説明

オルガノポリシロキサンを含有する光硬化性樹脂組成物およびその用途

【課題】耐熱黄変性、耐光性、密着性に優れる透明な硬化膜を形成することが可能であり、しかも硬化膜表面の表面タック(べたつき)が十分に少ない光硬化性樹脂組成物及び、該光硬化性樹脂組成物を用いた光半導体用封止材、感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクを提供する。
【解決手段】置換若しくは非置換の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を有し、更にアクリロキシ基又はメタアクリロキシ基を有する環状オルガノポリシロキサンと、当該環状オルガノポリシロキサン100質量部と、光ラジカル開始剤0.5〜10質量部とを含有する光硬化性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オルガノポリシロキサン及びそれを用いた光硬化性樹脂組成物、光半導体用封止材、感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクに関する。
【背景技術】
【0002】
紫外線等のエネルギー線を用いた光硬化システムは、生産性の向上及び近年の環境問題への対応の上で有用である。
【0003】
一方で、無水物系硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物は、透明な硬化物を形成し、発光ダイオード及びフォトダイオードなどの光半導体素子の封止材料として好適であることが知られている。そこで、エポキシ樹脂を用いた、光カチオン硬化材料が提案されている。
【0004】
近年、光硬化性樹脂には、その適応範囲が拡大されるにつれ、さらに高い性能が要求されるようになってきた。特に、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、有機EL又は太陽電池等の半導体封止材の分野において、透明性、耐熱黄変性、耐光性、密着性に優れ、しかも硬化後の表面タック性がなく生産性の高い光硬化性樹脂が要求されるようになってきた。そのため、従来から用いられてきたビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及び(3’,4’−エポキシシクロヘキシル)メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどの有機樹脂骨格のエポキシ樹脂を主成分とする組成物では、十分な特性が得られなくなってきている。
【0005】
これまでに、光カチオン硬化材料に関して、脂環式エポキシ化合物とビニルエーテル化合物とを併用することにより、エポキシ化合物の反応性を高める試みが数多くなされている(例えば、特許文献1及び2参照。)。また、多官能のビニルエーテル化合物を用いる試みがなされている(例えば、特許文献3及び4参照。)。さらに、エポキシ化合物とビニルエーテル化合物を併用した材料において、特定のフェノール樹脂を用いることにより、反応性の向上と硬化物の機械特性を制御する試みがなされている(例えば、特許文献5参照。)。
【0006】
一方で、エポキシ化合物に無機充填剤を配合した、光半導体用途の組成物が開示されている(例えば、特許文献6参照。)。また、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサンの光半導体用途の組成物が開示されている(例えば、特許文献7参照。)。更に、メタアクリロキシ基含有シリコーン組成物の光半導体用途への適用が提案されている(例えば、特許文献8参照。)。
【0007】
また、特定の他官能メタアクリロキシ基含有化合物を含有する光半導体用途の組成物が開示されている(例えば、特許文献9参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平6−298911号公報
【特許文献2】特開平9−328634号公報
【特許文献3】特許第2667934号公報
【特許文献4】特開平4−120182号公報
【特許文献5】特許第4235698号公報
【特許文献6】特開2007−284475号公報
【特許文献7】特許第4322949号公報
【特許文献8】特開2008−131009号公報
【特許文献9】特開2010−189471号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献1〜5で開示されているエポキシ化合物とビニルエーテル化合物を併用した光硬化性樹脂は、耐熱黄変性及び耐光性の低いエポキシ化合物及びビニルエーテル化合物を用いているため、高い耐熱黄変性及び耐光性が要求される用途への適応は困難である。
【0010】
特許文献6で開示されているエポキシ化合物に無機充填剤を配合した組成物においても同様に、耐熱黄変性及び耐光性の低いエポキシ化合物及びビニルエーテル化合物を用いているため、高い耐熱黄変性及び耐光性が要求される用途への適応は困難である。
【0011】
特許文献7で開示されている組成物は、密着性など機械的特性の点では比較的優れるものの、耐熱黄変性及び耐光性に関して必ずしも満足できるレベルには至っていない。
【0012】
特許文献8で開示されている組成物を光硬化性樹脂に用いると、耐熱黄変性及び耐光性は優れるものの、表面にタックが残ってしまうため、コーティング剤などへの適応は困難である。
【0013】
特許文献9で開示されている組成物は、ポリブチレングリコールなどのエーテル結合が耐熱黄変性及び耐光性を低下させてしまうため、高い耐熱黄変性及び耐光性が要求される用途への適応は困難である。
【0014】
本発明の目的は、耐熱黄変性、耐光性、密着性に優れる透明な硬化膜を形成することが可能であり、しかも硬化膜表面の表面タック(べたつき)が十分に少ない光硬化性樹脂組成物を提供することにある。本発明はまた、該光硬化性樹脂組成物を用いた光半導体用封止材、感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のオルガノポリシロキサンを含有する光硬化性樹脂組成物により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、以下の光硬化性樹脂組成物、光半導体用封止材、感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクに関する。
1.一般式(1):
【0016】
【化1】

