JP2012082271A - エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents

エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物 Download PDF

Info

Publication number
JP2012082271A
JP2012082271A JP2010228037A JP2010228037A JP2012082271A JP 2012082271 A JP2012082271 A JP 2012082271A JP 2010228037 A JP2010228037 A JP 2010228037A JP 2010228037 A JP2010228037 A JP 2010228037A JP 2012082271 A JP2012082271 A JP 2012082271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
curing agent
parts
acid
epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010228037A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5745248B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Hirakawa
裕之 平川
Atsushi Sato
篤志 佐藤
Hideyuki Takai
英行 高井
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.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Corp filed Critical Daicel Corp
Priority to JP2010228037A priority Critical patent/JP5745248B2/ja
Priority to PCT/JP2011/070990 priority patent/WO2012046553A1/ja
Priority to KR1020137001289A priority patent/KR20140009102A/ko
Priority to CN201180033599.3A priority patent/CN102985460B/zh
Priority to TW100135135A priority patent/TWI591090B/zh
Publication of JP2012082271A publication Critical patent/JP2012082271A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5745248B2 publication Critical patent/JP5745248B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/003Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B29C39/006Monomers or prepolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/10Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. casting around inserts or for coating articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4284Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof together with other curing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】 長期間貯蔵しても、二酸化炭素の発生が極めて少なく、また白濁もなく透明であり、しかも安価に調製できるエポキシ樹脂用硬化剤組成物を提供する。
【解決手段】 本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物は、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、及び、ネオペンチルグリコールおよび1,3−ブタンジオールから選択された少なくとも1種のジオール(C)を含有する。ジオール(C)の配合量は、酸無水物系硬化剤(A)100重量部に対して、例えば、0.5〜15重量部である。本発明の硬化性樹脂組成物は、分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)と、前記エポキシ樹脂用硬化剤組成物とを必須成分として含む。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光半導体封止用等として有用な硬化性樹脂組成物を調製する上で有用なエポキシ樹脂用硬化剤組成物、該エポキシ樹脂用硬化剤組成物を含む硬化性樹脂組成物、該硬化性樹脂組成物の硬化物、及び該硬化物によって光半導体素子が封止された光半導体装置に関する。
発光ダイオード(LED)、光センサ、光通信用の発光素子、受光素子等の光半導体素子を封止するための樹脂としては、透明性が高いことからエポキシ樹脂が用いられている。
このようなエポキシ樹脂を硬化させるエポキシ樹脂用硬化剤組成物として、酸無水物系硬化剤と第三級アミン等の硬化促進剤とからなる硬化剤組成物が一般に用いられる。しかし、酸無水物と第三級アミン等の硬化促進剤との混合物を長期間貯蔵すると、混合物が着色したり、脱炭酸反応により二酸化炭素が発生して容器が膨らむといった問題が生じる。特許文献1(特公昭55−30728号公報)では、このような問題を解決するため、無水マレイン酸を0〜1重量%含む酸無水物と第三級アミンにエチレングリコール等を特定量含有させることが提案されている。
一方、特許文献2(特開2005−75915号公報)では、エポキシ樹脂用の酸無水物系硬化剤と第三級アミン系硬化促進剤との混合物の貯蔵安定性を向上させるため、特定構造のヒドロキシ安息香酸エステルからなる貯蔵安定性向上剤を配合することが提案されている。
特公昭55−30728号公報 特開2005−75915号公報
しかし、特許文献1のように、酸無水物と第三級アミン等の硬化促進剤との混合液にエチレングリコールを配合して長期間貯蔵すると、二酸化炭素の発生は抑制されるものの、次第に析出物(沈殿物)が生じ、混合液が白濁するという問題が生じる。また、特許文献2に記載の方法では、入手が容易とは言えない特殊なヒドロキシ安息香酸エステルを使用する必要があり、コスト高になるという難点がある。
従って、本発明の目的は、長期間貯蔵しても、二酸化炭素の発生が極めて少なく、また、析出物(沈殿物)による白濁もなく透明であり、しかも安価に調製できるエポキシ樹脂用硬化剤組成物と、該エポキシ樹脂用硬化剤組成物を含む硬化性樹脂組成物、及び該硬化性樹脂組成物の硬化物、並びに該硬化物によって光半導体素子が封止された光半導体装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記に加え、さらに、硬化時においても気泡の発生を抑制できるエポキシ樹脂用硬化剤組成物と、該エポキシ樹脂用硬化剤組成物を含む硬化性樹脂組成物、及び該硬化性樹脂組成物の硬化物、並びに該硬化物によって光半導体素子が封止された光半導体装置を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、酸無水物系硬化剤と硬化促進剤に特定の化合物を配合すると、長期間貯蔵しても、二酸化炭素の発生だけでなく、析出物の生成も顕著に抑制できること、また、さらにはエポキシ樹脂硬化時においても気泡の発生を抑制できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、及び、ネオペンチルグリコールおよび1,3−ブタンジオールから選択された少なくとも1種のジオール(C)を含有するエポキシ樹脂用硬化剤組成物を提供する。
