[发明专利]硅氧烷化合物、固化性树脂组合物、其固化物及光半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及含反应性官能团的新型硅氧烷化合物、其制造方法及其组合物。更具体而言，涉及透明性、耐光性、低温下的低弹性模量特性均优良的光半导体用固化性树脂组合物，以及用其固化物密封的光半导体元件。

背景技术

以往，作为LED等光半导体元件的密封材料，从性能与经济性的平衡的观点考虑采用环氧树脂。特别是广泛地使用耐热性、透明性、机械特性的平衡优良的双酚A型环氧树脂以及脂环式环氧树脂等。

近年来，作为LED发光波长的短波化(360nm至480nm)和发光强度的提高不断推进的结果，指出因光的影响而使上述密封材料着色从而最后导致LED的特性降低。

因此，为了避免因光而使密封材料着色，进行了聚硅氧烷树脂的研究。然而，相较于环氧树脂，聚硅氧烷树脂的机械特性、胶粘性较差，因而只能选择凝胶状态的密封形态。因此，在市场上被指出存在密封后产生表面发粘或变形的问题。

为了改善上述环氧树脂的耐久性以及上述聚硅氧烷树脂的粘性等，在专利文献1中，将含环氧基的硅烷化合物与不含环氧基的硅烷化合物，在有机溶剂、有机碱以及水的存在下进行加热，得到重均分子量为500至100万的聚有机硅氧烷。从耐光性的观点来看，该聚有机硅氧烷高于以往的环氧树脂。另外，通过相对于双官能烷氧基硅烷化合物增加三官能烷氧基硅烷化合物的导入量而改善了粘性与硬度。但是，由于为改善表面粘性和变形而增加了固化物的硬度，因此特别是低温范围(-30℃以下的程度)内的弹性模量增大。结果，在热循环试验中，引起低温(-30℃以下)下的低弹性模量特性的降低。

密封剂固化物即使在低温下仍具有较低的弹性模量是光半导体密封剂的重要特性之一，对这一点的改善成为重要的课题。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本再公表专利WO2005/100445号公报

发明内容

本发明的目的在于提供含反应性官能团的新型硅氧烷化合物、使用该硅氧烷化合物的固化性树脂组合物以及使用该固化性树脂组合物作为密封材料的光半导体元件，所述硅氧烷化合物作为LED密封材料兼具耐光性和低温下的低弹性模量。

本发明人为解决上述课题进行了专心研究，结果发现，由下述通式(2)所示的具有硅烷醇末端的硅油(硅化合物)与具有环氧基的含反应性官能团的三烷氧基硅烷化合物(硅化合物)反应而得到的、具有链状聚硅氧烷链段和三烷氧基硅烷的水解缩合链段的含反应性官能团的硅氧烷化合物，可以用于解决上述课题。即发现，含有该硅氧烷化合物的固化性树脂组合物可以满足上述课题。而且，进一步发现，该硅氧烷化合物可经两个阶段的反应有效地合成。结果完成了本发明。

另外，由上述可知，本发明的硅氧烷化合物是由链状聚硅氧烷链段与烷氧基硅烷的水解缩合链段(优选倍半硅氧烷(silsesquioxane)链段)构成的低聚物(聚合物)，且至少一部分该水解缩合链段含有具有至少一个环氧基的反应性官能团。

本发明如下所述。

即，本发明涉及下述各项。

[1]一种含反应性官能团的硅氧烷化合物，其为具有链状聚硅氧烷链段与具有选自由含环氧基的反应性官能团、甲基和苯基组成的组中的基团的三(C1-C10)烷氧基硅烷的水解缩合链段的嵌段型硅氧烷低聚物，且至少一部分水解缩合链段为含有具有至少一个环氧基的反应性官能团的链段。

[2]如上述[1]所述的含反应性官能团的硅氧烷化合物，其中，水解缩合链段为倍半硅氧烷链段。

[3]如上述[1]或[2]所述的含反应性官能团的硅氧烷化合物，其通过下述两个阶段的反应而得到：

第一阶段反应是使通式(2)所示的硅烷醇封端的硅油(b)与通式(1)所示的烷氧基硅烷化合物(a)，在相对于硅烷醇封端的硅油(b)的硅烷醇基1当量，烷氧基硅烷化合物的烷氧基当量为1.5至200当量的范围内反应而缩合，其后进行的第二阶段反应是在所得反应液中添加水，使剩余的烷氧基水解、缩合，

(式(2)中，多个存在的R₃彼此可以相同或不同，表示碳原子数1至10的直链、支链或环状的烷基、碳原子数6至14的芳基或碳原子数2至10的烯基；m以平均值计表示2至2000)

XSi(OR₂)₃    (1)

(式(1)中，X表示具有环氧基的反应性官能团；R₂表示碳原子数1至10的烷基)。

[4]如上述[3]所述的含反应性官能团的硅氧烷化合物，其中，m为2至200。