CN108603011A - 光反射用固化性树脂组合物及其固化物、以及光半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可通过压缩成型而形成具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物的光反射用固化性树脂组合物。该光反射用固化性树脂组合物含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),且进一步含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),该树脂组合物在25℃为液态。
Description
技术领域
本发明涉及光反射用固化性树脂组合物及其固化物、具有由该固化物形成的反射体和光半导体元件的光半导体装置。本申请基于2016年2月12日在日本提出申请的日本特愿2016-025325号、日本特愿2016-025326号、日本特愿2016-025327号、及日本特愿2016-025328号要求优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
近年来,在各种室内或室外显示板、图像读取用光源、交通信号、大型显示器用单元等中,以光半导体元件(LED元件)为光源的发光装置(光半导体装置)的采用得到发展。作为这样的光半导体装置,一般而言,在基板(光半导体元件搭载用基板)上搭载光半导体元件、并进一步利用透明的密封材料密封该光半导体元件而成的光半导体装置已得到普及。在这样的光半导体装置中的基板上,为了提高由光半导体元件发出的光的导出效率而形成了用于使光发生反射的构件(反射体)。
对于上述反射体,要求具有高的光反射性。以往,作为上述反射体的构成材料,已知有例如:使无机填料等分散于以对苯二甲酸单元为必要的结构单元的聚酰胺树脂(聚苯二甲酰胺树脂)中而成的树脂组合物等(参见专利文献1~3)。
另外,作为上述反射体的构成材料,此外还已知有例如:以特定比例含有包含环氧树脂的热固性树脂和折射率1.6~3.0的无机氧化物的光反射用热固性树脂组合物(参见专利文献4)。此外,已知有例如:含有热固性树脂成分和一种以上的填充剂成分、且将热固性树脂成分整体的折射率与各填充剂成分的折射率之差以及由各填充剂成分的体积比例算出的参数控制于特定范围的光反射用热固性树脂组合物(参见专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-204244号公报
专利文献2:日本特开2004-75994号公报
专利文献3:日本特开2006-257314号公报
专利文献4:日本特开2010-235753号公报
专利文献5:日本特开2010-235756号公报
发明内容
发明要解决的问题
利用上述专利文献1~5中记载的材料制作的反射体存在下述问题:在以高输出的蓝色光半导体、白色光半导体为光源的光半导体装置中,会因由半导体元件发出的光、热而经时地发生黄变等而劣化,导致光反射性经时降低。进一步,随着无铅焊料的采用,存在制造发光装置时的回流工序(回流焊工序)中的加热温度变得更高的倾向,而在这样的制造工序中施加的热也会引发上述反射体经时地劣化、光反射性降低这样的问题。
为此,现状是要求相对于更高输出、更短波长的光、或高温也不易发生光反射性的经时降低的耐热性及耐光性优异的材料。
另外,上述反射体通常是通过使用于形成该反射体的材料(树脂组合物)经历传递成型、压缩成型而制造的。然而,以往的用于形成反射体的树脂组合物大多适于传递成型,因而由该树脂组合物形成的反射体的耐热性是优异的,但通过压缩成型而形成的反射体的耐热性大多较为不良。
因此,本发明的目的在于提供可通过压缩成型而形成具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物的光反射用固化性树脂组合物。
另外,本发明的其它目的在于提供基于压缩成型的生产性优异、具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物。
进一步,本发明的其它目的在于提供不易发生光的亮度的经时降低、可靠性高的光半导体装置。
进一步,对于上述反射体,要求在被施加基于切削加工、温度变化(例如,在诸如回流工序这样的极度高温下的加热、冷暖循环等)等的应力的情况下是强韧的、不易产生开裂(裂纹)(也将这样的特性称为“耐开裂性”)等。这是由于,在反射体发生开裂时,会导致光反射性降低(即光的导出效率降低),难以确保发光装置的可靠性。
解决问题的方法
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,包含特定的环氧化合物、橡胶粒子、无机填充剂及白色颜料,并进一步包含固化剂及固化促进剂、或固化催化剂,并且在25℃为液态的固化性树脂组合物,能够通过压缩成型而形成具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物。本发明基于这些见解而完成。
即,本发明提供一种光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),且进一步含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),并且该光反射用固化性树脂组合物在25℃为液态。
在上述光反射用固化性树脂组合物中,白色颜料(C)及无机填充剂(D)的最大粒径优选为200μm以下。
在上述光反射用固化性树脂组合物中,下述混合物(X)或下述混合物(Y)在25℃的粘度优选为5000mPa·s以下。
混合物(X):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)及固化促进剂(F)的混合物(其中,在上述光反射用固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,混合物(X)包含脂肪族多元醇);
混合物(Y):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物。
上述光反射用固化性树脂组合物优选含有荧光增白剂(H)。荧光增白剂(H)优选含有选自下组中的至少一种:吡唑啉衍生物、芪衍生物、三嗪衍生物、噻唑衍生物、苯并唑衍生物、呫吨酮衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、噻吩衍生物、香豆素衍生物、及萘二甲酰亚胺衍生物。
在上述光反射用固化性树脂组合物中,优选橡胶粒子(B)由以(甲基)丙烯酸酯为单体成分的聚合物形成、且表面具有羟基和/或羧基,橡胶粒子(B)的平均粒径为10~500nm、最大粒径为50~1000nm。
在上述光反射用固化性树脂组合物中,脂环式环氧化合物(A)优选含有下述式(I-1)所示的化合物。
[化学式1]
在上述光反射用固化性树脂组合物中,优选白色颜料(C)含有选自氧化钛、氧化锆、氧化锌及硫酸钡中的至少一种,并且无机填充剂(D)含有选自二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝及氮化硼中的至少一种。
在上述光反射用固化性树脂组合物中,优选无机填充剂(D)含有实施了表面处理的无机填充剂。
上述光反射用固化性树脂组合物优选为传递成型用或压缩成型用的树脂组合物。
上述光反射用固化性树脂组合物优选为反射体形成用树脂组合物。
另外,本发明提供上述光反射用固化性树脂组合物的固化物。
另外,本发明提供光半导体装置,其至少具备光半导体元件、和由上述光反射用固化性树脂组合物的固化物形成的反射体。
即,本发明涉及下述方案。
[1]一种光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),且进一步含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),该光反射用固化性树脂组合物在25℃为液态。
[2]上述[1]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,白色颜料(C)及无机填充剂(D)的最大粒径为200μm以下(优选为185μm以下、更优选为175μm以下、进一步优选为150μm以下)。
[3]上述[1]或[2]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,下述混合物(X)或下述混合物(Y)在25℃的粘度为5000mPa·s以下(优选为4000mPa·s以下、更优选为3500mPa·s以下、进一步优选为3000mPa·s以下)。
混合物(X):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)、及固化促进剂(F)的混合物(其中,在上述光反射用固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,混合物(X)包含脂肪族多元醇);
混合物(Y):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物。
[4]上述[1]~[3]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其含有荧光增白剂(H)。
[5]上述[4]所述的光反射用固化性树脂组合物荧光增白剂(H)含有选自下组中的至少一种:吡唑啉衍生物、芪衍生物、三嗪衍生物、噻唑衍生物、苯并唑衍生物、呫吨酮衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、噻吩衍生物、香豆素衍生物、及萘二甲酰亚胺衍生物。
[6]上述[4]或[5]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),荧光增白剂(H)的含量为0.0001~5重量%(优选为0.001~3重量%、更优选为0.01~1重量%)。
[7]上述[4]~[6]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,荧光增白剂(H)的含量为0.001~10重量份(优选为0.01~5重量份、更优选为0.1~3重量份)。
[8]上述[1]~[7]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)包括以(甲基)丙烯酸酯为单体成分的聚合物。
[9]上述[1]~[8]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)的表面具有羟基和/或羧基。
[10]上述[1]~[9]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)的平均粒径为10~500nm(优选为20~400nm)。
[11]上述[1]~[10]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)的最大粒径为50~1000nm(优选为100~800nm)。
[12]上述[1]~[7]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)包括以(甲基)丙烯酸酯为单体成分的聚合物、且表面具有羟基和/或羧基,橡胶粒子(B)的平均粒径为10~500nm(优选为20~400nm)、最大粒径为50~1000nm(优选为100~800nm)。
[13]上述[1]~[12]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)具有核壳结构。
[14]上述[13]所述的光反射用固化性树脂组合物,上述核壳结构中的核部分包括(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/共轭二烯(特别是,丙烯酸丁酯/苯乙烯/二乙烯基苯)的三元共聚物。
[15]上述[13]或[14]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,构成上述核壳结构中的核部分的聚合物的玻璃化转变温度为-100~10℃(优选为-80~-10℃、更优选为-60~-20℃)。
[16]上述[13]~[15]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,构成上述核壳结构中的壳层的聚合物是具有与构成上述核壳结构中的核部分的聚合物不同的单体组成的聚合物。
[17]上述[13]~[16]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,上述核壳结构中的壳层具有羟基和/或羧基。
[18]上述[13]~[17]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,上述核壳结构中的壳层包括(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、和/或(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/α,β-不饱和酸的三元共聚物。
[19]上述[13]~[18]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,构成上述核壳结构中的壳层的聚合物的玻璃化转变温度为20~200℃(优选为40~180℃、更优选为60~160℃)。
[20]上述[1]~[19]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)的折射率为1.40~1.60(优选为1.42~1.58)。
[21]上述[1]~[20]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)的折射率与上述光反射用固化性树脂组合物的固化物的折射率之差在±0.03以内。
[22]上述[1]~[21]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,脂环式环氧化合物(A)含有具有脂环式环氧基的化合物。
[23]上述[22]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,上述具有脂环式环氧基的化合物是下述式(I)所示的化合物。
[化学式2]
[式(I)中,X表示单键或连接基团。]
[24]上述[1]~[23]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,脂环式环氧化合物(A)含有具有直接以单键键合于脂环的环氧基的化合物。
[25]上述[24]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,上述具有直接以单键键合于脂环的环氧基的化合物为下述式(II)所示的化合物。
[化学式5]
[式(II)中,R1表示p价有机基团。p表示1~20的整数。q表示1~50的整数。R2为式中所示的环己烷环上的取代基,表示下述式(IIa)~(IIc)所示基团中的任意基团。
[化学式6]
[化学式7]
-CH=CH2 (IIb)
[化学式8]
[式(IIc)中,R3表示氢原子、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷基羰基、或取代或无取代的芳基羰基。]
式(II)中的R2的至少一个为式(IIa)所示的基团(环氧基)。]
[26]上述[1]~[25]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,脂环式环氧化合物(A)含有下述式(I-1)所示的化合物。
[化学式1]
[27]上述[1]~[26]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,白色颜料(C)含有选自氧化钛、氧化锆、氧化锌及硫酸钡中的至少一种,并且无机填充剂(D)含有选自二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝及氮化硼中的至少一种。
[28]上述[1]~[27]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,无机填充剂(D)含有实施了表面处理的无机填充剂。
[29]上述[1]~[28]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),脂环式环氧化合物(A)的含量为1.5~60重量%(优选为2~50重量%、更优选为5~40重量%)。
[30]上述[1]~[29]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其含有固化剂(E),固化剂(E)为酸酐类固化剂。
[31]上述[30]所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,上述酸酐类固化剂的使用量为相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的全部的具有环氧基的化合物中的环氧基每1当量为0.5~1.5当量的比例。
[32]上述[1]~[31]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的环氧化合物的总量(100重量%),脂环式环氧化合物(A)的比例为50重量%以上(例如50~100重量%、优选为60重量%以上、更优选为80重量%以上、进一步优选为90重量%以上)。
