JP2002241501A - 硬化剤、硬化性組成物および硬化物 - Google Patents

硬化剤、硬化性組成物および硬化物

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JP2002241501A
JP2002241501A JP2001038442A JP2001038442A JP2002241501A JP 2002241501 A JP2002241501 A JP 2002241501A JP 2001038442 A JP2001038442 A JP 2001038442A JP 2001038442 A JP2001038442 A JP 2001038442A JP 2002241501 A JP2002241501 A JP 2002241501A
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curing agent
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Application number
JP2001038442A
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English (en)
Inventor
Kenji Okada
賢治 岡田
Katsuya Ouchi
克哉 大内
Manabu Tsumura
学 津村
Harumi Sakamoto
晴美 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高い光学的透明性を有する硬化物を与える硬化
剤、硬化性組成物、および高い光学的透明性を有する硬
化物を提供することである。 【解決手段】(α)(イ)1分子中にビニル基を1〜6
個含有していること、(ロ)分子量が900未満である
こと、(ハ)粘度が1000ポイズ未満であること を
必須条件とする、SiH基との反応性を有する炭素−炭
素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化
合物 及び(β)1分子中に少なくとも2個のSiH基
を有する鎖状、及び/又は、環状ポリオルガノシロキサ
ンとを、ヒドロシリル化反応して得られる、1分子中に
少なくとも2個のSiH基を含有する硬化剤とするこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は硬化剤、それを用い
た硬化性組成物、およびそれを硬化させてなる硬化物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、炭素−炭素二重結合を含有する化
合物と、SiH基を含有する化合物と、ヒドロシリル化
触媒とからなる硬化性組成物が提案されている(例え
ば、特開平3−277645、特開平7−3030、特
開平9−302095、特開平5−295270、特開
平7−62103)。これらは炭素−炭素二重結合とS
iH基との反応により架橋することに由来する優れた物
理的、熱的、電気的性質を示すものであった。しかし、
これまでに知られているシリコーン系の硬化剤を用いた
場合には、有機アリル化合物との相溶性が低かったた
め、反応性・硬化物の透明性などについて十分ではな
く、工業的価値には制限があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
アリル化合物と高い相溶性を示し、高い光学的透明性を
有する硬化物を与える硬化剤、硬化性組成物、および高
い光学的透明性を有する硬化物を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明者らは鋭意研究の結果、特定の構造を有する
化合物を用いて硬化性組成物とすることにより、上記課
題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【0005】すなわち本発明は、(α)(イ)1分子中
にビニル基を1〜6個含有していること、(ロ)分子量
が900未満であること、(ハ)粘度が1000ポイズ
未満であること を必須条件とする、SiH基との反応
性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも
2個含有する有機化合物 及び(β)1分子中に少なく
とも2個のSiH基を有する鎖状、及び/又は、環状ポ
リオルガノシロキサンとを、ヒドロシリル化反応して得
られる、1分子中に少なくとも2個のSiH基を含有す
る硬化剤(請求項1)、上記(α)成分が、ノボラック
フェノールのアリルエーテル、ビニルシクロヘキセン、
ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、トリアリルイ
ソシアヌレート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサ
ン、及び
【0006】
【化3】 で示される化合物であることを特徴とする請求項1に記
載の硬化剤(請求項2)、上記(β)成分が、1,3,
5,7−テトラメチルテトラシクロシロキサンであるこ
とを特徴とする請求項1あるいは2に記載の硬化剤(請
求項3)、(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭素
二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化合
物、(B)SiH基を含有する硬化剤、(C)ヒドロシ
リル化触媒、を必須成分として含有する硬化性組成物で
あって、上記(B)成分が請求項1に記載の硬化剤であ
ることを特徴とする硬化性組成物(請求項4)、(A)
SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合を1分子
中に少なくとも2個含有する有機化合物、(B)SiH
基を含有する硬化剤、(C)ヒドロシリル化触媒、を必
須成分として含有する硬化性組成物であって、上記
(B)成分が請求項2に記載の硬化剤であることを特徴
とする硬化性組成物(請求項5)、(A)SiH基と反
応性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくと
も2個含有する有機化合物、(B)SiH基を含有する
硬化剤、(C)ヒドロシリル化触媒、を必須成分として
含有する硬化性組成物であって、上記(B)成分が請求
項3に記載の硬化剤であることを特徴とする硬化性組成
物(請求項6)、上記記載の(A)成分が、(イ)1分
