JP2006328231A - 光素子用封止樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 透明性、耐ＵＶ性に優れ、しかも、耐熱衝撃性に優れた光素子用封止樹脂組成物を提供する。
【解決の手段】 下記一般式（１）：
【化１】

（式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表すか、又は、炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ａ）と、
下記一般式（２）：
【化２】

（式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ２は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ｂ）とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とする光素子用封止樹脂組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光素子用封止樹脂組成物に関し、詳細には、透明性、耐ＵＶ性に優れ、しかも、耐熱衝撃性に優れた、硬化性シルセスキオキサン誘導体を主成分とする光素子用封止樹脂組成物に関する。

光素子には各種レーザー（特に半導体レーザー）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子、受光素子、複合光素子、光集積回路等があり、これらの光素子には封止樹脂組成物が使用されている。近年、発光素子においては発光のピーク波長が短波長のものが開発されるに至り、緑〜青色発光素子（ＬＥＤ等）が広く使用されており、これに対応して光素子は短波長光に適合するように技術開発がなされている。最近、このような発光のピーク波長の短い発光素子の高輝度化が飛躍的に進んでおり、これに伴い光素子、例えば、発光電子デバイスの、発熱量がさらに大きくなっていく傾向にあり、封止樹脂に求められる性能としては、耐ＵＶ性、耐熱性等において一層高度になっている。

従来、ＬＥＤ等の光素子のための封止樹脂として透明エポキシ樹脂が多用されてきたが、耐熱性が高い一方で耐ＵＶ性が低く、経時に黄変し易い性質があった。黄変は光素子の輝度低下の原因となるため、高輝度化が進む光素子用の封止材としてエポキシ樹脂を適応することが困難な状況にある。このエポキシ樹脂の欠点を克服するものとして、シリコーンゴムなどのケイ素樹脂系樹脂を含む光素子封止材の開発が進められている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかしながら、一般的にケイ素系樹脂はエポキシ樹脂と比較して脆く柔軟性に欠けることがよく知られており、光素子に求められる他の重要な特性である耐剥離や耐クラックなどの耐熱衝撃性を改善する技術は未だ知られていない。
特開２００４−１４０２２０号公報 特開２００４−２３８５８９号公報

上述の現状に鑑み、本発明は、透明性、耐ＵＶ性に優れ、しかも、耐熱衝撃性に優れた光素子用封止樹脂組成物を提供することを目的とする。

発明者らは上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定種類の側鎖を導入したラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とした封止樹脂が優れた光透過性、耐熱性、耐熱衝撃性を併せ持つことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。すなわち、本発明は、下記一般式（１）：

（式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表すか、又は、炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ａ）と、
下記一般式（２）：

（式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ２は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ｂ）とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とする光素子用封止樹脂組成物である。
本発明はまた、上記封止樹脂組成物で封止されてなる光素子でもある。

（１）本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、耐熱衝撃性が優れている。
（２）本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、接着強度が優れている。
（３）本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、透明性、耐熱劣化性、耐ＵＶ性及び耐熱衝撃性を併せ持ち、高輝度の緑〜青色光素子用の封止材に要求される必要性能をそれぞれ充分な水準で満たすことができる。

本発明における上記トリアルコキシシラン（Ａ）においては、上記一般式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表すか、又は、炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。

上記炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−又はｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、オクチル、イソオクチル、ドデシル、テトラデシル等を挙げることができる。これらのうち、炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、炭素数２〜８のアルキル基がより好ましい。

上記炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、クメニル等のほか、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等の置換基を有するフェニル基等を挙げることができる。

上記トリアルコキシシラン（Ａ）においては、一般式（１）においてＲ１としては、炭素数２〜８のアルキル基、又は、炭素数１〜２の炭化水素基を有していてもよいフェニル基が好ましい。

上記トリアルコキシシラン（Ａ）の具体例としては、例えば、Ｒがメチル基であるか、エチル基であるか、メチル基が二つにエチル基が一つであるか、又は、メチル基が一つにエチル基が二つであって、そのそれぞれについて、Ｒ１がエチル、イソブチル、イソオクチル又はフェニル等であるもの、等が挙げられる。