、ジオール(C)の使用量としては、酸無水物系硬化剤(A)100重量部に対して0.5〜15重量部の割合が好ましい。
本発明は、また、分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)と、前記エポキシ樹脂用硬化剤組成物とを必須成分として含む硬化性樹脂組成物を提供する。
前記エポキシ化合物(D)として、少なくとも1種の脂環式エポキシ化合物を用いるのが好ましい。
本発明は、さらに、前記硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物を提供する。
本発明は、さらにまた、光半導体素子が前記硬化性樹脂組成物の硬化物によって封止されている光半導体装置を提供する。
本発明によれば、酸無水物系硬化剤と硬化促進剤に特定のジオール化合物を配合するので、貯蔵安定性が大幅に向上し、エポキシ樹脂用硬化剤組成物を長期間貯蔵しても、二酸化炭素の発生が極めて少なく、析出物による白濁も生じない。また、入手容易で安価な化合物を用いるので低コストである。さらに、エポキシ樹脂硬化時においても、気泡の発生を顕著に抑制できる。従って、信頼性の極めて高い光半導体装置を安定して供給することができ、工業的に極めて価値が高い。
本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物は、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、及び、ネオペンチルグリコールおよび1,3−ブタンジオールから選択された少なくとも1種のジオール(C)を含有する。
[酸無水物系硬化剤(A)]
酸無水物系硬化剤(A)としては、一般にエポキシ化合物の硬化に使用される硬化剤を用いることができるが、常温で液状のものが好ましい。具体的には、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、2,4−ジエチルペンタン二酸無水物、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸−1,2−無水物等を挙げることができる。また、成形作業性を損なわない範囲で、常温で固体の酸無水物、例えば、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等を使用することができる。常温で固体の酸無水物を使用する場合には、常温で液状の酸無水物に溶解させ、常温で液状の混合物として使用することが好ましい。酸無水物系硬化剤(A)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
酸無水物系硬化剤(A)として、商品名「リカシッド MH−700」(新日本理化社製)、商品名「リカシッド MH」(新日本理化社製)、商品名「HN−5500」(日立化成工業社製)などの市販品を使用することもできる。
[硬化促進剤(B)]
硬化促進剤(B)としては、エポキシ化合物の硬化促進に一般に使用される硬化促進剤であれば特に制限はなく、例えば、第三級アミン、第三級アミン塩、イミダゾール類、有機リン系化合物、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、有機金属塩、ホウ素化合物等を用いることができる。硬化促進剤(B)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
第三級アミンとしては、例えば、ラウリルジメチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)などが挙げられる。
第三級アミン塩としては、例えば、前記第三級アミンのカルボン酸塩、スルホン酸塩、無機酸塩などが挙げられる。カルボン酸塩としては、オクチル酸塩等の炭素数1〜30(特に、炭素数1〜10)のカルボン酸の塩(特に、脂肪酸の塩)などが挙げられる。スルホン酸塩としては、p−トルエンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩などが挙げられる。第三級アミン塩の代表的な例として、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)の塩(例えば、p−トルエンスルホン酸塩、オクチル酸塩)などが挙げられる。
イミダゾール類としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−(2−メチルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2−ウンデシルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2−エチル−4−メチルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。
有機リン系化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、亜リン酸トリフェニルなどが挙げられる。
第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。
第四級ホスホニウム塩としては、例えば、下記式(1)
Figure 2012082271
(式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なって、炭素数1〜16の炭化水素基を示す。Xはカルボン酸又は有機スルホン酸のアニオン残基を示す)
で表される化合物などが挙げられる。
前記炭素数1〜16の炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル基などの直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基;ビニル、アリル、クロチル基などの直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基;フェニル、トルイル、キシリル、ナフチル、アンスリル、フェナンスリル基などのアリール基;ベンジル、フェネチル基などのアラルキル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、特にブチル基が好ましい。
前記「カルボン酸又は有機スルホン酸のアニオン残基」における「カルボン酸」としては、例えば、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸などの炭素数1〜20の脂肪族モノカルボン酸;1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸などの脂環式カルボン酸(単環の脂環式モノ又はポリカルボン酸、架橋環式モノ又はポリカルボン酸)などが挙げられる。なお、脂環式カルボン酸の脂環には、メチル基などの炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、メトキシ基などの炭素数1〜4のアルコキシ基、塩素原子などのハロゲン原子等の置換基が結合していてもよい。前記カルボン酸としては、なかでも、炭素数10〜18の脂肪族モノカルボン酸、炭素数8〜18の脂環式ポリカルボン酸が好ましい。