子中にビニル基を1〜6個含有していること、(ロ)分
子量が900未満であること、(ハ)粘度が1000ポ
イズ未満であること を必須条件とすることを特徴とす
る請求項4〜6いずれかに記載の硬化性組成物(請求項
7)、上記記載の(A)成分が、ノボラックフェノール
のアリルエーテル、ビニルシクロヘキセン、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルビフェニル、トリアリルイソシアヌレ
ート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、及び
【0007】
【化4】 で示される化合物であることを特徴とする請求項4〜6
いずれかに記載の硬化性組成物(請求項8)、請求項4
〜8のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させてなる
硬化物(請求項9)である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明の硬化剤は、(α)(イ)1分子中
にビニル基を1〜6個含有していること、(ロ)分子量
が900未満であること、(ハ)粘度が1000ポイズ
未満であること を必須条件とする、SiH基との反応
性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも
2個含有する有機化合物 及び(β)1分子中に少なく
とも2個のSiH基を有する鎖状、及び/又は、環状ポ
リオルガノシロキサンとを、ヒドロシリル化反応して得
られる、1分子中に少なくとも2個のSiH基を含有す
る硬化剤であれば、特に限定されるものではない。
【0010】本発明における(α)成分について説明す
る。
【0011】(α)成分は、SiH基との反応性を有す
る炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有
する有機化合物であり、(イ)1分子中にビニル基を1
〜6個含有していること、(ロ)分子量が900未満で
あること、(ハ)粘度が1000ポイズ未満であること
を必須条件として満たす有機化合物であれば特に制限
なく使用することができる。
【0012】(α)成分は、その反応性および貯蔵安定
性のバランスから、1分子中にビニル基を1〜6個含有
している化合物、好ましくは2〜4個含有している化合
物である。
【0013】(α)成分は、その取り扱い性の点および
硬化物の耐熱性、電気的性質の観点から、分子量は90
0未満、好ましくは700未満、さらに好ましくは50
0未満の化合物である。
【0014】また(α)成分は、その取り扱い性、加工
性の観点から粘度が1000ポイズ未満、好ましくは3
00ポイズ未満、さらに好ましくは30ポイズ未満の化
合物である。
【0015】さらに(α)成分は、原料の入手性、
(β)成分との反応性、硬化物の耐熱性、透明性などの
観点から、ノボラックフェノールのアリルエーテル、ビ
ニルシクロヘキセン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフ
ェニル、トリアリルイソシアヌレート、1,2,4−ト
リビニルシクロヘキサン、及び
【0016】
【化5】 で示される化合物が好ましい。さらに好ましくは、ビニ
ルシクロヘキセン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェ
ニル、トリアリルイソシアヌレート、2,2−ビス(4
−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのジアリルエー
テル、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、2,
2’−ジアリルビスフェノールSである。
【0017】(α)成分において、その構造を骨格部分
と、その骨格に共有結合によって(場合によっては2価
以上の置換基を介して)結合していてかつSiH基と反
応性を有する炭素−炭素二重結合を有する基(ビニル
基)とに分けて表すことができる。
【0018】有機化合物である(α)成分の骨格として
は、特に限定はなく有機単量体骨格または有機重合体骨
格を用いればよい。
【0019】単量体骨格としては例えばフェノール系、
ビスフェノール系、ベンゼン、ナフタレンなどの芳香族
炭化水素系、脂肪族炭化水素系、およびこれらの混合物
が挙げられる。また有機重合体骨格の例としては、ポリ
エーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリ
カーボネート系、飽和炭化水素系、ポリアクリル酸エス
テル系、ポリアミド系、フェノール−ホルムアルデヒド
系(フェノール樹脂系)、ポリイミド系の骨格を用いる
ことができる。
【0020】(α)成分のビニル基としてはSiH基と
反応性を有するものであれば特に制限されないが、下記
一般式(I)
【0021】
【化6】 (式中R1は水素原子あるいはメチル基を表す。)で示
されるアルケニル基が反応性の点から好適である。ま
た、原料の入手の容易さからは、
【0022】
【化7】 が特に好ましい。
【0023】ビニル基は2価以上の置換基を介して
(α)成分の骨格部分に共有結合していても良く、2価
以上の置換基としては炭素数0〜10の置換基であれば
特に制限はないが、構成元素としてC、H、N、O、
S、ハロゲンのみを含むものが好ましい。これらの置換
基の例としては、
【0024】
【化8】
【0025】
【化9】 が挙げられる。また、これら2価以上の置換基の2つ以
上が共有結合によりつながって1つの2価以上の置換基
を構成していてもよい。
【0026】以上のような骨格部分に共有結合する基の
例としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、アクリ
ル基、メタクリル基、2−ヒドロキシ−3−(アリルオ
キシ)プロピル基、2−アリルフェニル基、3−アリル
フェニル基、4−アリルフェニル基、2−(アリルオキ
シ)フェニル基、3−(アリルオキシ)フェニル基、4
−(アリルオキシ)フェニル基、2−(アリルオキシ)
エチル基、2,2−ビス(アリルオキシメチル)ブチル
基、3−アリルオキシ−2,2−ビス(アリルオキシメ
チル)プロピル基、
【0027】
【化10】 が挙げられる。
【0028】(α)成分としては、上記のように骨格部
分とビニル基とに分けて表現しがたい低分子量化合物も
用いることができる。これらの低分子量化合物の具体例
としては、ブタジエン、イソプレン、オクタジエン、デ