本発明においては、上記トリアルコキシシラン（Ａ）としては、上述の基を有するものの１種又は２種以上を併用することができる。

本発明における上記トリアルコキシシラン（Ｂ）においては、上記一般式（２）中、Ｒ２は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。

上記反応性環状エーテル基としては、例えば、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等を挙げることができる。これらのうち、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基が好ましく、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基がより好ましい。

上記反応性環状エーテル基を含有する置換基としては、とくに限定されず、例えば、上記反応性環状エーテル基（例えば、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等）を含有し、エーテル結合を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基、上記反応性環状エーテル基（例えば、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等）を含有するシリルオキシ基等を挙げることができる。

上記トリアルコキシシラン（Ｂ）の具体例としては、例えば、Ｒがメチル基であるか、エチル基であるか、メチル基が二つにエチル基が一つであるか、又は、メチル基が一つにエチル基が二つであって、そのそれぞれについて、Ｒ１がエポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基若しくはオキセタニル基を含有し、エーテル結合を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基、又は、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基若しくはオキセタニル基を含有するシリルオキシ基であるもの、等が挙げられる。

本発明においては、上記トリアルコキシシラン（Ｂ）としては、上述の基を有するものの１種又は２種以上を併用することができる。

本発明におけるシルセスキオキサン誘導体は、上記トリアルコキシシラン（Ａ）とトリアルコキシシラン（Ｂ）とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のものである。本発明におけるシルセスキオキサン誘導体はは、ラダー型構造のもののみ、ランダム型構造のもののみ、又は、ラダー型構造のものとランダム型構造のものの混合物のいずれであってもよい。

シルセスキオキサン誘導体は、トリアルコキシシランの共加水分解、共縮合の条件によりラダー型又はランダム型構造のものを得ることができることが知られており、ラダー型又はランダム型構造体の製造方法としては、例えば、本明細書の実施例に記載の方法、又は、特開平６−３０６１７３号公報に記載の方法等により製造することができる。

ラダー型構造のシルセスキオキサン誘導体は、例えば、以下のような構造を有する。

上記式中、複数のＸは同一又は異なって反応性環状エーテル基を、複数のＹは同一又は異なって炭素数１〜１２のアルキル基を表すか、又は、炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。

上記トリアルコキシシラン（Ａ）と上記トリアルコキシシラン（Ｂ）との配合モル比は、１０：９０〜９０：１０であることが好ましく、より好ましくは、４０：６０〜８０：２０である。トリアルコキシシラン（Ａ）のモル比が１０未満であると硬化後の架橋密度が高くなり、耐熱衝撃性が悪くなるおそれがある。９０より大きいと機械強度が低くなるおそれがある。

本発明におけるシルセスキオキサン誘導体の重量平均分子量は１５００〜１００００であることが好ましく、より好ましくは２０００〜８０００である。重量平均分子量が１５００以下であると、耐熱性が充分でないおそれがあり、１００００を超えると粘度が高くなり過ぎ取り出し困難となるおそれがある。

上記シルセスキオキサン誘導体は、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記トリアルコキシシラン（Ａ）及びトリアルコキシシラン（Ｂ）以外のアルコキシシラン（例えば、モノ、ジ又はトリアルコキシシラン）を併用（例えば、０．１〜５モル％程度）することを排除するものではない。

本発明の組成物においては、上記ラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とするものであるが、本発明の目的を阻害しない範囲で籠型構造のシルセスキオキサン誘導体を含有していることを排除するものではない。

本発明において、上記シルセスキオキサン誘導体は、架橋物を形成して硬化するのであるが、この硬化は、例えば、カチオン重合触媒（ルイス酸触媒、例えば、ハロゲン化金属（ＢＦ_３、ＡｌＣｌ_３等）、有機金属化合物（Ｃ_２Ｈ_５ＡｌＣｌ_２等）等）の使用により行うことができる。