【0017】
[式中R1は置換若しくは非置換の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示し、Rはアクリロキシ基又はメタアクリロキシ基を示し、Xは炭素数3〜10の二価の炭化水素基を示し、aは1以上の整数を示し、bは0以上の整数を示し、a+bは3〜20の整数を示す。)で表される環状オルガノポリシロキサン100質量部と、光ラジカル開始剤0.5〜10質量部とを含有する光硬化性樹脂組成物。
【0018】
2.更に、前記環状オルガノポリシロキサン100質量部に対して、シランカップリング剤0.5〜10質量部を含有する、1.に記載の光硬化性樹脂組成物。
3.更に、前記環状オルガノポリシロキサン100質量部に対して、前記環状オルガノポリシロキサンとは異なる構造の(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサン0〜2000質量部を含有する、1.又は2.に記載の光硬化性樹脂組成物。
4.(メタ)アクリロキシ基の官能基等量が180〜900g/モルである、1.〜3.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
5.前記R1が炭素数1〜10のアルキル基である、1.〜4.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
6.前記R1がメチル基である、1.〜5.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
7.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含む光半導体用封止材。
8.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含む感光性接着剤。
9.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含む感光性コーティング剤。
10.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含むナノインプリント用光硬化性樹脂。
11.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を含む光学用レンズ。
12.1.〜6.のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物と、着色剤と、を含む感光性インク。
13.7.に記載の光半導体用封止材を成形したことを特徴とする光半導体パッケージ。
14.7.に記載の光半導体用封止材を用いて製造された光半導体。
【発明の効果】
【0019】
本発明の光硬化性樹脂組成物によれば、耐熱黄変性、耐光性、表面タック性及び密着性のいずれの点でも光半導体用途において要求されるレベルを十分に満足する透明な硬化物を形成することが可能である。
【0020】
本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、光半導体用の封止材及び感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施形態の一例であるOLEDディスプレイ素子の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す形態に限定されるものではない。
【0023】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される環状オルガノポリシロキサンを含有する。
【0024】
【化2】

【0025】
上記一般式(1)において、aは1以上の整数を示し、bは0以上の整数を示し、a+bは3〜20の整数である。
【0026】
は、置換若しくは非置換の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す。炭素数が10以下のRとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びオクチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、及びメシチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、及びフェニルプロピル基等のアラルキル基;又は、これらの基の炭素原子に結合している水素原子の1部若しくは全部をヒドロキシ基、シアノ基、及びハロゲン原子等で置換したヒドロキシプロピル基、シアノエチル基、1−クロロプロピル基、及び3,3,3−トリフルオロピル基等が挙げられる。これらの中で耐熱黄変性、耐光性特に優れている点でメチル基が最も好ましい。
【0027】
式(1)におけるRは、下記式(2)で表されるアクリロキシ基又は下記式(3)で表されるメタアクリロキシ基である。
【0028】
【化3】

【0029】
Xは炭素数3〜10の二価の炭化水素基を示す。この二価の炭化水素基を例示すると、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CH(CH)CH−、−C(CH−等が挙げられ、特に−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−が原料の入手のし易さ及び反応性の点から好ましい。
【0030】
本実施形態に係るオルガノポリシロキサンの(メタ)アクリロキシ基の官能基等量は、耐熱黄変性、耐光性の観点から180g/mol以上、表面タック性の観点から900g/mol以下であることが好ましい。このような観点から、より好ましい(メタ)アクリロキシ基の官能基等量は190g/mol以上880g/mol以下、最も好ましくは200g/mol以上850g/mol以下である。
【0031】
上記一般式(1)で表される環状オルガノポリシロキサンは、下記一般式(4)で表される1分子中に少なくとも1個のSiH基を持つハイドロジェンポリシロキサン(a)と、アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)とを、ヒドロシリル化反応触媒の存在下で付加反応させる方法により製造できる。
【0032】
【化4】

【0033】
式(4)中、R1は置換若しくは非置換の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示し、cは1以上の整数を示し、dは0以上の整数を示し、c+dは3〜20の整数である。
【0034】
一般式(4)で表される1分子中に少なくとも1個のSiH基を持つハイドロジェンポリシロキサン(a)は、例えば、以下の式(5)、(6)又は(7)で表されるものが挙げられる。
【0035】
【化5】

【0036】
ハイドロジェンポリシロキサン(a)は、2種類以上の組合せでもよく、1種単独であってもよい。
アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)は下記一般式(8)で表される。
【0037】
【化6】

