性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

     式(I)において、Zはそれぞれ独立して、下記式(Z-i)、式(Z-ii)または式(Z-iii)で表される基であり、式(I)で表される化合物1分子あたり(該化合物が式(Z-i)で表される基と式(Z-ii)で表される基と式(Z-iii)で表される基の割合が異なる化合物の混合物である場合は該化合物1分子平均)の式(Z-i)で表される基の数をe、式(Z-ii)で表される基の数をf、式(Z-iii)で表される基の数をgとした場合に、e+2f+g=4であり、1.0≦e≦3.0であり、0≦2f≦2.0であり、0≦g≦2.0である。
     Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルから選択される基であり、nは1~100である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

     式(Z-ii)において、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、r’は-OSi(R-の繰り返しの数であり、r’は、2~100を満たす平均値である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

     式(Z-iii)において、RおよびR10はそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基であり、sは-OSi(R10-の繰り返しの数であり、sは、2~50を満たす平均値である。
  6.  熱硬化性樹脂組成物全量基準で、前記熱硬化性樹脂(I)を40~95質量%、前記熱硬化性樹脂(II)を0.1~50質量%、前記化合物(III)を0.01~15.0質量%、前記Pt触媒(IV)を0.001ppm~10ppmの割合で含有する請求項4または5に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  7.  さらにシリカおよび蛍光体の少なくとも一方が分散された請求項4~6のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  8.  請求項4~7のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。
  9.  請求項4~7のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる塗膜。
  10.  請求項4~7のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を含有する光半導体用組成物。
  11.  請求項10に記載の光半導体用組成物を封止剤として含む光半導体素子。
     
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