本発明においては、上記シルセスキオキサン誘導体の架橋物を形成するために、硬化剤を使用してもよい。このような硬化剤としては、反応性環状エーテル基と反応可能な硬化剤を使用することができ、例えば、熱硬化性樹脂の硬化に使用される硬化剤を使用することができる。このような硬化剤としては、酸無水物化合物、アミン化合物、フェノール化合物などが挙げられる。これらのうち、硬化後の透明性を考慮して、酸無水物が好適であり、例えば、以下のような化合物が挙げられる：無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸など。これらの化合物は、その１種のみを単独で使用できるほか、２種以上を併用して使用することもできる。

上記硬化剤の配合量は、一般的には硬化剤の種類により異なり得るので一概に規定することはできないが、例えば、酸無水化合物の場合、反応性環状エーテル基１モルに対して酸無水物基０．２〜２．０モルの割合が好ましく、より好ましくは０．５〜１．０モルである。他の種類の硬化剤の場合も、上記値を参照して当業者は適宜に使用することができる。

上記硬化剤とともに、硬化触媒を使用することができる。上記硬化触媒としては、例えば、イミダゾール化合物、３級アミン類、有機ホスフィン化合物類またはこれらの塩類等が挙げられる。具体的には例えば、イミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。また、有機リン化合物を使用することができ、その具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ｐ−トルイル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリ（ｐ−エトキシフェニル）ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等のトリオルガノホスフィン化合物やテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等の４級ホスホニウム塩などのオルガノホスフィン類及びその誘導体が挙げられる。３級アミン類としては、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノ）フェノール、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン等を挙げることができる。これらの化合物は、その１種のみを単独で使用できるほか、２種以上を併用して使用することもできる。

このような硬化触媒の配合量は、シルセスキオキサン誘導体１００重量部に対して、０．０５〜５．０重量部が好ましく、より好ましくは０．１〜２．０重量部である。

本発明の封止樹脂組成物には、加熱時の酸化劣化を防止するために、酸化防止剤を添加することが出来る。この酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、硫黄系、リン系酸化防止剤等が挙げられる。

フェノール系酸化防止剤の具体例としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のモノフェノール類、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル］２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等のビスフェノール類、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３′−ビス−（４′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、１，３，５−トリス（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジル）−Ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン、トコフェノール等の高分子型フェノール類が挙げられる。

硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３′−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３′−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３′−チオジプロピオネート等が挙げられる。

リン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（オクタデシル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ホスファイト、ビス［２−ｔ−ブチル−６−メチル−４−｛２−（オクタデシルオキシカルボニル）エチル｝フェニル］ヒドロゲンホスファイト等のホスファイト類、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド等のオキサホスファフェナントレンオキサイド類が挙げられる。

これら酸化防止剤は、単独で使用できるほか、２種以上を組み合わせて使用することが出来る。これらの酸化防止剤は、シルセスキオキサン誘導体１００重量部に対して好ましくは０．０１から１０重量部配合される。

本発明の封止樹脂組成物には、耐光性を向上させる目的で紫外線吸収剤を添加することが出来る。紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、フェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート等のサリチル酸類、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔｅｒｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−｛（２′−ヒドロキシ−３′，３′′，４′′，５′′，６′′−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５′−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール類、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）[｛３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル｝メチル]ブチルマロネート等のヒンダードアミン類などが挙げられる。これらは、単独で使用できるほか、２種以上を組み合わせて使用することが出来る。

これらの紫外線吸収剤は、シルセスキオキサン誘導体１００重量部に対して好ましくは０．０１から１０重量部配合される。

本発明の封止樹脂組成物には、耐光性を向上させる目的で光安定剤を添加することが出来る。光安定剤の具体例としては、例えば、ポリ［｛６−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン）イミノ｝］等のヒンダードアミン類が挙げられる。これらは単独で使用できるほか、２種以上を組み合わせて使用することが出来る。

これらの光安定剤は、シルセスキオキサン誘導体１００重量部に対して好ましくは０．０１から１０重量部配合される。

本発明の封止樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しないかぎり、その他の各種の添加剤を配合することができ、例えば、組成物の粘度を調整するための希釈剤、密着性を更に向上させるためのシランカップリング剤などが挙げられる。