【0038】
式(8)におけるRはアクリロキシ基又はメタアクリロキシ基を示し、Rは炭素数1〜8の二価の炭化水素基である。特に、Rの炭素数は1〜4が好ましい。Rの炭素数が0の場合は、ヒドロシリル化反応が起こらない。一方で、炭素数が9以上の場合は、沸点が高くなるため、反応溶液から余剰のアルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)の留去が難しくなる。これらのアルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)は、2種類以上の組合せでもよく、1種単独であってもよい。
【0039】
アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)の量は、SiH基を残さず最後まで反応させる観点から、ハイドロジェンポリシロキサン(a)に由来するSiH基のモル量に対して、余剰に添加することが好ましい。具体的には、[アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物のモル量]/[(a)に由来するSiH基のモル量]=1.2〜3.0が好ましい。
【0040】
ヒドロシリル化反応触媒は、特に限定されず、従来公知のものを全て使用することができる。例えば、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒;パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の、白金系触媒以外の白金族金属系触媒が挙げられる。ヒドロシリル化反応触媒(d)は、2種類以上の組合せでもよく、1種単独であってもよい。
【0041】
ヒドロシリル化反応触媒の量には特に制限はないが、ハイドロジェンポリシロキサン(a)と、アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)との付加反応生成物であるオルガノポリシロキサンの質量に対して0.01〜100ppmが好ましい。上記反応触媒の量は、その添加効果を十分に得るという観点から0.01ppm以上が好ましく、安全に合成反応を行い、かつコストの観点から100ppm以下が好ましい。また、ヒドロシリル化反応触媒(d)は反応後に活性アルミナや活性炭等の吸着材によって除去することができる。耐熱黄変性、耐光性の観点から、光硬化性樹脂樹脂組成物中のヒドロシリル化反応触媒の量は、ハイドロジェンポリシロキサン(a)と、アルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)との付加反応生成物に対して0.001質量部以下が好ましい。
【0042】
上記付加反応は、通常、室温〜100℃で行うことができる。(メタ)アクリロキシ基は高温で反応し易くゲル化する可能性があるため、反応温度は40℃〜70℃が好ましい。
【0043】
上記付加反応は、必要に応じて溶剤中で行うことができる。溶剤としては、トルエン、及びキシレン等の芳香族系溶剤、ヘキサン、及びオクタン等の脂肪族系溶剤、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、及び酢酸イソブチル等のエステル系溶剤、ジイソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテル系溶剤、並びに、イソプロパノール等のアルコール系溶剤、又はこれらの混合溶剤を使用することができる。
【0044】
反応の雰囲気は空気中、不活性気体中のいずれでもよい。得られたオルガノヒドロポリシロキサンの着色が少ない点で、窒素、アルゴン、及びヘリウム等の不活性気体中が好ましいが、(メタ)アクリロキシ基の重合反応を防止する目的で少量の酸素を導入することもできる。
【0045】
(メタ)アクリロキシ基の重合反応を防止する目的で、反応系に、フェノチアジン,ヒンダードフェノール系化合物,アミン系化合物,及びキノン系化合物等の重合禁止剤を添加しておくことが好ましい。このような重合禁止剤の種類と量は、それらの添加によってヒドロシリル化反応の進行を妨げることなく、(メタ)アクリロキシ基、すなわち、アクリロキシ基又はメタアクリロキシ基の重合反応を防止することができれば特に限定されない。
【0046】
付加反応終了後、余剰のアルケニル基含有(メタ)アクリレート化合物(b)及び溶剤を使用した場合の溶剤等は、加熱及び/又は減圧下で留去して、上記一般式(1)の環状オルガノシロキサンを得ることができる。
【0047】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤を含有する。光ラジカル重合開始剤は、光によって(メタ)アクリロキシ基をラジカル重合させるものであれば特に制限されない。具体的には、特公昭59−1281号公報、特公昭61−9621号公報、及び特開昭60−60104号公報等に記載のトリアジン誘導体、特開昭59−1504号公報、及び特開昭61−243807号公報等に記載の有機過酸化物、特公昭43−23684号公報、特公昭44−6413号公報、特公昭44−6413号公報、及び特公昭47−1604号公報等、並びに米国特許第3,567,453号明細書に記載のジアゾニウム化合物、米国特許第2,848,328号明細書、米国特許第2,852,379号明細書、及び米国特許2,940,853号各明細書に記載の有機アジド化合物、特公昭36−22062号公報、特公昭37−13109号公報、特公昭38−18015号公報、及び特公昭45−9610号公報等に記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭55−39162号公報、及び特開昭59−14023号公報等の各公報、並びに「マクロモレキュルス(Macromolecules)、第10巻、第1307頁(1977年)」に記載の各種オニウム化合物、特開昭59−142205号公報に記載のアゾ化合物、特開平1−54440号公報、ヨーロッパ特許第109,851号明細書、ヨーロッパ特許第126,712号明細書、及び「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス(J.Imag.Sci.)、第30巻、第174頁(1986年)」等に記載の金属アレン錯体、特開平6−213861号公報、及び特開平6−255347号公報に記載の(オキソ)スルホニウム有機ホウ素錯体、特開昭61−151197号公報に記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー(Coordination Chemistry Review)、第84巻、第85・第277頁(1988年)」、及び特開平2−182701号公報に記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平3−209477号公報に記載の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や、特開昭59−107344号公報に記載の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0048】
光ラジカル重合開始剤の含有量は、一般式(1)の環状オルガノポリシロキサン100質量部に対して、0.5〜10質量部が好ましい。光ラジカル重合開始剤の含有量が0.5質量部以上であれば硬化性に優れ、10質量部以下であれば耐光性に優れる。このような観点から、より好ましくは光ラジカル重合開始剤の含有量は1質量部以上8質量部以下、最も好ましくは2質量部以上5質量部以下である。
【0049】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、上記一般式(1)の環状オルガノシロキサンにシランカップリング剤を配合させることができる。シランカップリング剤は、1つの分子中にガラス、金属、珪石などの無機材料と化学結合する反応基と、合成樹脂などの有機材料と化学結合する反応基又は有機材料と相溶性の良い置換基を有する化合物であれば特に制限されない。無機材料と化学結合する反応基としては、メトキシ基やエトキシ基などが挙げられる。有機材料と化学結合する反応基としては、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタアクリル基、アクリル基、メルカプト基、イソシアネート基などが挙げられ、有機材料と相溶性の良い置換基としてはイソシアヌレート基などが挙げられる。具体的には、ビニルトリメトキシシラン(KBM−1003、信越化学製)、ビニルトリエトキシシラン(KBE−1003、信越化学製)、2−(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(KBM−303、信越化学製)、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−402、信越化学製)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学製)、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(KBE−402、信越化学製)、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(KBE−403、信越化学製)、p−スチリルトリメトキシシラン(KBM−1403、信越化学製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−502、信越化学製)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−503、信越化学製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(KBE−502、信越化学製)、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(KBE−503、信越化学製)、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103、信越化学製)、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−602、信越化学製)、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−603、信越化学製)、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−903、信越化学製)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(KBE−903、信越化学製)、3−トリエトキシシリル3−N−(1,3−ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン(KBE−9103、信越化学製)、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−573、信越化学製)、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(KBM−575、信越化学製)、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(KBE−585、信越化学製)、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−802、信越化学製)、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM−803、信越化学製)、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(KBE−846、信越化学製)、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE−9007、信越化学製)、トリス−(3− トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(X−12−965、信越化学製)等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、これらシランカップリング剤は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0050】
また、本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、上記一般式(1)の環状オルガノシロキサンに、前記環状オルガノポリシロキサンとは異なる構造の(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサンを配合させることができる。前記環状オルガノポリシロキサンとは異なる構造の(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサンとしては、例えば下記一般式(9)又は(10)で示すものが挙げられるが、これに制限されるものではない。
【0051】
【化7】