カジエンなどの脂肪族鎖状ポリエン化合物系、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリビニルシクロヘキサンなどの
脂肪族環状ポリエン化合物系、ビニルシクロペンテンな
どの置換脂肪族環状オレフィン化合物系などが挙げられ
る。
【0029】上記した(α)成分としては、耐熱性をよ
り向上し得るという観点から、SiH基と反応性を有す
る炭素−炭素二重結合を(α)成分1gあたり0.00
1mol以上含有するものであればよいが、さらに、1
gあたり0.005mol以上含有するものが好まし
く、0.008mol以上含有するものが特に好まし
い。具体的な例としては、ブタジエン、イソプレン、デ
カジエン、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパ
ンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリル
エーテル、ジビニルベンゼン類(純度50〜100%の
もの、好ましくは純度80〜100%のもの)、1、3
−ジイソプロペニルベンゼン、1、4−ジイソプロペニ
ルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、トリビニル
シクロヘキサン
【0030】
【化11】 などが挙げられる。
【0031】得られる硬化物の着色が少なく光学的透明
性が高いという観点、および耐光着色性が少ないという
観点から、(α)成分としては、トリアリルイソシアヌ
レート、トリビニルシクロヘキサンが好ましい。
【0032】(α)成分のSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合の数は、平均して1分子当たり少なく
とも2個あればよいが、耐熱性をより向上し得るという
観点から、2を越えることが好ましく、3個以上である
ことがより好ましい。(α)成分のSiH基と反応性を
有する炭素−炭素二重結合の数が1分子内当たり1個以
下の場合は、(β)成分と反応してもグラフト構造とな
るのみで架橋構造とならない。
【0033】次に、(β)成分について説明する。本発
明の(β)成分である、1分子中に少なくとも2個のS
iH基を有する鎖状、及び/又は、環状ポリオルガノシ
ロキサンは特に限定されるものではないが、(α)成分
との相溶性が良いという観点から、下記一般式(II)
【0034】
【化12】 (式中、R2は炭素数1〜6の有機基を表し、nは3〜
10の数を表す。)で表される、1分子中に少なくとも
2個のSiH基を有する環状ポリオルガノシロキサンが
好ましい。なお、一般式(II)で表される化合物中の
置換基R2は、C、H、Oから構成されるものであるこ
とが好ましく、炭化水素基であることがより好ましい。
また入手容易性などから、1,3,5,7−テトラメチ
ルテトラシクロシロキサンであることが、さらに好まし
い。
【0035】上記したような各種(β)成分は単独もし
くは2種以上のものを混合して用いることが可能であ
る。
【0036】上記したような(α)成分と(β)成分の
混合比率は、特に限定されないが、得られる(B)成分
と(A)成分とのヒドロシリル化による硬化物の強度を
考えた場合、(B)成分のSiH基が多い方が好ましい
ため、一般に前記(α)成分中のSiH基と反応性を有
する炭素−炭素二重結合の数(X)と、前記(β)成分
中のSiH基の数(Y)との比が、5≧Y/X≧1であ
ることが好ましく。3.5≧Y/X≧2がさらに好まし
い。
【0037】次に(α)成分と(β)成分をヒドロシリ
ル化反応させる際の触媒としては、次のようなものを用
いることができる。例えば、白金の単体、アルミナ、シ
リカ、カーボンブラックなどの担体に固体白金を担持さ
せたもの、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アル
デヒド、ケトンなどとの錯体、白金−オレフィン錯体
(例えば、Pt(CH2=CH22(PPh32、Pt
(CH2=CH22Cl2)、白金−ビニルシロキサン錯
体(例えば、Pt(ViMe2SiOSiMe2
i)n、Pt[(MeViSiO)4m)、白金−ホス
フィン錯体(例えば、Pt(PPh34、Pt(PBu
34)、白金−ホスファイト錯体(例えば、Pt[P
(OPh)34、Pt[P(OBu)34)(式中、M
eはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Ph
はフェニル基を表し、n、mは、整数を示す。)、ジカ
ルボニルジクロロ白金、カールシュテト(Karste
dt)触媒、また、アシュビー(Ashby)の米国特
許第3159601号および3159662号明細書中
に記載された白金−炭化水素複合体、ならびにラモロー
(Lamoreaux)の米国特許第3220972号
明細書中に記載された白金アルコラート触媒が挙げられ
る。さらに、モディック(Modic)の米国特許第3
516946号明細書中に記載された塩化白金−オレフ
ィン複合体も本発明において有用である。
【0038】また、白金化合物以外の触媒の例として
は、RhCl(PPh)3、RhCl3、RhAl23
RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdC
2・2H2O、NiCl2、TiCl4、などが挙げられ
る。
【0039】これらの中では、触媒活性の点から塩化白
金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン
錯体などが好ましい。また、これらの触媒は単独で使用
してもよく、2種以上併用してもよい。
【0040】触媒の添加量は特に限定されないが、十分
な硬化性を有し、かつ硬化性組成物のコストを比較的低
く抑えるために、SiH基1モルに対して、10-1〜1
-8モルの範囲が好ましく、より好ましくは、10-2
10-6モルの範囲である。
【0041】本発明の硬化性組成物は、(A)SiH基
と反応性を有する炭素−炭素二重結合を1分子中に少な
くとも2個含有する有機化合物、(B)SiH基を含有
する硬化剤、(C)ヒドロシリル化触媒、を必須成分と
して含有する硬化性組成物であって、上記(B)成分が
請求項1に記載の硬化剤であることを特徴とする硬化性
組成物である。
【0042】(A)成分はSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する
有機化合物であれば特に制限なく用いることができる
が、有機系骨格としてはポリシロキサン−有機ブロック