上記希釈剤としては、例えば、グリセリンジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、アルキレンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、４−ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、メチル化ビニルシクロヘキセンジオキサイド等を挙げることができる。これら反応性希釈剤は単独で使用できる他、２種以上を混合しても使用することができる。

上記シランカップリングとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、ビルニトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。

本発明の封止樹脂組成物は、上記シルセスキオキサン誘導体とともに、必要に応じて上記硬化剤、硬化触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、その他の添加剤のうちの１種又は２種以上を配合して混合することにより得ることができる。

本発明の封止樹脂組成物を適用する光素子としては、発光素子、受光素子、複合光素子、光集積回路等があり、具体的には、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ等が挙げられる。ＬＥＤ等の発光素子は、一般に、ＬＥＤチップ、リードフレーム、金線及び封止樹脂から構成される。例えば、近紫外ＬＥＤの構造は、一般に、金属ステムの上に電極配線サブマウントが設置され、その上にＬＥＤチップがマウントされる。このサブマウント上のチップを本発明の組成物で封止することにより、近紫外ＬＥＤ素子が形成される。また、白色発光ＬＥＤとするためにＬＥＤチップ上に蛍光体層が配置されていてもよい。この蛍光体層の形成を本発明の組成物を使用して行うことができる。一般には、この上にさらに封止材が適用されて白色発光ＬＥＤが形成される。同様にして、本発明の組成物を使用して高輝度青色発光ＬＥＤを形成することができる。

本発明の光素子は、上述の例示の態様が示すように、本発明の封止樹脂組成物を適用してなる光素子、例えば、ＬＥＤ、なかでも例えば、発光のピーク波長が３５０〜４９０ｎｍのＬＥＤである。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の記載は専ら説明のためであって、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

合成例１
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−１）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１５０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液４．９ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム１．１ｍｍｏｌ）、蒸留水１３．８ｇを仕込んだ後、エチルトリメトキシシラン４４．７ｇ（２９７．５ｍｍｏｌ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１０．０ｇ（４２．５ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−１）を得た。Ｍｗは８０２０であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例２
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−２）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１８０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液１２．１ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム２．７ｍｍｏｌ）、蒸留水１３．８ｇを仕込んだ後、イソブチルトリメトキシシラン３６．２ｇ（２０３．０ｍｍｏｌ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１４３．８ｇ（６０９．０ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−２）を得た。Ｍｗは３５００であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例３
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−３）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１５０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液４．８ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム１．１ｍｍｏｌ）、蒸留水１３．５ｇを仕込んだ後、フェニルトリメトキシシラン４２．１ｇ（１６０．０ｍｍｏｌ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５４．２ｇ（１６０．０ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−３）を得た。Ｍｗは４８００であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例４
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−４）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１８０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液１１．４ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム２．５ｍｍｏｌ）、蒸留水１１．４ｇを仕込んだ後、イソオクチルトリメトキシシラン２７．６ｇ（３８２．０ｍｍｏｌ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９０．４ｇ（３８２．０ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−４）を得た。Ｍｗは２８００であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例５
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−５）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１８０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液４．５ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム２．４ｍｍｏｌ）、蒸留水１２．８ｇを仕込んだ後、ドデシルトリメトキシシラン５２．３ｇ（１８０．０ｍｍｏｌ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１２７．７ｇ（５４０．０ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−５）を得た。Ｍｗは６７００であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例６
シルセスキオキサン誘導体（ＳＱ−６）の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １５０．０g(６３４．８ｍｍｏｌ)、ＴＨＦ ２６０ｇ、蒸留水１．６１ｇを入れ室温で攪拌した。そこへフッ化水素酸４６％水溶液 １３．８ｍｌ(３１７．４ｍｏｌ)を入れ室温で１時間攪拌した。次に反応液を分液漏斗へ移し替え、酢酸エチルを１０００ｍｌ加え、０．２％炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した。水洗後、有機層を取り出し、溶剤を留去して目的の化合物（ＳＱ−６）を得た。Ｍｗは１１３０であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークが消失した、籠型シルセスキオキサン誘導体を得た。