[33]上述[1]~[32]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),橡胶粒子(B)的含量为0.01~20重量%(优选为0.05~15重量%、更优选为0.1~10重量%、进一步优选为0.2~10重量%)。
[34]上述[1]~[33]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,橡胶粒子(B)的含量为0.5~30重量份(优选为1~20重量份)。
[35]上述[1]~[34]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),白色颜料(C)的含量为0.1~50重量%(优选为1~40重量%、更优选为5~35重量%)。
[36]上述[1]~[35]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,白色颜料(C)的含量为3~400重量份(优选为10~350重量份、更优选为30~300重量份)。
[37]上述[1]~[36]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,白色颜料(C)含有氧化钛,相对于白色颜料(C)和无机填充剂(D)的总量(100重量%),氧化钛的比例为5~70重量%(优选为10~60重量%)。
[38]上述[1]~[37]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),无机填充剂(D)的含量为10~90重量%(优选为13~75重量%、更优选为15~70重量%、进一步优选为20~70重量%)。
[39]上述[1]~[38]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,无机填充剂(D)的含量为10~1500重量份(优选为50~1200重量份、更优选为70~1000重量份、进一步优选为100~1000重量份)。
[40]上述[1]~[39]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),固化剂(E)的含量为1~40重量%(优选为3~35重量%、更优选为5~30重量%)。
[41]上述[1]~[40]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,固化剂(E)的含量为40~200重量份(优选为50~150重量份)。
[42]上述[1]~[41]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),固化促进剂(F)的含量为0.0001~5重量%(优选为0.001~1重量%)。
[43]上述[1]~[42]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,固化促进剂(F)的含量为0.05~15重量份(优选为0.1~12重量份、更优选为0.2~10重量份、进一步优选为0.25~8重量份)。
[44]上述[1]~[43]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物(100重量%),固化催化剂(G)的含量为0.0001~5重量%(优选为0.001~1重量%)。
[45]上述[1]~[44]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,相对于上述光反射用固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,固化催化剂(G)的含量为0.0001~15重量份(优选为0.01~12重量份、更优选为0.05~10重量份、进一步优选为0.05~8重量份)。
[46]上述[1]~[45]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)是以预先分散于脂环式环氧化合物(A)中的状态而配合的。
[47]上述[1]~[46]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其在25℃的粘度为100~1000000mPa·s(优选为200~800000mPa·s、更优选为300~800000mPa·s)。
[48]上述[1]~[47]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其是传递成型用或压缩成型用的树脂组合物。
[49]上述[1]~[48]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其是反射体形成用树脂组合物。
[50]一种固化物,其是[1]~[49]中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物的固化物。
[51]上述[50]所述的固化物,其对450nm(特别是,450~800nm)的光的反射率(初期反射率)为90%以上(优选为91%以上、更优选为92%以上)。
[52]上述[50]或[51]所述的固化物,其在120℃下加热250小时后对波长450nm(特别是,450~800nm)的光的反射率的相对于初期反射率的保持率为70%以上(优选为75%以上、更优选为80%以上)。
[53]上述[50]~[52]中任一项所述的固化物,其在经强度10mW/cm2的紫外线照射250小时后对波长450nm(特别是,450~800nm)的光的反射率的相对于初期反射率的保持率为80%以上(优选为85%以上、更优选为90%以上)。
[54]一种光半导体装置,其至少具备光半导体元件、和由[50]~[53]中任一项所述的固化物形成的反射体。
发明的效果
本发明的光反射用固化性树脂组合物由于具有上述构成,因此可通过压缩成型而形成具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物。由此,能够提供不易发生光的亮度的经时降低、可靠性高的光半导体装置。
附图说明
[图1]示出了本发明的光半导体元件搭载用基板的一例的简图。左侧的图(a)为立体图,右侧的图(b)为剖面图。
[图2]示出了本发明的光半导体装置的一例的简图(剖面图)。
[图3]示出了本发明的光半导体装置的另一例的简图(剖面图;具有散热件(heatsink)的情况)。
[图4]示出了本发明的光半导体装置的另一例的简图(具有散热件(散热片(heatfin))的情况)。左侧的图(a)为俯视图,右侧的图(b)为(a)中的A-A’剖面图。
具体实施方式
<光反射用固化性树脂组合物>
本发明的光反射用固化性树脂组合物(也简称为“本发明的固化性树脂组合物”)是含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),且含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),在25℃为液态的固化性树脂组合物。换言之,本发明的光反射用固化性树脂组合物是包含脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)、固化剂(E)及固化促进剂(F)作为必要成分且在25℃为液态的固化性树脂组合物、或包含脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)及固化催化剂(G)作为必要成分且在25℃为液态的固化性树脂组合物。本发明的固化性树脂组合物中除了上述必要成分以外,也可以根据需要而包含荧光增白剂(H)等其它成分。需要说明的是,本发明的固化性树脂组合物可作为能够通过加热而固化从而转化为固化物的热固性组合物(热固性环氧树脂组合物)使用。
需要说明的是,本说明书中,“光反射用固化性树脂组合物”是指:能够形成具有光反射性的固化物的固化性树脂组合物。具体而言,优选为例如能够形成对波长450nm的光的反射率为50%以上(特别是80%以上)的固化物的固化性树脂组合物。
本发明的固化性树脂组合物在25℃为液态(液体)。通过使本发明的固化性树脂组合物在25℃为液体,具有适于压缩成型的倾向,因而使用本发明的固化性树脂组合物通过压缩成型而形成的固化物(反射体)具有光反射性优异、且耐热性及耐光性优异的倾向。需要说明的是,本说明书中,“25℃下为液态”是指,在常压下于25℃测定的粘度为1000000mPa·s以下(优选为800000mPa·s以下)。需要说明的是,上述粘度例如可以使用数字粘度计(型号“DVU-EII型”、(株)Tokimec制),在转子:标准1°34′×R24、温度:25℃、转速:0.5~10rpm的条件下进行测定。
在25℃为液体的本发明的固化性树脂组合物例如可以通过作为所使用的成分(例如,脂环式环氧化合物(A)、固化剂(E)、固化促进剂(F)、固化催化剂(G)等)使用25℃下为液体的成分而容易地获得。需要说明的是,作为上述成分,也可以使用25℃下为固体的成分,但其含量应调整为使得本发明的固化性树脂组合物在25℃为液态。另外,还可以通过对橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)等在25℃为固体的成分的含量在不破坏本发明的效果的范围内进行调整而容易地获得。
[脂环式环氧化合物(A)]
作为本发明的固化性树脂组合物的必要成分的脂环式环氧化合物(脂环式环氧树脂)(A),是分子内(一分子中)至少具有脂环(脂肪族环)结构和环氧基(环氧乙烷基)的化合物。在本发明的固化性树脂组合物中,可以使用公知或惯用的脂环式环氧化合物。作为脂环式环氧化合物(A),更具体地,可列举例如:(i)具有由构成脂环的相邻2个碳原子和氧原子构成的环氧基(脂环式环氧基)的化合物、(ii)具有直接以单键键合于脂环的环氧基的化合物等。
作为上述的(i)具有脂环式环氧基的化合物,可使用分子内具有1个以上脂环式环氧基的公知或惯用的化合物,没有特殊限定。作为上述脂环式环氧基,从固化性树脂组合物的固化性以及固化物(反射体)的耐热性及耐光性(特别是,耐紫外线性)的观点考虑,优选为环氧环己基。特别是,从固化物(反射体)的耐热性及耐光性(特别是耐紫外线性)的观点考虑,优选为分子内具有2个以上环氧环己基的化合物,更优选为下述式(I)所示的化合物。
[化学式2]
式(I)中,X表示单键或连接基团(具有1个以上原子的二价基团)。作为上述连接基团,可列举例如:二价烃基、碳-碳双键的部分或全部经环氧化而成的亚烯基(也称为“环氧化亚烯基”)、羰基、醚键、酯键、碳酸酯基、酰胺基、由这些基团中的多个连结而成的基团等。需要说明的是,构成式(I)中的环己烷环(环氧环己基)的碳原子的1个以上也可以键合有烷基等取代基。
作为式(I)中的X为单键的化合物,可列举3,4,3’,4’-二环氧基联环己烷等
作为上述二价烃基,可列举:碳原子数为1~18的直链或支链状的亚烷基、二价的脂环式烃基等。作为碳原子数为1~18的直链或支链状的亚烷基,可列举例如:亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等。作为上述二价的脂环式烃基,可列举例如:1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、环戊叉、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、环己叉等亚环烷基(包括环烷叉)等。
作为上述碳-碳双键的部分或全部经环氧化而成的亚烯基(环氧化亚烯基)中的亚烯基,可列举例如:亚乙烯基、丙亚烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、亚丁二烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基等碳原子数2~8的直链或支链状的亚烯基等。特别是,作为上述环氧化亚烯基,优选为碳-碳双键的全部经环氧化而成的亚烯基,更优选为碳-碳双键的全部经环氧化而成的碳原子数2~4的亚烯基。
作为上述X中的连接基团,特别优选为含有氧原子的连接基团,具体可列举:-CO-、-O-CO-O-、-COO-、-O-、-CONH-、环氧化亚烯基;由这些基团中的多个连结而成的基团;这些基团中的1个或2个以上与二价烃基中的1个或2个以上连结而成的基团等。作为二价烃基,可列举上述中示例出的那些。
作为上述式(I)所示的化合物的代表例,可列举:下述式(I-1)~(I-10)所示的化合物、2,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)丙烷、1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、1,2-环氧-1,2-双(3,4-环氧环己烷-1-基)乙烷、双(3,4-环氧环己基甲基)醚等。需要说明的是,下述式(I-5)、(I-7)中的l、m分别表示1~30的整数。下述式(I-5)中的R为碳原子数1~8的亚烷基,可列举:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基等直链或支链状的亚烷基。这些中,优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基等碳原子数1~3的直链或支链状的亚烷基。下述式(I-9)、(I-10)中的n1~n6分别表示1~30的整数。
[化学式3]
[化学式4]
作为上述的(ii)具有直接以单键键合于脂环的环氧基的化合物,可列举例如下述式(II)所示的化合物(环氧树脂)等。
[化学式5]
上述式(II)中,R1表示p价有机基团。p表示1~20的整数。作为p价有机基团,可列举例如:具有从后述的具有p个羟基的有机化合物的结构式中去除除p个羟基而形成的结构的p价有机基团等。
式(II)中,q表示1~50的整数。需要说明的是,在p为2以上的整数的情况下,多个q可以相同也可以不同。式(II)中的q的和(总和)为3~100的整数。
式(II)中,R2为式中所示的环己烷环上的取代基,表示下述式(IIa)~(IIc)所示基团中的任意基团。上述环己烷环上的R2的键合位置没有特殊限定,但通常,在将与氧原子键合的环己烷环的2个碳原子的位置设为1位、2位的情况下,为4位或5位的碳原子。另外,在式(II)所示的化合物具有多个环己烷环的情况下,各个环己烷环中的R2的键合位置可以相同也可以不同。式(II)中的R2的至少一个为式(IIa)所示的基团(环氧基)。需要说明的是,在式(II)所示的化合物具有2个以上R2的情况下,多个R2可以相同也可以不同。
[化学式6]
[化学式7]
-CH=CH2 (IIb)
[化学式8]
式(IIc)中,R3表示氢原子、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷基羰基、或取代或无取代的芳基羰基。作为上述烷基,可列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、2-乙基己基等碳原子数1~20的直链或支链状的烷基等。作为上述烷基羰基,可列举例如:甲基羰基(乙酰基)、乙基羰基、正丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、仲丁基羰基、叔丁基羰基等碳原子数1~20的直链或支链状的烷基-羰基等。作为上述芳基羰基,可列举例如:苯基羰基(苯甲酰基)、1-萘基羰基、2-萘基羰基等碳原子数6~20的芳基-羰基等。
作为上述的烷基、烷基羰基、芳基羰基所任选具有的取代基,可列举例如:碳原子数0~20(更优选为碳原子数0~10)的取代基等。作为上述取代基,可列举例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子;羟基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基等烷氧基(优选为C1-6烷氧基、更优选为C1-4烷氧基);烯丙氧基等烯氧基(优选为C2-6烯氧基、更优选为C2-4烯氧基);乙酰氧基、丙酰氧基、(甲基)丙烯酰氧基等酰氧基(优选为C1-12酰氧基);巯基;甲硫基、乙硫基等烷硫基(优选为C1-6烷硫基、更优选为C1-4烷硫基);烯丙硫基等烯硫基(优选为C2-6烯硫基、更优选为C2-4烯硫基);羧基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等烷氧基羰基(优选为C1-6烷氧基-羰基);氨基;甲基氨基、乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基等单或二烷基氨基(优选为单或二-C1-6烷基氨基);乙酰基氨基、丙酰基氨基等酰基氨基(优选为C1-11酰基氨基);乙基氧杂环丁氧基等含氧杂环丁基的基团;乙酰基、丙酰基等酰基;氧代基;这些中的2个以上根据需要经由C1-6亚烷基键合而成的基团等。另外,作为上述的芳基羰基所任选具有的取代基,还可进一步列举上述取代或无取代的烷基、上述取代或无取代的烷基羰基。
相对于式(II)所示的化合物中的R2的总量(100摩尔%),式(IIa)所示的基团(环氧基)的比例没有特殊限定,但优选为40摩尔%以上(例如,40~100摩尔%)、更优选为60摩尔%以上、进一步优选为80摩尔%以上。上述比例为40摩尔%以上时,存在固化物的耐热性、耐光性、机械特性等进一步提高的倾向。需要说明的是,上述比例可通过例如1H-NMR谱测定、环氧乙烷氧浓度测定等算出。
就式(II)所示的化合物而言,虽没有特殊限定,但例如可以如下地制造:以分子内具有p个羟基的有机化合物[R1(OH)p]为引发剂(即,以该化合物的羟基(活化氢)为起始点)使1,2-环氧-4-乙烯基环己烷(3-乙烯基-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷)进行开环聚合(阳离子聚合),然后利用氧化剂进行环氧化。
