COMPUESTOS POLICÍCLICOS CURABLES Y PROCESO PARA SU PRODUCCIÓN.

Compuesto policíclico curable representado por la siguiente fórmula (4):

donde R 1 es un grupo alquilo de 1 a 4 át omos de carbono, un grupo perfluoroalquilo de 1 a 4 átomos de carbono, o un átomo de flúor; a es un número entero de 0 a 2; b es un número entero de 0 a 2;

e Y es un grupo representado por la siguiente fórmula (3.1):

Compuestos policiclicos curables y proceso para su produccion Campo tecnico [0001] La presente invencion se refiere a compuestos policiclicos curables nuevos utiles como materia prima para encapsulantes, adhesivos, etc.; un proceso para la produccion de este; una composicion curable preparada usando el compuesto; un encapsulante para diodo emisor de luz, comprendiendo la composicion curable; y un diodo emisor de luz encapsulado con el encapsulante. Los compuestos policiclicos curables tienen grupo oxetanilo o grupo epoxi como grupo funcional capaz de dar lugar a una reaccion de curado. Nivel de la tecnica [0002] Los compuestos de hidrocarburos policiclicos no muestran aromaticidad, tienen una molecula rigida, tienen una unica estructura y, por consiguiente, estan llamando la atencion en varios campos. Se conoce, por ejemplo, el dialil adamantanodicarboxilato (JP 1985-100537 A) y derivados de adamantanodi (met) acrilato (JP 1988-307844 A) , cada uno como un monomero para lente plastica superior en propiedades opticas y resistencia al calor. [0003] Tambien hay compuestos de adamantano particulares conocidos con grupo (met) acrilo (JP 2000-327950 A y JP 2000-327994 A) , como monomero para el revestimiento de composicion superior en adhesividad, resistencia a la luz, resistencia quimica y dureza o como monomero para revestimiento. [0004] Mientras tanto, en los ultimos anos, ha habido un progreso destacable con respecto al diodo emisor de luz (de ahora en adelante, abreviado como LED) que es un dispositivo emisor de luz semiconductor producido con un compuesto semiconductor. Como material emisor de luz, por lo tanto, se desarrollo aluminio·indio·galio·fosforo (AlinGaP) para luz de color desde el rojo al naranja amarga y nitruro de galio (GaN) para la luz de color azul. Tambien se desarrollo un LED ultravioleta de cerca de 400 nm o mas corto (p. ej. 365 nm o 370 nm) . [0005] Tambien se consiguio un LED blanco, por ejemplo, combinando un material fluorescente con un LED azul o un LED casi ultravioleta. [0006] Los LED tienen varias ventajas, como una vida larga, termoestabilidad alta, facil control de la luz, voltaje de operacion bajo y similares. Debido a la alta evaluacion del LED particularmente para una eficiencia de emision de luz alta y una fiabilidad alta, la aplicacion activa de LED esta avanzando en los campos, como pantallas, paneles de visualizacion, iluminacion de vehiculos, lamparas de senalizacion, telefonos moviles, videocamaras y similares. Como forma de embalaje de LED, se han desarrollado varias formas de embalaje adecuado para aplicaciones, como lampara con forma de bala, tipo de montura de superficie y similares. Respecto al, en particular, LED blanco, su aplicacion para iluminacion esta avanzando y hay un gran expectacion en cuanto a una fuente de luz alternativa a la lampara incandescente convencional, lampara halogena, lampara fluorescente, etc. No obstante, para la amplia difusion de estos, se necesitan una alta luminancia y una eficiencia de fuente de luz mejorada. [0007] Comunmente, el LED se encapsula con un encapsulante transparente comprendiendo una resina epoxi, una resina de silicona o similar, para proteger el dispositivo semiconductor colocado dentro. De los materiales para encapsulante, la resina epoxi, en particular, tiene adhesividad alta y una manejabilidad alta, es poco costosa y es un material adecuado para su uso practico; por lo tanto, es de uso amplio para la encapsulacion de LED. Mientras tanto, se requiere que el encapsulante para LED tenga una resistencia alta a la luz en asociacion con el movimiento del LED para una longitud de onda mas corta mencionada anteriormente. Ademas, en asociacion con el movimiento del LED para una luminancia mas alta, es muy necesario que el encapsulante para LED tenga una resistencia alta al calor capaz de soportar el calor generado por el elemento LED. [0008] Resinas epoxi convencionales como bisfenol tipo A glicidil eter y similares, usadas como un componente de encapsulante tienden a deteriorarse debido al movimiento para una longitud de onda mas corta o para la generacion de calor del dispositivo LED. Consecuentemente, es un problema que la resina da lugar al amarilleamiento, invitando a una reduccion en la luminancia del LED y un cambio en el tono de color del LED. [0009] Varias investigaciones se han llevado a cabo para conseguir las tareas anteriores. Por ejemplo, la resistencia a la luz de la resina aumento ligeramente anadiendo un epoxi aliciclico a un bisfenol tipo A glicidil eter hidrogenado (JP 2003- 73452 A) . No obstante, la resina resultante no tiene suficiente resistencia a los agentes atmosfericos practicamente y ademas tiene una resistencia al calor inferior, causando decoloracion. Tambien, se intento anadir ademas, a la resina, un antioxidante a base de fosforo. En este caso, se vio un efecto de supresion de la decoloracion provocado por calor, pero hubo una reduccion en la resistencia a la luz. [0010] Respecto a los compuestos epoxi policiclicos, hay un caso en el que un compuesto epoxi con solo un grupo epoxi, como 1-adamantilglicidil eter fue producido; no obstante, no hay ningun caso en el que un compuesto epoxi con dos o mas grupos epoxi fueran producidos a un rendimiento elevado a una alta pureza.