合成例７
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、ＭＩＢＫ１８０ｇ、水酸化テトラメチルアンモニウムの２０％水溶液１１．４ｇ（水酸化テトラメチルアンモニウム２．５ｍｍｏｌ）、水１２．８ｇを仕込んだ後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１８０．０ｇ（７６２．０ｍｍｏｌ）を５０〜５５℃で徐々に加え、３時間撹拌放置した。反応終了後、系内にＭＩＢＫ１５０ｇを加え、さらに６０ｇの蒸留水で水層のｐＨが中性になるまで水洗した。次に８０ｇの蒸留水で２回水洗後、減圧下でＭＩＢＫを留去して目的の化合物（ＳＱ−７）を得た。Ｍｗは４７００であった。分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５、ＩＲ測定で３５００ｃｍ^−１付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。

実施例１
合成例１で得られたシルセスキオキサン誘導体ＳＱ−１を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を３．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミド０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混ぜ合わせ、封止樹脂組成物を得た。

実施例２
合成例２で得られたシルセスキオキサン誘導体ＳＱ−２を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を３．０重量部、グリセリンジグリシジルエーテルを１．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混ぜ合わせ、封止樹脂組成物を得た。

実施例３
合成例３で得られたシルセスキオキサン誘導体ＳＱ−３を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を５．０重量部、グリセリンジグリシジルエーテルを１．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混ぜ合わせ、封止樹脂組成物を得た。

実施例４
合成例４で得られたシルセスキオキサン誘導体ＳＱ−４を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を４．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混ぜ合わせ、封止樹脂組成物を得た。

実施例５
合成例５で得られたシルセスキオキサン誘導体ＳＱ−５を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を２．５重量部、グリセリンジグリシジルエーテルを１．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混ぜ合わせ、封止樹脂組成物を得た。

比較例１
ゴム状シリコーン樹脂（ＧＥシリコーン(株)製「ＴＳＥ−３０３３」）を用いた。

比較例２
合成例６で得られたＳＱ−６を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を４．７重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混合攪拌して封止樹脂組成物を得た。

比較例３
合成例７で得られたＳＱ−７を１０重量部、脂環式酸無水物（新日本理化製；商品名「リカシッドＭＨ−７００」）を４．５重量部、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０５重量部、ジブチルヒドロキシトルエンを０．０１重量部混合攪拌して封止樹脂組成物を得た。

評価方法
各実施例の組成物及び各比較例の樹脂又は組成物を用いて試験片を作成し（実施例１〜５及び比較例２、３の各封止樹脂組成物については１２０℃、１０ｈの硬化条件、比較例１の樹脂については、１５０℃、１ｈｒの硬化条件）、それぞれについて、以下の方法で、性能を評価した。結果を表１に示した。
（１）耐熱衝撃性：ポリフタル酸アミドポリマー(ＡＭＯＤＥＬ社)製ケース材を外枠にもち、ＧａＮ系発光半導体チップを陽極ならびに陰極のリードフレームに導電ペーストおよび金ワイヤーで接合した構造を持つ表面実装型青色ＬＥＤ(外枠３ｍｍ×３ｍｍ、内径約２ｍｍの円柱状封止部分をもつ)に所定の配合の樹脂を注入し、１２０℃１０ｈｒで硬化させた。これを−４０℃／１５分の条件にさらし次に１２０℃／１５分の条件にさらす温度サイクルを１０００回行った後、光学顕微鏡にてケース材、リードフレーム、チップとの剥離又は封止樹脂のクラックの観察を行った。評価基準は以下のとおり。
○： 剥離やクラックが全くないもの
×： 剥離やクラックの発生したもの
（２）耐熱劣化性：１ｍｍ厚みの硬化物を１５０℃、１００ｈ曝露した後の４７０ｍ波長光の透過率を求めた。
（３）耐ＵＶ性：１ｍｍ厚みの硬化物をメタリングウエザーメーター（スガ試験機
製Ｍ６Ｔ）６３℃、１００ｈ曝露後の４７０ｎｍ波長光の透過率を求めた。
（４）接着強度：アルミニウム製テストピース２枚を、所定の配合の樹脂を介し、２０ｍｍ×１０ｍｍの面積で貼り合わせたものを１２０℃、１０ｈｒで硬化させた。これをインストロン万能試験にて５ｍｍ／ｍｉｎの速度で両側に引っ張り、破壊したときの強度を貼り合わせ面積で除したものを接着強度とした。
（５）透明性：１ｍｍ厚みの硬化物を上記硬化条件にて作成し、島津製作所社製分光光度計ＵＶ−２４５０にて４７０ｎｍ波長光の透過率を求めた。