作为上述分子内具有p个羟基的有机化合物[R1(OH)p],可列举例如:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇等脂肪族醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、新戊二醇酯、环己烷二甲醇、甘油、一缩二甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、氢化双酚A、氢化双酚F、氢化双酚S等多元醇;聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯部分水解物、淀粉、丙烯酸多元醇树脂、苯乙烯-烯丙醇共聚树脂、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚亚丙基多元醇、聚四亚甲基二醇、聚碳酸酯多元醇类、具有羟基的聚丁二烯、纤维素、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、羟乙基纤维素等纤维素类聚合物等具有羟基的低聚物或聚合物等。
上述1,2-环氧-4-乙烯基环己烷可利用公知或惯用的方法制造,没有特殊限定,例如,可通过使用过氧乙酸等氧化剂使经丁二烯的二聚化反应而得到的4-乙烯基环己烯进行部分环氧化而得到。另外,作为1,2-环氧-4-乙烯基环己烷,还可以使用市售品。
另外,作为上述氧化剂,可使用过氧化氢、有机过氧酸等公知或惯用的氧化剂,没有特殊限定,而例如作为有机过氧酸,可列举过氧甲酸、过氧乙酸、过氧苯甲酸、三氟过氧乙酸等。其中,过氧乙酸由于能够在工业上廉价地获取、且稳定度也高,因此优选。
需要说明的是,上述的开环聚合及环氧化更具体地,可按照例如日本特开昭60-161973号公报等中记载的公知惯用的方法来实施。
式(II)所示的化合物的标准聚苯乙烯换算的重均分子量没有特殊限定,优选为300~100000、更优选为1000~10000。重均分子量为300以上时,固化物的机械强度、耐热性、耐光性存在进一步提高的倾向。另一方面,重均分子量为100000以下时,存在粘度不会变得过高、容易将成型时的流动性保持于低水平的倾向。需要说明的是,重均分子量可利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定。
式(II)所示的化合物的环氧基的当量(环氧当量)没有特殊限定,优选为50~1000、更优选为100~500。环氧当量为50以上时,存在固化物不易变脆的倾向。另一方面,环氧当量为1000以下时,存在固化物的机械强度提高的倾向。需要说明的是,环氧当量可基于JIS K7236:2001进行测定。
本发明的固化性树脂组合物中,脂环式环氧化合物(A)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,脂环式环氧化合物(A)既可以通过公知或惯用的方法来制造,也可以使用例如商品名“CELLOXIDE 2021P”、“CELLOXIDE 2081”(以上由(株)Daicel制)等市售品。
配制时及浇铸时等的操作性的观点出发,脂环式环氧化合物(A)优选在常温(25℃)下呈液态。另外,即使是常温(25℃)下为固体的脂环式环氧化合物(A),只要在配合后呈液态,则也可以含有。
其中,从固化物(反射体)的光反射性、耐热性及耐光性进一步提高的观点出发,本发明的固化性树脂组合物优选至少包含(i)具有脂环式环氧基的化合物,更优选进一步包含(ii)具有直接以单键键合于脂环的环氧基的化合物。
本发明的固化性树脂组合物中的脂环式环氧化合物(A)的含量(配合量)没有特殊限定,但优选相对于固化性树脂组合物(100重量%)为1.5~60重量%、更优选为2~50重量%、进一步优选为5~40重量%。通过使脂环式环氧化合物(A)的含量为1.5重量%以上,存在固化物(反射体)的耐热性(特别是耐黄变性)及耐光性(特别是耐紫外线性)进一步提高的倾向。另一方面,通过使脂环式环氧化合物(A)的含量为60重量%以下,存在固化物(反射体)的线性膨胀系数降低、光半导体元件搭载用基板上的引线框的翘曲等不良情况的发生得到抑制的倾向。另外,存在固化物(反射体)的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。
需要说明的是,在本说明书中,本发明的固化性树脂组合物中包含的各成分(例如,脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)、固化剂(E)、固化促进剂(F)、固化催化剂(G)、后述的荧光增白剂(H)等)的含量分别可以以保证总量在100重量%以下的方式从记载的范围内适当选择。
相对于本发明的固化性树脂组合物中包含的环氧化合物的总量(100重量%)的脂环式环氧化合物(A)的比例没有特殊限定,优选为50重量%以上(例如,50~100重量%)、更优选为60重量%以上、进一步优选为80重量%以上、特别优选为90重量%以上。通过使上述比例在50重量%以上,存在固化物(反射体)的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。
[橡胶粒子(B)]
作为本发明的固化性树脂组合物的必要成分的橡胶粒子(B)是具有橡胶弹性的粒子。本发明的固化性树脂组合物通过将橡胶粒子(B)与脂环式环氧化合物(A)、白色颜料(C)及无机填充剂(D)组合使用,存在通过压缩成型而形成的固化物的光反射性、耐热性、耐光性及耐开裂性优异的倾向。进一步,通过与后述的荧光增白剂(H)组合使用,存在使这些效果进一步提高的倾向。作为橡胶粒子(B),可列举例如:粒子状NBR(丙烯腈-丁二烯橡胶)、反应性末端羧基NBR(CTBN)、无金属NBR、粒子状SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)等橡胶粒子。作为橡胶粒子(B),从分散性良好且容易获得韧性提高(耐开裂性提高)的效果的观点出发,优选为具有由具有橡胶弹性的核部分和包覆该核部分的至少一层壳层构成的多层结构(核壳结构)的橡胶粒子(以下也称为“核壳型橡胶粒子”)。从进一步提高固化物的耐热性及耐光性的观点出发,橡胶粒子(B)特别优选为由以(甲基)丙烯酸酯为必要的单体成分的聚合物(聚合体)形成、表面具有羟基和/或羧基(羟基及羧基中的任意一者或两者)作为能够与脂环式环氧化合物(A)等具有环氧基的化合物反应的官能团的橡胶粒子。即,橡胶粒子(B)特别优选为由以(甲基)丙烯酸酯为必要的单体成分的聚合物(丙烯酸类聚合物)形成的核壳型橡胶粒子。需要说明的是,在本发明的固化性树脂组合物中,橡胶粒子(B)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
橡胶粒子(B)为核壳型橡胶粒子的情况下,构成上述具有橡胶弹性的核部分的聚合物没有特殊限定,优选为包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯作为必要的单体成分的聚合物。此外,构成上述具有橡胶弹性的核部分的聚合物也可以包含例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基;丙烯腈、甲基丙烯腈等腈;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯;乙烯、丙烯、异丁烯等α-烯烃等作为单体成分。
其中,构成上述具有橡胶弹性的核部分的聚合物中,作为单体成分,优选在包含(甲基)丙烯酸酯的同时组合包含选自芳香族乙烯基化合物、腈及共轭二烯中的一种或两种以上。即,作为构成上述核部分的聚合物,可列举例如:(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯/共轭二烯等二元共聚物;(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/共轭二烯等三元共聚物等。需要说明的是,构成上述核部分的聚合物也可以包含聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷等聚硅氧烷、聚氨酯等。
构成上述核部分的聚合物中,作为其它单体成分,还可以含有二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、马来酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二丙烯酸酯等分子内具有2个以上反应性官能团的反应性交联单体。
其中,从能够容易地对核壳型橡胶粒子的折射率进行调整的观点出发,优选上述核部分为由(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物(特别是丙烯酸丁酯/苯乙烯)的二元共聚物或(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/共轭二烯(特别是丙烯酸丁酯/苯乙烯/二乙烯基苯)的三元共聚物形成的核部分。
构成上述核部分的聚合物的玻璃化转变温度没有特殊限定,优选为-100~10℃、更优选为-80~-10℃、进一步优选为-60~-20℃。通过使上述聚合物的玻璃化转变温度在上述范围,存在固化物的耐开裂性提高的倾向。需要说明的是,构成上述核部分的聚合物的玻璃化转变温度表示利用下述Fox式计算出的计算值(参见Bull.Am.Phys.Soc.,1(3)123(1956))。在下述Fox式中,Tg表示构成核部分的聚合物的玻璃化转变温度(单位:K),Wi表示相对于构成核部分的聚合物的构成单体总量而言的单体i的重量分率。另外,Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。下述Fox式表示构成核的聚合物为单体1、单体2、····、及单体n的共聚物的情况下的式子。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+····+Wn/Tgn
上述均聚物的玻璃化转变温度可采用在各种文献中记载的值,例如,可采用在“POLYMER HANDBOOK第3版”(John Wiley&Sons,Inc.发行)中记载的值。需要说明的是,关于文献中没有记载的那些,可采用利用常规方法使单体聚合而得到的均聚物的通过DSC法测定的玻璃化转变温度的值。
上述核部分可利用通常被采用的方法制造,例如,可利用使上述单体通过乳液聚合法进行聚合的方法等来制造。在乳液聚合法中,既可以一次性地投料全部量的上述单体而进行聚合,也可以在使上述单体的一部分聚合之后连续地或间歇地添加余量而进行聚合,进一步,还可以采用使用种子粒子的聚合方法。
需要说明的是,在使用不具有核壳结构的橡胶粒子作为橡胶粒子(B)的情况下,可使用例如仅由上述核部分构成的橡胶粒子等。
构成核壳型橡胶粒子的壳层的聚合物优选与构成上述核部分的聚合物为不同种的聚合物(具有不同单体组成的聚合物)。另外,如上所述,优选上述壳层具有羟基和/或羧基作为能够与脂环式环氧化合物(A)等具有环氧基的化合物反应的官能团。由此,特别地,能够使与脂环式环氧化合物(A)的界面处的粘接性提高,从而能够相对于使包含具有该壳层的核壳型橡胶粒子的固化性树脂组合物固化而成的固化物而发挥出优异的耐开裂性。另外,还可以防止固化物的玻璃化转变温度的降低。
构成上述壳层的聚合物优选为包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯作为必要的单体成分的聚合物。例如,在使用丙烯酸丁酯作为上述核部分中的(甲基)丙烯酸酯的情况下,作为构成壳层的聚合物的单体成分,优选使用例如:丙烯酸丁酯以外的(甲基)丙烯酸酯(例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等)。作为(甲基)丙烯酸酯以外的任选包含的单体成分,可列举例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等腈等。在核壳型橡胶粒子中,作为构成壳层的单体成分,优选在包含(甲基)丙烯酸酯的同时还包含上述单体中的单独一种或两种以上,特别是,从能够容易地对核壳型橡胶粒子的折射率进行调整的观点出发,优选至少包含芳香族乙烯基化合物。
进一步,就构成上述壳层的聚合物而言,为了形成作为能够与脂环式环氧化合物(A)等具有环氧基的化合物反应的官能团的羟基和/或羧基,优选含有含羟基单体(例如,(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等)、含羧基单体(例如,(甲基)丙烯酸等α,β-不饱和酸;马来酸酐等α,β-不饱和酸酐等)作为单体成分。
构成上述壳层的聚合物中,作为单体成分,优选在包含(甲基)丙烯酸酯的同时还组合包含选自上述单体中的一种或两种以上。即,上述壳层优选为例如由(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸酯/芳香族乙烯基化合物/α,β-不饱和酸等三元共聚物等构成的壳层。
另外,在构成上述壳层的聚合物中,作为其它单体成分,与核部分同样地,除了上述单体以外,还可以含有二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、马来酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二丙烯酸酯等分子内具有2个以上反应性官能团的反应性交联单体。
构成上述壳层的聚合物的玻璃化转变温度没有特殊限定,优选为20~200℃、更优选为40~180℃、进一步优选为60~160℃。通过使上述聚合物的玻璃化转变温度为20℃以上,存在固化物的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。另一方面,通过使上述聚合物的玻璃化转变温度在200℃以下,存在橡胶粒子(B)的分散性及固化物的耐开裂性提高的倾向。需要说明的是,构成上述壳层的聚合物的玻璃化转变温度表示利用上述Fox式计算出的计算值,例如可以与上述构成核的聚合物的玻璃化转变温度同样地进行测定。
核壳型橡胶粒子可通过利用壳层包覆上述核部分而得到。作为利用壳层包覆上述核部分的方法,可列举例如:通过在利用上述方法得到的具有橡胶弹性的核部分的表面涂布构成壳层的聚合物而进行包覆的方法;以利用上述方法得到的具有橡胶弹性的核部分为干成分、以构成壳层的各成分为枝成分而进行接枝聚合的方法等。
橡胶粒子(B)的平均粒径没有特殊限定,优选为10~500nm、更优选为20~400nm。另外,橡胶粒子(B)的最大粒径没有特殊限定,优选为50~1000nm、更优选为100~800nm。通过使平均粒径为500nm以下(或使最大粒径为1000nm以下),存在固化物中的橡胶粒子(B)的分散性提高、耐开裂性提高的倾向。另一方面,通过使平均粒径为10nm以上(或使最大粒径为50nm以上),存在固化物的耐开裂性提高的倾向。
橡胶粒子(B)的折射率没有特殊限定,优选为1.40~1.60、更优选为1.42~1.58。另外,橡胶粒子(B)的折射率和使包含该橡胶粒子(B)的固化性树脂组合物(本发明的固化性树脂组合物)固化而得到的固化物的折射率之差优选在±0.03以内。通过使折射率之差在±0.03以内,存在可确保固化物的优异的透明性及光反射性、将光半导体装置的光度保持于高水平的倾向。
橡胶粒子(B)的折射率例如可以如下地求出:将橡胶粒子(B)1g浇铸至模具中,于210℃、4MPa进行压缩成型,得到厚度1mm的平板,从所得平板切下纵20mm×横6mm的试验片,在使用单溴化萘作为中间液而使棱镜和该试验片密合的状态下,使用多波长阿贝折射仪(商品名“DR-M2”、(株)Atago制)测定20℃、钠D线下的折射率,由此求出橡胶粒子(B)的折射率。
本发明的固化性树脂组合物的固化物的折射率例如可以如下地求出:从利用在下述固化物的项中记载的加热固化方法得到的固化物切下纵20mm×横6mm×厚1mm的试验片,在使用单溴化萘作为中间液而使棱镜和该试验片密合的状态下,使用多波长阿贝折射仪(商品名“DR-M2”、(株)Atago制)测定20℃、钠D线下的折射率,由此求出固化物的折射率。
本发明的固化性树脂组合物中的橡胶粒子(B)的含量(配合量)没有特殊限定,相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为0.01~20重量%、更优选为0.05~15重量%、进一步优选为0.1~10重量%、特别优选为0.2~10重量%。通过使橡胶粒子的含量为0.01重量%以上,存在固化物的光反射性、耐热性及耐光性更为优异的倾向。另外,存在固化物的耐开裂性提高的倾向。另一方面,通过使橡胶粒子的含量为20重量%以下,存在固化物的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。
本发明的固化性树脂组合物中的橡胶粒子(B)的含量(配合量)没有特殊限定,相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为0.5~30重量份、更优选为1~20重量份。通过使橡胶粒子的含量为0.5重量份以上,存在固化物的光反射性、耐热性及耐光性更为优异的倾向。另外,存在固化物的耐开裂性提高的倾向。另一方面,通过使橡胶粒子的含量为30重量份以下,存在固化物的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。
[白色颜料(C)]
作为本发明的固化性树脂组合物的必要成分的白色颜料(C)主要具有对固化物(反射体)赋予高光反射性、并且使其线性膨胀系数减小的作用。作为白色颜料(C),可使用公知或惯用的白色颜料,没有特殊限定,可列举例如:玻璃、粘土、云母、滑石、高岭石(高岭土)、埃洛石、沸石、酸性白土、活性白土、勃姆石、假勃姆石、无机氧化物、金属盐[例如,碱土金属盐等]等无机白色颜料;苯乙烯类树脂、苯并胍胺类树脂、脲-甲醛类树脂、三聚氰胺-甲醛类树脂、酰胺类树脂等树脂颜料等有机白色颜料(塑料颜料等);具有中空结构(气球结构(balloon structure))的中空粒子等。