コポリマーやポリシロキサン−有機グラフトコポリマー
のようなシロキサン単位(Si−O−Si)を含むもの
ではなく、構成元素としてC,H,N,O,S,ハロゲ
ンのみを含む骨格であることが好ましい。シロキサン単
位を含むものの場合は、ガス透過性やはじきの問題があ
る。
【0043】(A)成分は、その反応性および貯蔵安定
性のバランスから、1分子中にビニル基を1〜6個含有
している化合物が好ましく、2〜4個含有している化合
物がさらに好ましい。
【0044】(A)成分は、その取り扱い性の点および
硬化物の耐熱性、電気的性質の観点から、分子量は90
0未満が好ましく、700未満がさらに好ましい、特に
好ましくは500未満の化合物である。
【0045】また(A)成分は、その取り扱い性、加工
性の観点から粘度が1000ポイズ未満であることが好
ましく、さらに好ましくは300ポイズ未満、特に好ま
しくは30ポイズ未満の化合物である。
【0046】さらに(A)成分は、原料の入手性、
(B)成分との反応性、硬化物の耐熱性、透明性などの
観点から、ノボラックフェノールのアリルエーテル、ビ
ニルシクロヘキセン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフ
ェニル、トリアリルイソシアヌレート、1,2,4−ト
リビニルシクロヘキサン、及び
【0047】
【化13】 で示される化合物が好ましい。
【0048】(A)成分において、その構造を骨格部分
と、その骨格に共有結合によって(場合によっては2価
以上の置換基を介して)結合していてかつSiH基と反
応性を有する炭素−炭素二重結合を有する基(ビニル
基)とに分けて表すことができる。
【0049】有機化合物である(A)成分の骨格として
は、特に限定はなく有機単量体骨格または有機重合体骨
格を用いればよい。
【0050】単量体骨格としては例えばフェノール系、
ビスフェノール系、ベンゼン、ナフタレンなどの芳香族
炭化水素系、脂肪族炭化水素系、およびこれらの混合物
が挙げられる。また有機重合体骨格の例としては、ポリ
エーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリ
カーボネート系、飽和炭化水素系、ポリアクリル酸エス
テル系、ポリアミド系、フェノール−ホルムアルデヒド
系(フェノール樹脂系)、ポリイミド系の骨格を用いる
ことができる。
【0051】(A)成分のビニル基としてはSiH基と
反応性を有するものであれば特に制限されないが、下記
一般式(I)
【0052】
【化14】 (式中R1は水素原子あるいはメチル基を表す。)で示
されるアルケニル基が反応性の点から好適である。ま
た、原料の入手の容易さからは、
【0053】
【化15】 が特に好ましい。
【0054】ビニル基は2価以上の置換基を介して
(A)成分の骨格部分に共有結合していても良く、2価
以上の置換基としては炭素数0〜10の置換基であれば
特に制限はないが、構成元素としてC、H、N、O、
S、ハロゲンのみを含むものが好ましい。これらの置換
基の例としては、
【0055】
【化16】
【0056】
【化17】 が挙げられる。また、これら2価以上の置換基の2つ以
上が共有結合によりつながって1つの2価以上の置換基
を構成していてもよい。
【0057】以上のような骨格部分に共有結合する基の
例としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、アクリ
ル基、メタクリル基、2−ヒドロキシ−3−(アリルオ
キシ)プロピル基、2−アリルフェニル基、3−アリル
フェニル基、4−アリルフェニル基、2−(アリルオキ
シ)フェニル基、3−(アリルオキシ)フェニル基、4
−(アリルオキシ)フェニル基、2−(アリルオキシ)
エチル基、2、2−ビス(アリルオキシメチル)ブチル
基、3−アリルオキシ−2、2−ビス(アリルオキシメ
チル)プロピル基、
【0058】
【化18】 が挙げられる。
【0059】(A)成分としては、上記のように骨格部
分とビニル基とに分けて表現しがたい低分子量化合物も
用いることができる。これらの低分子量化合物の具体例
としては、ブタジエン、イソプレン、オクタジエン、デ
カジエンなどの脂肪族鎖状ポリエン化合物系、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリビニルシクロヘキサンなどの
脂肪族環状ポリエン化合物系、ビニルシクロペンテン、
ビニルシクロヘキセンなどの置換脂肪族環状オレフィン
化合物系などが挙げられる。
【0060】上記した(A)成分としては、耐熱性をよ
り向上し得るという観点から、SiH基と反応性を有す
る炭素−炭素二重結合を(A)成分1gあたり0.00
1mol以上含有するものであればよいが、さらに、1
gあたり0.005mol以上含有するものが好まし
く、0.008mol以上含有するものが特に好まし
い。具体的な例としては、ブタジエン、イソプレン、ビ
ニルシクロヘキセン、デカジエン、ジアリルフタレー
ト、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタ
エリスリトールトリアリルエーテル、ジビニルベンゼン
類(純度50〜100%のもの、好ましくは純度80〜
100%のもの)、1,3−ジイソプロペニルベンゼ
ン、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、トリアリルイ
ソシアヌレート、トリビニルシクロヘキサン
【0061】
【化19】 などが挙げられる。
【0062】得られる硬化物の着色が少なく光学的透明
性が高いという観点、および耐光着色性が少ないという
観点から、(A)成分としては、ビニルシクロヘキセ
ン、トリアリルイソシアヌレート、トリビニルシクロヘ
キサンが好ましく、中でもトリアリルイソシアヌレー
ト、トリビニルシクロヘキサンがより好ましい。
【0063】(A)成分のSiH基と反応性を有する炭
素−炭素二重結合の数は、平均して1分子当たり少なく
とも2個あればよいが、耐熱性をより向上し得るという
観点から、2を越えることが好ましく、3個以上である
ことがより好ましい。(A)成分のSiH基と反応性を
有する炭素−炭素二重結合の数が1分子内当たり1個以
下の場合は、(B)成分と反応してもグラフト構造とな
るのみで架橋構造とならない。
【0064】上記したような(A)成分と(B)成分の
混合比率は、必要な強度を失わない限りは特に限定され
ないが、一般に前記(A)成分中のSiH基と反応性を
有する炭素−炭素二重結合の数(X)と、前記(B)成
分中のSiH基の数(Y)との比が、2≧Y/X≧0.
