JP2015189920A - resin composition - Google Patents

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田中 俊行
Toshiyuki Tanaka
俊行 田中
真紀 齊藤
Masanori Saito
真紀 齊藤
ティ キム フォン ダオ
Phuong Thi Kim Dao
ティ キム フォン ダオ
健史 五十島
Takeshi Isojima
健史 五十島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for encapsulation having many silica fillers, low linear expansion coefficient, a certain degree of flowability and good handling during potting.SOLUTION: There is provided a liquid resin composition containing 75 wt.% or more a silica filler and a matrix resin.

Description

本発明は、半導体デバイスなどの封止材として好適に用いられる液状樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a liquid resin composition suitably used as a sealing material for semiconductor devices and the like.

パワーデバイスの封止材には、絶縁性・熱信頼性に加え、低い線膨張率が求められる。これは、線膨張率が高い樹脂を封止材として用いる場合、パワーデバイスからの熱により封止樹脂が膨張し、封止樹脂が割れたりすることを防ぐためである。
そして、線膨張率を下げるために、半導体封止材に充填剤(フィラー)を加えることが一般的に行われている(例えば、特許文献1又は2)。
In addition to insulation and thermal reliability, a sealing material for power devices is required to have a low coefficient of linear expansion. This is because when the resin having a high linear expansion coefficient is used as the sealing material, the sealing resin is prevented from expanding due to heat from the power device and cracking the sealing resin.
And in order to reduce a linear expansion coefficient, adding a filler (filler) to a semiconductor sealing material is generally performed (for example, patent document 1 or 2).

特開2004−27005号公報JP 2004-27005 A 特開2009−67890号公報JP 2009-67890 A

デバイス封止は、樹脂の種類により封止方法が異なる。エポキシ系の樹脂で封止する際にはトランスファー成形などによる封止が行われ、シリコーン系樹脂ではポッティングによる封止が行われているところ、いずれの方法にしても封止樹脂には流動性が必要となる。
一方で、封止樹脂の線膨張率を下げるためには、シリカフィラーなどの充填剤を多く含有させる必要があるが、線膨張率を下げるためにシリカフィラーの量を増加させると、封止樹脂組成物の流動性が低くなりすぎて、成形時のハンドリングが非常に困難になるという問題があった。特にポッティングによる封止の際にはある程度の流動性が必要であるところ、一般的にシリカフィラーを70重量%以上含有させると、粘度が高くなりすぎて流動性を失い、液状の樹脂組成物の提供はできなかった。
本発明は、多くのシリカフィラーを含む樹脂組成物であっても、ある程度の流動性を有する封止用樹脂組成物を提供することを課題とする。
Device sealing differs depending on the type of resin. When sealing with an epoxy-based resin, sealing is performed by transfer molding or the like, and with silicone-based resin, sealing is performed by potting. In any method, the sealing resin has fluidity. Necessary.
On the other hand, in order to reduce the linear expansion coefficient of the sealing resin, it is necessary to contain a large amount of filler such as silica filler. However, if the amount of the silica filler is increased to decrease the linear expansion coefficient, the sealing resin There was a problem that the fluidity of the composition was too low and handling during molding became very difficult. In particular, when sealing by potting, a certain degree of fluidity is required. Generally, when a silica filler is contained in an amount of 70% by weight or more, the viscosity becomes too high and the fluidity is lost. The offer was not possible.
Even if it is a resin composition containing many silica fillers, this invention makes it a subject to provide the resin composition for sealing which has a certain amount of fluidity | liquidity.

本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ね、シリカフィラーを75重量%以上含む樹脂組成物の流動性を検討したところ、シリカフィラーを高濃度で配合させた樹脂組成物に、特定の溶解度パラメータを有する化合物を少量加えることで、従来存在しえなかったシリカフィラーを75重量%以上含有する、液状樹脂組成物を提供できることを見出した。すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]シリカフィラーを75重量%以上及びマトリクス樹脂を含む、液状樹脂組成物。
[2]30℃での粘度が50Pa・s以下である、[1]に記載の液状樹脂組成物。
[3]さらに、溶解度パラメータが7.5(cal/cm0.5以上、18(cal/cm0.5以下の化合物を、5重量%以下含む、[1]又は[2]に記載の液状樹脂組成物。
[4]前記マトリクス樹脂が、エポキシシリコーン樹脂である、[1]から[3]のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
[5]シリカフィラーを80重量%以上含む、[1]から[4]のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
[6][1]から[5]のいずれかに記載の液状樹脂組成物により封止されてなる、パワ
ー半導体デバイス。
The inventors of the present invention have made researches to solve the above-mentioned problems and examined the fluidity of a resin composition containing 75% by weight or more of silica filler. It was found that a liquid resin composition containing 75% by weight or more of silica filler that could not exist conventionally can be provided by adding a small amount of a compound having the solubility parameter of. That is, the present invention is as follows.
[1] A liquid resin composition comprising 75% by weight or more of a silica filler and a matrix resin.
[2] The liquid resin composition according to [1], wherein the viscosity at 30 ° C. is 50 Pa · s or less.
[3] Further, the solubility parameter is 7.5 (cal / cm 3 ) 0.5 or more and 18 (cal / cm 3 ) 0.5 or less of the compound is contained in an amount of 5% by weight or less, [1] or [2] Liquid resin composition as described in 2.
[4] The liquid resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the matrix resin is an epoxy silicone resin.
[5] The liquid resin composition according to any one of [1] to [4], including 80% by weight or more of silica filler.
[6] A power semiconductor device encapsulated with the liquid resin composition according to any one of [1] to [5].

本発明によると、従来存在しえなかったシリカフィラーを75重量%以上含有する液状樹脂組成物を提供できる。すなわち、硬化物とした際の線膨張率が非常に低いにもかかわらず、組成物としては流動性を有し、ポッティングによる封止にも対応可能な樹脂組成物を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid resin composition containing 75% by weight or more of silica filler that could not exist conventionally. That is, although the linear expansion coefficient when cured is very low, it is possible to provide a resin composition having fluidity as a composition and capable of being sealed by potting.

以下、本発明を実施形態に即して詳細に説明する。ただし、本発明は本明細書に明示的又は黙示的に記載された実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described explicitly or implicitly in the present specification.

以下の説明において、樹脂組成物の粘度に言及する場合、JISZ 8803−2011に準拠して、振動式粘度計を用いて、30℃で測定された粘度を意味する。
また、以下の説明において、樹脂組成物の硬化物の平均線膨張率に言及する場合、熱機械分析(TMA)装置を用いて、圧縮モードで、JIS K7197規格に準拠して測定した平均線膨張率(CTE)を意味する。
In the following description, when referring to the viscosity of the resin composition, it means the viscosity measured at 30 ° C. using a vibration viscometer in accordance with JISZ 8803-2011.
Further, in the following description, when referring to the average linear expansion coefficient of the cured product of the resin composition, the average linear expansion measured according to the JIS K7197 standard in a compression mode using a thermomechanical analysis (TMA) apparatus. It means rate (CTE).

1.液状樹脂組成物
本発明の第一の実施態様である液状樹脂組成物は、マトリクス樹脂に加えて、シリカフィラーを75重量%以上含むことを特徴とする。
本実施態様において液状とは、常温常圧(1atm、25℃)において流動性を有することをいう。より具体的には、組成物を45°傾けた場合、その形状を10分以上保持できず、形状の変化を生じることをいう。
更に具体的には、30℃、1atmにおいて、通常粘度が50Pa・s以下であり、40Pa・s以下であることが好ましく、30Pa・s以下であることがより好ましく、20Pa・s以下であることが更に好ましく、15Pa・s以下であることが特に好ましく、10Pa・s以下であることが最も好ましい。この範囲の物性を満たすことにより、特にポッティングによる封止においてハンドリングが容易である。
以下、液状樹脂組成物に含まれる成分について説明する。
1. Liquid resin composition The liquid resin composition which is the 1st embodiment of this invention is characterized by including 75 weight% or more of silica fillers in addition to matrix resin.
In this embodiment, liquid means having fluidity at normal temperature and normal pressure (1 atm, 25 ° C.). More specifically, when the composition is tilted by 45 °, the shape cannot be maintained for 10 minutes or more, and the shape changes.
More specifically, at 30 ° C. and 1 atm, the viscosity is usually 50 Pa · s or less, preferably 40 Pa · s or less, more preferably 30 Pa · s or less, and more preferably 20 Pa · s or less. Is more preferably 15 Pa · s or less, and most preferably 10 Pa · s or less. By satisfying the physical properties in this range, handling is easy especially in sealing by potting.
Hereinafter, the components contained in the liquid resin composition will be described.

1−1.マトリクス樹脂
本実施態様に含まれるマトリクス樹脂は、マトリクス樹脂として使用できるものであれば特段限定されない。デバイス封止用途の場合には、通常シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが用いられるが、これに限られるものではない。以下、デバイス封止用途の場合に通常用いられるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、さらにエポキシシリコーン樹脂について説明する。
1-1. Matrix resin The matrix resin included in the present embodiment is not particularly limited as long as it can be used as a matrix resin. In the case of device sealing applications, silicone resin, epoxy resin, etc. are usually used, but are not limited thereto. Hereinafter, an epoxy resin, a silicone resin, and an epoxy silicone resin that are usually used in the case of device sealing will be described.

1−1−1.エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、熱硬化性樹脂であれば特に限定されないが、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、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂又は4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂のようなビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、トリスフェニロールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェニロールエタン型エポキシ樹脂、及びフェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂の芳香環を水素化したエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂など室温で液状の公知のエポキシ樹脂が挙げられる。また、必要に応じて、上記以外のエポキシ樹脂を一定量併用することができる。
1-1-1. Epoxy resin The epoxy resin is not particularly limited as long as it is a thermosetting resin. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4 ′. -Biphenol type epoxy resin such as biphenol type epoxy resin or 4,4'-biphenol type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, naphthalenediol type epoxy resin, trispheny Well-known epoxy resins which are liquid at room temperature, such as roll methane type epoxy resin, tetrakisphenylol ethane type epoxy resin, epoxy resin obtained by hydrogenating aromatic ring of phenol dicyclopentadiene novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, etc. It is below. If necessary, a certain amount of epoxy resin other than the above can be used in combination.

エポキシ樹脂の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定された平均分子量(Mw)が100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。
エポキシ樹脂の含有量としては、粘度低減の観点から、液状樹脂組成物全量を100重量%としたときに、3重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
As the molecular weight of the epoxy resin, the average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 100,000 or less, and more preferably 50,000 or less, from the viewpoints of handleability and viscosity reduction.
The content of the epoxy resin is preferably 3% by weight or more and more preferably 5% by weight or more when the total amount of the liquid resin composition is 100% by weight from the viewpoint of viscosity reduction. Moreover, 25 weight% or less is preferable and 20 weight% or less is more preferable.