実施例の結果から、本発明におけるシルセスキオキサン誘導体を主成分とする封止樹脂組成物を使用した実施例１〜５は、耐熱劣化性、耐ＵＶ性、透明性において本発明の構成を持たないシルセスキオキサン樹脂と少なくとも同程度又はそれ以上の性能を確保しつつも、なおかつ、耐熱衝撃性において、有意に優れていることが明らかであった。一方、比較例３は、アルキル又はフェニルの特定種類の側鎖を導入しなかったので、耐熱衝撃性は不良であった。この結果、本発明の構成を有することが本発明の目的を達成するために重要であることが判った。さらに、本発明におけるシルセスキオキサン誘導体を主成分とする封止樹脂組成物を使用した実施例１〜５は、接着強度においても有意に向上していた。また、耐熱劣化性においても、本発明の構成を持たないシルセスキオキサン樹脂（比較例２）に比べて大幅に改善されていた。なお、従来技術に属する比較例１のシリコーン樹脂は、耐熱劣化性、耐ＵＶ性、透明性等において優れていたと評価し得るものの、接着強度が極めて悪く、耐熱衝撃性も不良であった。

本発明の封止樹脂組成物は、従来のエポキシ樹脂における欠点であった耐ＵＶ性およびシリコーン樹脂における欠点であった耐熱衝撃性を同時に克服し、透明性、耐熱劣化性、耐ＵＶ性、耐熱衝撃性に優れた光素子封止材として極めて好適であり、例えば、今後さらなる高輝度化が進むと予想されるＬＥＤの封止材として有用である。

Claims (9)

1. 下記一般式（１）：
   

   

   （式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表すか、又は、炭素数１〜８の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ａ）と、
   下記一般式（２）：
   

   

   （式中、複数のＲは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、Ｒ２は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。）で表されるトリアルコキシシラン（Ｂ）とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とすることを特徴とする光素子用封止樹脂組成物。
2. 反応性環状エーテル基は、エポキシ基、３，４−エポキシシクロヘキシル基及びオキセタニル基からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１記載の封止樹脂組成物。
3. トリアルコキシシラン（Ａ）は、一般式（１）においてＲ１が炭素数２〜８のアルキル基、又は、炭素数１〜２の炭化水素基を有していてもよいフェニル基である請求項１又は２記載の封止樹脂組成物。
4. トリアルコキシシラン（Ａ）は、Ｒ１がエチル、イソブチル、イソオクチル又はフェニルであり、シルセスキオキサン誘導体は、ラダー型構造を主成分とする請求項３記載の封止樹脂組成物。
5. トリアルコキシシラン（Ａ）とトリアルコキシシラン（Ｂ）との配合モル比は、１０：９０〜９０：１０である請求項１〜４のいずれか記載の封止樹脂組成物。
6. さらに、反応性環状エーテル基と反応可能な硬化剤及び／又は硬化触媒を含む請求項１〜５のいずれかに記載の封止樹脂組成物。
7. さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤若しくはその他の添加剤のいずれか、又はそれらのうちの少なくとも２種の混合物を含む請求項１〜６のいずれかに記載の封止樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の封止樹脂組成物で封止されてなる光素子。
9. 発光のピーク波長が３５０〜４９０ｎｍのＬＥＤである請求項８記載の光素子。