5であることが好ましく。Y/X>2、あるいは0.5
>Y/Xの場合は、十分な硬化性が得られず、充分な強
度が得られない場合があり、耐熱性も低くなりうる。次
に(C)成分であるヒドロシリル化触媒に関して説明す
る。ここで(C)成分であるヒドロシリル化触媒は、
(B)成分中に含まれるヒドロシリル化触媒に代用する
こともできる。すなわち、(B)成分をヒドロシリル化
により合成する際に使用したヒドロシリル化触媒が、反
応終了後(B)成分中でヒドロシリル化活性を有してい
る場合には、(A)成分と(B)成分のヒドロシリル化
触媒として使用することができる。(C)成分であるヒ
ドロシリル化触媒としては、ヒドロシリル化反応の触媒
活性があれば特に限定されないが、例えば、白金の単
体、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの担体に
固体白金を担持させたもの、塩化白金酸、塩化白金酸と
アルコール、アルデヒド、ケトンなどとの錯体、白金−
オレフィン錯体(例えば、Pt(CH2=CH22(P
Ph32、Pt(CH2=CH22Cl2)、白金−ビニ
ルシロキサン錯体(例えば、Pt(ViMe2SiOS
iMe2Vi)n、Pt[(MeViSiO)4m)、白
金−ホスフィン錯体(例えば、Pt(PPh34、Pt
(PBu34)、白金−ホスファイト錯体(例えば、P
t[P(OPh)34、Pt[P(OBu)34)(式
中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル
基、Phはフェニル基を表し、n、mは、整数を示
す。)、ジカルボニルジクロロ白金、カールシュテト
(Karstedt)触媒、また、アシュビー(Ash
by)の米国特許第3159601号および31596
62号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、な
らびにラモロー(Lamoreaux)の米国特許第3
220972号明細書中に記載された白金アルコラート
触媒が挙げられる。さらに、モディック(Modic)
の米国特許第3516946号明細書中に記載された塩
化白金−オレフィン複合体も本発明において有用であ
る。
【0065】また、白金化合物以外の触媒の例として
は、RhCl(PPh)3、RhCl3、RhAl23
RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdC
2・2H2O、NiCl2、TiCl4、などが挙げられ
る。
【0066】これらの中では、触媒活性の点から塩化白
金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン
錯体などが好ましい。また、これらの触媒は単独で使用
してもよく、2種以上併用してもよい。
【0067】触媒の添加量は特に限定されないが、十分
な硬化性を有し、かつ硬化性組成物のコストを比較的低
く抑えるために、SiH基1モルに対して、10-1〜1
-8モルの範囲が好ましく、より好ましくは、10-2
10-6モルの範囲である。
【0068】また、上記触媒には助触媒を併用すること
が可能であり、例としてトリフェニルホスフィンなどの
リン系化合物、ジメチルマレエートなどの1,2−ジエ
ステル系化合物、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−ブ
チンなどのアセチレンアルコール系化合物、単体の硫黄
などの硫黄系化合物、トリエチルアミンなどのアミン系
化合物などが挙げられる。助触媒の添加量は特に限定さ
れないが、触媒1モルに対して、10-2〜102モルの
範囲が好ましく、より好ましくは10-1〜10モルの範
囲である。
【0069】さらに本発明の組成物の保存安定性を改良
する目的、あるいは製造過程でのヒドロシリル化反応の
反応性を調整する目的で、硬化遅延剤を使用することが
できる。硬化遅延剤としては、脂肪族不飽和結合を含有
する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素
含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物などが挙げら
れ、これらを併用してもかまわない。脂肪族不飽和結合
を含有する化合物として、プロパギルアルコール類、エ
ン−イン化合物類、マレイン酸エステル類などが例示さ
れる。有機リン化合物としては、トリオルガノフォスフ
ィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフ
ォン類、トリオルガノフォスファイト類などが例示され
る。有機イオウ化合物としては、オルガノメルカプタン
類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、チアゾール、
ベンゾチアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイドな
どが例示される。窒素含有化合物としては、アンモニ
ア、1〜3級アルキルアミン類、アリールアミン類、尿
素、ヒドラジンなどが例示される。スズ系化合物として
は、ハロゲン化第一スズ2水和物、カルボン酸第一スズ
などが例示される。有機過酸化物としては、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイル
ペルオキシド、過安息香酸t−ブチルなどが例示され
る。
【0070】これらの硬化遅延剤のうち、遅延活性が良
好で原料入手性がよいという観点からは、ベンゾチアゾ
ール、チアゾール、ジメチルマレート、3−ヒドロキシ
−3−メチル−1−ブチンが好ましい。
【0071】貯蔵安定性改良剤の添加量は、使用するヒ
ドロシリル化触媒1molに対し、10-1〜103モル
の範囲が好ましく、より好ましくは1〜50モルの範囲
である。
【0072】本発明の組成物としては上記したように各
種組み合わせのものが使用できるが、耐熱性が良好であ
るという観点から、組成物を硬化させて得られる硬化物
のTgが50℃以上となるものが好ましく、100℃以
上となるものがさらに好ましく、150℃以上となるも
のが特に好ましい。
【0073】本発明の組成物には必要に応じて無機フィ
ラーを添加してもよい。無機フィラーを添加すると、組
成物の流動性の防止、材料の高強度化に効果がある。無
機フィラーとしては光学特性を低下させない、微粒子状
なものが好ましく、アルミナ、水酸化アルミニウム、溶
融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカや疎水性
超微粉シリカ、タルク、硫酸バリウムなどを挙げること
ができる。
【0074】また更に、本発明の組成物の特性を改質す
る目的で、種々の樹脂を添加することも可能である。樹
脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスル
ホン樹脂、ポリアリレート樹脂、エポキシ樹脂、シアナ
ート樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂及びポ
リエステル樹脂などが例示されるがこれに限定されるも
のではない。
【0075】本発明の組成物をそのままフィルムなどに
成形することも可能であるが、該組成物を有機溶剤に溶