前記「カルボン酸又は有機スルホン酸のアニオン残基」における「有機スルホン酸」としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1−プロパンスルホン酸、2−プロパンスルホン酸、1−ブタンスルホン酸、1−ペンタンスルホン酸、1−ヘキサンスルホン酸、1−オクタンスルホン酸、1−デカンスルホン酸、1−ドデカンスルホン酸などの脂肪族スルホン酸(例えば、炭素数1〜16の脂肪族スルホン酸など);ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、4−エチルベンゼンスルホン酸、3−(直鎖状又は分岐鎖状オクチル)ベンゼンスルホン酸、4−(直鎖状又は分岐鎖状オクチル)ベンゼンスルホン酸、3−(直鎖状又は分岐鎖状ドデシル)ベンゼンスルホン酸、4−(直鎖状又は分岐鎖状ドデシル)ベンゼンスルホン酸、2,4−ジメチルベンゼンスルホン酸、2,5−ジメチルベンゼンスルホン酸、4−メトキシベンゼンスルホン酸、4−エトキシベンゼンスルホン酸、4−クロロベンゼンスルホン酸などが挙げられる。
第四級ホスホニウム塩の代表的な例として、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、テトラブチルホスホニウムラウリン酸塩、テトラブチルホスホニウムミリスチン酸塩、テトラブチルホスホニウムパルミチン酸塩、テトラブチルホスホニウムカチオンとビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸及び/又はメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンと1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンとメタンスルホン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンとベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンとp−トルエンスルホン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンと4−クロロベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩、テトラブチルホスホニウムカチオンとドデシルベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩などが挙げられる。
有機金属塩としては、例えば、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、ジラウリン酸ジブチルスズ、アルミニウムアセチルアセトン錯体などが挙げられる。
ホウ素化合物としては、例えば、三フッ化ホウ素、トリフェニルボレートなどが挙げられる。
硬化促進剤(B)として、商品名「U−CAT SA−506」、「U−CAT SA−102」、「U−CAT 5003」(以上、サンアプロ社製)などの市販品を使用することもできる。
硬化促進剤(B)の配合量は、酸無水物系硬化剤(A)の種類によっても異なるが、通常、酸無水物系硬化剤(A)100重量部に対して、0.01〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜8重量部である。
[ジオール(C)]
本発明では、ネオペンチルグリコールおよび1,3−ブタンジオールから選択された少なくとも1種のジオール(C)を必須成分として用いる。ネオペンチルグリコール及び/又は1,3−ブタンジオールを配合することにより、硬化剤組成物の長期間貯蔵安定性が著しく向上し、硬化剤組成物を長期間保存しても、二酸化炭素の発生がほとんどなく、しかも析出物による白濁も生じず、透明性を維持できる。
ジオール(C)の配合量は、酸無水物系硬化剤(A)の種類によっても異なるが、通常、酸無水物系硬化剤(A)100重量部に対して、0.5〜15重量部、好ましくは1〜10重量部、さらに好ましくは1.5〜8重量部である。ジオール(C)の配合量が少なすぎると添加効果が小さくなり、逆に多すぎると、硬化性樹脂組成物を調製した際に増粘の速度が速くなってポットライフが短くなりやすい。
本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物は、前記酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、ジオール(C)のみで構成されていてもよいが、必要に応じて、本発明の効果を妨げない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)及びジオール(C)の総量の本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物に占める割合は、例えば50重量%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上である。
[硬化性樹脂組成物]
本発明の硬化性樹脂組成物は、分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)と、前記本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物とを必須成分として含む。
[分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)]
分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)としては、特に限定されず、例えば、脂環式エポキシ化合物、ビスフェノール型ジエポキシ化合物、脂肪族多価アルコールポリグリシジルエーテルなどを使用できる。エポキシ化合物(D)は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
前記脂環式エポキシ化合物としては、分子内に環状脂肪族骨格と2個以上のエポキシ基を有する化合物であればよく、特に限定されないが、(i)エポキシ基が環状脂肪族骨格を構成する隣接する2つの炭素原子を含んで形成されている脂環エポキシ基を2以上有するエポキシ化合物が好ましい。このような脂環式エポキシ化合物として下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2012082271
上記一般式(2)で表される脂環式エポキシ化合物は、対応する脂環式オレフィン化合物を脂肪族過カルボン酸等によって酸化することにより製造され、実質的に無水の脂肪族過カルボン酸を用いて製造されたものが高いエポキシ化率を有する点で好ましい(特開2002−275169号公報等)。
上記一般式(2)において、Yは単結合又は連結基を示し、連結基としては、例えば、2価の炭化水素基、カルボニル基(−CO−)、エーテル結合(−O−)、エステル結合(−COO−)、アミド結合(−CONH−)、カーボネート結合(−OCOO−)、及びこれらが複数個連結した基などが挙げられる。上記2価の炭化水素基としては、炭素数1〜18(特に1〜6)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基や2価の脂環式炭化水素基(特に2価のシクロアルキレン基)等が好ましく例示される。前記直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン基などが挙げられる。また、2価の脂環式炭化水素基としては、1,2−シクロペンチレン、1,3−シクロペンチレン、シクロペンチリデン、1,2−シクロへキシレン、1,3−シクロへキシレン、1,4−シクロへキシレン、シクロヘキシリデン基などが挙げられる。
上述の化合物としては、具体的には、下記の化合物が例示される。
Figure 2012082271
上記式中、nは、1〜30の整数である。
脂環式エポキシ化合物としては、上記のほか、(ii)2つのエポキシ基のうち1つのみが環状脂肪族骨格を構成する隣接する2つの炭素原子を含んで形成されている脂環エポキシ基であるエポキシ化合物(例えば、リモネンジエポキシド)、(iii)エポキシ基を構成する炭素原子が環状脂肪族骨格を構成する炭素原子と単結合で結合しているエポキシ化合物、(iv)グリシジルエーテル化合物(例えば、環状脂肪族骨格とグリシジルエーテル基を有するグリシジルエーテル型エポキシ化合物など)も使用可能である。上述の化合物としては、具体的には下記の化合物が例示される。