【0052】
前記環状オルガノポリシロキサンとは異なる構造の(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサンの配合量は、上記一般式(1)の環状オルガノシロキサン100質量部に対して、表面タック性の観点から0〜2000質量部含有することができる。このような観点から、より好ましくは前記(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサンの配合量は1000質量部以下、最も好ましくは200質量部以下である。
【0053】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物には、本発明の範囲を逸脱しない量的質的範囲内で、染料、劣化防止剤、離型剤、希釈剤、酸化防止剤、熱安定化剤、難燃剤、可塑剤、及び界面活性剤等の添加剤を配合することができる。
【0054】
耐熱性、耐光性、硬度、導電性、熱伝導性、チキソ性、及び低熱膨張性の改良等を目的として、必要に応じて無機酸化物に代表されるフィラーを光硬化性樹脂組成物が含有してもよい。フィラーとしては、シリカ(ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、及び沈降性シリカ等)、窒化ケイ素、窒化ホウ素、アルミナ、チタニア及びチタン酸バリウム等の無機酸化物又は無機窒化物、ガラス、セラミックス、銀粉、金粉、及び銅粉等が挙げられる。
【0055】
フィラーは表面処理をしているか又はしていない状態で使用することができ、表面処理をしていると、組成物の流動性が高まり、充填率を上げることができ、工業的に好ましい。
【0056】
フィラーの平均粒径は、500ナノメートル以下であると硬化物の透明性が上昇して工業的に好ましく、0.1ナノメートル以上であると樹脂組成物の粘度が低くなり、成形性が良くなる。
【0057】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、半導体封止材として用いることができる。本実施形態における半導体封止材は、OLEDディスプレイ素子や太陽光発電モジュール等の封止材として用いることができる。図1は、本実施形態に係る半導体封止材を用いたOLEDディスプレイ素子の一実施形態を示す断面図である。OLEDディスプレイ素子10は、基材1上に正孔注入電極2、正孔輸送層3、発光層4及び電子注入電極5を順次形成した後、本実施形態に係る半導体封止材6によって封止し、その後基材7を張り合わせる方法で形成することができる。このような固体膜による全面封止は、基材1及び7としてフレキシブルな材質のものを用いる場合、特に有効な方法である。
【0058】
基材1上に、正孔注入電極2、正孔輸送層3、発光層4、電子注入電極5を順次積層した多層構造を形成する方法としては、公知の方法である抵抗加熱蒸着法、イオンビームスパッタ法、常圧で形成できるインクジェット法、及び印刷法等を用いることができる。次いで、本実施形態に係る半導体封止材を多層構造上に塗布する方法としては、半導体封止材を均一に塗布できる方法であれば特に制約はないが、例えば、スクリーン印刷やフレキソ印刷等の印刷法によるものや、ディスペンサーを用いて塗布する方法が挙げられる。
【0059】
半導体封止材6に基材7を張り合わせた後、基材7側又は基材1側からエネルギー線を照射することによって、半導体封止材6を硬化させることができる。エネルギー線としては、半導体封止材6を硬化させるものであればよく、紫外線等の光や放射線等が挙げられる。また、ここで使用できる光源としては、所定の作業時間内で半導体封止材6を硬化させるものであれば特に制限はなく、例えば、紫外線や可視光線の波長の光を照射できるものを用いることができる。具体的には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライド灯、及び無電極放電ランプ等が挙げられる。このように本実施形態に係る半導体封止材は、OLEDディスプレイ素子をはじめとする種々の半導体素子の封止に用いることができる。特に、本実施形態に係る半導体封止材は、硬化物とする際に常温で硬化物を作製できるため、従来の熱硬化性樹脂で見られる基材や素子の熱劣化や熱による変形を防ぐことができる。さらに、基材や素子に対する高い密着性を有するため、FPD等のような精密機器の半導体素子の封止に好ましく用いることができ、特にOLEDディスプレイ素子の封止によって好ましく用いることができる。
【0060】
光硬化性樹脂組成物が硬化して形成される硬化物は、その他の光半導体装置の封止材としても好適に用いられる。光硬化性樹脂組成物をダイボンディングペーストとして用い、その硬化物をダイボンド材として形成してもよい。光硬化性樹脂組成物の硬化物は、チップの周囲を被覆するチップコート材、レンズ材等の光半導体装置用途に好適に使用することができる。この場合、光半導体としては、LEDランプ、チップLED、半導体レーザ、フォトカプラ、及びフォトダイオード等を挙げることができる。
【0061】
光半導体装置は、ハウジング材と、該ハウジング内に設けられたシリコンチップと、本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物の硬化物であり、シリコンチップを封止する封止材とを有する。ハウジング材の材料は特に制限されないが、ポリフタルアミド等の芳香族ポリアミド、66ナイロン等のエニジニアリングプラスチック、セラミック等が挙げられ、ポリフタルアミドの場合、特に高い密着性が発現される。
【0062】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、感光性コーティング剤としても用いることができる。本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、空気中において薄膜を高速に硬化することができることから、非加熱で高速に硬化することが要求される樹脂フィルム、基板等へのコーティング材としても好適に使用される。具体的には、フラットパネルディスプレイ(FPD)等に用いられる反射防止膜形成用コーティング材が挙げられる。反射防止膜形成用コーティング材としての屈折率1.4以下の硬化膜を形成するために、光硬化性樹脂組成物は、空隙が形成された多孔質微粒子を含有することが好ましい。
【0063】
多孔質微粒子としては、平均粒径が5nm〜1μmであるシリカ粒子が挙げられ、硬化膜の透明性の観点から、5〜100nmの平均粒径を有するシリカ粒子が好ましい。具体的な市販品としては、親水性又は表面を疎水化処理したフュームドシリカである「アエロジル」(商品名、日本アエロジル社製)や、シリカ粒子が直鎖状に連結したパールネックレス状シルカゾルである「スノーテックスPS」(商品名、日産化学社製)等が挙げられる。これらの多孔質微粒子は、光硬化性樹脂組成物100質量部に対し、多孔質微粒子の合計が10〜70質量部の範囲で添加して用いることが好ましく、ホモジナイザー等を用いて光硬化性樹脂組成物内に均一に分散させることが好ましい。
【0064】
光硬化性樹脂組成物を含む感光性コーティング剤を、透明な基材(例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びトリアセチルセルロースの樹脂基材や、ガラス等の無機材料)の表面上に塗布し、塗膜を光硬化することにより、反射防止膜や傷防止膜等として厚さ10nm〜1μmの硬化膜を形成させることができる。基材上への塗布にあたっては、比較的薄膜を高い精度で形成する必要があることから、マイクログラビア法、ロールコート法、フローコート法、スピンコート法、ダイコート法、キャスト転写法、及びスプレーコート法等が用いられる。
【0065】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、基材等に塗布して薄膜とし、この薄膜に紫外線等のエネルギー線照射や加熱を行うことで、短時間で硬化させることができる。光硬化性樹脂組成物の硬化は、エネルギー線照射と加熱を併用してもよいし、いずれか一方のみを用いてもよい。本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、溶剤等を含まなくても十分に実用できるが、粘度調整のために溶剤等を用いて希釈してもよいし、多孔質微粒子等を含んだゾルの形態としてもよい。溶剤等を用いて希釈した場合、及び多孔質微粒子等を含んだゾルの形態で用いた場合には、事前に溶剤成分を揮散させるために、光照射前に、50〜150℃で数分程度の加熱を行ってもよい。また、露光後に同様に加熱をすることによって硬化を更に促進させることもできる。またさらに、本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は光照射によって硬化するため、感光性接着剤として用いることができる。本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物を含む感光性接着剤は、上述した形態等にして用いることができ、湿度による硬化阻害がなく優れた接着性を発揮できる。