解してワニスとすることも可能である。使用できる溶剤
は特に限定されるものではなく、具体的に例示すれば、
ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水
素系溶媒、テトラヒドロフラン、1, 4−ジオキサ
ン、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、アセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、クロロホ
ルム、塩化メチレン、1, 2−ジクロロエタンなどの
ハロゲン系溶媒を好適に用いることができる。溶媒は2
種類以上の混合溶媒として用いることもできる。溶媒と
しては、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム
が好ましい。使用する溶媒量は、用いる反応性(A)成
分1gに対し、0〜10 mLの範囲で用いるのが好ま
しく、0.5〜5mLの範囲で用いるのがさらに好まし
く、1〜3mLの範囲で用いるのが特に好ましい。使用
量が少ないと、低粘度化などの溶媒を用いることの効果
が得られにくく、また、使用量が多いと、材料に溶剤が
残留して熱クラックなどの問題となり易く、またコスト
的にも不利になり工業的利用価値が低下する。
【0076】本発明の組成物には、その他、老化防止
剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難
燃剤、界面活性剤、発泡剤、保存安定改良剤、オゾン劣
化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング
剤、酸化防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止
剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑
剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤などを本発明の
目的および効果を損なわない範囲において添加すること
ができる。
【0077】本発明の光学材料用組成物は、あらかじめ
混合し、組成物中のSiH基と反応性を有する炭素−炭
素二重結合とSiH基の一部または全部を反応させるこ
とによって硬化させて光学用材料とすることができる。
【0078】混合の方法としては、各種方法をとること
ができるが、(A)成分に(C)成分を混合したもの
と、(B)成分を混合する方法が好ましい。(A)成分
と(B)成分との混合物に(C)成分を混合する方法だ
と反応の制御が困難である。(B)成分に(C)成分を
混合したものに(A)成分を混合する方法をとる場合
は、(C)成分の存在下(B)成分が水分と反応性を有
するため、貯蔵中などに変質することもある。
【0079】組成物を反応させて硬化させる場合におい
て、(A)、(B)、(C)各成分それぞれの必要量を
一度に混合して反応させてもよいが、一部を混合して反
応させた後残量を混合してさらに反応させる方法や、混
合した後反応条件の制御や置換基の反応性の差の利用に
より組成物中の官能基の一部のみを反応(Bステージ
化)させてから成形などの処理を行いさらに硬化させる
方法をとることもできる。これらの方法によれば成形時
の粘度調整が容易となる。
【0080】硬化させる方法としては、単に混合するだ
けで反応させることもできるし、加熱して反応させるこ
ともできる。反応が速く、一般に耐熱性の高い材料が得
られやすいという観点から加熱して反応させる方法が好
ましい。
【0081】反応温度としては種々設定できるが、例え
ば30〜300℃の温度が適用でき、100〜250℃
がより好ましく、150〜200℃がさらに好ましい。
反応温度が低いと十分に反応させるための反応時間が長
くなり、反応温度が高いと成形加工が困難となりやす
い。
【0082】反応は一定の温度で行ってもよいが、必要
に応じて多段階あるいは連続的に温度を変化させてもよ
い。
【0083】反応時間も種々設定できる。
【0084】反応時の圧力も必要に応じ種々設定でき、
常圧、高圧、あるいは減圧状態で反応させることもでき
る。
【0085】硬化させて得られる光学用材料の形状も用
途に応じて種々とりうるので特に限定されないが、例え
ばフィルム状、シート状、チューブ状、ロッド状、塗膜
状、バルク状などの形状とすることができる。
【0086】成形する方法も従来の熱硬化性樹脂の成形
方法をはじめとして種々の方法をとることができる。例
えば、キャスト法、プレス法、注型法、トランスファー
成形法、コーティング法、RIM法などの成形方法を適
用することができる。成形型は研磨ガラス、硬質ステン
レス研磨板、ポリカーボネート板、ポリエチレンテレフ
タレート板、ポリメチルメタクリレート板等を適用する
ことができる。また、成形型との離型性を向上させるた
めポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネ
ートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレン
フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリ
プロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等を適用する
ことができる。
【0087】成形時に必要に応じ各種処理を施すことも
できる。例えば、成形時に発生するボイドの抑制のため
に組成物あるいは一部反応させた組成物を遠心、減圧な
どにより脱泡する処理、プレス時に一旦圧力を開放する
処理などを適用することもできる。
【0088】本発明で得られる硬化物は光学用材料をは
じめ各種用途に使用できる。
【0089】光学用材料とは、可視光、赤外線、紫外
線、X線、レーザーなどの光をその材料中を通過させる
用途に用いる材料一般を示す。
【0090】より具体的には、ランプタイプ、SMDタ
イプ等のLED用封止材の他、以下のようなものが挙げ
られる。
【0091】液晶ディスプレイ分野における基板材料、
導光板、プリズムシート、偏向板、位相差板、視野角補
正フィルム、接着剤、偏光子保護フィルムなどの液晶用
フィルムなどの液晶表示装置周辺材料である。また、次
世代フラットパネルディスプレイとして期待されるカラ
ーPDP(プラズマディスプレイ)の封止材、反射防止
フィルム、光学補正フィルム、ハウジング材、前面ガラ
スの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、また
LED表示装置に使用されるLEDのモールド材、LE
Dの封止材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代
替材料、接着剤、またプラズマアドレス液晶(PAL
C)ディスプレイにおける基板材料、導光板、プリズム
シート、偏向板、位相差板、視野角補正フィルム、接着
剤、偏光子保護フィルム、また有機EL(エレクトロル
ミネッセンス)ディスプレイにおける前面ガラスの保護
フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、またフィール