作为白色颜料(C),为了提高反射体的反射率,优选使用折射率高的白色颜料,优选例如折射率为1.5以上的白色颜料。需要说明的是,具有中空粒子结构的白色颜料由于内部(核)包含低折射率的气体、表面反射率非常大,因此壳部分也可以由折射率低于1.5的材料构成。需要说明的是,关于在作为白色颜料(C)而示例的物质中也属于无机填充剂(D)的那些,将折射率为1.5以上的作为白色颜料(C)、将折射率小于1.5的作为无机填充剂(D)。
作为上述无机氧化物,可列举例如:氧化铝(矾土)、氧化镁、氧化锑、氧化钛[例如,金红石型氧化钛、锐钛矿型氧化钛、板钛矿型氧化钛等]、氧化锆、氧化锌等。另外,作为上述碱土金属盐,可列举例如:碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、硅酸镁、硅酸钙、氢氧化镁、磷酸镁、磷酸氢镁、硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡等。另外,作为碱土金属盐以外的金属盐,可列举例如:硅酸铝、氢氧化铝、硫化锌等。
作为上述中空粒子,没有特殊限定,可列举例如:无机玻璃[例如,硅酸钠玻璃、硅酸铝玻璃、硼硅酸钠玻璃、石英等]、由二氧化硅、氧化铝等金属氧化物、碳酸钙、碳酸钡、碳酸镍、硅酸钙等金属盐等无机物构成的无机中空粒子(也包括Silas balloon等天然物);由苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、有机硅类的树脂、丙烯酸-苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、偏氯乙烯类树脂、酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、酚醛类树脂、苯乙烯-共轭二烯类树脂、丙烯酸-共轭二烯类树脂、烯烃类树脂等聚合物(也包括这些聚合物的交联物)等有机物构成的有机中空粒子;由无机物和有机物的混合材料构成的无机-有机中空粒子等。需要说明的是,上述中空粒子可以由单一材料构成,也可以由两种以上的材料构成。另外,上述中空粒子的中空部(中空粒子的内部空间)可以为真空状态,也可以被介质充满,但特别是从提高反射率的观点出发,优选被折射率低的介质(例如,氮、氩等不活泼气体、空气等)充满的中空粒子。
需要说明的是,白色颜料(C)也可以是被实施了公知或惯用的表面处理[例如,利用金属氧化物、硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机酸、多元醇、硅氧烷等表面处理剂而进行的表面处理等]而成的材料。通过实施这样的表面处理,有时可以使与固化性树脂组合物中的其它成分的相容性、分散性提高。
其中,作为白色颜料(C),从获取性、耐热性、耐光性的观点、以及固化物(反射体)的高反射率及相对于添加量的光反射性的上升率的观点出发,优选为无机氧化物、无机中空粒子,更优选为氧化铝、氧化镁、氧化锑、氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫酸钡、无机中空粒子,进一步优选为氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫酸钡。特别是,作为白色颜料(C),从具有更高的折射率的观点考虑,优选为氧化钛。
白色颜料(C)的形状没有特殊限定,可列举例如球状、破碎状、纤维状、针状、鳞片状等。其中,从分散性的观点出发,优选为球状的氧化钛,特别优选为正球状的氧化钛(例如,纵横比为1.2以下的球状氧化钛)。
白色颜料(C)的中心粒径没有特殊限定,但从提高固化物(反射体)的光反射性的观点考虑,优选为0.1~50μm。特别是,在使用氧化钛作为白色颜料(C)的情况下,该氧化钛的中心粒径没有特殊限定,但优选为0.1~50μm、更优选为0.1~30μm、进一步优选为0.1~20μm、特别优选为0.1~10μm、最优选为0.1~5μm。另一方面,在使用中空粒子(特别是无机中空粒子)作为白色颜料(C)的情况下,该中空粒子的中心粒径没有特殊限定,但优选为0.1~50μm、更优选为0.1~30μm。需要说明的是,上述中心粒径是指在利用激光衍射/散射法测定的粒度分布中累计值为50%时的粒径(中值粒径)。
在本发明的固化性树脂组合物中,白色颜料(C)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,白色颜料(C)既可以通过公知或惯用的方法来制造,也可以使用例如商品名“SR-1”、“R-42”、“R-45M”、“R-650”、“R-32”、“R-5N”、“GTR-100”、“R-62N”、“R-7E”、“R-44”、“R-3L”、“R-11P”、“R-21”、“R-25”、“TCR-52”、“R-310”、“D-918”、“FTR-700”(以上由堺化学工业(株)制)、商品名“Tipaque CR-50”、“CR-50-2”、“CR-60”、“CR-60-2”、“CR-63”、“CR-80”、“CR-90”、“CR-90-2”、“CR-93”、“CR-95”、“CR-97”(以上由石原产业(株)制)、商品名“JR-301”、“JR-403”、“JR-405”、“JR-600A”、“JR-605”、“JR-600E”、“JR-603”、“JR-805”、“JR-806”、“JR-701”、“JRNC”、“JR-800”、“JR”(以上由Teika(株)制)、商品名“TR-600”、“TR-700”、“TR-750”、“TR-840”、“TR-900”(以上由富士钛工业(株)制)、商品名“KR-310”、“KR-380”、“KR-380N”、“ST-410WB”、“ST-455”、“ST-455WB”、“ST-457SA”、“ST-457EC”、“ST-485SA15”、“ST-486SA”、“ST-495M”(以上由钛工业(株)制)等金红石型氧化钛;商品名“A-110”、“TCA-123E”、“A-190”、“A-197”、“SA-1”、“SA-1L”、“SSP系列”、“CSB系列”(以上由堺化学工业(株)制)、商品名“JA-1”、“JA-C”、“JA-3”(以上由Teika(株)制)、商品名“KA-10”、“KA-15”、“KA-20”、“STT-65C-S”、“STT-30EHJ”(以上由钛工业(株)制)、商品名“DCF-T-17007”、“DCF-T-17008”、“DCF-T-17050”(以上由Resino Color Industry(株)制)等锐钛矿型氧化钛等市售品。
其中,作为白色颜料(C),特别是从固化物(反射体)的光反射性及耐黄变性提高的观点考虑,优选为商品名“R-62N”、“CR-60”、“DCF-T-17007”、“DCF-T-17008”、“DCF-T-17050”、“FTR-700”的那些。
本发明的固化性树脂组合物中的白色颜料(C)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为0.1~50重量%、更优选为1~40重量%、进一步优选为5~35重量%。通过使白色颜料(C)的含量为0.1重量%以上,存在固化物(反射体)的光反射性进一步提高的倾向。另外,存在耐热性(特别是耐黄变性)及耐光性(特别是耐紫外线性)进一步提高的倾向。另一方面,通过使白色颜料(C)的含量为50重量%以下,存在固化物(反射体)的成型性提高、更加适于批量生产的倾向。
本发明的固化性树脂组合物中的白色颜料(C)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为3~400重量份、更优选为10~350重量份、进一步优选为30~300重量份。通过使白色颜料(C)的含量为3重量份以上,存在固化物(反射体)的光反射性进一步提高的倾向。另外,存在耐热性(特别是耐黄变性)及耐光性(特别是耐紫外线性)进一步提高的倾向。另一方面,通过使白色颜料(C)的含量为400重量份以下,存在固化物(反射体)的成型性提高、更加适于批量生产的倾向。
本发明的固化性树脂组合物含有氧化钛的情况下,相对于本发明的固化性树脂组合物中包含的白色颜料(C)和无机填充剂(D)的总量(100重量%)的氧化钛的比例没有特殊限定,但从固化物(反射体)的耐热性(特别是耐黄变性)和光反射性的平衡的观点考虑,优选为5~70重量%、更优选为10~60重量%。通过使氧化钛的比例为5重量%以上,存在固化物(反射体)的光反射性进一步提高的倾向。另外,存在耐热性(特别是耐黄变性)及耐光性(特别是耐紫外线性)进一步提高的倾向。另一方面,通过使氧化钛的比例为70重量%以下,存在固化物(反射体)的成型性提高、更加适于批量生产的倾向。
[无机填充剂(D)]
本发明的固化性树脂组合物中,包含区别于白色颜料(C)的、无机填充剂(D)作为必要成分。作为本发明的固化性树脂组合物的必要成分的无机填充剂(D)主要是在通过压缩成型而对固化性树脂组合物进行成型的情况下,为所形成的固化物赋予优异的耐热性及耐光性(特别是优异的耐热性)。另外,具有使固化物(反射体)的线性膨胀系数减小的作用。另外,根据无机填充剂(D)的种类不同,还可能为固化物(反射体)赋予优异的光反射性。
作为无机填充剂(D),可使用公知或惯用的无机填充剂,没有特殊限定,可列举例如:二氧化硅、矾土、锆石、硅酸钙、磷酸钙、碳酸钙、碳酸镁、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氢氧化铝、氧化铁、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、镁橄榄石、冻石、尖晶石、粘土、高岭土、白云石、羟基磷灰石、霞石正长岩、方石英、硅灰石、硅藻土、滑石等粉体、或它们的成型体(例如,经过球形化而成的珠等)等。另外,作为无机填充剂(D),还可以列举对上述无机填充剂实施了公知或惯用的表面处理而成的材料等。其中,作为无机填充剂(D),从固化物(反射体)的耐热性(特别是耐黄变性)、耐光性及流动性的观点考虑,优选为二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝、氮化硼,更优选为二氧化硅(二氧化硅填料)。
作为二氧化硅,没有特殊限定,可使用例如熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、高纯度合成二氧化硅等公知或惯用的二氧化硅。需要说明的是,作为二氧化硅,还可以使用实施了公知或惯用的表面处理[例如,利用金属氧化物、硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机酸、多元醇、硅氧烷等表面处理剂而进行的表面处理等]的二氧化硅。
二氧化硅的形状没有特殊限定,可列举例如粉体、球状、破碎状、纤维状、针状、鳞片状等。其中,从分散性的观点出发,优选为球状的二氧化硅,特别优选为正球状的二氧化硅(例如,纵横比为1.2以下的球状的二氧化硅)。
二氧化硅的中心粒径没有特殊限定,但从提高固化物(反射体)的光反射性的观点考虑,优选为0.1~50μm、更优选为0.1~30μm。需要说明的是,上述中心粒径是指在利用激光衍射/散射法测定的粒度分布中累计值为50%时的粒径(中值粒径)。
需要说明的是,在本发明的固化性树脂组合物中,无机填充剂(D)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,无机填充剂(D)既可以利用公知或惯用的制造方法制造,也可以使用例如商品名“FB-910”、“FB-940”、“FB-950”、“FB-105”、“FB-105FD”、“FB-5D”、“FB-8S”、“FB-7SDC”、“FB-5SDC”、“FB-3SDC”、“FB-9FDC”、“FB-7FDC”、“FB-5FDC”、“FB-970FD”、“FB-975FD”、“FB-950FD”、“FB-40RFD”等FB系列、商品名“DAW-03DC”、“DAW-0525”、“DAW-1025”等DAW系列、商品名“SGP”(以上由Denka(株)制)、商品名“HF-05”((株)Tokuyama制)、商品名“10μmSE-CC5”((株)Admatechs制)、商品名“MSR-2212”、“MSR-25”(以上由(株)龙森制)、商品名“HS-105”、“HS-106”、“HS-107”(以上由Micron公司制)等市售品。
本发明的固化性树脂组合物中的无机填充剂(D)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为10~90重量%、更优选为13~75重量%、进一步优选为15~70重量%、特别优选为20~70重量%。通过使无机填充剂(D)的含量为10重量%以上,存在在通过压缩成型而对固化性树脂组合物进行成型的情况下,所形成的固化物的耐热性及耐光性(特别是优异的耐热性)进一步提高的倾向。另外,存在固化物(反射体)的线性膨胀系数降低、不易发生在使用了该反射体的光半导体元件搭载用基板上的引线框的翘曲等不良情况的倾向。另一方面,通过使无机填充剂(D)的含量为90重量%以下,由于固化性树脂组合物具有良好的流动性,因此存在成型(特别是传递成型)时未填充等问题得到抑制的倾向。另外,存在固化物(反射体)的成型性提高、更加适于批量生产的倾向。
本发明的固化性树脂组合物中的无机填充剂(D)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为10~1500重量份、更优选为50~1200重量份、进一步优选为70~1000重量份、特别优选为100~1000重量份。通过使无机填充剂(D)的含量为10重量份以上,存在在通过压缩成型而对固化性树脂组合物进行成型的情况下,所形成的固化物的耐热性及耐光性(特别是优异的耐热性)进一步提高的倾向。另外,存在固化物(反射体)的线性膨胀系数降低、不易发生在使用了该反射体的光半导体元件搭载用基板上的引线框的翘曲等不良情况的倾向。另一方面,通过使无机填充剂(D)的含量为1500重量份以下,由于固化性树脂组合物具有良好的流动性,因此存在成型(特别是传递成型)时未填充等问题得到抑制的倾向。另外,存在固化物(反射体)的成型性提高、更加适于批量生产的倾向。
本发明的固化性树脂组合物中的白色颜料(C)及无机填充剂(D)的最大粒径没有特殊限定,但优选为200μm以下、更优选为185μm以下、进一步优选为175μm以下、特别优选为150μm以下。上述最大粒径为200μm以下时,与使用最大粒径超过200μm的白色颜料或无机填充剂的情况相比,存在在通过压缩成型而对固化性树脂组合物进行成型得到的固化物的耐热性、耐光性及耐开裂性(特别是优异的耐热性)更为优异的倾向。另外,通过使用最大粒径小的白色颜料(C)及无机填充剂(E),能够将它们的含量增多,因而存在固化物的光反射性、耐热性及耐光性进一步提高的倾向。上述最大粒径的下限例如为0.01μm以上。需要说明的是,上述最大粒径是本发明的固化性树脂组合物中包含的白色颜料(C)及无机填充剂(D)的总的最大粒径。上述最大粒径是指在利用激光衍射/散射法测定的粒度分布中最大的粒径。
[固化剂(E)]
本发明的固化性树脂组合物中的固化剂(E)是具有通过与脂环式环氧化合物(A)等具有环氧基的化合物反应而使固化性树脂组合物固化的作用的化合物。作为固化剂(E),可使用公知或惯用的环氧树脂用固化剂,没有特殊限定,可列举例如:酸酐类(酸酐类固化剂)、胺类(胺类固化剂)、聚酰胺树脂、咪唑类(咪唑类固化剂)、聚硫醇类(聚硫醇类固化剂)、酚类(酚类固化剂)、聚羧酸类、双氰胺类、有机酰肼等。
作为成为固化剂(E)的酸酐类(酸酐类固化剂),可使用公知或惯用的酸酐类固化剂,没有特殊限定,可列举例如:甲基四氢邻苯二甲酸酐(4-甲基四氢邻苯二甲酸酐、3-甲基四氢邻苯二甲酸酐等)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(4-甲基六氢邻苯二甲酸酐、3-甲基六氢邻苯二甲酸酐等)、十二碳烯基琥珀酸酐、甲基桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯二羧酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、4-(4-甲基-3-戊烯基)四氢邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、己二酸酐、癸二酸酐、十二烷二酸酐、甲基环己烯四甲酸酐、乙烯基醚-马来酸酐共聚物、烷基苯乙烯-马来酸酐共聚物等。其中,从能够有效地制备均一的固化性树脂组合物的观点、易于与脂环式环氧化合物(A)混合而形成25℃下为液态的混合物(固化剂组合物)的观点出发,优选为25℃下为液态的酸酐[例如,甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、甲基桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐等]。另一方面,关于25℃下为固体状的酸酐,例如,通过使其溶解于25℃下为液态的酸酐而制成液态的混合物,操作作为本发明的固化性树脂组合物中的固化剂(E)的操作性提高的倾向。作为酸酐类固化剂,从固化物的耐热性、透明性、光反射性的观点考虑,优选为饱和单环烃二羧酸的酸酐(也包括在环上键合有烷基等取代基的那些)。