1−1−2.シリコーン樹脂
シリコーン樹脂としては、熱硬化性のシリコーン樹脂であれば、特に限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサンなどが挙げられる。
シリコーン樹脂の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定された平均分子量(Mw)が500以上であることが好ましく、700以上であることがより好ましい。また、100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。
シリコーン樹脂の含有量としては、粘度低減の観点から、液状樹脂組成物全量を100重量%としたときに、3重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
1-1-2. Silicone resin The silicone resin is not particularly limited as long as it is a thermosetting silicone resin. Examples thereof include dimethylpolysiloxane and diphenylpolysiloxane.
As the molecular weight of the silicone resin, the average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 500 or more, and more preferably 700 or more, from the viewpoints of handleability and viscosity reduction. Moreover, it is preferable that it is 100,000 or less, and it is more preferable that it is 50,000 or less.
The content of the silicone resin is preferably 3% by weight or more and more preferably 5% by weight or more when the total amount of the liquid resin composition is 100% by weight from the viewpoint of viscosity reduction. Moreover, 25 weight% or less is preferable and 20 weight% or less is more preferable.

1−1−3.エポキシシリコーン樹脂
エポキシシリコーン樹脂は、分子中にエポキシ基を有し、エポキシ基はグリシジル基でも脂環式エポキシ基であってもよく、好ましくはシクロヘキシルエポキシ基を有する脂環式エポキシ基を含む。
エポキシシリコーン樹脂の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定された平均分子量(Mw)が300以上であることが好ましく、500以上であることがより好ましい。また、100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。
エポキシシリコーン樹脂の含有量としては、粘度低減の観点から、液状樹脂組成物全量を100重量%としたときに、3重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
1-1-3. Epoxy silicone resin The epoxy silicone resin has an epoxy group in the molecule, and the epoxy group may be a glycidyl group or an alicyclic epoxy group, and preferably contains an alicyclic epoxy group having a cyclohexyl epoxy group.
As the molecular weight of the epoxy silicone resin, the average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 300 or more, and more preferably 500 or more, from the viewpoints of handleability and viscosity reduction. Moreover, it is preferable that it is 100,000 or less, and it is more preferable that it is 50,000 or less.
The content of the epoxy silicone resin is preferably 3% by weight or more and more preferably 5% by weight or more when the total amount of the liquid resin composition is 100% by weight from the viewpoint of viscosity reduction. Moreover, 25 weight% or less is preferable and 20 weight% or less is more preferable.

エポキシシリコーン樹脂としては、その硬化機構の少なくとも一部に、ガリウム化合物とシラノール源化合物から供給されるシラノールとによって触媒されるエポキシ化合物の自己重合反応が関与するものが好ましい。このエポキシシリコーン樹脂は、該自己重合反応のみにより硬化するものであり得るが、限定されるものではない。
以下、このエポキシシリコーン樹脂の各成分について説明する。
As the epoxy silicone resin, one in which a self-polymerization reaction of an epoxy compound catalyzed by a gallium compound and a silanol supplied from a silanol source compound is involved in at least a part of its curing mechanism. The epoxy silicone resin can be cured only by the self-polymerization reaction, but is not limited thereto.
Hereinafter, each component of this epoxy silicone resin will be described.

1−1−3−1.エポキシ化合物
エポキシ化合物は、分子中にエポキシ基を有する化合物であり、好ましくはシクロヘキシルエポキシ基を有する脂環式エポキシ化合物である。典型的な脂環式エポキシ化合物の構造式を式(1)〜(3)に示す。
1-1-3-1. Epoxy compound The epoxy compound is a compound having an epoxy group in the molecule, and preferably an alicyclic epoxy compound having a cyclohexyl epoxy group. Structural formulas of typical alicyclic epoxy compounds are shown in formulas (1) to (3).

Figure 2015189920
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エポキシ化合物はグリシジル基を有する化合物であってもよいが、脂環式エポキシ化合物に比べて自己重合反応の活性が低い場合がある。
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The epoxy compound may be a compound having a glycidyl group, but the activity of the self-polymerization reaction may be lower than that of the alicyclic epoxy compound.

グリシジル基を有するエポキシ化合物の好適例として、式(4)〜式(8)に示すような脂環構造を含むグリシジルエーテル、又はエステル化合物、式(9)に示すような脂環構造を含まないグリシジルエーテル化合物、式(10)に示すようなジシロキサン骨格を有するグリシジルエーテル化合物、式(11)に示すようなイソシアヌル酸骨格を有するグリシジルアミド化合物がある。式(9)において、Rは炭素数1〜20のアルキレン基を表している。   As a suitable example of an epoxy compound having a glycidyl group, a glycidyl ether containing an alicyclic structure as shown in formulas (4) to (8), or an ester compound, and an alicyclic structure as shown in formula (9) are not included. There are glycidyl ether compounds, glycidyl ether compounds having a disiloxane skeleton as shown in formula (10), and glycidyl amide compounds having an isocyanuric acid skeleton as shown in formula (11). In the formula (9), R represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.

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また、エポキシ化合物は、芳香族エポキシ化合物であってもよい。かかるエポキシ化合物の例としては、式(12)に示すようなビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラフルオロビスフェノールAなどのビスフェノール類をグリシジル化したビスフェノール型エポキシ樹脂、式(13)に示すようなビフェニル型のエポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの2価のフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタンなどのトリスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどのテトラキスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールA、ノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラックなどのノボラック類をグリシジル化したノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。式(13)において、Rは独立して水素、炭素数1〜3のアルキル基、又はフェニル基を表している。   The epoxy compound may be an aromatic epoxy compound. Examples of such epoxy compounds include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol AD, tetramethyl bisphenol S, tetrafluoro as shown in formula (12). Bivalent phenols such as bisphenol type epoxy resins obtained by glycidylation of bisphenols such as bisphenol A, biphenyl type epoxy resins represented by the formula (13), dihydroxynaphthalene, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene Resin glycidylated, epoxy resin glycidylated trisphenols such as 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4 Tetrakis phenols glycidylated epoxy resins, such as hydroxyphenyl) ethane, phenol novolac, cresol novolac, bisphenol A, novolak, such as novolaks the glycidylated novolak type epoxy resins such as brominated bisphenol A novolak and the like. In formula (13), R independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a phenyl group.

Figure 2015189920
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エポキシ化合物は、芳香族エポキシ化合物を水素化して得られる脂環構造を有するエポキシ化合物であってもよい。
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The epoxy compound may be an epoxy compound having an alicyclic structure obtained by hydrogenating an aromatic epoxy compound.

エポキシ化合物は、エポキシ基を有するケイ素含有化合物であってもよい。ケイ素含有化合物とは、シラン化合物やシロキサン化合物である。
エポキシ基を有するケイ素含有化合物には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシルエチル〕(メチル)ジメトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジメトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジエチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(ジメチル)ジシロキサン、3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシランなどがある。
また、エポキシ基を含有するケイ素化合物には、式(14)で表されるオルガノポリシロキサンも含まれる。
(R11 SiO1/2a1(R12 SiO2/2b1(R13SiO3/2c1(SiO4/2d1(O1/2H)e1 ・・・(14)
The epoxy compound may be a silicon-containing compound having an epoxy group. The silicon-containing compound is a silane compound or a siloxane compound.
Examples of the silicon-containing compound having an epoxy group include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) di Ethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexylethyl) (methyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] ( Ethyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) Til] (methyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) ) (Methoxy) diethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy ) Dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) dimethylsilane, [2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclo Hexyl) ethyl] (dimethyl) disiloxane, 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, and the like.
Moreover, the organopolysiloxane represented by Formula (14) is also contained in the silicon compound containing an epoxy group.
(R 11 3 SiO 1/2 ) a1 (R 12 2 SiO 2/2 ) b1 (R 13 SiO 3/2 ) c1 (SiO 4/2 ) d1 (O 1/2 H) e1 (14)

式(14)において、R11、R12、R13はそれぞれ独立して1価の有機基を示し、かつ、1分子中において少なくとも1つがエポキシ基を含む有機基である。 In the formula (14), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a monovalent organic group, and at least one is an organic group containing an epoxy group in one molecule.

式(14)において、R11 SiO1/2はMユニット、R12 SiO2/2はDユニット、R13SiO3/2はTユニット、SiO4/2はQユニットを、それぞれ表している。a1、b1、c1及びd1は、それぞれが0以上の整数であり、かつ、a1+b1+c1+d1≧3である。 In the formula (14), R 11 3 SiO 1/2 represents an M unit, R 12 2 SiO 2/2 represents a D unit, R 13 SiO 3/2 represents a T unit, and SiO 4/2 represents a Q unit. Yes. Each of a1, b1, c1, and d1 is an integer of 0 or more, and a1 + b1 + c1 + d1 ≧ 3.

式(14)において、R11、R12、R13は、好ましくは、炭素数1〜10の炭化水素基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基
などの置換アルキル基が挙げられる。
In the formula (14), R 11 , R 12 and R 13 are preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and pentyl. Alkyl groups such as hexyl and heptyl groups; alkenyl groups such as vinyl, allyl, butenyl, pentenyl and hexenyl; aryl groups such as phenyl, tolyl and xylyl; benzyl and phenethyl And substituted alkyl groups such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, and a nonafluorobutylethyl group.

式(14)において、エポキシ基を含む有機基としては、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、4,5−エポキシペンチル基などのエポキシアルキル基;2−グリシドキシエチル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基などのグリシドキシアルキル基;β−(又は2−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、γ−(又は3−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基などのエポキシシクロヘキシルアルキル基が例示される。
式(14)においてe1は0以上の整数であり、ケイ素原子に直接結合する水酸基(シラノール)の個数を表している。
In formula (14), examples of the organic group containing an epoxy group include epoxy alkyl groups such as 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, and 4,5-epoxypentyl group; 2-glycidoxyethyl Group, glycidoxyalkyl group such as 3-glycidoxypropyl group, 4-glycidoxybutyl group; β- (or 2-) (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ- (or 3-) Examples thereof include an epoxycyclohexylalkyl group such as (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group.
In the formula (14), e1 is an integer of 0 or more, and represents the number of hydroxyl groups (silanol) directly bonded to the silicon atom.

エポキシ化合物は、ケイ素原子に結合する加水分解性基を有するものであって、該加水分解性基を加水分解したときに、式(14)で表されるオルガノポリシロキサン(ただし、e1≧1)を生じる化合物であってもよい。換言すれば、式(14)で表されるオルガノポリシロキサン(ただし、e1≧1)において、ケイ素原子に直接結合した水酸基の全部又は一部を加水分解性基に置き換えた化合物であってもよい。   The epoxy compound has a hydrolyzable group bonded to a silicon atom. When the hydrolyzable group is hydrolyzed, the organopolysiloxane represented by the formula (14) (however, e1 ≧ 1) The compound which produces | generates may be sufficient. In other words, in the organopolysiloxane represented by the formula (14) (however, e1 ≧ 1), it may be a compound in which all or part of hydroxyl groups directly bonded to silicon atoms are replaced with hydrolyzable groups. .

ここで、加水分解性基とは、加水分解によってケイ素原子に結合した水酸基(シラノール)を生じる基であり、具体例としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、水素、アセトキシ基、エノキシ基、オキシム基、ハロゲン基が挙げられる。好ましい加水分解性基はアルコキシ基であり、特に炭素数1〜3のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基である。   Here, the hydrolyzable group is a group that generates a hydroxyl group (silanol) bonded to a silicon atom by hydrolysis. Specific examples include a hydroxy group, an alkoxy group, hydrogen, an acetoxy group, an enoxy group, an oxime group, A halogen group is mentioned. A preferred hydrolyzable group is an alkoxy group, and particularly an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, that is, a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group.

