[发明专利]环氧硅氧烷缩合物、含有该缩合物的固化性组合物和其固化物

说明书

技术领域

本发明涉及在分子内具有脂环式环氧基的环氧硅氧烷缩合物、含有该缩合物的固化性组合物以及其固化物。

背景技术

过去作为发光二极管(LED)元件、半导体芯片的密封材料，从与实装上这些部件的基板之间的接合性、强韧性、气体阻挡性等方面考虑，通常使用环氧树脂。

但在使用环氧树脂作为密封材料时，由于树脂的耐热性、耐光性不充分，所以在发热、光能量大的蓝色和白色LED中能够看到密封材料着色，使LED元件的性能大大降低。

于是，进行了很多使用耐热性和耐光性优异的硅氧烷树脂作为LED密封材料方面的研究(例如，专利文献1、2)。但硅氧烷树脂，与配线部的金属面、或作为反射板使用的有机树脂之间的接合性差，所以在使用硅氧烷树脂作为LED密封树脂时，经过长时间使用，会看到密封树脂剥离。

为了改善上述硅氧烷树脂的缺点，研究了在硅氧烷骨架的重复单元中具有环氧基作为取代基的环氧硅氧烷树脂(例如，专利文献3、4)。人们期待该树脂兼具有硅氧烷树脂所具有的耐热性、耐光性、透明性、和环氧树脂所具有的硬度、强度、接合性。

专利文献3中公开了含有环氧基和脂环式烃基作为硅上的取代基的硅氧烷组合物，该制造方法通过硅氢化对含有Si-H基的硅氧烷共聚物导入取代基来合成。该方法往往会在组合物中残留未反应的Si-H基，所以通过Si-H基水解产生的氢气，可能会在固化物中混入气泡。

在专利文献4中公开了一种多官能环氧硅氧烷树脂的制造方法，将含有缩水甘油基或环氧环己基的三烷氧基硅烷化合物通过水和酸性催化剂或碱性催化剂进行高分子量化，然后使用单烷氧基硅烷作为末端密封剂，使残存的烷氧基和硅醇基封端(end cap)。通过该方法，能够得到高透明性、高硬度、高耐光性、低收缩率的固化性树脂组合物，但硅氧烷部位在树脂组合物中所占的比例低，所以有时在环氧树脂的缺点即耐热性方面出现问题。

进而，近年来，作为硅氧烷树脂的缺点，气体透过性的过高成为问题。可以列举出例如，从密封树脂透过的水蒸气使LED中的无机荧光体劣化、氧气使基板配线的镀银表面氧化劣化等问题。对此，上述专利文献3、4中讲述了通过使用上述树脂来改进耐热性·耐光性·透明性·硬度·收缩率等，但对于气体阻挡性的提高却完全没有记载。

此外，专利文献5中公开了在电气·电子·光学部件的密封材料、成型材料、浇铸材料、层叠材料、复合材料、粘接剂和粉末涂料、硅烷偶联剂、改性硅氧烷等原料用途中有用的新型环氧化合物。但对于上述环氧化合物的环氧硅氧烷缩合物却完全没有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-221308号公报

专利文献2:日本特开2004-186168号公报

专利文献3:日本特开2004-155865号公报

专利文献4:日本特开2008-248170号公报

专利文献5:国际公开第2008/020637号小册子

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供能够得到透明性、耐热性、气体阻挡性优异的固化物的带环氧基的硅氧烷缩合物。

解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题进而了深入研究，结果发现将以下通式(1)所示的带环氧基的烷氧基硅烷化合物和下述通式(2)所示的烷氧基硅烷化合物一起在酸性催化剂或碱性催化剂存在下进行水解缩合，得到环氧硅氧烷缩合物，通过含有所得的环氧硅氧烷缩合物的固化性组合物的固化物，能够解决上述课题。具体地说，本发明包含以下内容。

[1].一种环氧硅氧烷缩合物，是以下通式(1)所示的带环氧基的烷氧基硅烷化合物与下述通式(2)所示的烷氧基硅烷化合物的水解缩合生成物，

式中，R¹和R²各自独立地表示碳原子数1～5的烷基，R³～R¹¹各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基、或碳原子数3～12的三烷基甲硅烷基，n是1～3的整数，此外，R⁵或R⁶、与R⁷或R⁸也可以彼此结合而构成环，

Si(OR¹²)_mR¹³_4-m      (2)