【0066】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、ナノインプリント用光硬化性樹脂としても公的に用いることができる。
【0067】
本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物に着色剤を添加することによって、感光性インクとすることができる。本実施形態に係る光硬化性樹脂組成物は、比較的低粘度化が容易であるという特徴も有しており、優れた光硬化性とあいまって、着色剤と混合することによって感光性インクとしても好適に用いることが可能である。
【0068】
感光性インクにおいて用いられる着色剤としては、有機顔料、無機顔料の種々のものが使用可能である。具体的には、酸化チタン、亜鉛華、鉛白、リトボン及び酸化アンチモン等の白色顔料;アニリンブラック、鉄黒、及びカーボンブラック等の黒色顔料;黄鉛、黄色酸化鉄、ハンザイエロー(100、50、30等)、チタンイエロー、ベンジンイエロー、及びパーマネントイエロー等の黄色顔料;クロームバーミロオン、パーマネントオレンジ、バルカンファーストオレンジ、及びインダンスレンブリリアントオレンジ等の橙色顔料;酸化鉄、パーマネントブラウン、及びパラブラウン等の褐色顔料;ベンガラ、カドミウムレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッド、PVカーミン、モノライトフェーストレッド、及びキナクリドン系赤色顔料等の赤色顔料;コバルト紫、マンガン紫、ファーストバイレット、メチルバイオレットレーキ、インダンスレンブリリアントバイオレット、ジオキサジンバイオレット等の紫色顔料;群青、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、銅フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー及びインジゴ等の青色顔料;クロムグリーン、酸化クロム、エメラルドグリーン、ナフトールグリーン、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、及びポリクロルブロム銅フタロシアニン等の緑色顔料;その他各種蛍光顔料、金属紛顔料、及び体質顔料等が挙げられる。これらの着色剤の量は、光硬化性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは1〜50質量%であり、より好ましくは5〜25質量%である。
【0069】
着色剤とともに、必要に応じて顔料分散剤を用いてよい。顔料分散剤としては、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、及びポリオキシエチレン脂肪酸アミド等の活性剤;スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、及びフマル酸誘導体から選ばれる2種以上の単量体からなるブロック共重合体又はランダム共重合体、及びこれらの塩等が挙げられる。
【0070】
着色剤の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、及びペイントシェーカー等の各種分散機を用いる方法がある。顔料分散体の粗粒分を除去する目的で、遠心分離機又はフィルターを用いてもよい。
【0071】
顔料インク中の顔料粒子の平均粒径は、インク中での安定性、画像濃度、光沢感、耐光性等を考慮して選択するが、光沢向上、質感向上の観点からも粒径は適宜選択することが好ましい。
【0072】
ハウジング材にガラス繊維を含有させると接着強度が高くなり好ましい。ガラス繊維のの含有量は、ハウジング材の質量を基準として、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%、特に好ましくは15〜25質量%である。ガラス繊維の含有量がこれら数値範囲内にあると、本発明の効果がより一層顕著に発揮される。
【0073】
光硬化性樹脂組成物の硬化物は、その耐熱黄変性や高い透明性を活かして、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、CDやDVDのピックアップ用レンズ、自動車ヘッドランプ用レンズ、及びプロジェクター用レンズ等のレンズ材料、光ファイバー、光導波路、光フィルター、光学用接着剤、光ディスク基板及びディスプレイ基板等、各種光学部材にも好適に使用される。
【実施例】
【0074】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例、比較例においては以下の方法により測定及び評価を行った。
【0075】
(1)官能基当量の算出
サンプル30mgに対して、1mlの割合で重水素化クロロホルム溶媒に溶解した溶液を測定試料とした。この測定試料を用いて、日本分光社製α−400でH NMRの測定を積算回数200回にて行い、得られた結果を解析してオルガノポリシロキサン1分子中の平均組成を求めた。
【0076】
サンプル0.15gに対して、1gの割合で重水素化クロロホルム溶媒に溶解し、Cr(acac)をシリコーンに対して8wt%添加した溶液を測定試料とした。この測定試料を用いて、日本分光社製α−400で29Si NMRの測定を積算回数4000回にて行い、得られた結果を解析してオルガノポリシロキサン1分子中の平均組成を求めた。H NMR及び29Si NMRにより得られた結果を解析して、(メタ)アクリロキシ基の官能基当量(官能基1モル当たりの質量)を算出した。
【0077】
(2)耐熱黄変性
ガラス板(縦50mm×横50mm×厚さ5mm)上にシリコン製のスペーサー(縦50mm×横50mm×高さ3mm)をセットして型枠とし、スペーサーの内部に各実施例及び各比較例の光硬化性樹脂組成物を流し込み、ガラス板で挟んだ。その後、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置(センエンジニアリング社製)を用いて、積算光量2000mJ/cmとなるように上記ガラス板側から露光した。硬化は、温度:23℃、湿度:60%RHの環境で行った。その後、型枠を外して硬化物を得た。
【0078】
得られた厚さ3mmの硬化物を用い、コニカミノルタ社製、分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。次に該硬化物をアルミホイルに包み、空気下で150℃、150時間加熱処理を行った。その後、再びコニカミノルタ社製、分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。この加熱処理前後におけるYIの変化をΔYIとし、ΔYIが1.0未満を◎、1.0以上3.0未満を○、3.0以上を×と評価した。
【0079】
(3)耐光性
ガラス板(縦50mm×横50mm×厚さ5mm)上にシリコン製のスペーサー(縦50mm×横50mm×高さ3mm)をセットして型枠とし、スペーサーの内部に各実施例及び各比較例の光硬化性樹脂組成物を流し込み、ガラス板で挟んだ。その後、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置(センエンジニアリング社製)を用いて、積算光量2000mJ/cmとなるように上記ガラス板側から露光した。硬化は、温度:23℃、湿度:60%RHの環境で行った。その後、型枠を外して硬化物を得た。
【0080】
得られた厚さ3mmの硬化物を用い、コニカミノルタ社製、分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。次に該硬化物を50℃一定にした恒温乾燥機中にセットし、365nmバンドパスフィルターを備えたUV照射装置(ウシオ電機社製、商品名:SP−7)を用いて、365nmにおける照度4W/cmで100時間照射した。その後、再びコニカミノルタ社製分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。このUV照射前後におけるYIの変化をΔYIとし、ΔYIが1.0未満を◎、1.0以上3.0未満を○、3.0以上を×と評価した。
【0081】
(4)表面タック性
バーコーターを用いて、ガラス基板上に各実施例及び各比較例の光硬化性樹脂組成物を厚さ12μmで均一に塗布した。その後、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置(センエンジニアリング社製)を用いて、積算光量2000mJ/cmとなるように上記ガラス基板を露光した。硬化は、温度:23℃、湿度:60%RHの環境で行った。以下の基準に従い評価した。