ドエミッションディスプレイ(FED)における各種フ
ィルム基板、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代
替材料、接着剤である。
【0092】光記録分野では、VD(ビデオディス
ク)、CD/CD−ROM、CD−R/RW、DVD−
R/DVD−RAM、MO/MD、PD(相変化ディス
ク)、光カード用のディスク基板材料、ピックアップレ
ンズ、保護フィルム、封止材、接着剤などである。
【0093】光学機器分野では、スチールカメラのレン
ズ用材料、ファインダプリズム、ターゲットプリズム、
ファインダーカバー、受光センサー部である。また、ビ
デオカメラの撮影レンズ、ファインダーである。またプ
ロジェクションテレビの投射レンズ、保護フィルム、封
止材、接着剤などである。光センシング機器のレンズ用
材料、封止材、接着剤、フィルムなどである。
【0094】光部品分野では、光通信システムでの光ス
イッチ周辺のファイバー材料、レンズ、導波路、素子の
封止材、接着剤などである。光コネクタ周辺の光ファイ
バー材料、フェルール、封止材、接着剤などである。光
受動部品、光回路部品ではレンズ、導波路、LEDの封
止材、CCDの封止材、接着剤などである。光電子集積
回路(OEIC)周辺の基板材料、ファイバー材料、素
子の封止材、接着剤などである。
【0095】光ファイバー分野では、装飾ディスプレイ
用照明・ライトガイドなど、工業用途のセンサー類、表
示・標識類など、また通信インフラ用および家庭内のデ
ジタル機器接続用の光ファイバーである。
【0096】半導体集積回路周辺材料では、LSI、超
LSI材料用のマイクロリソグラフィー用のレジスト材
料である。
【0097】自動車・輸送機分野では、自動車用のラン
プリフレクタ、ベアリングリテーナー、ギア部分、耐蝕
コート、スイッチ部分、ヘッドランプ、エンジン内部
品、電装部品、各種内外装品、駆動エンジン、ブレーキ
オイルタンク、自動車用防錆鋼板、インテリアパネル、
内装材、保護・結束用ワイヤーネス、燃料ホース、自動
車ランプ、ガラス代替品である。また、鉄道車輌用の複
層ガラスである。また、航空機の構造材の靭性付与剤、
エンジン周辺部材、保護・結束用ワイヤーネス、耐蝕コ
ートである。
【0098】建築分野では、内装・加工用材料、電気カ
バー、シート、ガラス中間膜、ガラス代替品、太陽電池
周辺材料である。農業用では、ハウス被覆用フィルムで
ある。
【0099】次世代の光・電子機能有機材料としては、
有機EL素子周辺材料、有機フォトリフラクティブ素
子、光−光変換デバイスである光増幅素子、光演算素
子、有機太陽電池周辺の基板材料、ファイバー材料、素
子の封止材、接着剤などである。
【0100】光学用材料の他の用途としては、エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される一般の用途が挙げら
れ、例えば、接着剤、塗料、コーティング剤、成形材料
(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プ
リント基板、電線被覆等を含む)、封止剤の他、他樹脂
等への添加剤等が挙げられる。
【0101】接着剤としては、土木用、建築用、自動車
用、一般事務用、医療用の接着剤の他、電子材料用の接
着剤が挙げられる。これらのうち電子材料用の接着剤と
しては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、
ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着
剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィル
ム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実
装用接着剤等が挙げられる。
【0102】封止剤としてはには、コンデンサ、トラン
ジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSIな
ど用のポッティング、ディッピング、トランスファーモ
ールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TAB
など用のといったポッティング封止、フリップチップな
どの用のアンダーフィル、BGA、CSPなどのICパ
ッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィル)など
を挙げることができる。
【0103】
【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を示す
が、本発明は以下によって限定されるものではない。 (実施例1)200mLの二口フラスコに、磁気攪拌
子、冷却管をセットした。このフラスコにトルエン50
g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金と
して3wt%含有)11.3μL、トリアリルイソシア
ヌレート5.0g、1,3,5,7−テトラメチルシク
ロテトラシロキサン37.04gを加えて、90℃のオ
イルバス中で30分加温、攪拌した。さらに130℃の
オイルバス中で2時間加熱還流させた。1−エチニル−
1−シクロヘキサノール176mgを加えた。未反応の
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
およびトルエンを減圧留去した。1H−NMRにより、
このものは1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラ
シロキサンのSiH基の一部がトリアリルイソシアヌレ
ートと反応した、
【0104】
【化20】 の構造を有する化合物であることがわかった。本化合物
は本発明の硬化剤の一種である。 (実施例2)トリアリルイソシアヌレート2.5gと実
施例1で合成した硬化剤3.0g、とをカップ中で混合
し、約1torrの減圧下で30分脱泡した。実施例1
で示した硬化剤は本発明の(C)成分としての白金ビニ
ルシロキサン錯体を含有している。このものを、2枚の
ガラス板に3mm厚みのシリコーンゴムシートをスペー
サーとしてはさみこんで作成したセルに流し、80℃/
60分、100℃/60分、120℃/60分加熱を行
ない目視で均一かつ無色透明の硬化物を得た。 (実施例3)500mLの二口フラスコに、磁気攪拌
子、冷却管をセットした。このフラスコに白金ビニルシ
ロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含
有)4.8mg、1,2,4−トリビニルシクロヘキサ
ン20.0g、1,3,5,7−テトラメチルシクロテ
トラシロキサン236.2gを加えて、70℃のオイル
バス中で3時間加温、攪拌した。未反応の1,3,5,
7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを減圧留去し
た。1H−NMRにより、このものは1,3,5,7−
テトラメチルシクロテトラシロキサンのSiH基の一部
が1,2,4−トリビニルシクロヘキサンと反応した
【化21】 の構造を有する化合物であることがわかった。本化合物