Figure 2012082271
上記式中、Rはq価のアルコール[R−(OH)q]からq個のOHを除した基、pは1〜50の整数、qは1〜10の整数を示す。q個の括弧内の基において、pはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。q価のアルコール[R−(OH)q]としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール等の1価のアルコール;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の2価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトールなどの3価以上のアルコールが挙げられる。前記アルコールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等であってもよい。前記アルコールとしては、炭素数1〜10の脂肪族アルコール(特に、トリメチロールプロパン等の脂肪族多価アルコール)が好ましい。
さらに、その他にも、(v)3以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を用いることも可能である。具体的には下記の化合物が例示される。
Figure 2012082271
上記式中、a、b、c、d、e、fは、0〜30の整数である。
前記ビスフェノール型ジエポキシ化合物としては、公知のものを使用でき、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記脂肪族多価アルコールポリグリシジルエーテルとしては、特に限定されない。該脂肪族多価アルコールポリグリシジルエーテルにおける「脂肪族多価アルコール」としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の2価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの3価以上のアルコールが挙げられる。
脂肪族多価アルコールポリグリシジルエーテルの代表的な例として、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
本発明において、エポキシ化合物(D)は、調合時、注型時の作業性を向上させる観点から、液状であることが好ましい。ただし、単体としては固形のエポキシ化合物であっても、各成分を配合した後の硬化性樹脂組成物の粘度(25℃)として、例えば20000mPa・s以下になるものであれば使用可能である。エポキシ化合物(D)(使用する全てのエポキシ化合物の混合物)の粘度(25℃)は、例えば、50〜50000mPa・s、好ましくは100〜30000mPa・s、さらに好ましくは200〜20000mPa・sである。この粘度が大きすぎると、注型作業性等の成形作業性が低下しやすくなる。
上記のエポキシ化合物のなかでも、脂環式エポキシ化合物(特に、エポキシ基が環状脂肪族骨格を構成する隣接する2つの炭素原子を含んで形成されている脂環エポキシ基を有するエポキシ化合物)は、硬化樹脂の透明性、耐熱性に優れるものの、硬化時に気泡が発生しやすい。このため、本発明は、硬化性樹脂組成物が脂環式エポキシ化合物を含む場合に特に有用である。本発明において、エポキシ化合物(D)中の脂環式エポキシ化合物(特に、エポキシ基が環状脂肪族骨格を構成する隣接する2つの炭素原子を含んで形成されている脂環エポキシ基を有するエポキシ化合物)の割合は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上である。
本発明の硬化性樹脂組成物において、分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)と前記本発明のエポキシ樹脂用硬化剤組成物との配合割合は、硬化性等を考慮して選択できる。例えば、硬化性樹脂組成物における酸無水物系硬化剤(A)の量が、硬化性樹脂組成物中に含まれる全てのエポキシ化合物のエポキシ基1当量当たり、0.5〜1.5当量となるように、前記エポキシ化合物(D)と前記エポキシ樹脂用硬化剤組成物とを配合するのが好ましい。酸無水物系硬化剤(A)の使用量が少なすぎると硬化が不十分となり、硬化物の強靱性が低下する傾向となり、逆に多すぎると、硬化物が着色して色相が悪化する場合がある。
本発明の硬化性樹脂組成物において、硬化促進剤(B)の量は、前記エポキシ化合物(D)100重量部に対して、例えば、0.01〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜8重量部である。硬化促進剤の配合量が少なすぎると硬化促進効果が不十分となる場合があり、また多すぎると、硬化物における色相が悪化する場合がある。
[その他の成分]
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、各種添加剤を添加してもよい。該添加剤として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の水酸基を有する化合物(多価アルコール等)を使用すると、反応を穏やかに進行させることができる。このような水酸基を有する化合物(多価アルコール等)の使用量は、エポキシ化合物(D)100重量部に対して、例えば、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。なお、前記のように、エチレングリコール等を硬化剤組成物中に添加しておくと、貯蔵中に白濁が生じるので、予めエポキシ化合物(D)と混合しておくか、又は硬化性樹脂組成物調製時に添加するのが好ましい。
また、添加剤として、多価カルボン酸無水物(脂環式多価カルボン酸無水物等)と多価アルコール(ポリアルキレングリコール等)とのエステル(ジエステル等)を用いると、硬化物の可撓性を向上させることができる。該エステルの使用量は、本発明の硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ化合物(D)100重量部に対して、例えば、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜8重量部である。
また、必要に応じて、硬化性樹脂組成物の粘度や硬化物の透明性等を損なわない範囲で、シリコーン系やフッ素系の消泡剤、レベリング剤、シランカップリング剤、界面活性剤、無機充填剤、有機系のゴム粒子、難燃剤、着色剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、イオン吸着体、顔料、染料、蛍光体などを使用することもできる。これら各種の添加剤の配合量は硬化性樹脂組成物全体に対して、例えば5重量%以下である。本発明の硬化性樹脂組成物は溶剤を含んでいてもよいが、溶剤の量があまり多いと硬化樹脂に気泡が生じる場合があるので、好ましくは硬化性組成物全体に対して10重量%以下、特に1重量%以下である。
本発明の硬化性樹脂組成物において、エポキシ化合物(D)と、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、ジオール(C)及びその他の成分の総量との割合は、エポキシ化合物(D)100重量部に対して、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、ジオール(C)及びその他の成分の総量が70〜200重量部であることが好ましく、80〜160重量部であることがより好ましい。また、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、ジオール(C)及びエポキシ化合物(D)の総量の、本発明の硬化性樹脂組成物に占める割合は、例えば、50重量%以上、好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。