上記式(14)で表されるオルガノポリシロキサン型のエポキシ化合物は、例えば、次の方法で製造することができる。
(方法1)エポキシ基を有するシラン化合物と、エポキシ基を有しないシラン化合物及び/又はそのオリゴマーとを、共加水分解及び重縮合させる方法。
(方法2)ヒドロシリル基を有するポリシロキサンに、エポキシ基と炭素−炭素二重結合基を有する有機化合物を付加させる方法。
(方法3)炭素−炭素二重結合を含む有機基を有するポリシロキサンの該二重結合部分を酸化させて、エポキシ基に変換する方法。
上記方法1でポリシロキサン型のエポキシ化合物を製造する際に用いることのできる原料は次の通りである。
The organopolysiloxane type epoxy compound represented by the above formula (14) can be produced, for example, by the following method.
(Method 1) A method of cohydrolyzing and polycondensing a silane compound having an epoxy group and a silane compound having no epoxy group and / or an oligomer thereof.
(Method 2) A method of adding an organic compound having an epoxy group and a carbon-carbon double bond group to a polysiloxane having a hydrosilyl group.
(Method 3) A method in which the double bond portion of the polysiloxane having an organic group containing a carbon-carbon double bond is oxidized and converted to an epoxy group.
The raw materials that can be used in the production of the polysiloxane type epoxy compound by the method 1 are as follows.

Mユニットを導入するための原料としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルシラノールなどが例示される。   Examples of the raw material for introducing the M unit include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, and triphenylsilanol.

Dユニットを導入するための原料としては、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン及びこれらの加水分解縮合物(オリゴマー)が例示される。   As raw materials for introducing D unit, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, and their hydrolysis condensates (oligomers) Illustrated.

両末端に水酸基を有するジアルキルシロキサンオリゴマーとして、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサン共重合体、ポリジフェニルシロキサンなどの両末端をシラノール変性した化合物が市販されている。   As dialkylsiloxane oligomers having hydroxyl groups at both ends, compounds having silanol-modified compounds such as polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymer, and polydiphenylsiloxane are commercially available.

Tユニットを導入するための原料としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン及びこれらの加水分解縮合物が例示される。
Raw materials for introducing T unit include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyl Examples include trimethoxysilane and hydrolytic condensates thereof.

Qユニットを導入するための原料としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン及びこれらの加水分解縮合物が例示される。   Examples of the raw material for introducing the Q unit include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and hydrolytic condensates thereof.

エポキシ基を導入するための原料としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メチル)ジメトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジメトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジエチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(ジメチル)ジシロキサン、3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシランなどが例示される。   As raw materials for introducing an epoxy group, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) Diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ] (Ethyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) Ethyl] (methyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) ) (Methoxy) diethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy ) Dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) dimethylsilane, [2- (3,4- (Epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxysilane) Examples include (rohexyl) ethyl] (dimethyl) disiloxane, 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, and the like.

1−1−3−2.ガリウム化合物
ガリウム化合物は、後段で詳述するシラノール源化合物から供給されるシラノールと組み合わされて、エポキシ化合物の自己重合反応の触媒として作用する成分である。
1-1-3-2. Gallium Compound A gallium compound is a component that acts as a catalyst for a self-polymerization reaction of an epoxy compound in combination with silanol supplied from a silanol source compound described in detail later.

ガリウム化合物は上記作用を示すものであればよく、次の候補化合物から選択することができる:キレート配位子を有するガリウム錯体、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)ガリウム(III)、トリフルオロメタンスルホン酸ガ
リウム(III)、酢酸ガリウム、硫酸ガリウム、硝酸ガリウム、オキシ酢酸ガリウム、トリエトキシガリウム、トリイソプロポキシガリウム、トリス(8−キノリノラト)ガリウム、シュウ酸ガリウム、エチルキサントゲン酸ガリウム、ジエチルエトキシガリウム、マレイン酸ガリウムなど。n−オクチル酸、2−エチルヘキサン酸、ナフテン酸などの長鎖カルボン酸のガリウム塩など。
The gallium compound is not particularly limited as long as it exhibits the above action, and can be selected from the following candidate compounds: gallium complex having a chelate ligand, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5- Heptanedionate) gallium (III), gallium trifluoromethanesulfonate (III), gallium acetate, gallium sulfate, gallium nitrate, gallium oxyacetate, triethoxygallium, triisopropoxygallium, tris (8-quinolinolato) gallium, gallium oxalate, Examples include gallium ethyl xanthate, diethyl ethoxy gallium, and gallium maleate. Gallium salts of long-chain carboxylic acids such as n-octylic acid, 2-ethylhexanoic acid and naphthenic acid.

キレート配位子としては、β−ジケトン型化合物と、o−ケトフェノール型化合物が挙げられる。β−ジケトン型化合物には、次の式(15)〜式(17)に示す構造を有するものがある。   Examples of chelate ligands include β-diketone type compounds and o-ketophenol type compounds. Some β-diketone type compounds have structures represented by the following formulas (15) to (17).

Figure 2015189920
式(15)〜式(17)において、Rは独立してアルキル基、又はハロゲン置換アルキル基を表している。
Figure 2015189920
In the formulas (15) to (17), R independently represents an alkyl group or a halogen-substituted alkyl group.

式(15)の化合物の具体例としてはアセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ペンタフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトンなどが、式(16)の化合物の具体例としてはエチルアセトアセテートなどが、式(17)の化合物の具体例としてはジエチルマロネートなどが挙げられる。
O−ケトフェノール型化合物は、次の式(18)で表される化合物である。
Specific examples of the compound of the formula (15) include acetylacetone, trifluoroacetylacetone, pentafluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone and the like, and specific examples of the compound of the formula (16) include ethylacetoacetate and the compound of the formula (17). Specific examples of such include diethyl malonate.
The O-ketophenol type compound is a compound represented by the following formula (18).

Figure 2015189920
式(18)において、R’は独立して水素原子、アルキル基、ハロゲン置換アルキル基又はアルコキシ基を表している。
式(18)の化合物の具体例としては、サリチルアルデヒド、エチル−O−ヒドロキシフェニルケトンなどが挙げられる。
キレート配位子を有するガリウム錯体はガリウム化合物の好適例であり、その中でもガリウムアセチルアセトネートは特に好適に使用することができる。
Ga触媒を用いるとAl触媒に比べて硬化物の加熱による重量減少が少ない。特に硬化物がシロキサン構造を含む場合にはAl触媒に比べて硬化物の加熱による重量減少が少ない。
具体的には、150〜200℃×500時間で、重量減少が加熱前の20重量%以下が好ましく、10重量%以下が更に好ましい。
Figure 2015189920
In the formula (18), R ′ independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen-substituted alkyl group or an alkoxy group.
Specific examples of the compound of formula (18) include salicylaldehyde, ethyl-O-hydroxyphenyl ketone and the like.
A gallium complex having a chelate ligand is a preferred example of a gallium compound, and among them, gallium acetylacetonate can be particularly preferably used.
When a Ga catalyst is used, the weight loss due to heating of the cured product is less than that of an Al catalyst. In particular, when the cured product contains a siloxane structure, the weight loss due to heating of the cured product is less than that of the Al catalyst.
Specifically, the weight loss is preferably 20% by weight or less before heating at 150 to 200 ° C. × 500 hours, and more preferably 10% by weight or less.

ガリウム化合物は、エポキシ化合物100重量部に対して通常0.001重量部以上、
好ましくは0.01重量部以上、また5.0重量部以下、好ましくは1.0重量部以下である。
The gallium compound is usually 0.001 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound,
Preferably they are 0.01 weight part or more, 5.0 weight part or less, Preferably it is 1.0 weight part or less.

1−1−3−3.シラノール源化合物
シラノール源化合物はシラノールの供給源たる化合物である。シラノールは、前述のガリウム化合物と組み合わされて、エポキシ化合物の自己重合反応の触媒として作用する。
1-1-3-3. Silanol source compound A silanol source compound is a compound that is a source of silanol. Silanol, in combination with the aforementioned gallium compound, acts as a catalyst for the self-polymerization reaction of the epoxy compound.

シラノールの役割は、エポキシ化合物の自己重合反応の開始に必要なカチオン源であると考えられる。シラノール源化合物のケイ素原子にフェニル基などの芳香族基が結合している場合には、この芳香族基はシラノール水酸基の酸性度を高める働き、つまり、シラノールのカチオン源としての作用を強める働きをしていると考えられる。   The role of silanol is considered to be a cation source necessary for the initiation of the self-polymerization reaction of the epoxy compound. When an aromatic group such as a phenyl group is bonded to the silicon atom of the silanol source compound, the aromatic group functions to increase the acidity of the silanol hydroxyl group, that is, to enhance the action of silanol as a cation source. it seems to do.

シラノール源化合物は、潜在的なシラノール源であってもよい。例えば、加水分解性基が結合したケイ素原子を有しており、該加水分解基が加水分解されたときにシラノールを生じる化合物である。加水分解性基の具体例としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、水素、アセトキシ基、エノキシ基、オキシム基、ハロゲン基が挙げられる。好ましい加水分解性基はアルコキシ基であり、特に炭素数1〜3のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基である。   The silanol source compound may be a potential silanol source. For example, it is a compound which has a silicon atom to which a hydrolyzable group is bonded and which produces silanol when the hydrolyzable group is hydrolyzed. Specific examples of the hydrolyzable group include a hydroxy group, an alkoxy group, hydrogen, an acetoxy group, an enoxy group, an oxime group, and a halogen group. A preferred hydrolyzable group is an alkoxy group, and particularly an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, that is, a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group.

シラノール源化合物の一例は、フェニルジメチルシラノール、ジフェニルメチルシラノール、トリフェニルシラノール、ジヒドロキシジフェニルシラン(ジフェニルジシラノール)、トリメチルシラノール、トリエチルシラノール、ジヒドロキシジメチルシラン、トリヒドロキシメチルシランなどの水酸基が結合したケイ素原子を有するモノシラン化合物である。
シラノール源化合物の他の一例は、水酸基が結合したケイ素原子を有する、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンである。
(R21 SiO1/2a2(R22 SiO2/2b2(R23SiO3/2c2(SiO4/2d2(O1/2H)e2 ・・・(19)
式(19)において、R21、R22、R23はそれぞれ独立して1価の有機基を示す。
An example of a silanol source compound is a silicon atom to which hydroxyl groups such as phenyldimethylsilanol, diphenylmethylsilanol, triphenylsilanol, dihydroxydiphenylsilane (diphenyldisilanol), trimethylsilanol, triethylsilanol, dihydroxydimethylsilane, and trihydroxymethylsilane are bonded. It is a monosilane compound having
Another example of the silanol source compound is an organopolysiloxane represented by the formula (19) having a silicon atom to which a hydroxyl group is bonded.
(R 21 3 SiO 1/2 ) a 2 (R 22 2 SiO 2/2 ) b 2 (R 23 SiO 3/2 ) c 2 (SiO 4/2 ) d 2 (O 1/2 H) e 2 (19)
In the formula (19), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a monovalent organic group.

式(19)において、R21 SiO1/2はMユニット、R22 SiO2/2はDユニット、R23SiO3/2はTユニット、SiO4/2はQユニットを、それぞれ表している。a2、b2、c2及びd2は、それぞれが0以上の整数であり、かつ、a2+b2+c2+d2≧3である。e2は1以上の自然数であり、ケイ素原子に直接結合する水酸基(シラノール)の個数を表している。 In the formula (19), R 21 3 SiO 1/2 represents an M unit, R 22 2 SiO 2/2 represents a D unit, R 23 SiO 3/2 represents a T unit, and SiO 4/2 represents a Q unit. Yes. Each of a2, b2, c2, and d2 is an integer of 0 or more, and a2 + b2 + c2 + d2 ≧ 3. e2 is a natural number of 1 or more, and represents the number of hydroxyl groups (silanol) directly bonded to the silicon atom.

式(19)のR21、R22、R23は、通常、炭素数1〜10の炭化水素基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基などの置換アルキル基が挙げられる。 R 21 , R 22 and R 23 in the formula (19) are usually hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, Alkyl groups such as hexyl group and heptyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group and hexenyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group Groups; substituted alkyl groups such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, and a nonafluorobutylethyl group.

シラノール源化合物は、ケイ素原子に結合する加水分解性基を有するものであって、該加水分解性基を加水分解したときに、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンを生じる化合物であってもよい。換言すれば、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に直接結合した水酸基の全部又は一部を加水分解性基に置き換えた化合物であってもよい。   The silanol source compound has a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and produces a organopolysiloxane represented by the formula (19) when the hydrolyzable group is hydrolyzed. Also good. In other words, the organopolysiloxane represented by the formula (19) may be a compound in which all or a part of hydroxyl groups directly bonded to silicon atoms are replaced with hydrolyzable groups.

シラノール源化合物がオルガノポリシロキサンであって、これをシロキサン構造を含まないエポキシ化合物と共に用いる場合には、該オルガノポリシロキサンと該エポキシ化合物との相溶性を確保する観点から、該オルガノポリシロキサンはケイ素原子に結合した芳香族基を有するものであることが好ましい。   When the silanol source compound is an organopolysiloxane and is used together with an epoxy compound not containing a siloxane structure, the organopolysiloxane is silicon from the viewpoint of ensuring compatibility between the organopolysiloxane and the epoxy compound. It preferably has an aromatic group bonded to an atom.

シラノール源化合物がオルガノポリシロキサンである場合、その重量平均分子量については、熱硬化性樹脂組成物の硬化中あるいは硬化後に揮発しないように、500以上であることが好ましく、700以上であることがより好ましい。一方、重合度が高過ぎると粘度が高くなって取り扱い性が悪くなることから、該重量平均分子量は20,000以下であることが好ましく、15,000以下であることがより好ましい。   When the silanol source compound is an organopolysiloxane, the weight average molecular weight is preferably 500 or more and more preferably 700 or more so that it does not volatilize during or after curing of the thermosetting resin composition. preferable. On the other hand, if the degree of polymerization is too high, the viscosity becomes high and the handleability deteriorates, so that the weight average molecular weight is preferably 20,000 or less, more preferably 15,000 or less.

好適な実施形態では、シラノール源化合物は水酸基又は加水分解性基が結合したケイ素原子を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン又はシラン化合物であってもよい。かかるシラノール源化合物は、加熱されたときにガリウム化合物の作用により重縮合して高分子量化するので、硬化後にブリードアウトすることがない。   In a preferred embodiment, the silanol source compound may be an organopolysiloxane or a silane compound having two or more silicon atoms bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group in one molecule. Such a silanol source compound is polycondensed by the action of the gallium compound to increase the molecular weight when heated, so that it does not bleed out after curing.

シラノール源化合物として好適に使用できるオルガノポリシロキサンとして、式(20)〜式(23)で表される構造を有するものが挙げられる。   Examples of the organopolysiloxane that can be suitably used as the silanol source compound include those having structures represented by the formulas (20) to (23).

Figure 2015189920
Figure 2015189920

Figure 2015189920
Figure 2015189920

式(22)で表されるオルガノポリシロキサンは、式(24)で表される化合物と式(25)で表される化合物とを、重縮合することにより得ることができる。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。   The organopolysiloxane represented by the formula (22) can be obtained by polycondensation of the compound represented by the formula (24) and the compound represented by the formula (25). As the polycondensation catalyst, a metal catalyst can be used in addition to an acid and a base, and a gallium compound such as gallium acetylacetonate can also be used.

式(23)で表されるオルガノポリシロキサンは、式(21)で表される化合物と式(24)で表される化合物とを、重縮合することにより得ることができる。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。   The organopolysiloxane represented by the formula (23) can be obtained by polycondensing the compound represented by the formula (21) and the compound represented by the formula (24). As the polycondensation catalyst, a metal catalyst can be used in addition to an acid and a base, and a gallium compound such as gallium acetylacetonate can also be used.

Figure 2015189920
Figure 2015189920

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式(20)〜式(25)において、m、n、M、N、m1、m2は、それぞれ、1以上の整数である。これらの数を大きくし過ぎた場合、すなわちポリシロキサンの重合度を高くし過ぎた場合、粘度が高くなり過ぎてハンドリングが容易でなくなる他、シラノールの含有率が下がるために触媒能が低下する傾向が生じることに注意すべきである。ハンドリング性の観点からは、当該オルガノポリシロキサンの粘度あるいは当該オルガノポリシロキサンを用いて得られる液状樹脂組成物の粘度が、30℃、1atmにおいて、50Pa・s以下、好ましくは40Pa・s以下、より好ましくは30Pa・s以下、更に好ましくは20Pa・s以下、特に好ましくは15Pa・s以下、最も好ましくは10Pa・s以下となるように、その重合度を設定することが好ましい。   In the formulas (20) to (25), m, n, M, N, m1, and m2 are each an integer of 1 or more. When these numbers are increased too much, that is, when the degree of polymerization of the polysiloxane is increased too much, the viscosity becomes too high and handling becomes difficult, and the catalytic performance tends to decrease due to a decrease in the content of silanol. Note that occurs. From the viewpoint of handling properties, the viscosity of the organopolysiloxane or the viscosity of the liquid resin composition obtained using the organopolysiloxane is 50 Pa · s or less, preferably 40 Pa · s or less, at 30 ° C. and 1 atm. The degree of polymerization is preferably set so that it is preferably 30 Pa · s or less, more preferably 20 Pa · s or less, particularly preferably 15 Pa · s or less, and most preferably 10 Pa · s or less.

式(20)〜式(23)で表されるオルガノポリシロキサンから選ばれる1種以上を、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランなどの3官能シラン化合物とともに重縮合させて得られるオルガノポリシロキサンも、シラノール源化合物の好適例である。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。かかるオルガノポリシロキサンは、更に酸、塩基又はガリウム化合物などの金属化合物のような縮合触媒を作用させることにより硬化する性質を有する。シラノール源として、モノシラン化合物とオルガノポリシロキサンを併せて用いてもよい。   An organopolysiloxane obtained by polycondensation of one or more selected from the organopolysiloxanes represented by formula (20) to formula (23) together with a trifunctional silane compound such as methyltrimethoxysilane or phenyltrimethoxysilane This is a preferred example of a silanol source compound. As the polycondensation catalyst, a metal catalyst can be used in addition to an acid and a base, and a gallium compound such as gallium acetylacetonate can also be used. Such organopolysiloxanes have the property of being cured by the action of a condensation catalyst such as an acid, a base or a metal compound such as a gallium compound. As the silanol source, a monosilane compound and an organopolysiloxane may be used in combination.

シラノール源化合物は、エポキシ化合物100重量部に対して通常0.05重量部以上、好ましくは0.5重量部以上、また500重量部以下、好ましくは200重量部以下である。
また、ガリウム化合物とシラノール源化合物の含有比は重量比で1:0.05〜0.001:100が好ましく、より好ましくは1:10〜0.01:100である。
The silanol source compound is usually 0.05 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, and 500 parts by weight or less, preferably 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the epoxy compound.
The content ratio of the gallium compound and the silanol source compound is preferably 1: 0.05 to 0.001: 100, more preferably 1:10 to 0.01: 100, by weight.

上述のエポキシ化合物、ガリウム化合物、及びシラノール源化合物から得られたエポキシシリコーン樹脂においては、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方、又は両方が、オルガノポリシロキサン構造部分を有し得る。その場合に、オルガノポリシロキサン構造部分にシラノールを導入すると、ガリウム化合物がシラノール間の脱水縮合触媒として作用するので、エポキシ化合物の自己重合反応とシラノール縮合反応の両方が硬化に関与する、耐熱性の良好な熱硬化性樹脂組成物が得られる。ガリウム化合物はシラノールとアルコキシ基の間の脱アルコール縮合反応の触媒にもなるので、オルガノポリシロキサン構造部分にシラノールとアルコキシ基を導入した場合も同様の効果が得られる。   In the epoxy silicone resin obtained from the above-mentioned epoxy compound, gallium compound, and silanol source compound, either one or both of the epoxy compound and the silanol source compound may have an organopolysiloxane structure portion. In this case, when silanol is introduced into the organopolysiloxane structure, the gallium compound acts as a dehydration condensation catalyst between the silanols, so that both the self-polymerization reaction of the epoxy compound and the silanol condensation reaction are involved in curing. A good thermosetting resin composition is obtained. Since the gallium compound also serves as a catalyst for the dealcoholization condensation reaction between silanol and alkoxy group, the same effect can be obtained when silanol and alkoxy group are introduced into the organopolysiloxane structure.

他の一例では、エポキシ化合物が有するオルガノポリシロキサン構造部分とシラノール源化合物が有するオルガノポリシロキサン構造部分の一方にヒドロシリル基、他方にビニルシリル基を導入するとともに、白金化合物のようなヒドロシリル化反応触媒を添加することにより、エポキシ化合物の自己重合反応とヒドロシリル化反応の両方が硬化に関与する、硬化性の良好な熱硬化性樹脂組成物が得られる。   In another example, a hydrosilyl group is introduced into one of the organopolysiloxane structure part of the epoxy compound and the organopolysiloxane structure part of the silanol source compound, and a vinylsilyl group is introduced into the other, and a hydrosilylation reaction catalyst such as a platinum compound is used. By adding, a thermosetting resin composition having good curability in which both the self-polymerization reaction and hydrosilylation reaction of the epoxy compound are involved in curing can be obtained.

あるいは、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方又は両方が有するオルガノポリシロキサン構造部分にヒドロシリル基を導入するとともに、ビニルシリル基を有するオルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応触媒を添加することによっても、エポキシ化合物の自己重合反応とヒドロシリル化反応の両方が硬化に関与する熱硬化性樹脂組成物が得られる。この例を変形して、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方又は両方が有するオルガノポリシロキサン構造部分にビニルシリル基を導入し、添加するオルガノポリシロキサンをヒドロシリル基が導入されたものとしてもよい。   Alternatively, by introducing a hydrosilyl group into the organopolysiloxane structure part of either one or both of the epoxy compound and the silanol source compound and adding an organopolysiloxane having a vinylsilyl group and a hydrosilylation reaction catalyst, the epoxy compound Thus, a thermosetting resin composition in which both the self-polymerization reaction and hydrosilylation reaction are involved in curing is obtained. This example may be modified so that a vinylsilyl group is introduced into the organopolysiloxane structure portion of either one or both of the epoxy compound and the silanol source compound, and the organopolysiloxane to be added is introduced with a hydrosilyl group.

マトリクス樹脂としては、上述した樹脂から1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。粘度低減の観点から、エポキシシリコーン樹脂を用いることが好ましい。   As matrix resin, 1 type may be used independently from the resin mentioned above, and 2 or more types may be used together. From the viewpoint of viscosity reduction, it is preferable to use an epoxy silicone resin.

1−2.シリカフィラー
本実施態様に係る樹脂組成物では、シリカフィラーを75重量%以上含有するものである。樹脂組成物の硬化物の線膨張率を低くするという観点から、好ましくは80重量%以上、より好ましくは85重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。
1-2. Silica filler The resin composition according to this embodiment contains 75% by weight or more of silica filler. From the viewpoint of reducing the linear expansion coefficient of the cured product of the resin composition, it is preferably 80% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and further preferably 90% by weight or more.

通常の樹脂組成物では、フィラーの添加量が増加すると、組成物の粘度上昇が顕著になる。本発明においては、シリカフィラーの形状、粒子表面官能基の種類などにより、粒子間及び粒子−エポキシ樹脂などからなるマトリクス組成物間の相互作用を制御し、シリカフィラーを75重量%以上と高濃度含有した組成物においても、高い流動性を保持することができる。そのため、液状樹脂組成物としてポッティングの際のハンドリングが容易である。   In a normal resin composition, when the amount of filler added increases, the viscosity of the composition increases significantly. In the present invention, the interaction between the particles and the matrix composition composed of particles-epoxy resin, etc. is controlled by the shape of the silica filler, the type of the particle surface functional group, etc. Even in the contained composition, high fluidity can be maintained. Therefore, handling at the time of potting as a liquid resin composition is easy.

本発明において、シリカフィラーとは、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカなどのシリカ系無機フィラーなどのフィラーをいう。   In the present invention, the silica filler refers to a filler such as silica-based inorganic filler such as quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, and ultrafine powder amorphous silica.

粘度制御の観点から、形状は、繊維状、不定形のものよりも、球状のものが好ましい。ここで球状とは、真球状であってもよく、楕円状であってもよく、卵形などを含む略球状を意味し、具体的にはアスペクト比(長径と短径の比)が通常1.3以下であり、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.1以下である。
添加量を増やす手段として、粒径分布の制御を用いることができる。すなわち、粒径の異なるフィラーを混合することで、より高い充填率が得られる。
平均粒子径は、Particle Size Analyzer CILAS 1064(CILAS社、1064型)を用いて測定され、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。また、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。
表面積としては、0.2m/g以上が好ましく、0.5m/g以上がより好ましく、15m/g以下が好ましく、10m/g以下がより好ましい。
From the viewpoint of viscosity control, the spherical shape is preferable to the fibrous or amorphous shape. Here, the spherical shape may be a true spherical shape, an elliptical shape, or a substantially spherical shape including an oval shape. Specifically, the aspect ratio (ratio of major axis to minor axis) is usually 1. .3 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
Control of particle size distribution can be used as means for increasing the amount of addition. That is, a higher filling rate can be obtained by mixing fillers having different particle sizes.
The average particle size is measured using a Particle Size Analyzer CILAS 1064 (CILAS, type 1064), preferably 0.1 μm or more, and more preferably 1 μm or more. Moreover, 100 micrometers or less are preferable and 50 micrometers or less are more preferable.
The surface area, preferably at least 0.2 m 2 / g, more preferably at least 0.5 m 2 / g, preferably 15 m 2 / g or less, 10 m 2 / g or less is more preferable.

また、シリカフィラーは適宜表面処理がされていてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理などが挙げられるが、特に限定されるものではない。表面処理により、粒子表面官能基の種類を制御することができる。粘度を低減させる観点から、グリシジル化処理されたフィラーを用いることが好ましい。
シリカフィラーは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Further, the silica filler may be appropriately surface-treated. Examples of the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a silane coupling agent, and the like, but are not particularly limited. By the surface treatment, the type of particle surface functional group can be controlled. From the viewpoint of reducing the viscosity, it is preferable to use a glycidylated filler.
A silica filler may use 1 type and may use 2 or more types together.

1−3.化合物
本発明の樹脂組成物は、溶媒や高分子等の化合物を含んでいてもよい。本発明において樹脂組成物中に特定の化合物を添加することで、樹脂組成物の粘度を低下させ、流動性を改善することができ、好ましい。このように、特定の化合物の添加により樹脂組成物の流動性を改善できることは、非常に簡便で、低コストであり、有益である。
1-3. Compound The resin composition of the present invention may contain a compound such as a solvent or a polymer. In the present invention, the addition of a specific compound to the resin composition is preferable because the viscosity of the resin composition can be reduced and the fluidity can be improved. Thus, it is very simple, low cost, and beneficial to improve the fluidity of the resin composition by adding a specific compound.

化合物としては、粘度低減の観点から、溶解度パラメータが7.5〜18(cal/cm0.5であることが好ましく、より好ましくは8.0〜16(cal/cm0.5である。
本発明において、溶解度パラメータ(SP値)とは、以下のFedorsの推算法に基づき計算されるものである。
Fedorsの式:
SP値(δ)=(Ev/v)1/2=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2
Ev:蒸発エネルギー
v:モル体積
Δei:各成分の原子又は原子団の蒸発エネルギー
Δvi:各原子又は原子団のモル体積
上記の式の計算に使用する各原子又は原子団の蒸発エネルギー、モル体積はR. F. Fedors, Polym. Eng. Sci., 14, 147 (1974)を参照することができる。
The compound preferably has a solubility parameter of 7.5 to 18 (cal / cm 3 ) 0.5 , more preferably 8.0 to 16 (cal / cm 3 ) 0.5 from the viewpoint of viscosity reduction. It is.
In the present invention, the solubility parameter (SP value) is calculated based on the following Fedors estimation method.
Fedors formula:
SP value (δ) = (Ev / v) 1/2 = (ΣΔei / ΣΔvi) 1/2
Ev: Evaporation energy v: Molar volume Δei: Evaporation energy of each component atom or atomic group Δvi: Molar volume of each atom or atomic group Evaporation energy, molar volume of each atom or atomic group used in the calculation of the above formula is R. F. Fedors, Polym. Eng. Sci. , 14, 147 (1974).

通常、シリコーン系の樹脂やエポキシ系の樹脂は常温で液状のものが多く、溶媒を含有させる必要はない。本発明においては、通常、溶媒として用いられる液体であって、特定の化合物を樹脂組成物に極めて少量加えることで、シリカフィラーを高濃度で含有させた場合であっても樹脂組成物の流動性を維持することができることを本発明者らは見出した。化合物として用いることのできる溶媒としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルキルアルコール類;ベンゼン、キシレン、トルエンなどの芳香族類;アセトン、アセトニトリル、THFなどが挙げられる。   Usually, silicone resins and epoxy resins are often liquid at room temperature and do not need to contain a solvent. In the present invention, the fluidity of the resin composition is usually a liquid used as a solvent, and even when a specific amount of a specific compound is added to the resin composition, the silica filler is contained at a high concentration. The present inventors have found that this can be maintained. Specific examples of the solvent that can be used as the compound include lower alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol; aromatics such as benzene, xylene, and toluene; acetone, acetonitrile, THF, and the like.

また、化合物として、ヘキサンジオールジグリシジル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジル、ビスフェノールAジグリシジル、水添ビスフェノールAジグリシジルなどの低分子エポキシ類、アジピン酸エステル、フタル酸エステル、水添フタル酸エステルなどの可塑剤類、アルキルエーテルなどの親水性部をもつ界面活性剤などが挙げられる。   In addition, as compounds, low molecular weight epoxy such as hexanediol diglycidyl, cyclohexanedicarboxylate diglycidyl, bisphenol A diglycidyl, hydrogenated bisphenol A diglycidyl, plasticizers such as adipic acid ester, phthalic acid ester, hydrogenated phthalic acid ester, A surfactant having a hydrophilic part such as an alkyl ether can be used.

中でも、シリカフィラー表面に形成される、シリカフィラーと水分子の水酸基との水素結合を切断するのに適したエネルギーを有する化合物を選択することが好ましい。
一方、水などのSP値の大きすぎる化合物では、バインダーとの相性が悪く、ジメチルシロキサンなどのSP値の小さすぎる化合物ではフィラー表面との親和性が悪く、いずれも粘度が増大すると考えられる。
化合物の含有量は、樹脂組成物全量を100重量%とした場合に、粘度低減の観点から0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましい。また、硬化時の気泡抑制の観点から5重量%以下が好ましく、2重量%以下がより好ましい。
Among these, it is preferable to select a compound having energy suitable for breaking the hydrogen bond between the silica filler and the hydroxyl group of the water molecule formed on the surface of the silica filler.
On the other hand, a compound having an SP value that is too large, such as water, has poor compatibility with the binder, and a compound having an SP value that is too small, such as dimethylsiloxane, has a poor affinity with the filler surface.
When the total amount of the resin composition is 100% by weight, the content of the compound is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.3% by weight or more from the viewpoint of viscosity reduction. Moreover, 5 weight% or less is preferable from a viewpoint of the bubble suppression at the time of hardening, and 2 weight% or less is more preferable.

1−4.硬化剤
本発明の液状樹脂組成物は、通常、硬化剤を含む。
硬化剤は、硬化触媒あるいは硬化促進剤と呼ばれることもあり、マトリクス樹脂の種類により適宜含有させればよい。
1-4. Curing Agent The liquid resin composition of the present invention usually contains a curing agent.
The curing agent may be called a curing catalyst or a curing accelerator, and may be appropriately contained depending on the type of matrix resin.

1−4−1.エポキシ樹脂又はエポキシシリコーン樹脂の硬化剤
マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂及び/又はエポキシシリコーン樹脂を用いる場合、通常のエポキシ樹脂硬化に使用される触媒を使用することができる。例えば、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、シクロヘキシルジメチルアミン、トリエタノールアミンなどの3級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−n−ヘプチルイミダゾール、2−n−ウンデシルイミダゾール、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、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−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、2−フェニル−4,5−ジ(ヒドロキシメチル)イミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−フェニル−4,5−ジ〔(2’−シアノエトキシ)メチル〕イミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1−(2−シアノエチル)−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、1−(2−シアノエチル)−2
−エチル−4−メチルイミダゾリウムトリメリテート、2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイミダゾリル−(1’)〕エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2’−n−ウンデシルイミダゾリル)エチル−s−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−(1’)〕エチル−s−トリアジン、2−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイミダゾリル−(1’)〕エチル−s−トリアジンのイソシアヌル酸付加物などのイミダゾール類;ジフェニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン系化合物;ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムブロマイド、メチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、n−ブチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、テトラフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムヨーダイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムアセテート、メチルトリブチルフォスニウムジメチルフォスフェート、テトラブチルフォスフォニウムジエチルフォスフォジチオネート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフルオロボレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルフォスフォニウムテトラフェニルボレートなどの4級フォスフォニウム塩類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7やその有機酸塩などのジアザビシクロアルケン類;オクチル酸亜鉛、アクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体などの有機金属化合物;テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドなどの4級アンモニウム塩類;三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニルなどのホウ素化合物;塩化亜鉛、塩化第二錫などの金属ハロゲン化合物のほか、ジシアンジアミドやアミンとエポキシ樹脂との付加物などのアミン付加型促進剤などの高融点分散型潜在性硬化促進剤;前記イミダゾール類、有機リン系化合物や4級フォスフォニウム塩類などの硬化促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤;アミン塩型潜在性硬化剤促進剤;ガリウム化合物以外のルイス酸塩、ブレンステッド酸塩などの高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤などの潜在性硬化促進剤などを挙げることができる。
1-4-1. Curing Agent for Epoxy Resin or Epoxy Silicone Resin When an epoxy resin and / or an epoxy silicone resin is used as the matrix resin, a catalyst used for ordinary epoxy resin curing can be used. For example, tertiary amines such as benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, cyclohexyldimethylamine, triethanolamine; 2-methylimidazole, 2-n-heptylimidazole, 2-n- Undecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methyl Imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-methylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) ) -2-Ethyl-4-methylimidazo 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-di (hydroxymethyl) imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenyl-4,5-di [( 2′-cyanoethoxy) methyl] imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazolium trimellitate, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenylimidazolium trimellitate, 1- ( 2-cyanoethyl) -2
-Ethyl-4-methylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- (2'- n-undecylimidazolyl) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s-triazine, isocyanuric acid of 2-methylimidazole Imidazoles such as an adduct, an isocyanuric acid adduct of 2-phenylimidazole, an isocyanuric acid adduct of 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)] ethyl-s-triazine; Organophosphorus compounds such as fin, triphenylphosphine, triphenyl phosphite; benzyltriphenylphosphonium chloride, Tra-n-butylphosphonium bromide, methyltriphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium bromide, n-butyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium iodide Id, ethyl triphenyl phosphonium acetate, methyl tributyl phosphonium dimethyl phosphate, tetrabutyl phosphonium diethyl phosphodithionate, tetra-n-butyl phosphonium benzotriazolate, tetra-n-butyl phosphonium Quaternary such as tetrafluoroborate, tetra-n-butylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate Phosphonium salts; Diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof; Organometallic compounds such as zinc octylate, tin actylate, and aluminum acetylacetone complex; Quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium bromide and tetra-n-butylammonium bromide; Boron compounds such as boron trifluoride and triphenyl borate; Metal halides such as zinc chloride and stannic chloride, dicyandiamide and amines High melting point dispersion type latent curing accelerators such as amine addition type accelerators such as adducts of styrene and epoxy resins; polymerizing the surface of curing accelerators such as imidazoles, organophosphorus compounds and quaternary phosphonium salts -Coated microcapsule type latent curing accelerator; amine Type latent curing agent accelerators; Lewis acid salts other than gallium compounds, and the like latent curing accelerators such as high-temperature dissociation type thermally cationic polymerization latent curing accelerators such as Bronsted acid salts.

エポキシ基との反応により架橋物を形成する硬化剤としては、アミン、ポリアミド樹脂、酸無水物、フェノールなどが挙げられる。線膨張率の低減、重合速度の制御、粘度の低減の観点から、酸無水物を用いることが好ましい。酸無水物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ハロゲン系酸無水物などが挙げられる。該樹脂組成物を光半導体デバイスに使用する場合には、耐光性の観点から脂環式カルボン酸無水物を使用することが好ましい。
酸無水物の含有量としては特に制限はないが、多すぎると酸無水物のTgが、得られる硬化物の線膨張率に影響を与える場合がある。
Examples of the curing agent that forms a crosslinked product by reaction with an epoxy group include amines, polyamide resins, acid anhydrides, and phenols. From the viewpoints of reducing the linear expansion coefficient, controlling the polymerization rate, and reducing the viscosity, it is preferable to use an acid anhydride. Examples of the acid anhydride include aliphatic acid anhydrides, alicyclic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, and halogen acid anhydrides. When using this resin composition for an optical semiconductor device, it is preferable to use an alicyclic carboxylic acid anhydride from the viewpoint of light resistance.
Although there is no restriction | limiting in particular as content of an acid anhydride, when too much, Tg of an acid anhydride may affect the linear expansion coefficient of the hardened | cured material obtained.

脂環式カルボン酸無水物としては、例えば、式(26)〜式(31)で表される化合物や、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物のほか、α−テルピネン、アロオシメンなどの共役二重結合を有する脂環式化合物と無水マレイン酸とのディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物などを挙げることができる。   Examples of the alicyclic carboxylic acid anhydride include compounds represented by formula (26) to formula (31), 4-methyltetrahydrophthalic acid anhydride, methyl nadic acid anhydride, dodecenyl succinic acid anhydride, Examples thereof include Diels-Alder reaction products of alicyclic compounds having a conjugated double bond such as α-terpinene and alloocimene and maleic anhydride, and hydrogenated products thereof.

Figure 2015189920
なお、前記ディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物としては、任意の構造異性体及び任意の幾何異性体を使用することができる。
Figure 2015189920
In addition, arbitrary structural isomers and arbitrary geometrical isomers can be used as the Diels-Alder reaction product and hydrogenated products thereof.

また、前記脂環式カルボン酸無水物は、硬化反応を実質的に妨げない限り、適宜に化学的に変性して使用することもできる。
酸無水物を含有することで、エポキシ反応速度の制御、ハンドリング、レベリングの向上、着色防止などの効果が得られる場合がある。酸無水物の含有量としては特に制限はないが、エポキシ量に対して1.5当量以下であることが好ましい。より好ましくは1当量以下、更に好ましくは0.8当量以下である。
In addition, the alicyclic carboxylic acid anhydride can be used after being appropriately chemically modified as long as the curing reaction is not substantially hindered.
By containing an acid anhydride, effects such as control of the epoxy reaction rate, handling, improvement in leveling, and prevention of coloring may be obtained. Although there is no restriction | limiting in particular as content of an acid anhydride, It is preferable that it is 1.5 equivalent or less with respect to the amount of epoxy. More preferably, it is 1 equivalent or less, More preferably, it is 0.8 equivalent or less.

マトリクス樹脂に熱硬化性樹脂を用いる場合、熱硬化性樹脂を硬化させ得る化合物であれば硬化剤は特に限定されないが、強い触媒活性が必要であることから、好ましくは無機化合物であり、さらに好ましくはガリウム化合物又はインジウム化合物であり、特に好ましくはガリウム化合物である。硬化触媒としてガリウム化合物を用いることで、硬化物の平均線膨張率を広い温度範囲でほぼ一定とすることができる。   When a thermosetting resin is used for the matrix resin, the curing agent is not particularly limited as long as it is a compound capable of curing the thermosetting resin, but is preferably an inorganic compound, and more preferably, since strong catalytic activity is required. Is a gallium compound or an indium compound, and particularly preferably a gallium compound. By using a gallium compound as a curing catalyst, the average linear expansion coefficient of the cured product can be made almost constant over a wide temperature range.

ガリウム化合物としては、1−1−3−2.にて上述したように、金属原子としてガリウムを含む化合物であれば特に限定されるものではなく、酸化物、塩、キレート錯体など、各種形態のものを使用することができる。具体的には、ガリウムアセチルアセトネート、酢酸ガリウム、オキシ酢酸ガリウム、トリエトキシガリウム、トリス(8−キノリノラト)ガリウム、シュウ酸ガリウム、エチルキサントゲン酸ガリウム、ジエチルエトキシガリウム、マレイン酸ガリウムなどが例示される。なかでも特に好ましいのは、ガリウムアセチルアセトネート、及び酢酸ガリウムである。2種類以上のガリウム化合物を任意に組み合わせて用いることもできる。   As the gallium compound, 1-1-3-2. As described above, the compound is not particularly limited as long as it is a compound containing gallium as a metal atom, and various forms such as an oxide, a salt, and a chelate complex can be used. Specific examples include gallium acetylacetonate, gallium acetate, gallium oxyacetate, triethoxygallium, tris (8-quinolinolato) gallium, gallium oxalate, gallium ethylxanthate, diethylethoxygallium, and gallium maleate. . Of these, gallium acetylacetonate and gallium acetate are particularly preferable. Two or more kinds of gallium compounds can be used in any combination.

熱硬化性樹脂がシラノール基を有する場合、ガリウム化合物はシロキサン縮合の触媒にもなり、架橋系が同時に進行するので好ましい。また、シロキサンやシリカとの相性が良好であり、シリカの分散に寄与する。さらに、エポキシシリコーンをガリウム触媒で反応させると、得られる硬化物の線膨張率が広い範囲で一定になる。   When the thermosetting resin has a silanol group, the gallium compound is preferable because it also serves as a catalyst for siloxane condensation and the crosslinking system proceeds simultaneously. Further, it has good compatibility with siloxane and silica and contributes to silica dispersion. Furthermore, when epoxy silicone is reacted with a gallium catalyst, the linear expansion coefficient of the resulting cured product becomes constant over a wide range.

熱硬化性樹脂組成物における硬化触媒の含有量は、熱硬化性樹脂組成物100重量%に対して0.03重量%〜0.3重量%となるように調製することが好ましい。   The content of the curing catalyst in the thermosetting resin composition is preferably adjusted to 0.03% to 0.3% by weight with respect to 100% by weight of the thermosetting resin composition.

1−4−2.シリコーン樹脂の硬化剤
マトリクス樹脂としてシリコーン樹脂を用いる場合、硬化剤としては金属化合物などが挙げられる。金属化合物としては、ジルコニウム、ハフニウム、イットリウム、スズ、亜鉛、チタン又はガリウムの、キレート錯体、有機酸塩、無機塩又はアルコキシドなどを用いることができる。硬化物の線膨張係数の観点から、上述したガリウム化合物を用いることが好ましい。
1-4-2. Silicone resin curing agent When a silicone resin is used as the matrix resin, examples of the curing agent include metal compounds. As the metal compound, a chelate complex, an organic acid salt, an inorganic salt, or an alkoxide of zirconium, hafnium, yttrium, tin, zinc, titanium, or gallium can be used. From the viewpoint of the linear expansion coefficient of the cured product, the above-described gallium compound is preferably used.

1−5.その他
本発明の実施形態に係る液状樹脂組成物には、上述の成分の他に、物性改善、機能付与などの観点から、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、着色剤、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、熱伝導性、難燃剤、反応性又は非反応性の希釈剤、接着、密着性向上剤などの添加剤又は各種フィラーをさらに含有してもよい。
1-5. Others In addition to the above-mentioned components, the liquid resin composition according to the embodiment of the present invention includes a dispersant, an antioxidant, an antifoaming agent, a colorant, a modifier, and a leveling from the viewpoint of improving physical properties and imparting functions. An additive such as an agent, a light diffusing agent, a thermal conductivity, a flame retardant, a reactive or non-reactive diluent, an adhesive and an adhesion improver, or various fillers may be further contained.

1−5−1.酸化防止剤
本発明の実施形態に係る液状樹脂組成物には、使用環境下での黄変を抑制するために、酸化防止剤を含有させることができる。
1-5-1. Antioxidant The liquid resin composition according to the embodiment of the present invention may contain an antioxidant in order to suppress yellowing under the use environment.

フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系などが好適に用いられる。フェノール系酸化防止剤とヒンダードアミン系はラジカル補足剤として作用する。リン系酸化防止剤は過酸化物分解剤として作用する。   Phenol-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, hindered amines, and the like are preferably used. Phenolic antioxidants and hindered amines act as radical scavengers. The phosphorus antioxidant acts as a peroxide decomposer.

フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)]メタン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、トリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)が挙げられる。   Examples of the phenolic antioxidant include 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, and n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di- t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate)] methane, tris (3,5-di-t -Butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, triethylene glycol-bis- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 2,2'-methylenebis- (4-methyl -6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (6-tert-butyl-m-cresol), 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butyl) Phenol), 4,4'-thiobis (4-methyl -6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene bis (3-methyl -6-t-butylphenol) and the like.

ヒンダードアミン系は、ニトロキシラジカルの酸化体がラジカルを補足することで安定化すると考えられる。ニトロキシフリーラジカル化合物としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラジカル(TEMPO)、2,2,6,6−テトラエチル−1−ピペリジニルオキシラジカル、2,2,6,6−テトラメチル−4−オキソ−1−ピペリジニルオキシラジカル、2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシラジカル、1,1,3,3−テトラメチル−2−イソインドリニルオキシラジカル、N,N−ジ−t−ブチルアミンオキシラジカル等が挙げられる。ヒンダードアミン系は、リン系の酸化防止剤と併用すると相乗効果を示し、耐候性が向上する。   The hindered amine system is considered to be stabilized by the oxidation of the nitroxy radical by capturing the radical. Examples of the nitroxy free radical compound include 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy radical (TEMPO), 2,2,6,6-tetraethyl-1-piperidinyloxy radical, 2,2,6,6-tetramethyl-4-oxo-1-piperidinyloxy radical, 2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy radical, 1,1,3,3- Examples thereof include tetramethyl-2-isoindolinyloxy radical and N, N-di-t-butylamineoxy radical. A hindered amine system exhibits a synergistic effect when used in combination with a phosphorus-based antioxidant and improves weather resistance.

リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルフォスフェート、トリイソデシルフォスフェート、イソデシルジフェニルフォスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルフォスフェート、トリスノニルフェニルフォスフェート、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスフェート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフェートが挙げられる。   Examples of phosphorus antioxidants include triphenyl phosphate, triisodecyl phosphate, isodecyl diphenyl phosphate, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, trisnonyl phenyl phosphate, distearyl pentaerythritol diphosphate, tris ( 2,4-di-t-butylphenyl) phosphate and tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4′-biphenylene-diphosphate.

なかでも、フェノール水酸基の片側あるいは両側のオルト位にアルキル基を有するヒン
ダードフェノール系酸化防止剤が特に好適に用いられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、[3−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシ]−2,2−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシメチル]プロピル]3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが挙げられる。
Among these, a hindered phenol antioxidant having an alkyl group at one or both ortho positions of the phenol hydroxyl group is particularly preferably used. Examples of the hindered phenol antioxidant include [3- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propanoyloxy] -2,2-bis [3- (3 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propanoyloxymethyl] propyl] 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, octadecyl-3- (3,5-di -T-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate.

1−5−2.シランカップリング剤
本発明の液状樹脂組成物には、金属部品や無機フィラーに対する接着性を良好にするためにシランカップリング剤を含有させることができる。
1-5-2. Silane Coupling Agent The liquid resin composition of the present invention can contain a silane coupling agent in order to improve the adhesion to metal parts and inorganic fillers.

具体例として、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Examples include aminopropyltrimethoxysilane and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane.

1−5−3.フィラー
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、シリカフィラー以外のフィラーを一定量添加することができる。
1-5-3. Filler A fixed amount of filler other than the silica filler can be added to the resin composition of the present invention as necessary.

上記フィラーとしては、一般的な有機フィラー、無機フィラーのいずれも使用することができる。有機フィラーとしては、スチレン系ポリマー粒子、メタクリレート系ポリマー粒子、エチレン系ポリマー粒子、プロピレン系ポリマー粒子、ポリアミド系などの合成ポリマー粒子、デンプン、木粉などの天然物、変性されていてもよいセルロース、各種有機顔料などが挙げられる。無機フィラーとしては、無機物もしくは無機物を含む化合物であれば特に限定されないが、具体的には例えば、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉などを挙げることができる。
シリカ以外の添加フィラーとしては、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the filler, both general organic fillers and inorganic fillers can be used. Organic fillers include styrene polymer particles, methacrylate polymer particles, ethylene polymer particles, propylene polymer particles, synthetic polymer particles such as polyamide, natural products such as starch and wood flour, cellulose that may be modified, Examples include various organic pigments. The inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic substance or a compound containing an inorganic substance. Specifically, for example, alumina, zircon, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, Glass fiber, glass flake, alumina fiber, carbon fiber, mica, graphite, carbon black, ferrite, graphite, diatomaceous earth, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, manganese carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, titanic acid Examples thereof include potassium, calcium silicate, inorganic balloon, and silver powder.
As additive fillers other than silica, 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

また、上記フィラーにも適宜表面処理をほどこしてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理などが挙げられるが、特に限定されるものではない。   Further, the filler may be appropriately subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a silane coupling agent, and the like, but are not particularly limited.

フィラーを用いることにより、粘度の低減に加え、得られる成形体の強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性、光の反射率、難燃性、耐火性、チキソトロピー性、及びガスバリア性などの諸物性を改善することができる。   By using a filler, in addition to reducing the viscosity, the strength, hardness, elastic modulus, thermal expansion coefficient, thermal conductivity, heat dissipation, electrical properties, light reflectance, flame retardancy, and fire resistance of the resulting molded product Various physical properties such as thixotropy and gas barrier properties can be improved.

1−6.樹脂組成物の製造方法
本発明の液状樹脂組成物は、マトリクス樹脂、シリカフィラー及び硬化触媒と、必要に応じてシリカフィラー以外のフィラー、希釈剤、酸化防止剤などのその他の成分を混合することにより製造することができる。
1-6. Method for Producing Resin Composition The liquid resin composition of the present invention is a mixture of a matrix resin, a silica filler and a curing catalyst, and other components such as a filler other than the silica filler, a diluent, and an antioxidant, if necessary. Can be manufactured.

シリカフィラーの混合の順序としては、特に限定されないが、混合時の発熱による硬化反応の進行を防ぐため、ガリウム化合物、シラノール源化合物、その他のエポキシ樹脂硬
化に使用される触媒の非存在下でエポキシ化合物と混合することが望ましい。
The order of mixing the silica filler is not particularly limited. In order to prevent the progress of the curing reaction due to heat generation during mixing, the epoxy is used in the absence of a gallium compound, a silanol source compound, and other catalysts used for curing the epoxy resin. It is desirable to mix with the compound.

シリカフィラーを混合する手段としては、特に限定されるものではないが、具体的に例えば、2本ロールあるいは3本ロール、遊星式撹拌脱泡装置、ホモジナイザー、ディゾルバー、プラネタリーミキサーなどの撹拌機、プラストミルなどの溶融混練機などが挙げられる。混合は、常温で行ってもよいし加熱して行ってもよく、また、常圧下で行ってもよいし減圧状態で行ってもよい。混合する際の温度が高いと、成形する前に組成物が硬化する場合がある。   The means for mixing the silica filler is not particularly limited, but specifically, for example, a two-roll or three-roll, a planetary stirring deaerator, a homogenizer, a dissolver, a planetary mixer, or the like stirrer, Examples thereof include a melt kneader such as a plast mill. Mixing may be performed at normal temperature, may be performed by heating, may be performed under normal pressure, or may be performed under reduced pressure. If the temperature during mixing is high, the composition may be cured before molding.

この樹脂組成物は、1液硬化型であってもよく、保存安定性を考慮して2液硬化型としてもよい。   This resin composition may be a one-component curable type or a two-component curable type in consideration of storage stability.

2.樹脂硬化物
本実施態様に係る樹脂組成物は、シリカフィラーが75重量%以上含有されていることから、硬化物の線膨張率は非常に低く、70〜100℃における平均線膨張率が通常100ppm/K以下であり、75ppm/K以下であることが好ましく、50ppm/K以下であることがよりに好ましく、30ppm/K以下であることが特に好ましい。
また、210〜240℃における平均線膨張率が通常100ppm/K以下であり、75ppm/K以下であることが好ましく、50ppm/K以下であることがより好ましく、30ppm/K以下であることが特に好ましい。
2. Resin cured product The resin composition according to the present embodiment contains 75% by weight or more of silica filler. Therefore, the linear expansion coefficient of the cured product is very low, and the average linear expansion coefficient at 70 to 100 ° C. is usually 100 ppm. / K or less, preferably 75 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K or less, and particularly preferably 30 ppm / K or less.
Further, the average linear expansion coefficient at 210 to 240 ° C. is usually 100 ppm / K or less, preferably 75 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K or less, and particularly preferably 30 ppm / K or less. preferable.

3.封止方法
本実施態様に係る樹脂組成物を用いた封止は、通常行われる方法で行えばよい。
封止の方法としては、例えばトランスファー成形やポッティングなどが挙げられる。本発明の樹脂組成物は常温で流動性のある液状樹脂組成物であるので、中でも、ポッティングに好適に用いられる。
3. Sealing Method Sealing using the resin composition according to the present embodiment may be performed by a commonly performed method.
Examples of the sealing method include transfer molding and potting. Since the resin composition of the present invention is a liquid resin composition having fluidity at room temperature, it is preferably used for potting.

3−1.ポッティング
本発明の液状樹脂組成物は、例えば、樹脂組成物を含有する液と硬化触媒を含有する液をそれぞれ作製し、その後混合して混合液を作製し、ポッティングに供することができる。ハウジング内に部品を置き、これに上記混合液を注型する。
次いで、硬化させる。用いるマトリクス樹脂により、室温硬化あるいは加熱硬化すればよい。
加熱硬化には、例えば、熱風循環式加熱、赤外線加熱、高周波加熱などの従来公知の方法を採用することができる。
熱処理条件は、樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができればよく、マトリクス樹脂、触媒濃度や当該組成物で形成しようとする部材の厚みなどに応じて定めればよい。
3-1. Potting In the liquid resin composition of the present invention, for example, a liquid containing a resin composition and a liquid containing a curing catalyst are prepared, and then mixed to prepare a mixed liquid, which can be used for potting. A part is placed in the housing, and the above-mentioned mixed liquid is poured into it.
Then it is cured. Depending on the matrix resin used, room temperature curing or heat curing may be used.
For heat curing, conventionally known methods such as hot air circulation heating, infrared heating, and high-frequency heating can be employed.
The heat treatment conditions may be determined according to the matrix resin, the catalyst concentration, the thickness of the member to be formed with the composition, and the like as long as the resin composition can be brought into a desired cured state.

マトリクス樹脂が熱硬化性樹脂である場合、硬化温度を、最初は100℃付近とし、次いで150℃付近に上げることにより、組成物中の残留溶媒や溶存水蒸気による発泡を防ぐことができる。また、深部と表面の硬化速度差を小さくできるので、表面が平滑でシワの無い、外観の良好な硬化物を得ることができる。深部と表面の硬化速度差が小さいと、硬化状態が均一となるので硬化物中における内部応力の発生が抑制され、ひいてはクラックの発生が防止できる。   When the matrix resin is a thermosetting resin, foaming due to residual solvent or dissolved water vapor in the composition can be prevented by setting the curing temperature to about 100 ° C. first and then to about 150 ° C. Moreover, since the difference in the curing rate between the deep part and the surface can be reduced, a cured product having a smooth surface and no wrinkles and a good appearance can be obtained. When the difference in curing speed between the deep part and the surface is small, the cured state becomes uniform, so that the generation of internal stress in the cured product is suppressed, and the generation of cracks can be prevented.

4.液状樹脂組成物の用途
本発明の実施形態に係る上記樹脂組成物の用途は特に限定されず、LEDデバイスのような発光デバイスを含む各種の半導体デバイスに、封止材などとして用いることができる。また、本発明の樹脂組成物を硬化させた成形体は、シリカフィラーを75重量%以上含むので高温でも低い熱膨張率を有し、信頼性に優れるので、特にパワーデバイスに好適に
使用される。
4). Application of Liquid Resin Composition The application of the resin composition according to the embodiment of the present invention is not particularly limited, and can be used as a sealing material for various semiconductor devices including light emitting devices such as LED devices. In addition, since the molded body obtained by curing the resin composition of the present invention contains 75% by weight or more of silica filler, it has a low coefficient of thermal expansion even at a high temperature and is excellent in reliability. Therefore, it is particularly suitable for a power device. .

4−1.パワーデバイス
パワーデバイスとしては、特に限定されない。例えば、整流、周波数変換、レギュレータ、インバータなどとして使用されるパワーデバイスが挙げられる。本発明の樹脂組成物は組成物としては流動性を有し、ポッティングによる封止にも好適に用いることができ、硬化物とした際の線膨張率が非常に低いので、幅広いサイズのパワーデバイスに好適に使用できる。家電機器、コンピュータなどのパワーデバイスに用いることもできるし、自動車、鉄道車両や変電所の制御用などの大型のパワーデバイスに用いることもできる。
4-1. Power device The power device is not particularly limited. For example, a power device used as rectification, frequency conversion, a regulator, an inverter, etc. is mentioned. The resin composition of the present invention has fluidity as a composition, can be suitably used for sealing by potting, and has a very low linear expansion coefficient when cured, so a wide range of power devices Can be suitably used. It can also be used for power devices such as home appliances and computers, and can also be used for large power devices for controlling automobiles, railway vehicles, and substations.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

<エポキシシリコーン樹脂の合成>
2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン64.8g、トリメチルエトキシシラン40.1g、イソプロピルアルコール45g及び1N塩酸24.39gを混合し、室温で3時間撹拌し、さらに水酸化カリウム1.51gとイソプロピルアルコール148gを加えてイソプロピルアルコール還流条件で4時間加熱撹拌操作を行った。その後、リン酸二水素ナトリウム水溶液(10重量%)で反応液を中和してから、洗浄後の水が中性になるまで水洗後、減圧下で揮発成分を除去して、Mw=1000のポリシロキサンEPSi−1を得た。
<Synthesis of epoxy silicone resin>
64.8 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 40.1 g of trimethylethoxysilane, 45 g of isopropyl alcohol and 24.39 g of 1N hydrochloric acid were mixed and stirred at room temperature for 3 hours. .51 g and 148 g of isopropyl alcohol were added, and the mixture was heated and stirred for 4 hours under reflux conditions of isopropyl alcohol. Thereafter, the reaction solution was neutralized with an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate (10% by weight), washed with water until the washed water became neutral, volatile components were removed under reduced pressure, and Mw = 1000. Polysiloxane EPSi-1 was obtained.

[実施例1〜6]
上記EPSi−1を1.14g、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル0.228g、真球状フィラーHL−3100(株式会社龍森製)12.26gをTHIKY社製Planetary Vacuum Mixer ARV−300を用いて撹拌し、混合した。その後、フェノール硬化剤MEH−8000H(明和化成株式会社製)0.25g、ポリスチレン換算の重量平均分子量約900の両末端ヒドロキシ基ポリメチルフェニルシロキサン FLD516(BLUESTARS SILICONES社製)にガリウムアセチルアセトネート(Strem Chemicals,Inc.社製)2重量%を溶解した液(Ga(acac)溶液)0.0375gを加えて撹拌、混合を行い、組成物を得た。次いで、該組成物に以下の表1に示す化合物を添加し、THIKY社製Planetary Vacuum Mixer ARV−300を用いて撹拌、混合し、樹脂組成物1乃至6を得た。
[比較例1]
化合物を添加しなかった以外は実施例と同様にして、樹脂組成物7を得た。
[比較例2〜5]
表1に示す比較例2〜5の化合物を夫々添加した以外は、実施例と同様にして、樹脂組成物8乃至11を得た。
[Examples 1 to 6]
Stir 1.14 g of the above EPSi-1, 0.228 g of cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, and 12.26 g of true spherical filler HL-3100 (manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) using Planetary Vacuum Mixer ARV-300 manufactured by THIKY. , Mixed. Thereafter, phenol curing agent MEH-8000H (Maywa Kasei Co., Ltd.) 0.25 g, polystyrene-reduced weight average molecular weight of about 900 both-ends hydroxy group polymethylphenylsiloxane FLD516 (BLUESTARS SILICONES) gallium acetylacetonate (Strem A solution (Ga (acac) 3 solution) 0.0375 g in which 2% by weight of Chemicals, Inc.) was dissolved was added and stirred and mixed to obtain a composition. Next, the compounds shown in Table 1 below were added to the composition, and the mixture was stirred and mixed using Planetary Vacuum Mixer ARV-300 manufactured by THIKY to obtain resin compositions 1 to 6.
[Comparative Example 1]
Resin composition 7 was obtained in the same manner as in Example except that no compound was added.
[Comparative Examples 2 to 5]
Resin compositions 8 to 11 were obtained in the same manner as in the examples except that the compounds of Comparative Examples 2 to 5 shown in Table 1 were added.

<組成物の粘度の評価>
得られた組成物約6gを6ccの軟膏容器に入れ、株式会社セコニック製振動式粘度系(型式:VM−10A−H)を用いて、40℃〜20℃において、粘度を測定した。25℃での粘度計表示値を比重で割った値を測定値として表1に示す。
<Evaluation of viscosity of composition>
About 6 g of the obtained composition was put in a 6 cc ointment container, and the viscosity was measured at 40 ° C. to 20 ° C. using a vibration viscosity system (model: VM-10A-H) manufactured by Seconic Corporation. Table 1 shows the measured values obtained by dividing the viscometer display value at 25 ° C. by the specific gravity.

<硬化物の線膨張率の評価>
6gの組成物1を内径5mmφのアルミ皿に入れ、オーブンにて、80℃で30分間、120℃で120分間、150℃で60分間、及び200℃で60分間の条件で順次加熱して硬化を行い、得られた硬化物の線膨張率をJIS K7197に準拠して、熱機械分析装置としてエスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製 TMA/SS6100を用い
て、圧縮モードで、70℃〜270℃における平均線膨張率を測定したところ、26ppmであった。
<Evaluation of linear expansion coefficient of cured product>
6 g of composition 1 is placed in an aluminum dish having an inner diameter of 5 mmφ and cured by heating in an oven at 80 ° C. for 30 minutes, 120 ° C. for 120 minutes, 150 ° C. for 60 minutes, and 200 ° C. for 60 minutes. In accordance with JIS K7197, SAI Nano Technology Co., Ltd. TMA / SS6100 was used as the thermomechanical analyzer, and the cured product obtained was compressed at 70 ° C to 270 ° C. The average linear expansion coefficient was measured and found to be 26 ppm.

Figure 2015189920
*:SP値については文献値を使用。その他は計算値を使用。
**:アルキルグリシジルエーテルはYED216D(三菱化学株式会社製)を使用。
Figure 2015189920
*: Literature values are used for SP values. Others use calculated values.
**: YED216D (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is used as the alkyl glycidyl ether.

表1の結果から明らかな通り、本発明の樹脂組成物は、常温で流動性があった。一方、比較例1〜5の樹脂組成物は常温で流動性がなく、液状樹脂組成物ではなかった。また、樹脂組成物1の硬化物の70℃〜270℃における平均線膨張率は、26ppmと低いものであった。   As is clear from the results in Table 1, the resin composition of the present invention was fluid at room temperature. On the other hand, the resin compositions of Comparative Examples 1 to 5 were not fluid at room temperature and were not liquid resin compositions. Moreover, the average linear expansion coefficient in 70 to 270 degreeC of the hardened | cured material of the resin composition 1 was as low as 26 ppm.

本発明により提供される樹脂組成物は、その用途が特に制限されるものではなく、何れの用途に用いても良いが、半導体素子の封止の用途に好適に使用することができ、特にパワーデバイスに好適に使用できる。   The application of the resin composition provided by the present invention is not particularly limited, and may be used for any application, but can be suitably used for the sealing of semiconductor elements, and particularly power. It can be suitably used for a device.

Claims (6)

シリカフィラーを75重量%以上及びマトリクス樹脂を含む、液状樹脂組成物。   A liquid resin composition comprising 75% by weight or more of a silica filler and a matrix resin. 30℃での粘度が50Pa・s以下である、請求項1に記載の液状樹脂組成物。   The liquid resin composition according to claim 1, wherein the viscosity at 30 ° C. is 50 Pa · s or less. さらに、溶解度パラメータ7.5(cal/cm0.5以上、18(cal/cm0.5以下の化合物を、5重量%以下含む、請求項1又は2に記載の液状樹脂組成物。 The liquid resin composition according to claim 1 or 2, further comprising 5% by weight or less of a compound having a solubility parameter of 7.5 (cal / cm 3 ) 0.5 or more and 18 (cal / cm 3 ) 0.5 or less. object. 前記マトリクス樹脂が、エポキシシリコーン樹脂である、請求項1から3のいずれか1項に記載の液状樹脂組成物。   The liquid resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the matrix resin is an epoxy silicone resin. シリカフィラーを80重量%以上含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の液状樹脂組成物。   The liquid resin composition of any one of Claim 1 to 4 containing 80 weight% or more of silica fillers. 請求項1から5のいずれか1項に記載の液状樹脂組成物により封止されてなる、パワー半導体デバイス。   A power semiconductor device that is sealed with the liquid resin composition according to claim 1.
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