◎:露光終了30秒後に硬化膜を指で触って評価。べたつきがなく、指がくっつかない。
×:露光終了30秒後に硬化膜を指で触って評価。べたつきがあり、指がくっつく。
【0082】
(5)密着性
アクリル板上に、バーコーターを用いて、各実施例及び各比較例の光硬化性樹脂組成物を厚さ12μmで均一に塗布した。その後、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置(センエンジニアリング社製)を用いて、積算光量2000mJ/cmとなるように上記ガラス基板及びアクリル板を露光した。硬化は、温度:23℃、湿度:60%RHの環境で行った。その後、JIS 5600−5−6に準拠した方法にて、クロスカット法試験を行った。以下の基準に従い評価した。
◎:はがれた部分が全体の10%未満
○:はがれた部分が全体の10%以上20%未満
×:はがれた部分が全体の20%以上
【0083】
[実施例1]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A1)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.5Lの3つ口フラスコに、(a)成分として1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン40g(SiH:0.7モル)、(b)成分としてアリルメタクリレート(メタクリル酸アリル)130g(1.0モル)及び、トルエン200g、及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g(重合禁止剤)を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら60℃に加温した。その後、塩化白金酸のイソプロパノール溶液を、白金金属が、付加反応生成物であるオルガノポリシロキサンの質量に対して10ppmとなる量添加した。ヒドロシリル化反応の開始を確認した後、この反応系を保温、水冷又は空冷によって55〜65℃に保ちながら、72時間攪拌した。フラスコ内容物の分析を行ったところ、SiH基の赤外吸光(FT−IR)による2130cm−1の特性吸収は消失していた。その後、活性炭処理し、揮発成分を留去して、付加反応生成物であるメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A1)110gを得た。得られたメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A1)の官能基当量は186g/molであった。
【0084】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A1)100質量部に1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0085】
[実施例2]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.5Lの3つ口フラスコに、(a)成分として1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン25g(SiH:0.4モル)、(b)成分として3−ブテニルメタクリレート(メタクリル酸3−ブテニル)140g(1.0モル)、トルエン200g、及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g(重合禁止剤)を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら60℃に加温した。その後、塩化白金酸のイソプロパノール溶液を、白金金属が、付加反応生成物であるオルガノポリシロキサンの質量に対して10ppmとなる量を添加した。ヒドロシリル化反応の開始を確認した後、この反応系を保温、水冷又は空冷によって55〜65℃に保ちながら、72時間攪拌した。フラスコ内容物の分析を行ったところ、SiH基の赤外吸光(FT−IR)による2130cm−1の特性吸収は消失していた。その後、活性炭処理し、揮発成分を留去して、付加反応生成物であるメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)124gを得た。得られたメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)の官能基当量は200g/molであった。
【0086】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)100質量部に1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0087】
[実施例3]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A3)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.7Lの3つ口フラスコに、(a)成分として1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン40g(SiH:0.7モル)、(b)成分として5−ヘキセニルメタクリレート(メタクリル酸5−ヘキセニル)140g(0.8モル)、トルエン200g、及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g(重合禁止剤)を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら60℃に加温した。その後、塩化白金酸のイソプロパノール溶液を、白金金属が、付加反応生成物であるオルガノポリシロキサンの質量に対して10ppmとなる量添加した。ヒドロシリル化反応の開始を確認した後、この反応系を保温、水冷又は空冷によって55〜65℃に保ちながら、72時間攪拌した。フラスコ内容物の分析を行ったところ、SiH基の赤外吸光(FT−IR)による2130cm−1の特性吸収は消失していた。その後、活性炭処理し、揮発成分を留去して、付加反応生成物であるメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A3)134gを得た。得られたメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A3)の官能基当量は228g/molであった。
【0088】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A3)100質量部に1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0089】
[実施例4]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)の製造>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)は実施例2と同様の方法で製造した。
【0090】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)100質量部に、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(KBM−502、信越化学製)5質量部を混合した。この組成物の官能基等量は191g/molであった。更に、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0091】
[実施例5]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)の製造>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)は実施例2と同様の方法で製造した。
【0092】
<アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)>
アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)は、(A2)とは異なる構造の下記一般式(11)で示した信越化学工業製アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサンを用いた。アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)の官能基当量は920g/molであった。
【0093】
【化8】

【0094】
式中、lは83であり、mは8である。
【0095】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)100質量部に、上記一般式(11)で示したアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)2000質量部を混合した。この組成物の官能基等量は885g/molであった。更に、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0096】
[実施例6]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)の製造>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)は実施例2と同様の方法で製造した。
【0097】
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)は、(A2)とは異なる構造の下記一般式(12)で示した信越化学工業製メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサンを用いた。アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)の官能基当量は893g/molであった。
【0098】
【化9】

【0099】
式中、nは20である。
【0100】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A2)100質量部に、上記一般式(12)で示したメタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)200質量部を混合した。この組成物の官能基等量は657g/molであった。更に、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
【0101】
[比較例1]
<アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)>
アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)は、(A2)とは異なる構造の上記一般式(11)で示した信越化学工業製アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサンを用いた。アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)の官能基当量は920g/molであった。
【0102】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A4)100質量部に1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
【0103】
[比較例2]
<メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)は、(A2)とは異なる構造の上記一般式(12)で示した信越化学工業製メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサンを用いた。アクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)の官能基当量は893g/molであった。
【0104】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
メタアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン(A5)100質量部に1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE184)3質量部、2−メチル−1−[4−メチルチオ−フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASFジャパン社製、商品名:IRGACURE907)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
【0105】
[比較例3]
<エポキシ基含有オルガノポリシロキサン(A6)>
エポキシ基含有オルガノポリシロキサン(A6)は、下記一般式(13)で示した信越化学工業製エポキシ基含有オルガノポリシロキサンを用いた。
【0106】
【化10】

【0107】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
エポキシ基含有オルガノポリシロキサン(A6)100質量部にジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムヘキサフルオロホスフェート(サンアプロ社製、商品名:CPI−100P)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
【0108】
[比較例4]
<硬化性樹脂組成物(A7)>
硬化性樹脂組成物(A7)は、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(ダイセル化学製、セロキサイド2021P)を用いた。
【0109】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(ダイセル化学製、セロキサイド2021P)にジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムヘキサフルオロホスフェート(サンアプロ社製、商品名:CPI−100P)3質量部を混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
【0110】
[比較例5]
<硬化性樹脂組成物(A8)>
硬化性樹脂組成物(A8)は、イソボルニルメタクリレート30質量部、ポリブチレングリコールジメタクリレート(三菱レイヨン製、アクリエステルPBOM)70質量部、を用いた。
【0111】
<光硬化性樹脂組成物の製造と特性評価>
イソボルニルメタクリレート30質量部、ポリブチレングリコールジメタクリレート(三菱レイヨン製、アクリエステルPBOM)70質量部にビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(日油製、パーロイルTCP)を1質量部混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物を得た。硬化性組成物を上記方法にて型枠又はフィルムを用いて硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
【0112】
【表1】

【0113】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0114】
本発明の光硬化性樹脂組成物によれば、耐熱黄変性、耐光性、密着性に優れる透明な硬化膜を形成することが可能であり、しかも硬化膜表面の表面タック(べたつき)が十分に少ない光硬化性樹脂組成物が得られる。本発明はまた、該光硬化性樹脂組成物を用いた光半導体用封止材、感光性接着剤、感光性コーティング剤、ナノインプリント用光硬化性樹脂、光学用レンズ、感光性インクに好適に用いられ得る。
【符号の説明】
【0115】
1,7…基材、2…正孔注入電極、3…正孔輸送層、4…発光層、5…電子注入電極、6…半導体封止材、10…OLEDディスプレイ素子。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1):
【化1】

[式中R1は置換若しくは非置換の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示し、Rはアクリロキシ基又はメタアクリロキシ基を示し、Xは炭素数3〜10の二価の炭化水素基を示し、aは1以上の整数を示し、bは0以上の整数を示し、a+bは3〜20の整数を示す。)で表される環状オルガノポリシロキサン100質量部と、光ラジカル開始剤0.5〜10質量部とを含有する光硬化性樹脂組成物。
【請求項2】
更に、前記環状オルガノポリシロキサン100質量部に対して、シランカップリング剤0.5〜10質量部を含有する、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
更に、前記環状オルガノポリシロキサン100質量部に対して、前記環状オルガノポリシロキサンとは異なる構造の(メタ)アクリロキシ基を含有するオルガノポリシロキサン0〜2000質量部を含有する、請求項1又は2に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
(メタ)アクリロキシ基の官能基等量が180〜900g/モルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
前記R1が炭素数1〜10のアルキル基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
前記R1がメチル基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含む光半導体用封止材。
【請求項8】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含む感光性接着剤。
【請求項9】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含む感光性コーティング剤。
【請求項10】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含むナノインプリント用光硬化性樹脂。
【請求項11】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含む光学用レンズ。
【請求項12】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物と、着色剤と、を含む感光性インク。
【請求項13】
請求項7に記載の光半導体用封止材を成形したことを特徴とする光半導体パッケージ。
【請求項14】
請求項7に記載の光半導体用封止材を用いて製造された光半導体。

【図1】
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【公開番号】特開2012−211236(P2012−211236A)
【公開日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−77012(P2011−77012)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】