は本発明の硬化剤の一種である。 (実施例4)6.0gと実施例3で合成した硬化剤1
0.9g、とをカップ中で混合し、約1torrの減圧
下で40分脱泡した。実施例3で示した硬化剤は本発明
の(C)成分としての白金ビニルシロキサン錯体を含有
している。このものを、2枚のガラス板に3mm厚みの
シリコーンゴムシートをスペーサーとしてはさみこんで
作成したセルに流し、65℃/20分、100℃/40
分、120℃/40分加熱を行ない目視で均一かつ無色
透明の硬化物を得た。 (合成例1)1Lの3つ口フラスコに、撹拌装置、冷却
管をセットした。このフラスコに、ビスフェノールA1
14g、炭酸カリウム145g、アリルブロマイド14
0g、アセトン250mLを入れ、60℃で12時間撹
拌した。上澄み液をとり、分液ロートで水酸化ナトリウ
ム水溶液により洗浄し、その後水洗した。油層を硫酸ナ
トリウムで乾燥させた後、エバポレーターで溶媒を留去
したところ、淡黄色の液体126gが得られた。1H−
NMRにより、ビスフェノールAのOH基がアリルエー
テル化したビスフェノールAジアリルエーテルであるこ
とがわかった。収率は82%であり純度は95%以上で
あった。 (実施例5)1Lの4つ口フラスコに、攪拌装置、冷却
管、滴下漏斗をセットした。このフラスコにトルエン1
50g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白
金として3wt%含有)15.6μL、1,3,5,7
−テトラメチルシクロテトラシロキサン500gを加え
てオイルバス中で70℃に加温、攪拌した。合成例1で
製造したビスフェノールAジアリルエーテル64gをト
ルエン40gで希釈して滴下漏斗から滴下した。同温で
60分攪拌後放冷し、ベンゾチアゾール4.74mgを
添加した。未反応の1,3,5,7−テトラメチルシク
ロテトラシロキサンおよびトルエンを減圧留去し、やや
粘ちょうな液体を得た。1H−NMRによりこのものは
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
のSiH基の一部がビスフェノールAジアリルエーテル
と反応した化合物であることが分かった。本化合物は本
発明の硬化剤の一種である。 (実施例6)トリアリルイソシアヌレート1.66gと
合成例2で合成した硬化剤2.63g、とをカップ中で
混合した。合成例2で示した硬化剤は本発明の(C)成
分としての白金ビニルシロキサン錯体を含有している。
このものを、2枚のガラス板に3mm厚みのシリコーン
ゴムシートをスペーサーとしてはさみこんで作成したセ
ルに流し、80℃/60分、100℃/60分、120
℃/60分加熱を行い目視で均一かつ無色透明の硬化物
を得た。
【0105】
【発明の効果】本発明の硬化剤を構成成分とする硬化性
組成物から作成した硬化物は、高い光学的透明性を有す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 晴美 大阪府摂津市鳥飼和道1丁目8−28サニー コート401 Fターム(参考) 4J002 CC072 CP191 DA117 DE177 EA026 EA046 ED026 ED056 EE036 EJ036 EU196 EV216 EW067 EW137 EX037 FD157 FD207 4J035 BA02 CA02M CA02N HA01 HA02 HA06 HB03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(α)(イ)1分子中にビニル基を1〜6
    個含有していること、(ロ)分子量が900未満である
    こと、(ハ)粘度が1000ポイズ未満であること を
    必須条件とする、SiH基との反応性を有する炭素−炭
    素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化
    合物 及び(β)1分子中に少なくとも2個のSiH基
    を有する鎖状、及び/又は、環状ポリオルガノシロキサ
    ンとを、ヒドロシリル化反応して得られる、1分子中に
    少なくとも2個のSiH基を含有する硬化剤。
  2. 【請求項2】上記(α)成分が、ノボラックフェノール
    のアリルエーテル、ビニルシクロヘキセン、ジビニルベ
    ンゼン、ジビニルビフェニル、トリアリルイソシアヌレ
    ート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、及び 【化1】 で示される化合物であることを特徴とする請求項1に記
    載の硬化剤。
  3. 【請求項3】上記(β)成分が、1,3,5,7−テト
    ラメチルテトラシクロシロキサンであることを特徴とす
    る請求項1あるいは2に記載の硬化剤
  4. 【請求項4】(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭
    素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化
    合物、(B)SiH基を含有する硬化剤、(C)ヒドロ
    シリル化触媒、を必須成分として含有する硬化性組成物
    であって、上記(B)成分が請求項1に記載の硬化剤で
    あることを特徴とする硬化性組成物。
  5. 【請求項5】(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭
    素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化
    合物、(B)SiH基を含有する硬化剤、(C)ヒドロ
    シリル化触媒、を必須成分として含有する硬化性組成物
    であって、上記(B)成分が請求項2に記載の硬化剤で
    あることを特徴とする硬化性組成物。
  6. 【請求項6】(A)SiH基と反応性を有する炭素−炭
    素二重結合を1分子中に少なくとも2個含有する有機化
    合物、(B)SiH基を含有する硬化剤、(C)ヒドロ
    シリル化触媒、を必須成分として含有する硬化性組成物
    であって、上記(B)成分が請求項3に記載の硬化剤で
    あることを特徴とする硬化性組成物。
  7. 【請求項7】上記記載の(A)成分が、(イ)1分子中
    にビニル基を1〜6個含有していること、(ロ)分子量
    が900未満であること、(ハ)粘度が1000ポイズ
    未満であること を必須条件とすることを特徴とする請
    求項4〜6いずれかに記載の硬化性組成物。
  8. 【請求項8】上記記載の(A)成分が、ノボラックフェ
    ノールのアリルエーテル、ビニルシクロヘキセン、ジビ
    ニルベンゼン、ジビニルビフェニル、トリアリルイソシ
    アヌレート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、
    及び 【化2】 で示される化合物であることを特徴とする請求項4〜6
    いずれかに記載の硬化性組成物。
  9. 【請求項9】請求項4〜8のいずれかに記載の硬化性組
    成物を硬化させてなる硬化物
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