本発明の硬化性樹脂組成物の粘度(25℃)は、例えば、50〜5000mPa・s、好ましくは100〜4000mPa・s、さらに好ましくは200〜3000mPa・sである。この粘度が大きすぎると、気泡が抜けにくくなるとともに、封止作業性、注型作業性等の成形作業性が低下しやすくなる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、例えば、エポキシ化合物(D)、及び必要に応じて加えられるその他の成分を混合してA剤(すなわち、エポキシ樹脂組成物)を調製するとともに、酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、ジオール(C)、及び必要に応じて加えられるその他の成分を混合してB剤(すなわち、エポキシ樹脂用硬化剤組成物)を調製し、次いで、A剤とB剤とを所定の割合で撹拌・混合し、必要に応じて真空下で脱泡することにより製造される。B剤(エポキシ樹脂用硬化剤組成物)調製時における各成分の添加順序は、特に限定されず、最初に酸無水物系硬化剤(A)と硬化促進剤(B)を混合し、これにジオール(C)を添加して混合してもよいし、最初に酸無水物系硬化剤(A)とジオール(C)を混合し、これに硬化促進剤(B)を添加して混合してもよく、これにより均一な組成物を効率よく調製することができる。A剤(2成分以上で構成される場合)を調製する際の撹拌・混合時の温度は、例えば、30〜150℃、好ましくは35〜130℃である。B剤を調製する際の撹拌・混合時の温度は、例えば、30〜100℃、好ましくは35〜80℃である。撹拌・混合には、公知の装置、例えば、自転公転型ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、ディソルバーなどを使用できる。
[硬化物]
本発明の硬化性樹脂組成物を、所望の場所又は型に注入し、硬化させることにより硬化物が得られる。硬化温度は、例えば、45〜200℃、好ましくは80〜190℃、さらに好ましくは100〜180℃である。硬化時間は、例えば、30〜1440分、好ましくは45〜900分、さらに好ましくは60〜600分である。硬化を多段階で行うこともできる。
硬化物のガラス転移温度は、耐熱性の観点から、90℃以上が好ましく、より好ましくは110℃以上である。
[光半導体装置]
本発明の光半導体装置は、光半導体素子が本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物で封止されている。
光半導体素子としては、例えば、発光ダイオード、光センサ、光通信用の発光素子、受光素子などが挙げられる。光半導体素子の封止は、例えば、光半導体素子が設置された所定の成型型内に上記硬化性樹脂組成物を注入し(又は、成型型内に上記硬化性樹脂組成物を注入し、光半導体素子を設置し)、所定の条件で加熱硬化させることにより行うことができる。硬化条件は上記と同様である。
本発明によれば、エポキシ樹脂用硬化性組成物を長期間貯蔵しても、気泡の発生や沈殿物の生成が極めて少ない。また、硬化時における気泡の発生も極めて少ない。このため、信頼性の極めて高い光半導体装置を安定して供給することができる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例1
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液(硬化剤組成物)を得た。
実施例2
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例3
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更に1,3−ブタンジオールを2.8重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例4
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更に1,3−ブタンジオールを2.8重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例5
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤のN,N−ジメチルベンジルアミン1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例6
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のN,N−ジメチルベンジルアミン1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例7
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤の「U−CAT 5003」(サンアプロ(株)製;第4級ホスホニウムブロマイド)を1重量部加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例8
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤の「U−CAT 5003」(サンアプロ(株)製;第4級ホスホニウムブロマイド)を1重量部加え、を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例9
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤の1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7のp−トルエンスルホン酸塩を1重量部加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例10
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤の1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7のp−トルエンスルホン酸塩を1重量部加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例11
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のテトラブチルホスホニウムデカン酸塩1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例12
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のテトラブチルホスホニウムラウリン酸塩1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例13
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のテトラブチルホスホニウムミリスチン酸塩1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例14
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のテトラブチルホスホニウムパルミチン酸塩1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例15
テトラブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸/メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸(重量比1/4)混合物42重量部を加えて中和し、得られた反応混合物から減圧蒸留法を用いて脱水することにより、硬化促進剤、即ち、テトラブチルホスホニウムカチオンとビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸/メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸(重量比1/4)混合物由来の混合アニオン残基との塩80重量部を得た。この硬化促進剤1重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、80℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例16
テトラブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸38重量部を加えて中和し、得られた反応混合物から減圧蒸留法を用いて脱水することにより硬化促進剤、即ち、テトラブチルホスホニウムカチオンと1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸のアニオン残基との塩76重量部を得た。この硬化促進剤1重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、80℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例17
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、メタンスルホン酸(関東化学(株)製試薬)14重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いて脱水することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとメタンスルホン酸のアニオンとの塩51重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例18
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、ベンゼンスルホン酸(東京化成工業(株)製試薬)23重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いて脱水することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩61重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例19
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、p−トルエンスルホン酸・1水和物(関東化学(株)製試薬)25重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いて脱水することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとp−トルエンスルホン酸のアニオンとの塩57重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃ で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例20
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、4−クロロベンゼンスルホン酸・n水和物(東京化成工業(株)製試薬)28重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いて脱水することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンと4−クロロベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩60重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃ で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
実施例21
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部にメタノール120重量部を加え、n−ドデシルベンゼンスルホン酸(純度90%、関東化学(株)製)52重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いてメタノール水を除去することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとn−ドデシルベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩85重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にネオペンチルグリコールを3.2重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例1
硬化剤のリカシッドMH−700(新日本理化(株)製;4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例2
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤の2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例3
硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に、硬化促進剤のテトラブチルホスホニウムデカン酸塩1重量部を加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例4
テトラブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸/メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸( 重量比1/4)混合物42重量部を加えて中和し、得られた反応混合物から減圧蒸留法を用いて脱水することにより、硬化促進剤、即ち、テトラブチルホスホニウムカチオンとビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸/メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸(重量比1/4)混合物由来の混合アニオン残基との塩80重量部を得た。この硬化促進剤1重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、80℃ で30分加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例5
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部にメタノール120重量部を加え、n−ドデシルベンゼンスルホン酸(純度90%、関東化学(株)製)52重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いてメタノール水を除去することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとn−ドデシルベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩85重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
比較例6
テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシドの40重量%水溶液100重量部にメタノール120重量部を加え、n−ドデシルベンゼンスルホン酸(純度90%、関東化学(株)製)52重量部を加えて中和した。中和後、得られた反応混合物を、減圧蒸留法を用いてメタノール水を除去することにより硬化促進剤、即ち、テトラn−ブチルホスホニウムカチオンとn−ドデシルベンゼンスルホン酸のアニオンとの塩85重量部を得た。この硬化促進剤1.3重量部を硬化剤のリカシッドMH(新日本理化(株)製;主成分は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸)100重量部に加え、60℃で30分加熱撹拌して溶解した後、50℃まで冷却し、更にエチレングリコールを1.9重量部加えて50℃のまま4時間加熱撹拌して溶解した後、室温まで冷却し、常温で透明液状の硬化剤液を得た。
<評価試験>
実施例及び比較例で得られた硬化剤液を用い、下記の評価1〜3を行った。結果を表1〜3に示す。
評価1
得られた硬化剤液を500mlのスチール缶に300g充填し、窒素ガスを封入密閉した。この缶を30℃の環境下に6ヶ月間保管した後、缶の外観を目視観察し、缶が膨れていれば不合格「×」、膨れていなければ合格「○」とした。
評価2
得られた硬化剤液を50mlのガラス容器に30g充填し、窒素ガスを封入密閉した。この容器を23℃の環境下に1ヶ月間保管した後、硬化剤液を目視観察し、析出物が生じ白濁していれば不合格「×」、透明のままを維持していれば合格「○」とした。
評価3
得られた硬化剤液125重量部に対し、ダイセル化学工業(株)製、商品名「セロキサイド2021P」[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]を100重量部、シンキー(株)製「あわとり練太郎」を用いて、均一に混合し(2000rpm、5分)、光半導体封止用樹脂組成物(硬化性樹脂組成物)を得た。光半導体素子(InGaN)付きリードフレームに、得られた光半導体封止用樹脂組成物を注型して加熱硬化させて光半導体装置を作製した。硬化は、110℃で2時間加熱した後、一旦、型から外し、150℃で3時間ほど後硬化を行うという手順で行った。光半導体装置を顕微鏡観察し、光半導体装置の封止部分に気泡が残っている割合が20%を超えている場合を不合格「×」、20%以下の場合を「○」とした。
また、総合評価として、評価1〜3の全ての評価が「○」のものを「合格」、1つでも「×」があるものを「不合格」とし、各表の「合否判定」の欄に記入した。
Figure 2012082271
Figure 2012082271
Figure 2012082271

Claims (6)

  1. 酸無水物系硬化剤(A)、硬化促進剤(B)、及び、ネオペンチルグリコールおよび1,3−ブタンジオールから選択された少なくとも1種のジオール(C)を含有するエポキシ樹脂用硬化剤組成物。
  2. 酸無水物系硬化剤(A)100重量部に対して、ジオール(C)を0.5〜15重量部の割合で含有する請求項1記載のエポキシ樹脂用硬化剤組成物。
  3. 分子内にエポキシ基を2以上有するエポキシ化合物(D)と、請求項1又は2記載のエポキシ樹脂用硬化剤組成物とを必須成分として含む硬化性樹脂組成物。
  4. エポキシ化合物(D)として、少なくとも1種の脂環式エポキシ化合物を用いる請求項3記載の硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項3又は4記載の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
  6. 光半導体素子が請求項5記載の硬化性樹脂組成物の硬化物によって封止されている光半導体装置。
JP2010228037A 2010-10-08 2010-10-08 エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物 Expired - Fee Related JP5745248B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010228037A JP5745248B2 (ja) 2010-10-08 2010-10-08 エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
PCT/JP2011/070990 WO2012046553A1 (ja) 2010-10-08 2011-09-14 エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
KR1020137001289A KR20140009102A (ko) 2010-10-08 2011-09-14 에폭시 수지용 경화제 조성물, 경화성 수지 조성물 및 그 경화물
CN201180033599.3A CN102985460B (zh) 2010-10-08 2011-09-14 环氧树脂用固化剂组合物、固化性树脂组合物及其固化物
TW100135135A TWI591090B (zh) 2010-10-08 2011-09-29 環氧樹脂用硬化劑組成物、硬化性樹脂組成物及其硬化物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010228037A JP5745248B2 (ja) 2010-10-08 2010-10-08 エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012082271A true JP2012082271A (ja) 2012-04-26
JP5745248B2 JP5745248B2 (ja) 2015-07-08

Family

ID=45927550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010228037A Expired - Fee Related JP5745248B2 (ja) 2010-10-08 2010-10-08 エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5745248B2 (ja)
KR (1) KR20140009102A (ja)
CN (1) CN102985460B (ja)
TW (1) TWI591090B (ja)
WO (1) WO2012046553A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467814B (zh) * 2012-08-21 2015-01-01 Advanced Optoelectronic Tech 螢光粉膠體製備方法及相應的發光二極體封裝方法
JP2016124905A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社ダイセル 硬化性エポキシ樹脂組成物
CN108117721A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 京瓷株式会社 透明环氧树脂组合物及光半导体装置
JPWO2018021548A1 (ja) * 2016-07-29 2019-05-23 北興化学工業株式会社 新規ホスホニウム化合物
WO2021079973A1 (ja) * 2019-10-25 2021-04-29 東洋合成工業株式会社 オニウム塩、硬化剤、硬化促進剤、硬化性組成物及びデバイスの製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX356428B (es) * 2012-04-27 2018-05-29 Dow Global Technologies Llc Composiciones de resina epoxi endurecible y compuestos fabricados a partir de las mismas.