Como proceso convencional para la produccion de 1-adamantilglicidil eter, hay un proceso conocido que comprende reaccion de 1-adamantanol con epiclorohidrina en presencia de una cantidad catalitica de tetracloruro de estano y luego permitiendo al hidroxido de sodio actuar en el producto de la reaccion para obtener 1-adamantilglicidil eter (The Journal of Organic Chemistr y USSR, Vol. 27, No. 6, pp. 1089-1092, 1991) .

El proceso da un rendimiento del 61%, que no es malo. En este proceso, no obstante, tetracloruro de estano (que es un acido de Lewis) se usa como el catalizador. Por razones de seguridad del catalizador, el solvente utilizable se limita a solventes de polaridad baja como haluros. Por lo tanto, en la produccion de 1-adamantilglicidil eter, cuando la materia prima inicial se cambia de 1-adamantanol a un adamantanopoliol con dos o mas grupos hidroxilo (que tiene solubilidad muy baja en solventes polares bajos) , su reactividad no esta determinada. Ademas, existe un miedo de que la epiclorohidrina se polimerice ella misma en presencia de un acido como un acido de Lewis y el polimerizado permanezca como una impureza. Como un proceso para la obtencion de un glicidil eter a partir de un alcohol, se considera generalmente un proceso que comprende la reaccion de un alcohol con un metal alcalino o similar para sintetizar un alcoholato y el contacto del alcoholato con epiclorohidrina o epibromohidrina. No obstante, no hay ningun caso en el que este proceso haya sido aplicado a ningun compuesto de hidroxi policiclico que contenga dos o mas grupos hidroxilo.

Descripcion de la invencion [0013] Cadauno de los materiales curados obtenidos por curado de un compuesto de hidrocarburo policiclico contiene un esqueleto de hidrocarburo policiclico en la molecula tiene propiedades opticas superiores y resistencia al calor. En los campos de aplicaciones de estos materiales curados donde las propiedades anteriores son requeridas, no obst ante, alli se r equieren t ambien o tras propiedades que s on diferentes dependiendo d e aplicaciones individuales. Para satisfacer estos requisitos diversificados, es esencial desarrollar un compuesto curable nuevo con un esqueleto de hidrocarburo policiclico.

En otras palabras, el metodo de curado de un compuesto curado que contiene un esqueleto de hidrocarburo policiclico, para obtener una resina, es tan prometedor como util para obtener una resina superior en propiedades opticas y de resistencia al calor; no obstante, estos compuestos curados conocidos actualmente son limitados y, por consiguiente, sus aplicaciones son limitadas tambien en esta etapa.

Paradiversificar latecnica que es empleable, la presente invenciontiene como objetivo proporcionar un compuesto curable nuevo con un esqueleto de hidrocarburo policiclico en la molecula, que es util industrialmente.

L os presentes inventores hicieron un est udio para co nseguir el ob jetivo ant erior. C omo r esultado, s e descubrio que compuestos de hidrocarburo policiclicos curables nuevos obtenidos por introduccion, en un compuesto de hidrocarburo policiclico, de grupo oxetanilo y/o grupo epoxi como grupo funcional polimerizable puede conseguir el objetivo anterior.

Estos compuestos, cuando se curan, dan un material curado alto en propiedades opticas y resistencia a la luz. Ademas, se encontro que estos compuestos dan una pequena contraccion cuando se polimerizan y, por lo tanto, puede usarse adecuadamente como adhesivo o encapsulante para laser semiconductor, ambos requieren propiedades opticas, resistencia... [Seguir leyendo]

1. Compuesto policiclico curable representado por la siguiente formula (4) :

e Y es un grupo representado por la siguiente formula (3.1) :

2. Compuesto policiclico curable segun la reivindicacion 1, donde, en la formula (4) , a es 0 (cero) . 15

3. Compuesto policiclico curable segun la reivindicacion 1, donde el contenido de la molecula de halogeno o ion de halogeno contenido como una impureza es de 100 a 2000 ppm.

4. Compuesto policiclico curable representado por la formula general (7.1) : 20

donde R1, Y, a y b tienen las mismas definiciones que en la formula (4) ; y sº es un numero entero de 1 a 3.

25 5. Composicion curable caracterizada por el hecho de que comprende un compuesto policiclico curable definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un agente de curado.

6. Encapsulante para diodo emisor de luz, comprendiendo una composicion curable definida en la reivindicacion 5.

30 7. Diodo emisor de luz encapsulado por un encapsulante definido en la reivindicacion 6.

8. (modificada) Proceso para la produccion de un compuesto epoxi policiclico representado por la siguiente formula (4) :

dicho proceso se caracteriza por el hecho de que comprende los pasos siguientes (a) a (c) : un paso (a) de reaccion de un compuesto hidroxi policiclico representado por la siguiente formula (9.1) :

donde R1, a y b tienen las mismas definiciones que en la formula (4) , con un metal alcalino o un hidruro de metal alcalino para obtener un alcoholato, un paso (b) de reaccion del alcoholato obtenido en el paso (a) , con un compuesto con grupo alilo representado por la siguiente formula (10) :

X-CH2-CH=CH2 (10)

donde X es un atomo de halogeno o un grupo sulfoniloxi para obtener un compuesto de alilo policiclico representado por la siguiente formula (11.1) :

donde R1, a y b tienen las mismas definiciones que en la formula (4) ; y W es un grupo representado por la siguiente formula (12.1) :

- 0-CH2-CH=CH2 (12.1) 5 y un paso (c) de oxidacion del compuesto de alilo policiclico obtenido en el paso (b) .

9. Compuesto de alilo policiclico representado por la siguiente formula (11.1) :

- 0-CH2-CH=CH2 (12.1)