作为成为固化剂(E)的胺类(胺类固化剂),可使用公知或惯用的胺类固化剂,没有特殊限定,可列举例如:乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二亚丙基二胺、二乙基氨基丙基胺、聚亚丙基三胺等脂肪族多胺;烯二胺、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基二环己基)甲烷、二氨基二环己基甲烷、双(氨基甲基)环己烷、N-氨基乙基哌嗪、3,9-双(3-氨基丙基)-3,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷等脂环式多胺;间苯二胺、对苯二胺、甲苯-2,4-二胺、甲苯-2,6-二胺、均三甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺等单核多胺、联苯二胺、4,4-二氨基二苯基甲烷、2,5-萘二胺、2,6-萘二胺等芳香族多胺等。
作为成为固化剂(E)的酚类(酚类固化剂),可使用公知或惯用的酚类固化剂,没有特殊限定,可列举例如:酚醛清漆型酚醛树脂、酚醛清漆型甲酚酚醛树脂、对二甲苯改性酚醛树脂、对二甲苯/间二甲苯改性酚醛树脂等芳烷基树脂、萜烯改性酚醛树脂、二环戊二烯改性酚醛树脂、三苯酚丙烷等。
作为成为固化剂(E)的聚酰胺树脂,可列举例如:分子内具有伯氨基及仲氨基中的任意一者或两者的聚酰胺树脂等。
作为成为固化剂(E)的咪唑类(咪唑类固化剂),可使用公知或惯用的咪唑类固化剂,没有特殊限定,可列举例如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2-甲基咪唑鎓异氰脲酸盐、2-苯基咪唑鎓异氰脲酸盐、2,4-二氨基-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-乙基-4-甲基咪唑基-(1)]-乙基-三嗪等。
作为成为固化剂(E)的聚硫醇类(聚硫醇类固化剂),可列举例如:液态的聚硫醇、聚硫树脂等。
作为成为固化剂(E)的聚羧酸类,可列举例如:己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、含羧基的聚酯等。
其中,作为固化剂(E),从固化物的耐热性、耐光性、透明性、光反射性的观点考虑,优选酸酐类(酸酐类固化剂)。需要说明的是,在本发明的固化性树脂组合物中,固化剂(E)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。需要说明的是,固化剂既可以利用公知或惯用的方法制造,也可以使用例如商品名“RIKACID MH-700”、“RIKACID MH-700F”、“RIKACID MH-700G”、“RIKACID TH”、“RIKACID HH”、“RIKACID HNA-100”(以上由新日本理化(株)制);商品名“HN-5500”(日立化成工业(株)制);商品名“H-TMAn-S”、“H-TMAn”(以上由三菱瓦斯化学(株)制);商品名“YH1120”(三菱化学(株)制)等市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有固化剂(E)的情况下,固化剂(E)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为1~40重量%、更优选为3~35重量%、进一步优选为5~30重量%。通过使固化剂(E)的含量为1重量%以上,存在固化变得更为充分、固化物的耐开裂性提高的倾向。另一方面,通过使固化剂(E)的含量为40重量%以下,存在容易得到着色得到进一步抑制、色相优异的固化物(反射体)的倾向。
本发明的固化性树脂组合物含有固化剂(E)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的固化剂(E)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为40~200重量份、更优选为50~150重量份。更具体而言,在使用酸酐类作为固化剂(E)的情况下,优选以相对于本发明的固化性树脂组合物中包含的全部具有环氧基的化合物中的环氧基每1当量达到0.5~1.5当量的比例使用。通过使固化剂(E)的含量为40重量份以上,存在固化变得更为充分、固化物的耐开裂性提高的倾向。另一方面,通过使固化剂(E)的含量为200重量份以下,存在容易得到着色得到进一步抑制、色相优异的固化物(反射体)的倾向。
[固化促进剂(F)]
本发明的固化性树脂组合物中的固化促进剂(F)是具有促进具有环氧基的化合物与固化剂(E)反应时的反应速度的功能的化合物。作为固化促进剂(F),可使用公知或惯用的固化促进剂,可列举例如:1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7(DBU)或其盐(例如,酚盐、辛酸盐、对甲苯磺酸盐、甲酸盐、四苯基硼酸盐等);1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5(DBN)或其盐(例如,酚盐、辛酸盐、对甲苯磺酸盐、甲酸盐、四苯基硼酸盐等);苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、N,N-二甲基环己基胺等叔胺;2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑;磷酸酯、三苯基膦等膦类;四苯基鏻四(对甲苯基)硼酸盐等鏻化合物;辛酸锌、辛酸锡等有机金属盐;金属螯合物等。
在本发明的固化性树脂组合物中,固化促进剂(F)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,固化促进剂(F)既可以通过公知或惯用的方法来制造,也可以使用例如商品名“U-CAT SA 506”、“U-CAT SA102”、“U-CAT 5003”、“U-CAT 18X”、“12XD”(开发品)(以上由San-Apro(株)制);商品名“TPP-K”、“TPP-MK”(以上由北兴化学工业(株)制);商品名“PX-4ET”(日本化学工业(株)制)等市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有固化促进剂(F)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的固化促进剂(F)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为0.0001~5重量%、更优选为0.001~1重量%。通过使固化促进剂(F)的含量为0.0001重量%以上,存在能够使固化反应更有效地进行的倾向。另一方面,通过使固化促进剂(F)的含量为5重量%以下,存在固化性树脂组合物的保存性进一步提高,或容易得到着色得到进一步抑制、色相优异的固化物(反射体)的倾向。
本发明的固化性树脂组合物含有固化促进剂(F)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的固化促进剂(F)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为0.05~15重量份、更优选为0.1~12重量份、进一步优选为0.2~10重量份、特别优选为0.25~8重量份。通过使固化促进剂(F)的含量为0.05重量份以上,存在能够使固化反应更有效地进行的倾向。另一方面,通过使固化促进剂(F)的含量为15重量份以下,存在固化性树脂组合物的保存性进一步提高,或容易得到着色得到进一步抑制、色相优异的固化物(反射体)的倾向。
[固化催化剂(G)]
本发明的固化性树脂组合物中的固化催化剂(G)是具有通过引发和/或促进脂环式环氧化合物(A)等阳离子聚合性化合物的固化反应(聚合反应)而使固化性树脂组合物固化的作用的化合物。作为固化催化剂(G),没有特殊限定,可列举例如:通过实施光照或加热处理等而产生阳离子种、引发聚合的阳离子聚合引发剂(光阳离子聚合引发剂、热阳离子聚合引发剂等)、路易斯酸-胺络合物、布朗斯台德酸盐类、咪唑类等。
作为成为固化催化剂(G)的光阳离子聚合引发剂,可列举例如:六氟锑酸盐、五氟羟基锑酸盐、六氟磷酸盐、六氟砷酸盐等,更具体而言,可列举例如:三芳基锍六氟磷酸盐(例如,对苯基硫基苯基二苯基锍六氟磷酸盐等)、三芳基锍六氟锑酸盐等锍盐(特别是,三芳基锍盐);二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、碘鎓[4-(4-甲基苯基-2-甲基丙基)苯基]六氟磷酸盐等碘鎓盐;四氟鏻六氟磷酸盐等鏻盐;N-己基吡啶鎓四氟硼酸盐等吡啶鎓盐等。另外,作为光阳离子聚合引发剂,还可优选使用例如:商品名“UVACURE1590”(Daicel-Cytec(株)制);商品名“CD-1010”、“CD-1011”、“CD-1012”(以上由Sartomer Americas制);商品名“Irgacure 264”(BASF公司制);商品名“CIT-1682”(日本曹达(株)制)等市售品。
作为成为固化催化剂(G)的热阳离子聚合引发剂,可列举例如:芳基重氮盐、芳基碘鎓盐、芳基锍盐、芳烃-离子络合物等,可优选使用商品名“PP-33”、“CP-66”、“CP-77”(以上(株)ADEKA制);商品名“FC-509”(3M公司制);商品名“UVE1014”(G.E.公司制);商品名“San Aid SI-60L”、“San Aid SI-80L”、“San Aid SI-100L”、“San Aid SI-110L”、“SanAid SI-150L”(以上由三新化学工业(株)制);商品名“CG-24-61”(BASF公司制)等市售品。进一步,作为热阳离子聚合引发剂,还可列举:铝、钛等金属与乙酰乙酸或二酮类的螯合化合物和三苯基硅烷醇等硅烷醇形成的化合物、或铝、钛等金属与乙酰乙酸或二酮类的螯合化合物和双酚S等酚类形成的化合物等。
作为成为固化催化剂(G)的路易斯酸-胺络合物,可使用公知或惯用的路易斯酸-胺络合物类固化催化剂,没有特殊限定,可列举例如:BF3-正己胺、BF3-单乙胺、BF3-苄胺、BF3-二乙胺、BF3-哌啶、BF3-三乙胺、BF3-苯胺、BF4-正己胺、BF4-单乙胺、BF4-苄胺、BF4-二乙胺、BF4-哌啶、BF4-三乙胺、BF4-苯胺、PF5-乙胺、PF5-异丙胺、PF5-丁胺、PF5-月桂胺、PF5-苄胺、AsF5-月桂胺等。
作为成为固化催化剂(G)的布朗斯台德酸盐类,可使用公知或惯用的布朗斯台德酸盐类,没有特殊限定,可列举例如:脂肪族锍盐、芳香族锍盐、碘鎓盐、鏻盐等。
作为成为固化催化剂(G)的咪唑类,可使用公知或惯用的咪唑类,没有特殊限定,可列举例如:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2-甲基咪唑鎓异氰脲酸盐、2-苯基咪唑鎓异氰脲酸盐、2,4-二氨基-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-乙基-4-甲基咪唑基-(1)]-乙基-三嗪等。
在本发明的固化性树脂组合物中,固化催化剂(G)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。需要说明的是,如上所述,作为固化催化剂(G),也可以使用市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有固化催化剂(G)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的固化催化剂(G)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为0.0001~5重量%、更优选为0.001~1重量%。通过在上述范围内使用固化催化剂(G),能够获得耐热性、耐光性优异的固化物。
本发明的固化性树脂组合物含有固化催化剂(G)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的固化催化剂(G)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为0.0001~15重量份、更优选为0.01~12重量份、进一步优选为0.05~10重量份、特别优选为0.05~8重量份。通过使固化催化剂(G)在上述范围内,可得到耐热性、耐光性优异的固化物。
本发明的固化性树脂组合物也可以进一步包含脂环式环氧化合物(A)以外的环氧化合物(也称为“其它环氧化合物”)。作为上述其它环氧化合物,可使用分子内具有1个以上环氧基(环氧乙烷环)的公知或惯用的化合物,没有特殊限定,可列举例如:芳香族环氧化合物(芳香族环氧树脂)、脂肪族环氧化合物(脂肪族环氧树脂)、杂环式环氧化合物(杂环式环氧树脂)、分子内具有1个以上环氧基的硅氧烷衍生物等。上述其它环氧化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为上述杂环式环氧化合物,可列举例如:分子内具有1个以上环氧基的异氰脲酸衍生物等。本发明的固化性树脂组合物包含上述异氰脲酸衍生物的情况下,存在固化物的相对于电极的密合性、耐热性、耐吸湿回流性提高的倾向。
[荧光增白剂(H)]
如上所述,本发明的固化性树脂组合物也可以含有荧光增白剂(H)。荧光增白剂(H)是能够吸收紫外线并发出可见光的化合物。作为荧光增白剂(H),可使用公知或惯用的荧光增白剂,可列举例如:吡唑啉衍生物、芪衍生物、三嗪衍生物、噻唑衍生物、苯并唑衍生物、呫吨酮衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、噻吩衍生物、香豆素衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物等。通过含有荧光增白剂(H),在光反射性进一步提高的同时,耐热性及耐光性进一步提高。
作为荧光增白剂(H),更具体而言,可列举:4,4’-双(二苯基三嗪基)芪、芪基-萘并三唑、2,2’-(噻吩二基)-双(叔丁基-苯并唑)、2-(二苯乙烯基-4”)-(萘并-1’,2’,4,5)-1,2,3-三唑-2”-磺酸苯酯、7-(4’-氯-6”-二乙基氨基-1’,3’,5’-三嗪-4’-基)-氨基-3-苯基-香豆素、2,5-双(6,6’-双(叔丁基)-苯并唑-2-基)噻吩、2,5-噻吩二基(5-叔丁基-1,3-苯并唑)、4,4’-双(苯并唑-2-基)芪、二苯并唑基乙烯、N-甲基-5-甲氧基萘二甲酰亚胺等。
在本发明的固化性树脂组合物中,荧光增白剂(H)可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,荧光增白剂(H)还可以使用例如商品名“Hakkol PY-1800”(昭和化学工业(株)制)等市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有荧光增白剂(H)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的荧光增白剂(H)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物(100重量%),优选为0.0001~5重量%、更优选为0.001~3重量%、进一步优选为0.01~1重量%。通过使荧光增白剂(H)的含量为0.0001重量%以上,存在所形成的固化物的耐热性及耐光性(特别是优异的耐热性)进一步提高的倾向。另一方面,通过使荧光增白剂(H)的含量为5重量%以下,由于固化性树脂组合物具有良好的流动性,因此存在成型(特别是传递成型)时的未填充等问题得到抑制的倾向。
本发明的固化性树脂组合物含有荧光增白剂(H)的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的荧光增白剂(H)的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为0.001~10重量份、更优选为0.01~5重量份、进一步优选为0.1~3重量份。通过使荧光增白剂(H)在上述范围内,可得到耐热性、耐光性更为优异的固化物,固化性树脂组合物具有良好的流动性,因此存在成型(特别是传递成型)时的未填充等问题得到抑制的倾向。
[脱模剂]
本发明的固化性树脂组合物中也可以进一步包含脱模剂。通过包含脱模剂,容易实现基于传递成型等使用了模具的成型法的连续成型,能够以高生产性制造固化物(反射体)。作为脱模剂,可使用公知或惯用的脱模剂,没有特殊限定,可列举例如:氟类脱模剂(含氟原子的化合物;例如,氟油、聚四氟乙烯等)、有机硅类的脱模剂(有机硅化合物;例如,硅油、硅蜡、有机硅树脂、具有聚氧化烯单元的有机聚硅氧烷等)、蜡类脱模剂(蜡类;例如,巴西棕榈蜡等植物蜡、羊毛蜡等动物蜡、石蜡等石蜡类、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等)、高级脂肪酸或其盐(例如,金属盐等)、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、矿物油等。
需要说明的是,本发明的固化性树脂组合物中,脱模剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,脱模剂既可以利用公知或惯用的方法制造,也可以使用市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有脱模剂的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的脱模剂的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为1~12重量份、更优选为2~10重量份。通过使脱模剂的含量为1重量份以上,存在固化物(反射体)的脱模性进一步提高、反射体的生产性进一步提高的倾向。另一方面,通过使脱模剂的含量为12重量份以下,存在能够确保光半导体元件搭载用基板上的反射体相对于引线框的良好的密合性的倾向。
[抗氧化剂]
本发明的固化性树脂组合物也可以包含抗氧化剂。通过包含抗氧化剂,可以制造耐热性(特别是耐黄变性)优异的固化物(反射体)。作为抗氧化剂,可以使用公知或惯用的抗氧化剂,没有特殊限定,可列举例如:酚类抗氧化剂(酚类化合物)、受阻胺类抗氧化剂(受阻胺类化合物)、磷类抗氧化剂(磷类化合物)、硫类抗氧化剂(硫类化合物)等。
作为酚类抗氧化剂,可列举例如:2,6-二叔丁基对甲苯酚、丁基化羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对乙基苯酚、硬脂基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等单酚类;2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3,9-双[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷等双酚类;1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、四-[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、双[3,3’-双(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、生育酚等高分子型酚类等。
作为受阻胺类抗氧化剂,可列举例如:双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等。
作为磷类抗氧化剂,可列举例如:亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸苯基二异癸基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、二异癸基季戊四醇亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、环状新戊烷四基双(十八烷基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基双(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基双(2,4-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、双[2-叔丁基-6-甲基-4-{2-(十八烷氧基羰基)乙基}苯基]氢亚磷酸酯等亚磷酸酯类;9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等氧杂磷杂菲氧化物类等。
作为硫类抗氧化剂,可列举例如:十二烷基硫醇、二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯等。
本发明的固化性树脂组合物中,抗氧化剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。另外,抗氧化剂既可以通过公知或惯用的方法来制造,也可以使用例如商品名“Irganox1010”(BASF公司制、酚类抗氧化剂)、商品名“AO-60”、“AO-80”((株)ADEKA制、酚类抗氧化剂)、商品名“Irgafos168”(BASF公司制、磷类抗氧化剂)、商品名“ADK STAB HP-10”、“ADK STAB PEP-36”((株)ADEKA制、磷类抗氧化剂)、商品名“HCA”(三光(株)制、磷类抗氧化剂)等市售品。
本发明的固化性树脂组合物含有抗氧化剂的情况下,本发明的固化性树脂组合物中的抗氧化剂的含量(配合量)没有特殊限定,但相对于固化性树脂组合物中包含的具有环氧基的化合物的总量100重量份,优选为0.1~5重量份、更优选为0.5~3重量份。通过使抗氧化剂的含量为0.1重量份以上,可有效地防止固化物(反射体)的氧化,存在耐热性、耐黄变性进一步提高的倾向。另一方面,通过使抗氧化剂的含量为5重量份以下,存在容易得到着色得到抑制、色相更为良好的反射体的的倾向。
[添加剂]
本发明的固化性树脂组合物中,除了上述成分以外,也可以在不破坏本发明的效果的范围内含有各种添加剂。作为上述添加剂,在含有例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、甘油等具有羟基的化合物(特别是,脂肪族多元醇)时,能够使反应缓慢地进行。除此之外,也可以在不破坏粘度、或透明性、光反射性的范围内使用消泡剂、流平剂、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或3-巯基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、表面活性剂、阻燃剂、着色剂、离子吸附体、紫外线吸收剂、光稳定剂、白色颜料(C)以外的颜料等惯用的添加剂。这些添加剂的含量没有特殊限定,可以适当选择。
在本发明的固化性树脂组合物含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)、固化剂(E)及固化促进剂(F)的情况下,对于脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)及固化促进剂(F)的混合物在25℃的粘度没有特殊限定,但优选为5000mPa·s以下。需要说明的是,本发明的固化性树脂组合物也可以包含乙二醇等上述脂肪族多元醇,在该情况下,上述混合物是脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)、固化促进剂(F)及脂肪族多元醇的混合物。需要说明的是,在本说明书中,有时将上述混合物、即脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)、及固化促进剂(F)的混合物(其中,在本发明的固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,该混合物包含脂肪族多元醇)称为“混合物(X)”。
另一方面,在本发明的固化性树脂组合物含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)及固化催化剂(G)的情况下,对脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物在25℃的粘度没有特殊限定,但优选为5000mPa·s以下。需要说明的是,在本说明书中,有时将上述混合物、即脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物称为“混合物(Y)”。
本发明的固化性树脂组合物包含荧光增白剂(H)的情况下,在混合物(X)中添加荧光增白剂(H)而成的混合物、以及在混合物(Y)中添加荧光增白剂(H)而成的混合物在25℃的粘度也优选为5000mPa·s以下。即,下述混合物(V)或下述混合物(W)在25℃的粘度优选为5000mPa·s以下。需要说明的是,在本说明书中,也将上述四种混合物(混合物(V)、混合物(W)、混合物(X)、及混合物(Y))在25℃的粘度统称为“树脂粘度”。
混合物(V):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)、固化促进剂(F)及荧光增白剂(H)的混合物(其中,在上述光反射用固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,混合物(V)包含脂肪族多元醇)
混合物(W):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化催化剂(G)及荧光增白剂(H)的混合物
上述树脂粘度是在常压下于25℃测定的粘度。上述树脂粘度优选为5000mPa·s以下、更优选为4000mPa·s以下、进一步优选为3500mPa·s以下、特别优选为3000mPa·s以下。上述树脂粘度为5000mPa·s以下时,与树脂粘度超过5000mPa·s的情况相比,存在在通过压缩成型而将固化性树脂组合物成型所形成的固化物的耐热性、耐光性及耐开裂性(特别是优异的耐热性)更为优异的倾向。另外,通过使上述树脂粘度较低,可实现白色颜料(C)、无机填充剂(D)等其它成分的含量的增加,因而存在固化物的光反射性、耐热性及耐光性更进一步提高的倾向。上述树脂粘度的下限例如为100mPa·s以上。需要说明的是,上述树脂粘度例如可使用数字粘度计(型号“DVU-EII型”、(株)Tokimec制),在转子:标准1°34′×R24、温度:25℃、转速:0.5~10rpm的条件下进行测定。
上述树脂粘度例如可通过使用25℃下为液体的成分作为所使用的成分(例如,脂环式环氧化合物(A)、固化剂(E)、固化促进剂(F)、固化催化剂(G)、荧光增白剂(H)等)而容易地获得。需要说明的是,作为上述成分,也可以使用25℃下为固体的成分,但其含量优选被调整至使得上述树脂粘度达到5000mPa·s以下。另外,还可以通过在不破坏本发明的效果的范围内对橡胶粒子(B)的含量进行调整而容易地获得。
其中,本发明的固化性树脂组合物(光反射用固化性树脂组合物)特别优选为下述(a)~(c)的固化性树脂组合物。下述(a)~(c)的固化性树脂组合物存在可通过压缩成型而形成具有高光反射性、且耐热性及耐光性优异、不易发生光反射性的经时降低的固化物这样的效果进一步提高的倾向。
(a)光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),并且含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),白色颜料(C)及无机填充剂(D)的最大粒径为200μm以下(优选为185μm以下、更优选为175μm以下、进一步优选为150μm以下),且该组合物在25℃为液态。
(b)光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)及无机填充剂(D),并且含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),下述混合物(X)或下述混合物(Y)在25℃的粘度为5000mPa·s以下(优选为4000mPa·s以下、更优选为3500mPa·s以下、进一步优选为3000mPa·s以下),且该组合物在25℃为液态。
混合物(X):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)、及固化促进剂(F)的混合物(其中,在上述光反射用固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,混合物(X)包含脂肪族多元醇)
混合物(Y):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物
(c)光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、无机填充剂(D)及荧光增白剂(H),并且含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),且该组合物在25℃为液态。
需要说明的是,本发明的固化性树脂组合物也可以是通过进行加热而使该固化性树脂组合物中的脂环式环氧化合物(A)及固化剂(E)的一部分发生反应而得到的、经过了B阶化的固化性树脂组合物(B阶状态的固化性树脂组合物)。
如上所述,本发明的固化性树脂组合物由于固化后的光反射性、耐热性及耐光性优异,因此可特别优选用作传递成型用树脂组合物、或压缩成型用树脂组合物。其中,由于本发明的固化性树脂组合物通过压缩成型而形成的固化物(反射体)的光反射性、耐热性及耐光性特别优异,因此特别优选为压缩成型用的树脂组合物。
虽没有特殊限定,但本发明的固化性树脂组合物可以通过将上述各成分在根据需要而进行加热的状态下进行搅拌、混合而制备。需要说明的是,就本发明的固化性树脂组合物而言,可以以直接使用由各成分预先混合而成的混合物的单组分体系的组合物的形式使用,也可以以例如将各自预先保存的2种以上成分在使用之前以给定比例混合使用的多组分体系(例如,双组分体系)的组合物的形式使用。上述搅拌、混合的方法没有特殊限制,可使用例如溶解器、均化器等各种混合机、捏合机、辊、珠磨机、自转公转式搅拌装置等公知或惯用的搅拌/混合机构。另外,也可以在搅拌、混合之后,在真空下进行脱泡。
虽没有特殊限定,但橡胶粒子(B)优选以预先分散于脂环式环氧化合物(A)中的组合物(也将该组合物称为“分散有橡胶粒子的环氧化合物”)的状态进行配合。即,本发明的固化性树脂组合物优选通过将上述分散有橡胶粒子的环氧化合物、白色颜料(C)、无机填充剂(D)、固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G)、及根据需要的其它成分进行混合来制备。通过这样的制备方法,特别是,可以使固化性树脂组合物中的橡胶粒子(B)的分散性提高。但需要说明的是,橡胶粒子(B)的配合方法并不限定于上述方法,也可以是以其单独的形式进行配合的方法。
(分散有橡胶粒子的环氧化合物)
上述分散有橡胶粒子的环氧化合物可通过使橡胶粒子(B)分散于脂环式环氧化合物(A)中而得到。需要说明的是,上述分散有橡胶粒子的环氧化合物中的脂环式环氧化合物(A)既可以是构成固化性树脂组合物的脂环式环氧化合物(A)的全部量,也可以是部分量。同样地,上述分散有橡胶粒子的环氧化合物中的橡胶粒子(B)既可以是构成固化性树脂组合物的橡胶粒子(B)的全部量,也可以是部分量。
上述分散有橡胶粒子的环氧化合物的粘度例如可通过组合使用反应性稀释剂而进行调整(即,分散有橡胶粒子的环氧化合物也可以进一步包含反应性稀释剂)。作为上述反应性稀释剂,可优选使用例如常温(25℃)下的粘度为200mPa·s以下的脂肪族聚缩水甘油醚。作为粘度(25℃)为200mPa·s以下的脂肪族聚缩水甘油醚,可列举例如:环己烷二甲醇二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。
对上述反应性稀释剂的使用量可进行适当调整,没有特殊限定,但相对于上述分散有橡胶粒子的环氧化合物总量100重量份,优选为30重量份以下、更优选为25重量份以下(例如,5~25重量份)。使用量为30重量份以下时,存在容易获得强韧性(耐开裂性提高)等期望的性能的倾向。
上述分散有橡胶粒子的环氧化合物的制造方法没有特殊限定,可使用公知惯用的方法。可列举例如:在将橡胶粒子(B)进行脱水干燥而制成粉体之后混合到脂环式环氧化合物(A)中并而使其分散的方法,将橡胶粒子(B)的乳液与脂环式环氧化合物(A)直接混合、然后进行脱水的方法等。
本发明的固化性树脂组合物在25℃的粘度没有特殊限定,但优选为100~1000000mPa·s、更优选为200~800000mPa·s、进一步优选为300~800000mPa·s。另外,上限可以为100000mPa·s,也可以为80000mPa·s。通过使25℃下的粘度为100mPa·s以上,存在浇铸时的操作性提高、固化物的耐热性及耐光性进一步提高的倾向。另一方面,通过使25℃下的粘度为1000000mPa·s以下,存在浇铸时的操作性提高、固化物更加不易发生由浇铸不良引起的不良情况的倾向。
特别是,在本发明的固化性树脂组合物为上述(b)固化性树脂组合物的情况下,固化性树脂组合物在25℃的粘度优选为100~10000mPa·s、更优选为200~9000mPa·s、进一步优选为300~8000mPa·s。通过使25℃下的粘度为100mPa·s以上,存在浇铸时的操作性进一步提高、固化物的耐热性及耐光性更进一步提高的倾向。另一方面,通过使25℃下的粘度为10000mPa·s以下,存在浇铸时的操作性进一步提高、固化物更加不易发生由浇铸不良引起的不良情况的倾向。
<固化物>
通过经加热而使本发明的固化性树脂组合物固化,可以得到光反射性优异,耐热性、耐光性及耐开裂性优异的固化物。需要说明的是,有时将使本发明的固化性树脂组合物固化而成的固化物、即本发明的固化性树脂组合物的固化物称为“本发明的固化物”。固化时的加热温度(固化温度)没有特殊限定,但优选为50~200℃、更优选为80~180℃。另外,固化时加热的时间(固化时间)没有特殊限定,但优选为60~1800秒、更优选为90~900秒。固化温度和固化时间低于上述范围的下限值的情况下,可能导致固化不充分,相反地,在高于上述范围的上限值的情况下,可能由热分解而引发黄变,故不优选。固化条件依赖于各种条件,但例如在提高了固化温度的情况下可以通过缩短固化时间、在降低了固化温度的情况下可以通过增加固化时间等而进行适当调整。另外,固化处理既可以通过一个阶段(例如,仅进行压缩成型)而进行,也可以通过例如多个阶段(例如,在压缩成型后作为后固化(二次固化)而利用烘箱等进一步进行加热等)来进行。进行后固化的情况下,此时的加热温度优选为50~200℃、更优选为60~180℃、进一步优选为与固化温度同等程度的温度。另外,进行后固化的时间优选为0.5~10小时、更优选为1~8小时。
本发明的固化物具有高的光反射性,耐热性及耐光性优异。由此,上述固化物不易发生劣化,不易发生反射率的经时降低。因此,本发明的固化性树脂组合物可优选用作LED封装用途(LED封装件的构成材料,例如光半导体装置中的反射体材料、壳体材料等)、电子部件的粘接用途、液晶显示器用途(例如,反射板等)、白色基板用油墨、密封剂等。其中,可特别优选用作LED封装用的固化性树脂组合物(特别是,光半导体装置中的反射体用的固化性树脂组合物(即,反射体形成用的固化性树脂组合物))。
本发明的固化物的反射率(初期反射率)没有特殊限定,例如,波长450nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为91%以上、进一步优选为92%以上。特别是,450~800nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为91%以上、进一步优选为92%以上。
特别是,就本发明的固化物为上述(a)的固化性树脂组合物的固化物的情况下的固化物的反射率(初期反射率)而言,波长450nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为92%以上、进一步优选为93%以上。特别是,450~800nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为92%以上、进一步优选为93%以上。
特别是,就本发明的固化物为上述(b)的固化性树脂组合物的固化物的情况下的固化物的反射率(初期反射率)而言,波长450nm的光的反射率优选为92%以上、更优选为93%以上、进一步优选为94%以上。特别是,450~800nm的光的反射率优选为92%以上、更优选为93%以上、进一步优选为94%以上。
特别是,就本发明的固化物为上述(c)的固化性树脂组合物的固化物的情况下的固化物的反射率(初期反射率)而言,波长450nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为93%以上、进一步优选为95%以上。特别是,450~800nm的光的反射率优选为90%以上、更优选为93%以上、进一步优选为95%以上。
本发明的固化物在120℃下加热250小时后对波长450nm的光的反射率(也称为“加热老化后的反射率”)相对于初期反射率的保持率([加热老化后的反射率]/[初期反射率]×100)没有特殊限定,但优选为70%以上、更优选为75%以上、进一步优选为80%以上。特别是,450~800nm的光的情况下的保持率优选为70%以上、更优选为75%以上、进一步优选为80%以上。根据本发明的固化性树脂组合物,如上所述,能够使通过压缩成型而形成的固化物的上述保持率为80%以上。
特别是,本发明的固化物为上述(a)~(c)的固化性树脂组合物的固化物的情况下的固化物的加热老化后的反射率相对于初期反射率的保持率([加热老化后的反射率]/[初期反射率]×100)没有特殊限定,但优选为75%以上、更优选为80%以上、进一步优选为85%以上。特别是,450~800nm的光的情况下的保持率优选为75%以上、更优选为80%以上、进一步优选为85%以上。根据上述(a)~(c)的固化性树脂组合物,如上所述,能够使通过压缩成型而形成的固化物的上述保持率为85%以上。
本发明的固化物在经强度10mW/cm2的紫外线照射250小时后对波长450nm的光的反射率(也称为“紫外线老化后的反射率”)相对于初期反射率的保持率([紫外线老化后的反射率]/[初期反射率]×100)没有特殊限定,但优选为80%以上、更优选为85%以上、进一步优选为90%以上。特别是,450~800nm的光的情况下的保持率优选为80%以上、更优选为85%以上、进一步优选为90%以上。
需要说明的是,上述反射率例如可以将本发明的固化物(厚度:3mm)作为试验片、使用分光光度计(商品名“分光光度计UV-2450”、(株)岛津制作所制)进行测定。
本发明的固化性树脂组合物为光半导体装置中的反射体用的固化性树脂组合物的情况下,本发明的固化性树脂组合物是用于形成光半导体装置中的光半导体元件的基板(光半导体元件搭载用基板)所具有的反射体(光反射构件)的用途的成型材料(用于利用模具等进行成型的材料)。因此,通过将本发明的固化性树脂组合物进行成型(且使其固化),可以制造出具备具有高光反射性、耐热性及耐光性优异、且耐开裂性优异的反射体的高品质的(例如高耐久性的)光半导体元件搭载用基板。需要说明的是,所述反射体是用于在光半导体装置中使由光半导体元件发出的光发生反射而提高光的指向性及亮度、从而使光的导出效率提高的构件。有时将至少具有利用本发明的固化物形成的反射体的用于光半导体元件搭载用途的基板称为“本发明的光半导体元件搭载用基板”。
<光半导体元件搭载用基板>
本发明的光半导体元件搭载用基板是至少具有利用本发明的固化性树脂组合物的固化物(通过使本发明的固化性树脂组合物固化而得到的固化物)形成的反射体(白色反射体)的基板。图1是示出了本发明的光半导体元件搭载用基板的一例的简图,(a)表示立体图、(b)表示剖面图。图1中的100表示白色反射体、101表示金属配线(引线框)、102表示光半导体元件的搭载区域、103表示封装基板。需要说明的是,封装基板103上安装有金属配线101、并进一步安装有白色反射体100,在其中央(光半导体元件的搭载区域102)设置有光半导体元件107并经过了芯片焊接,光半导体元件107和封装基板103上的金属配线101之间通过引线键合而连接。作为封装基板103的材质,可使用树脂、陶瓷等,也可以是与白色反射体相同的材质。本发明的光半导体元件搭载用基板的上侧的白色反射体100以呈环状地包围光半导体元件的搭载区域102的周围、且其环的直径朝着上方扩大的方式具有倾斜的凹状形状。就本发明的光半导体元件搭载用基板而言,上述凹状形状的内侧表面至少由本发明的固化性树脂组合物的固化物形成即可。另外,如图1所示,被金属配线101围起来的部分(102的下部)既包括封装基板103的情况,也包括白色反射体100的情况(即,图1中的“100/103”表示既可以是白色反射体100,也可以是封装基板103)。但需要说明的是,本发明的光半导体元件搭载用基板并不限定于图1所示的实施方式。
作为形成本发明的光半导体元件搭载用基板中的白色反射体的方法,可采用公知或惯用的成型方法(例如,压缩成型等),没有特殊限定,可列举例如使本发明的固化性树脂组合物经历传递成型、压缩成型、注射成型、LIM成型(注射成型)、利用分配器的围坝成型等各种成型方法的方法等。作为形成反射体时的固化的条件,例如可以从上述的形成固化物时的条件等中适当选择。在本发明中,其中从能够防止由急剧的固化反应引起的发泡、缓和由固化引起的应力变形从而使韧性(耐开裂性)提高的观点出发,优选分多个阶段实施加热处理、阶段性地使其固化。
通过将本发明的光半导体元件搭载用基板用作光半导体装置中的基板并相对于该基板而搭载光半导体元件,可得到本发明的光半导体装置。
<光半导体装置>
本发明的光半导体装置是至少具备作为光源的光半导体元件、和由本发明的固化性树脂组合物的固化物形成的反射体(反射材)的光半导体装置。更具体而言,本发明的光半导体装置是至少具有本发明的光半导体元件搭载用基板和搭载于该基板的光半导体元件的光半导体装置。本发明的光半导体装置由于具有由本发明的固化性树脂组合物的固化物形成的反射体作为反射体,因此不易发生光的亮度的经时降低,可靠性高。图2是示出了本发明的光半导体装置的一例的简图(剖面图)。图2中的100表示白色反射体、101表示金属配线(引线框)、103表示封装基板、104表示接合线、105表示密封材料、106表示芯片焊接材料、107表示光半导体元件(LED元件)。在图2所示的光半导体装置中,由光半导体元件107发出的光会在白色反射体100的表面(反射面)发生反射,因此可高效地导出由光半导体元件107发出的光。需要说明的是,如图2所示,本发明的光半导体装置中的光半导体元件通常利用透明的密封材料(图2中的105)而进行了密封。
图3、4是示出了本发明的光半导体装置的另一例的图。图3、4中的108表示散热件(壳散热件),通过具有这样的散热件108,光半导体装置的放热效率提高。图3是散热件的散热路径位于光半导体元件的正下方的例子,图4是散热件的散热路径位于光半导体装置的横向上的例子[(a)表示俯视图、(b)表示(a)中的A-A’剖面图]。图4中的在光半导体装置的侧面突出的散热件108有时也被称为散热片。另外,图4中的109表示阴极标记。需要说明的是,本发明的光半导体装置并不限定于图2~4所示的实施方式。
实施例
以下,结合实施例对本发明进行更为详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,表1~表8中的固化性树脂组合物的各成分的配合量的单位为重量份。另外,表1~表8中的“-”表示未进行该成分的配合。
制造例1
(橡胶粒子的制造)
向带回流冷凝器的1L聚合容器中投料离子交换水500g、及二辛基磺基琥珀酸钠0.68g,在氮气流下进行搅拌的同时,升温至80℃。向其中一次性地添加对于形成橡胶粒子的核部分而言必要的量的约5重量%的量的由丙烯酸丁酯9.5g、苯乙烯2.57g及二乙烯基苯0.39g构成的单体混合物,搅拌20分钟而使其乳化之后,添加过二硫酸钾9.5mg,搅拌1小时而进行了最初的种子聚合。接着,添加过二硫酸钾180.5mg,进行了5分钟搅拌。花费2小时向其中连续地添加使二辛基磺基琥珀酸钠0.95g溶解于对于形成核部分而言必要的量的其余量(约95重量%的量)的丙烯酸丁酯180.5g、苯乙烯48.89g及二乙烯基苯7.33g中而成的单体混合物,进行第二次的种子聚合,然后进行1小时熟化而得到了核部分。
接着,添加过二硫酸钾60mg并搅拌5分钟,花费30分钟向其中连续地添加使二辛基磺基琥珀酸钠0.3g溶解于甲基丙烯酸甲酯60g、丙烯酸1.5g及甲基丙烯酸烯丙酯0.3g中而成的单体混合物,进行了种子聚合。其后,进行1小时熟化,形成了包覆核部分的壳层。
接着,冷却至室温(25℃),通过利用网眼为120μm的塑料制网进行过滤而得到了包含具有核壳结构的橡胶粒子的胶乳。将所得胶乳于零下30℃进行冷冻,利用抽吸过滤器进行脱水洗涤之后,于60℃鼓风干燥一天一夜,得到了橡胶粒子。所得橡胶粒子的平均粒径为108nm、最大粒径为289nm。
需要说明的是,橡胶粒子的平均粒径、最大粒径是如下地确定的:使用以动态光散射法为测定原理的“NanotracTM”形式的Nanotrac粒度分布测定装置(商品名“UPA-EX150”、日机装(株)制)测定试样,在所得粒度分布曲线中,将累积曲线达到50%的时刻的粒径、即累积平均粒径作为平均粒径,将粒度分布测定结果的频度(%)超过0.00%的时刻的最大粒径作为最大粒径。需要说明的是,作为上述试样,使用了使在下述制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物1重量份分散于四氢呋喃20重量份而成的试样。
制造例2
(分散有橡胶粒子的环氧化合物的制造)
将在制造例1中得到的橡胶粒子5重量份在氮气流中、加温至60℃的状态下使用溶解器而分散于商品名“CELLOXIDE 2021P”(3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己烷甲酸酯、(株)Daicel制)100重量份中(1000rpm、60分钟),进行真空脱泡,得到了分散有橡胶粒子的环氧化合物(25℃下的粘度:1036mPa·s)。
需要说明的是,制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物(使5重量份的橡胶粒子分散于100重量份的CELLOXIDE 2021P中而成)的25℃下的粘度是使用数字粘度计(商品名“DVU-EII型”、(株)Tokimec制)而测定的。
制造例3
按照表1~表8所示的配合组成(单位:重量份)将商品名“RIKACID MH-700”(新日本理化(株)制)、商品名“U-CAT 18X”(San-Apro(株)制)及乙二醇(和光纯药工业(株)制)利用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机(あわとり練太郎)AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一,进行脱泡而得到了固化剂组合物。
实施例A1
首先,按照表1所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)及二氧化硅(商品名“FB-105”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表1所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和在制造例3中得到的固化剂组合物使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例A2~A4、比较例A1~A3、A6~A9、A12~A14
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表1或表2所示的组成以外,与实施例A1同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表1或表2所示的脂环式环氧化合物。
实施例A5
按照表1所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)及二氧化硅(商品名“FB-105”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表1所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和固化催化剂(商品名“San Aid SI-100L”、三新化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例A6、比较例A4、A5、A10、A11
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表1或表2所示的组成以外,与实施例A5同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表1或表2所示的脂环式环氧化合物。
需要说明的是,在实施例A1~A6、比较例A1~A3、A6~A9、A12及A13中得到的固化性树脂组合物,在25℃为液态。另一方面,在比较例A4、A5、A10、A11及A14中得到的固化性树脂组合物,在25℃为固体。
<评价>
针对在实施例A1~A6及比较例A1~A14中得到的固化物,实施了下述评价。结果如表1及表2所示。
[初期反射率]
对在实施例及比较例中得到的固化物进行切削加工,制作了长30mm×宽30mm×厚3mm的试验片。接着,使用分光光度计(商品名“分光光度计UV-2450”、(株)岛津制作所制)测定了各试验片对波长450nm的光的反射率(称为“初期反射率”)。
需要说明的是,如果初期反射率为92%以上,则可以说作为光反射用材料是特别优异的。
[加热老化前后的反射率保持率]
使用进行了初期反射率的评价的试验片(固化物;长30mm×宽30mm×3mm厚),将该试验片放入120℃的干燥机并进行放置250小时的试验(耐热试验)后,与初期反射率同样地测定了波长450nm的光的反射率。进而,利用下式计算出了反射率保持率(加热老化前后)。
[反射率保持率(加热老化前后)]=([加热老化后的反射率]/[初期反射率])×100
该反射率保持率越高,则表明固化物的耐热性越优异。需要说明的是,于120℃加热250小时后的反射率保持率为80%以上时,可以说作为光反射用材料的耐热性是特别优异的。
[紫外线老化前后的反射率保持率]
使用进行了初期反射率的评价的试验片(固化物;长30mm×宽30mm×3mm厚),对该试验片进行照射强度10mW/cm2的紫外线250小时的试验(耐光试验)后,与初期反射率同样地测定了波长450nm的光的反射率。进而,利用下式计算出了反射率保持率(紫外线老化前后)。
[反射率保持率(紫外线老化前后)]=([紫外线老化后的反射率]/[初期反射率])×100
该反射率保持率越高,则表明固化物的耐光性越优异。需要说明的是,以强度10mW/cm2照射250小时后的反射率保持率为90%以上时,可以说作为光反射用材料的耐光性是特别优异的。
[切削加工时的开裂有无评价(强韧性评价)]
对在实施例及比较例中得到的固化物进行切削加工,制作了宽5mm×长5mm×厚3mm的试验片。上述固化物的切削加工使用了微型切割机(商品名“BS-300CL”、MeiwaForsis(株)制),对于切削加工时固化物上是否产生了开裂,使用数码显微镜(商品名“VHX-900”、(株)Keyence制)进行了观察、确认。在表中,作为评价结果,示出了针对1个样品制作10个试验片时其中确认到了开裂发生的试验片的个数[个/10个]。
[回流时的开裂有无评价(强韧性评价)]
针对通过上述切削加工而得到的试验片(宽5mm×长5mm×厚3mm),使用回流炉(商品名“UNI-5016F”、Nippon Antom(株)制),实施了以260℃为最高温度的5秒钟、总回流时间为90秒钟的回流处理。其后,对于通过该回流处理是否在试验片上产生了开裂,利用数码显微镜(商品名“VHX-900”、(株)Keyence制)进行了观察、确认。在表中,作为评价结果,示出了针对1个样品进行10个试验片的回流处理时其中确认到了开裂发生的试验片的个数[个/10个]。
[综合判定]
各试验的结果,将满足下述(1)~(5)中全部项的情况判定为○(良好)。另一方面,将不满足下述(1)~(5)中的任意项的情况判定为×(不良)。
(1)初期反射率:光反射率为92%以上
(2)加热老化前后的反射率保持率:反射率保持率为80%以上
(3)紫外线老化前后的反射率保持率:反射率保持率为90%以上
(4)切削加工时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
(5)回流时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
实施例B1
首先,按照表3所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及二氧化硅(商品名“FB-970FD”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表3所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和在制造例3中得到的固化剂组合物使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例B2~B7、比较例B1~B3、B6~B10、参考例B1
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表3或表4所示的组成以外,与实施例B1同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表3或表4所示的脂环式环氧化合物。
实施例B8
按照表3所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及二氧化硅(商品名“FB-970FD”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表3所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和固化催化剂(商品名“San Aid SI-100L”、三新化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例B9、比较例B4、B5、B11、B12
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表3或表4所示的组成以外,与实施例B8同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表3或表4所示的脂环式环氧化合物。
需要说明的是,在实施例B1~B9、比较例B1~B3、及B6~B10中得到的固化性树脂组合物,在25℃为液态。另一方面,在比较例B4、B5、B11、B12及参考例B1中得到的固化性树脂组合物,在25℃为固体。
<评价>
针对在实施例B1~B9、比较例B1~B12及参考例B1中得到的固化物实施了上述评价。需要说明的是,关于[综合评价],以下述基准进行了评价。结果如表3及表4所示。
[综合判定]
各试验的结果,将满足下述(1)~(5)中全部项的情况判定为○(良好)。另一方面,将不满足下述(1)~(5)中的任意项的情况判定为×(不良)。
(1)初期反射率:光反射率为93%以上
(2)加热老化前后的反射率保持率:反射率保持率为85%以上
(3)紫外线老化前后的反射率保持率:反射率保持率为90%以上
(4)切削加工时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
(5)回流时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
实施例C1
首先,按照表5所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及二氧化硅(商品名“FB-105”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表5所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和在制造例3中得到的固化剂组合物使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例C2~C5、比较例C1~C4、C8~C11
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表5或表6所示的组成以外,与实施例C1同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表5或表6所示的脂环式环氧化合物。
实施例C6
按照表5所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物、氧化钛(商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及二氧化硅(商品名“FB-105”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表5所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和固化催化剂(商品名“San Aid SI-100L”、三新化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例C7、比较例C5~C7、C12、C13
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表5或表6所示的组成以外,与实施例C6同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表5或表6所示的脂环式环氧化合物。
需要说明的是,在实施例C1~C7、比较例C1~C3、及C8~C11中得到的固化性树脂组合物,在25℃为液态。另一方面,在比较例C4~C7、C12、及C13中得到的固化性树脂组合物,在25℃为固体。
[树脂粘度]
针对在实施例C1~C7及比较例C1~C13中得到的固化性树脂组合物,有别于该固化性树脂组合物地制作了除白色颜料及无机填充剂以外的混合物(即,脂环式环氧化合物、橡胶粒子、固化剂、固化促进剂及乙二醇的混合物,或脂环式环氧化合物、橡胶粒子及固化催化剂的混合物),并测定了树脂粘度。上述树脂粘度是在常压、25℃的环境中使用数字粘度计(商品名“DVU-EII型”、(株)Tokimec制)而测定的。结果如表5及表6所示。
<评价>
针对在实施例C1~C7及比较例C1~C13中得到的固化物实施了上述评价。需要说明的是,关于[综合评价],以下述基准进行了评价。结果如表5及表6所示。
[综合判定]
各试验的结果,将满足下述(1)~(5)中全部项的情况判定为○(良好)。另一方面,将不满足下述(1)~(5)中的任意项的情况判定为×(不良)。
(1)初期反射率:光反射率为94%以上
(2)加热老化前后的反射率保持率:反射率保持率为85%以上
(3)紫外线老化前后的反射率保持率:反射率保持率为90%以上
(4)切削加工时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
(5)回流时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
实施例D1
首先,按照表7所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物及荧光增白剂(商品名“Hakkol PY-1800”、昭和化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一,进行脱泡,制作了混合物。需要说明的是,为了使荧光增白剂溶解,上述混合是在60℃下搅拌1小时而实施的。
接着,按照表7所示的配合组成(单位:重量份)将上述得到的混合物、白色颜料(氧化钛;商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及无机填充剂(二氧化硅;商品名“FB-970FD”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表7所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和在制造例3中得到的固化剂组合物使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例D2~D5、比较例D1~D4、D7~D11、D14
除了将固化性树脂组合物的组成如表7或表8所示那样进行变更以外,与实施例D1同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表7或表8所示的脂环式环氧化合物。
实施例D6
首先,按照表7所示的配合组成(单位:重量份)将在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物及荧光增白剂(商品名“Hakkol PY-1800”、昭和化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一,进行脱泡,制作了混合物。需要说明的是,为了使荧光增白剂溶解,上述混合是在60℃下搅拌1小时而实施的。
接着,按照表7所示的配合组成(单位:重量份)将上述得到的混合物、白色颜料(氧化钛;商品名“DCF-T-17050”、Resino Color Industry(株)制)、及无机填充剂(二氧化硅;商品名“FB-970FD”、Denka(株)制)使用溶解器混合至均一,并利用辊磨机在给定条件下(辊间距:0.2mm、转速:25赫兹、3通道)进行熔融混炼,得到了混炼物。
接着,以达到表7所示的配合组成(单位:重量份)的方式将上述得到的混炼物和固化催化剂(商品名“San Aid SI-100L”、三新化学工业(株)制)使用自转公转式搅拌装置(商品名“练太郎脱泡搅拌机AR-250”、(株)THINKY制)混合至均一(2000rpm、5分钟),进行脱泡,得到了固化性树脂组合物(固化性环氧树脂组合物)。
利用由聚酯形成的脱模膜将上述固化性树脂组合物夹入,并置于150℃的压缩成型用的模具内,以3.0MPa的压力进行600秒钟加热及加压而使其固化,其后进行后固化(150℃下5小时),由此得到了固化物。
实施例D7、比较例D5、D6、D12、D13
除了将固化性树脂组合物的组成变更为表7或表8所示的组成以外,与实施例D6同样地制备了固化性树脂组合物及固化物。需要说明的是,在部分的实施例及比较例中,作为固化性树脂组合物的构成成分,代替在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物或连同在制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物一起地,使用了表7或表8所示的脂环式环氧化合物。
需要说明的是,在实施例D1~D7、比较例D1、D3、D4、D7~D11、及D14中得到的固化性树脂组合物,在25℃为液态。另一方面,在比较例D2、D5、D6、D12、及D13中得到的固化性树脂组合物,在25℃为固体。
<评价>
针对在实施例D1~D7及比较例D1~D14中得到的固化物实施了上述评价。需要说明的是,关于[综合评价],以下述基准进行了评价。结果如表7及表8所示。
[综合判定]
各试验的结果,将满足下述(1)~(5)中全部项的情况判定为○(良好)。另一方面,将不满足下述(1)~(5)中的任意项的情况判定为×(不良)。
(1)初期反射率:光反射率为95%以上
(2)加热老化前后的反射率保持率:反射率保持率为85%以上
(3)紫外线老化前后的反射率保持率:反射率保持率为90%以上
(4)切削加工时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
(5)回流时的开裂有无评价:发生了开裂的个数为0个
需要说明的是,关于表1~表8中所示的成分,以下进行说明。
(分散有橡胶粒子的环氧化合物)
制造例2中得到的分散有橡胶粒子的环氧化合物
(环氧化合物)
CELLOXIDE 2021P:商品名“CELLOXIDE 2021P”(3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧)环己烷甲酸酯)、环氧基的当量131、(株)Daicel制
EHPE3150:商品名“EHPE3150”(2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙烷基)环己烷加成物)、(株)Daicel制
(固化剂组合物)
MH-700:商品名“RIKACID MH-700”(4-甲基六氢邻苯二甲酸酐/六氢邻苯二甲酸酐)、新日本理化(株)制
18X:商品名“U-CAT 18X”(固化促进剂)、San-Apro(株)制
乙二醇:和光纯药工业(株)制
(固化催化剂)
San Aid SI-100L:商品名“San Aid SI-100L”、三新化学工业(株)制
(白色颜料)
DCF-T-17050:商品名“DCF-T-17050”(氧化钛、平均粒径0.3μm、最大粒径1μm以下)、Resino Color Industry(株)制
(无机填充剂)
FB-105:商品名“FB-105”(二氧化硅、平均粒径12.2μm、最大粒径128μm)、Denka(株)制
FB-970FD:商品名“FB-970FD”(二氧化硅、未经表面处理、平均粒径16.7μm、最大粒径70μm)、Denka(株)制
FB-8S:商品名“FB-8S”(二氧化硅、未经表面处理、平均粒径6.7μm、最大粒径32μm)、Denka(株)制
10μmSE-CC5:商品名“10μmSE-CC5”(二氧化硅、环氧基硅烷表面处理、平均粒径10μm、最大粒径25μm)、(株)Admatechs制
DAW-1025:商品名“DAW-1025”(氧化铝、平均粒径7.9μm、最大粒径32μm)、Denka(株)制
HF-05:商品名“HF-05”(氮化铝、平均粒径5μm、最大粒径5μm)、(株)Tokuyama制
(荧光增白剂)
PY-1800:商品名“Hakkol PY-1800”(香豆素衍生物)、昭和化学工业(株)制
工业实用性
本发明的固化性树脂组合物可优选用作LED封装用途(LED封装件的构成材料,例如光半导体装置中的反射体材料、壳体材料等)、电子部件的粘接用途、液晶显示器用途(例如,反射板等)、白色基板用油墨、密封剂等。其中,可特别优选用作LED封装用的固化性树脂组合物(特别是,光半导体装置中的反射体用的固化性树脂组合物(即,反射体形成用的固化性树脂组合物))。
符号说明
100:白色反射体
101:金属配线(电极)
102:光半导体元件的搭载区域
103:封装基板
104:接合线
105:光半导体元件的密封材料
106:芯片焊接(die bonding)材料
107:光半导体元件
108:散热件
109:阴极标记
Claims (13)
1.一种光反射用固化性树脂组合物,其含有脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、白色颜料(C)、及无机填充剂(D),且进一步含有固化剂(E)及固化促进剂(F)、或固化催化剂(G),
该光反射用固化性树脂组合物在25℃为液态。
2.根据权利要求1所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,白色颜料(C)及无机填充剂(D)的最大粒径为200μm以下。
3.根据权利要求1所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,下述混合物(X)或下述混合物(Y)在25℃的粘度为5000mPa·s以下,
混合物(X):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)、固化剂(E)及固化促进剂(F)的混合物(其中,在所述光反射用固化性树脂组合物包含脂肪族多元醇的情况下,混合物(X)包含脂肪族多元醇);
混合物(Y):脂环式环氧化合物(A)、橡胶粒子(B)及固化催化剂(G)的混合物。
4.根据权利要求1所述的光反射用固化性树脂组合物,其含有荧光增白剂(H)。
5.根据权利要求4所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,荧光增白剂(H)含有选自下组中的至少一种:吡唑啉衍生物、芪衍生物、三嗪衍生物、噻唑衍生物、苯并唑衍生物、呫吨酮衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、噻吩衍生物、香豆素衍生物、及萘二甲酰亚胺衍生物。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,橡胶粒子(B)包括以(甲基)丙烯酸酯为单体成分的聚合物、表面具有羟基和/或羧基,橡胶粒子(B)的平均粒径为10~500nm、最大粒径为50~1000nm。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,脂环式环氧化合物(A)含有下述式(I-1)所示的化合物:
8.根据权利要求1~7中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,白色颜料(C)含有选自氧化钛、氧化锆、氧化锌及硫酸钡中的至少一种,并且,无机填充剂(D)含有选自二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝及氮化硼中的至少一种。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其中,无机填充剂(D)含有实施了表面处理的无机填充剂。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其为传递成型用或压缩成型用的树脂组合物。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物,其为反射体形成用树脂组合物。
12.一种固化物,其为权利要求1~11中任一项所述的光反射用固化性树脂组合物的固化物。
13.一种光半导体装置,其至少具备:
光半导体元件、和
由权利要求12所述的光反射用固化性树脂组合物的固化物形成的反射体。
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