CN102702682A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 嘉兴市嘉港合成材料有限公司 Led封装用液体环氧树脂组合物
CN104395371B (zh) * 2012-06-07 2017-03-15 日本化药株式会社 环氧树脂组合物及其固化物、以及固化性树脂组合物
JP2015063661A (ja) * 2013-08-29 2015-04-09 北興化学工業株式会社 エポキシ樹脂系組成物
CN104961883B (zh) * 2014-10-09 2017-06-20 东莞英铭化工有限公司 一种环氧树脂与醇相接合的改性环氧树脂及其制备方法
CN113549108B (zh) * 2021-08-25 2023-10-20 宝鸡文理学院 一种无卤素季磷盐烷基苯磺酸离子液体的制备及其作为钛合金润滑剂的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07188391A (ja) * 1993-11-17 1995-07-25 Internatl Business Mach Corp <Ibm> バイア充填組成物およびその充填方法
JPH10306088A (ja) * 1997-03-06 1998-11-17 Dainippon Ink & Chem Inc エポキシ化合物、その合成前駆体及び該化合物を含有する硬化性組成物
JP2009114390A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Daicel Chem Ind Ltd エポキシ樹脂組成物、及びその硬化物
JP2010523747A (ja) * 2007-04-03 2010-07-15 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 硬化性エポキシ樹脂組成物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361016A (ja) * 1986-08-29 1988-03-17 New Japan Chem Co Ltd エポキシ樹脂硬化剤組成物
JPH0326718A (ja) * 1989-06-23 1991-02-05 Tonen Corp エポキシ樹脂硬化剤組成物
US6617401B2 (en) * 2001-08-23 2003-09-09 General Electric Company Composition comprising cycloaliphatic epoxy resin, 4-methylhexahydrophthalic anhydride curing agent and boron catalyst
DE60312143T2 (de) * 2003-06-16 2007-11-29 Abb Technology Ltd. Epoxyharzzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen daraus
JP2005075915A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 New Japan Chem Co Ltd エポキシ樹脂用硬化剤組成物及びそれを含有するエポキシ樹脂組成物
JP5258205B2 (ja) * 2007-04-26 2013-08-07 ソマール株式会社 2液型硬化性樹脂組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07188391A (ja) * 1993-11-17 1995-07-25 Internatl Business Mach Corp <Ibm> バイア充填組成物およびその充填方法
JPH10306088A (ja) * 1997-03-06 1998-11-17 Dainippon Ink & Chem Inc エポキシ化合物、その合成前駆体及び該化合物を含有する硬化性組成物
JP2010523747A (ja) * 2007-04-03 2010-07-15 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 硬化性エポキシ樹脂組成物
JP2009114390A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Daicel Chem Ind Ltd エポキシ樹脂組成物、及びその硬化物

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467814B (zh) * 2012-08-21 2015-01-01 Advanced Optoelectronic Tech 螢光粉膠體製備方法及相應的發光二極體封裝方法
JP2016124905A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社ダイセル 硬化性エポキシ樹脂組成物
JPWO2018021548A1 (ja) * 2016-07-29 2019-05-23 北興化学工業株式会社 新規ホスホニウム化合物
JP7012012B2 (ja) 2016-07-29 2022-01-27 北興化学工業株式会社 新規ホスホニウム化合物
CN108117721A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 京瓷株式会社 透明环氧树脂组合物及光半导体装置
WO2021079973A1 (ja) * 2019-10-25 2021-04-29 東洋合成工業株式会社 オニウム塩、硬化剤、硬化促進剤、硬化性組成物及びデバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102985460B (zh) 2017-02-22
KR20140009102A (ko) 2014-01-22
JP5745248B2 (ja) 2015-07-08
CN102985460A (zh) 2013-03-20
TWI591090B (zh) 2017-07-11
WO2012046553A1 (ja) 2012-04-12
TW201219441A (en) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5745248B2 (ja) エポキシ樹脂用硬化剤組成物、硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP5832740B2 (ja) 硬化性エポキシ樹脂組成物
US9169418B2 (en) Thermosetting epoxy resin composition and uses thereof
CN107266661B (zh) 固化性树脂组合物及其固化物
JP5298411B2 (ja) エポキシ樹脂組成物およびその用途
JP4876732B2 (ja) エポキシ樹脂組成物、その硬化物及び光半導体装置
JP2018009090A (ja) 光半導体用樹脂組成物及びその製造方法、並びに光半導体装置
JP6171284B2 (ja) 高純度脂環式ジエポキシ化合物、硬化性エポキシ樹脂組成物、硬化物、透明封止材料および発光素子
JP2007308601A (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物
JP2005325178A (ja) 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物
WO2013035542A1 (ja) 光半導体封止用樹脂組成物とこれを使用した光半導体装置
JP2009102510A (ja) エポキシ樹脂硬化剤、エポキシ樹脂組成物、その硬化物及び光半導体装置
JPH02255827A (ja) エポキシ樹脂用硬化促進剤及びその硬化剤組成物ならびにエポキシ樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140916

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150428

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5745248

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees