JP2018177837A - 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置 - Google Patents

白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018177837A
JP2018177837A JP2017073970A JP2017073970A JP2018177837A JP 2018177837 A JP2018177837 A JP 2018177837A JP 2017073970 A JP2017073970 A JP 2017073970A JP 2017073970 A JP2017073970 A JP 2017073970A JP 2018177837 A JP2018177837 A JP 2018177837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
epoxy
component
parts
resin composition
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
JP2017073970A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6710175B2 (ja
Inventor
純一 沢田
Junichi Sawada
純一 沢田
吉弘 堤
Yoshihiro Tsutsumi
吉弘 堤
友彦 佐藤
Tomohiko Satou
友彦 佐藤
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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 Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2017073970A priority Critical patent/JP6710175B2/ja
Publication of JP2018177837A publication Critical patent/JP2018177837A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6710175B2 publication Critical patent/JP6710175B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】室温での曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れる硬化物を与えることができる白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の提供。【解決手段】(A)(A−1)式(1)で表されるオルガノポリシロキサン、(A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂、及び(A−3)酸無水物系硬化剤、の反応生成物であるプレポリマー、(B)酸化チタンを少なくとも10質量%含む白色顔料、(C)無機充填材、(D)硬化触媒、(E)酸化防止剤、を含有する、白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリット樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び該組成物を用いた光半導体装置に関する。
LED(Light Emitting Diode)等の各種光半導体素子は、街頭ディスプレイや自動車用ランプ、住宅用照明など種々のインジケータや光源として利用されるようになっている。中でも、白色LEDは、二酸化炭素削減や省エネルギー化が図れるため、各分野で応用した製品の開発が急速に進んでいる。
LED等の半導体・電子機器装置の材料のひとつとして、光リフレクター材料(反射材)に熱可塑樹脂であるポリフタルアミド樹脂(PPA)が広く使用されてきたが、PPAの耐熱変色性、耐光変色性の乏しさから高い耐熱性、耐光性を有していて、かつ高強度を有するエポキシ樹脂を代表とする熱硬化性樹脂の使用が広がっている。
中でも、近年、LED素子の高出力、高輝度化の流れから、耐熱性や耐光性の向上を図るために多官能エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂を使用するようになっている。これらの材料では室温で固体であるものも製造可能であり、トランスファー成型やコンプレッション成型が可能であるため、複雑な形状のパッケージでも成型可能である(特許文献1〜3)。
特許文献1、2には、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を使用した白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物が、特許文献3には、脂環式エポキシ化合物を使用した白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物が記載されている。これらに記載の白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、高い耐熱性、耐光性を有しているために使用が拡大してきている。これらは、いずれも芳香族を有しないエポキシ樹脂と酸無水物とを用いたものである。
このようなエポキシ樹脂にも更なる耐熱性が求められてきており、これらの問題を解決するためにシリコーン樹脂(特許文献4)やエポキシ・シリコーンのハイブリッド樹脂(特許文献5、6)を用いた白色熱硬化性樹脂組成物の報告がされるようになってきている。しかし、特許文献4に記載のシリコーン樹脂は付加硬化型であり、エポキシ樹脂に比べて耐熱性は非常に優れているものの、組成物の強度という点ではエポキシ樹脂には及ばない。特許文献5、6に記載のエポキシ・シリコーンのハイブリッド樹脂はシリコーン樹脂に比べると強度という点では改善されているものの、高強度かつ高い耐熱性を有するという点ではまだ十分とは言えない。そのため、高強度でかつ高い耐熱性を有する材料の開発が求められている。
特開2006−140207号公報 特開2008−189827号公報 特開2013−100410号公報 特開2016−076723号公報 特開2013−079328号公報 特開2013−135120号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、室温での曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れる硬化物を与えることができる白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物、及び該組成物の硬化物を備える半導体装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、
(A)(A−1)下記式(1)で表されるオルガノポリシロキサン:100質量部、
Figure 2018177837
(式中、R及びRは独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基であり、Rは炭素数4〜50の1価脂肪族エポキシ基であり、1分子中、1個以上のRが1価芳香族炭化水素基であり、0≦l<0.4、0.1≦m≦0.5、0.1≦n≦0.8であり、l+m+n=1である。)
(A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂であって、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂:10〜100質量部、及び
(A−3)酸無水物系硬化剤:前記(A−1)及び(A−2)成分中のエポキシ基1個に対する前記(A−3)成分中の酸無水物基の個数が0.3〜1.0個となる量、
の反応生成物であるプレポリマー、
(B)酸化チタンを少なくとも10質量%含む白色顔料:前記(A)成分100質量部に対して3〜350質量部、
(C)無機充填材:前記(A)成分100質量部に対して80〜600質量部、
(D)硬化触媒:前記(A)成分100質量部に対して0.05〜5質量部、
(E)酸化防止剤:前記(A)成分100質量部に対して0.5〜5質量部、
を含有することを特徴とする白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物を提供する。
このような白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物であれば、室温での曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れる硬化物を与えることができるものとなる。
このとき、前記式(1)中、Rが下記式(2)で表されるものであることが好ましい。
Figure 2018177837
(式中、R’は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基である。)
このような構造を含むものであれば、(A−1)成分として好適に用いられる。
また、前記(A−2)成分が、トリアジン誘導体エポキシ樹脂であることが好ましい。
このような(A−2)成分であれば、より耐熱性に優れ、耐UV性及びガラス転移温度(Tg)が高い硬化物が得られる白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物となる。
また、前記(B)成分中の酸化チタンが、表面処理されているものであることが好ましい。
このような(B)成分であれば、樹脂や無機充填材との相溶性及び分散性を高めることができる。
また、前記酸化チタンが、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ポリオール、及び有機ケイ素化合物から選ばれる少なくとも2種以上で表面処理されているものであることが好ましい。
このような(B)成分であれば、樹脂や無機充填材との相溶性及び分散性を更に高めることができる。
また、前記(E)成分が、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを併用したものであることが好ましい。
このようなものであれば、(E)成分として好適に用いることができる。
更に、本発明は、上記白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の硬化物を備える光半導体装置を提供する。
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、その硬化物が室温曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れるものであり、光半導体装置のリフレクター材料として好適に使用することができる。そのため、該硬化物を受光素子やその他の半導体素子用のリフレクター(反射板)等に用いた光半導体装置は、信頼性に優れたものとなる。
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物であれば、室温での曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れる硬化物を与えることができる。従って、本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、光半導体装置のリフレクターやケースの材料として好適に使用することができる。また、このような白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の硬化物を受光素子やその他の半導体素子用のリフレクターやケース等に用いた光半導体装置は、信頼性に優れたものとなる。
上述のように、室温曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れる硬化物を与えることができる白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の開発が求められていた。
本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、脂肪族エポキシ基を含有するD単位(RSiO2/2単位)及び芳香族炭化水素基を含有するT単位(RSiO3/2単位)を有するオルガノポリシロキサンと特定のエポキシ樹脂とを併用して得られるプレポリマーと、酸化チタンを含む白色顔料とを含有する白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物が、上記課題を達成できることを見出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、
(A)(A−1)下記式(1)で表されるオルガノポリシロキサン:100質量部、
Figure 2018177837
(式中、R及びRは独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基であり、Rは炭素数4〜50の1価脂肪族エポキシ基であり、1分子中、1個以上のRが1価芳香族炭化水素基であり、0≦l<0.4、0.1≦m≦0.5、0.1≦n≦0.8であり、l+m+n=1である。)
(A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂であって、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂:10〜100質量部、及び
(A−3)酸無水物系硬化剤:前記(A−1)及び(A−2)成分中のエポキシ基1個に対する前記(A−3)成分中の酸無水物基の個数が0.3〜1.0個となる量、
の反応生成物であるプレポリマー、
(B)酸化チタンを少なくとも10質量%含む白色顔料:前記(A)成分100質量部に対して3〜350質量部、
(C)無機充填材:前記(A)成分100質量部に対して80〜600質量部、
(D)硬化触媒:前記(A)成分100質量部に対して0.05〜5質量部、
(E)酸化防止剤:前記(A)成分100質量部に対して0.5〜5質量部、
を含有する白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物である。
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物>
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、後述する(A)成分〜(E)成分を含有する。以下、各成分について説明する。
[(A)プレポリマー]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の(A)成分は、後述する(A−1)〜(A−3)成分の反応生成物からなるプレポリマーである。上記(A)成分は、例えば、(A−1)成分、(A−2)成分、及び(A−3)成分を60〜120℃、好ましくは70〜110℃で、2〜20時間、好ましくは2〜15時間反応させることで得ることができる。
こうして、軟化点が40〜100℃、好ましくは60〜80℃である固体生成物として、(A)成分のプレポリマーを得ることができる。このプレポリマーの軟化点が40℃以上であれば、得られる組成物が室温(25℃)で固体となり、室温において加圧成形が容易になる。また、プレポリマーの軟化点が、100℃以下であれば、ゲル化が進行しすぎることがなく、組成物として成形時に必要な流動性を得ることができる。
(A)成分は、本発明の組成物中、好ましくは10〜45質量%、より好ましくは12〜40質量%、更に好ましくは15〜35質量%配合される。
以下、(A−1)〜(A−3)成分について詳細に説明する。
[(A−1)オルガノポリシロキサン]
(A−1)成分は、下記式(1)で表されるオルガノポリシロキサンである。
Figure 2018177837
(式中、R及びRは独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基であり、Rは炭素数4〜50の1価脂肪族エポキシ基であり、1分子中、1個以上のRが1価芳香族炭化水素基であり、0≦l<0.4、0.1≦m≦0.5、0.1≦n≦0.8であり、l+m+n=1である。)
上記式(1)において、Rは独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基である。Rで示される1価芳香族炭化水素基の炭素数は6〜12、好ましくは6〜9であり、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。中でも、フェニル基、ベンジル基、2−フェニルエチル基、及び2−フェニルプロピル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
なお、分子中の全Rのうち、好ましくは少なくとも1個以上、より好ましくは2〜6個が1価芳香族炭化水素基であり、更に好ましくはフェニル基である。
また、Rで示される1価脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜12、好ましくは1〜6であり、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、2−(3−シクロヘキセニル)エチル基等のアルケニル基などが挙げられる。中でも、アルキル基が好ましく、特にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、及びヘプチル基が好ましく、メチル基が更に好ましい。
上記式(1)において、Rは炭素数4〜50、好ましくは炭素数6〜40、更に好ましくは炭素数7〜30の1価脂肪族エポキシ基である。上記脂肪族エポキシ基の例としては、下記式(2)で表される構造が挙げられる。
Figure 2018177837
(式中、R’は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基である。)
上記式(2)中、R’は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。Rは炭素数1〜20の2価炭化水素基であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基が挙げられる。
中でも、Rとしては、下記式(3)で表される脂肪族エポキシ基が好ましい。
Figure 2018177837
(式中、Rは炭素数1〜20のアルキレン基であり、好ましくはプロピレン基である。)
は、特に好ましくは下記構造の脂肪族エポキシ基((3−グリシドキシ)プロピル基)である。
Figure 2018177837
上記式(1)において、Rは、独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基であり、1分子中、1個以上のRが1価芳香族炭化水素基である。Rの好ましい例としては、上記Rで示されたものと同様のものを例示することができる。
本発明において、上記式(1)は組成式であり、l、m、nは、各シロキサン単位の個数比(モル比)を示す。0≦l<0.4、0.1≦m≦0.5、0.1≦n≦0.8であり、l+m+n=1である。なお、上記式(1)中の括弧内にある各シロキサン単位の結合順序は制限されない。
上記式(1)中、lはR SiO2/2単位の含有量(モル比)を示す。lの範囲としては、0≦l<0.4、好ましくは0≦l<0.35である。
上記式(1)中、mは脂肪族エポキシ基を含有するD単位、即ち、RSiO2/2単位の含有量(モル比)を示す。mの範囲としては、0.1≦m≦0.5、好ましくは0.1≦m≦0.4、特に好ましくは0.1≦m≦0.35である。
上記式(1)中、nは芳香族炭化水素基を含有するT単位、即ち、RSiO3/2単位の含有量(モル比)を示す。nの範囲としては、0.1≦n≦0.8、好ましくは0.1≦n≦0.75、特に好ましくは0.1≦n≦0.7である。
なお、上記T単位中の全Rのうち、少なくとも1個以上、好ましくは2〜6個が1価芳香族炭化水素基であり、より好ましくはフェニル基である。
上記オルガノポリシロキサンは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算での重量平均分子量(Mw)が、1,200以上8,000以下が好ましく、より好ましくは1,200以上7,000以下である。重量平均分子量(Mw)が上記範囲内であれば、作業性が良好な組成物となり、リフレクター等を形成する際に取り扱いやすい。また当該組成物から得られる硬化物は十分な機械的特性を有する。
上記式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記式で示される構造が挙げられる。
Figure 2018177837
Figure 2018177837
上記式中、l、m、nは上述の通りである。上記括弧内にある各シロキサン単位の結合順序は制限されない。Meはメチル基を示す。
上記式(1)で示されるオルガノポリシロキサンの製造方法は、特に制限されるものではない。例えば、上記式(1)で示されるオルガノポリシロキサンは、R SiO2/2単位、RSiO2/2単位、RSiO3/2単位の原料となる、シラノール基又はアルコキシシリル基を1分子中に少なくとも2個有する有機ケイ素化合物の1種以上を、触媒存在下で、縮合反応させることによって得ることができる。原料化合物の反応比率は、各シロキサン単位のモル比l、m、nが上記の範囲となるように適宜調整されればよい。
SiO2/2単位の原料となる有機ケイ素化合物としては、例えば、下記式(4)で示すオルガノ(ポリ)シロキサンが挙げられる。
Figure 2018177837
(式中、Rは上述の通りであり、Xは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であり、好ましくはメチル基である。eは1〜20の整数である。)
上記式(4)で表されるシラン化合物(e=1)としては、下記式で示すメチルジアルコキシシランが挙げられる。
Figure 2018177837
(式中、X及びRは上述の通りである。)
特には、Xが水素原子又はメチル基であり、Rがメチル基又はフェニル基であるものが好ましい。より好ましくはジメトキシシランである。
上記式(4)で表されるオルガノポリシロキサン(e=2〜20)としては、下記式で示すジアルコキシシランのオリゴマーが挙げられる。
Figure 2018177837
(式中、X及びRは上述の通りであり、e’は2〜10の整数である。)
特には、Xが水素原子又はメチル基であり、Rがメチル基又はフェニル基であるものが好ましい。上記オリゴマーの中でも、反応性、作業性、低ガス透過性の観点から、ジメトキシシランのオリゴマーが特に好適である。
SiO2/2単位の原料となる有機ケイ素化合物としては、例えば、下記式で示す脂肪族エポキシ基含有シラン化合物が挙げられる。
Figure 2018177837
SiO3/2単位の原料となる有機ケイ素化合物としては、下記式で示すフェニル基含有シラン化合物が挙げられる。
Figure 2018177837
上記式(1)で示されるオルガノポリシロキサンを得るための縮合反応は、従来公知の触媒を使用して行うことができる。例えば、フェニル基を含有する両末端シラノール基及び/又はアルコキシ基を有するオルガノ(ポリ)シロキサンと、脂環式エポキシ基等の置換基を有するアルコキシシラン化合物との縮合反応として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニア水酸化物、ジアザビシクロウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンなどの強塩基類を用いる方法がある。
[(A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂]
(A−2)成分は、1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂であって、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂である。(A−2)成分は、耐熱性、耐UV性、高Tg化という観点から、トリアジン誘導体エポキシ樹脂であることが望ましい。
(A−2)成分のエポキシ樹脂は、上記式(2)で示される1価脂肪族エポキシ基を3つ含むものであることが好ましく、これらの1価脂肪族エポキシ基中、Rは互いに異なっていてよい。具体的には、1−メチル−3,5−ジグリシジルイソシアヌレート、1,3,5−トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。特には、下記式(5)で示される1,3,5−トリグリシジルイソシアヌレートが好ましい。
Figure 2018177837
(A−2)成分のエポキシ樹脂の配合量は、(A−1)成分100質量部に対して、10〜100質量部、より好ましくは20〜80質量部である。配合量が10質量部未満では、十分なTgが得られず、100質量部を超えると、耐熱性、耐UV性が低下する。
[(A−3)酸無水物系硬化剤]
(A−3)成分は、エポキシ基との反応性を有する酸無水物基系硬化剤である。なお、酸無水物系硬化剤における酸無水物基は−CO−O−CO−で表される。
上記酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、2,4−ジエチルグルタル酸無水物、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸−1,2−無水物などを挙げることができる。中でも、脂環式炭化水素構造を有する酸無水物が好ましく、2種以上の酸無水物を併用することがより好ましく、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸及びその誘導体、特には4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸及びシクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸−1,2−無水物を併用することが更に好ましい。
(A−3)成分の酸無水物系硬化剤の配合量は、(A−1)及び(A−2)成分中のエポキシ基1個に対する(A−3)成分中の酸無水物基の個数が、即ち、(A−1)及び(A−2)成分中のエポキシ基の合計数に対する(A−3)成分中の酸無水物基の個数の比が0.3〜1.0となる量、好ましくは0.4〜0.8となる量である。上記比が0.3未満の場合、硬化物の耐熱性が低下する。また、上記比が1.0より大きい場合、硬化物の機械特性が低下してしまう。
[(B)白色顔料]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の(B)成分は、酸化チタンを少なくとも10質量%含む白色顔料である。この白色顔料は、光半導体装置のリフレクター等の用途向けに、白色度を高めるために配合される。上記白色顔料は、その全配合量のうち、少なくとも10質量%、好ましくは13質量%以上が酸化チタンである。酸化チタンの割合が10質量%未満の場合、白色顔料全体の白色度が低下してしまう。
ここで、白色顔料とは、(A)成分のプレポリマーに白色顔料を5質量%加えたとき、450nmにおける相対反射率が80%以上の値を示すものと定義する。ここで言う相対反射率とは、硫酸バリウムを基準板(基準板の反射率を100%とする)として、基準板で反射した光の量に対する実試料で反射した光の量の比率から計算された値のことを示す。かかる白色顔料としては、酸化チタン、酸化イットリウムを代表とする希土類酸化物、硫酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられるが、本発明において、(B)成分である白色顔料は、酸化チタンを少なくとも10質量%含む。このとき、酸化チタンは単独で用いてもよく、他の白色顔料と併用して用いてもよい。
(B)成分の白色顔料として用いる酸化チタンの単位格子は、ルチル型、アナタース型、ブルカイト型のいずれでもよいが、ルチル型が好ましい。また、平均粒径や形状も限定されないが、平均粒径は0.05〜3.0μmが好ましく、特に1.0μm以下が好ましく、0.40μm以下がより好ましい。なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めたものである。
また、酸化チタンは、硫酸法、塩素法などいずれの方法により製造されたものも使用できるが、白色度の観点から、塩素法により製造されたものが好ましい。
上記酸化チタンは、樹脂や無機充填材との相溶性及び分散性を高めるため、表面処理されたものであることが好ましく、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ポリオール、及び有機ケイ素化合物から選ばれる少なくとも1種以上、特には2種以上の処理剤で表面処理されたものであることがより好ましい。すなわち、酸化チタンの分散性を高めるためには、アルミナ、シリカやジルコニアなどの含水酸化物等で予め表面処理することが好ましい。(A)成分との濡れ性や相溶性を高めるためには、ポリオールで処理することが好ましい。また、本発明の白色熱硬化性エポキシ樹脂から得られる硬化物の初期反射率を向上し、流動性を高めるためには、有機ケイ素化合物で処理することが好ましい。有機ケイ素化合物の例としては、クロロシランやシラザン、エポキシ基やアミノ基などの反応性官能基を有するシランカップリング剤などの単量体有機ケイ素化合物、シリコーンオイルやシリコーンレジンなどのオルガノポリシロキサン等が挙げられる。なお、ステアリン酸のような有機酸など、通常、酸化チタンの表面処理に用いられる他の処理剤を用いてもよく、上記以外の処理剤で表面処理しても、複数の処理剤で表面処理しても構わない。
上記白色顔料の配合量は、(A)成分100質量部に対して、3〜350質量部であり、特に、5〜300質量部が好ましい。白色顔料の配合量が3質量部未満では、十分な白色度が得られない場合がある。また、白色顔料の配合量が350質量部を超えると、硬化物の機械的強度向上の目的で添加する他成分の割合が少なくなるだけでなく、エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の成形性が著しく低下することがある。なお、白色顔料の配合量は、白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物全体の1〜50質量%、特には3〜40質量%の範囲とすることが好ましい。
[(C)無機充填材]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、更に(C)成分として無機充填材を含む。このような無機充填材としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。具体的には、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、三酸化アンチモン、ガラス繊維やチタン酸カリウム等が挙げられるが、上記した(B)成分の白色顔料は除かれる。これら無機充填材の平均粒径や形状は特に限定されないが、平均粒径は3μm超から50μm以下が好ましい。なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における累積質量平均値D50(又はメジアン径)として求めたものである。
(C)成分としては、破砕シリカ、溶融球状シリカ等のシリカ系無機充填材が好ましく、成形性及び流動性の点から、溶融球状シリカがより好ましい。シリカ系無機充填材の平均粒径は、特に限定されるものではないが、4〜40μmが好ましく、7〜35μmがより好ましい。また、更なる高流動化のためには、0.1〜3μmの微細領域、4〜8μmの中粒径領域、及び10〜50μmの粗領域のものを組み合わせて使用することが好ましい。
上記(C)成分の無機充填材は、(A)成分のプレポリマーや、(B)成分の白色顔料との結合強度を強くしたり、成形時の組成物を低粘度化して高流動化したりするために、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤で予め表面処理したものであってもよい。
このようなカップリング剤としては、例えば、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メチルジエトキシシラン、β−(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等のエポキシ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシランなどが好適なものとして挙げられる。中でも、アミン系のシランカップリング剤のように経時で容易に処理フィラーが変色するもの以外を使用することが好ましい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではなく、常法に従って行えばよい。
上記無機充填材の配合量は、(A)成分100質量部に対して、80〜600質量部であり、好ましくは200〜500質量部である。無機充填材の配合量が80質量部未満では、十分な強度を得ることができない恐れがあり、成形時にバリが発生したり、リードフレームと硬化物との熱膨張係数の差が大きすぎて硬化物に反りが発生したりしやすくなる。一方、無機充填材の配合量が600質量部を超えると、白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の増粘による未充填不良や柔軟性の損失により、該樹脂組成物の硬化物に対する応力が大きくなることでリードフレームの剥離等の不良が発生する場合がある。なお、(C)成分の無機充填材の配合量は、白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物全体の10〜90質量%、特には20〜80質量%の範囲とすることが好ましい。
[(D)硬化触媒]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の(D)成分である硬化触媒は、特に制限されるものでなく、エポキシ樹脂組成物に従来使用されている硬化触媒から選択すればよい。例えば、テトラブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の第四級ホスホニウム塩、トリフェニルフォスフィン、ジフェニルフォスフィン等の有機フォスフィン系硬化触媒、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン系硬化触媒、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7 フェノール塩、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7 オクチル酸塩、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7 p−トルエンスルホン酸塩、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7 ギ酸塩等の第四級アンモニウム塩、オクチル酸亜鉛、ナフチル酸亜鉛等の有機カルボン酸塩、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート等のアルミキレート化合物、2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類などが挙げられる。中でも第四級ホスホニウム塩、及び第四級アンモニウム塩が好ましい。
上記硬化触媒の配合量は、(A)成分100質量部に対して0.05〜5質量部であり、好ましくは0.1〜1.5質量部である。硬化触媒の配合量が0.05質量部より少ないと、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させる効果が十分に得られない恐れがある。また硬化触媒の配合量が5質量部より多いと、硬化時やリフロー試験時の変色の原因となる恐れがある。
[(E)酸化防止剤]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、更に(E)成分として、酸化防止剤を含有する。上記酸化防止剤としては、亜リン酸化合物、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。特にはヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス[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、N,N’−プロパン−1,3−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナミド]、チオジエチレンビス[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、6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−チオジ−p−クレゾール、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]、ベンゼンプロパン酸,3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ,C7−C9側鎖アルキルエステル、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホネート、2,2’−エチリデンビス[4,6−ジ−t−ブチルフェノール]、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−t−ブチル−a,a’,a”−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、カルシウムジエチルビス[[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホネート]、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、4,6−ビス(ドデシルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−t−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレン ビス[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、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン、1,3,5−トリス[(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、6,6’−ジ−t−ブチル−4,4’−チオジ−m−クレゾール、ジフェニルアミン、N−フェニルベンゼンアミンと2,4,4−トリメチルペンテンの反応生成物、2,6−ジ−t−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール、3,4−ジヒドロ−2,5,7,8−テトラメチル−2−(4,8,12−トリメチルトリデシル)−2H−1−ベンゾピラン−6−オール、2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド、ジドデシル 3,3’−チオジプロピオネート、ジオクタデシル 3,3’−チオジプロピオネートが例示される。中でもフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤が好ましく、これらを併用して用いることが更に好ましい。
(E)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜5質量部であり、好ましくは1〜5質量部である。酸化防止剤の配合量が5質量部を超えると、残存する酸化防止剤が硬化後の樹脂の表面に析出する恐れがある。また0.5質量部未満では、得られる硬化物の耐熱性が低下する恐れがある。
[(F)シランカップリング剤]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物には、更に(F)成分としてシランカップリング剤を配合することができる。シランカップリング剤は、該エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の基材への接着性を付与するために添加するものである。シランカップリング剤としては、エポキシ基含有シラン、メタクリロキシ基含有シラン、メルカプト基含有シラン化合物等が挙げられる。中でも、エポキシ基含有シラン又はメルカプト基含有シランが好ましい。
(F)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、好ましくは0.1〜0.5質量部、より好ましくは0.2〜0.3質量部である。シランカップリング剤の配合量が0.1質量部以上であれば、基材への接着効果を十分に得ることができる。配合量が0.5質量部以下であれば、耐熱性を低下させる恐れがない。
[(G)離型剤]
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物には、更に(G)成分として、離型剤を配合することができる。(G)成分の離型剤は、成形時の離型性を高めるために配合するものである。離型剤としては、カルナバワックスをはじめとする天然ワックス、酸ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステルをはじめとする合成ワックスがあるが、一般的に高温条件下や光照射下では、容易に黄変したり、経時劣化したりして、離型性を有しなくなるものが多い。従って、本発明の(G)成分としては、グリセリン誘導体や脂肪酸エステルを使用することが好ましい。
(G)成分の配合量は、(A)成分に対して、0.20〜10.0質量%、特には1.0〜7.0質量%が好ましい。配合量が0.20質量%以上であれば、十分な離型性を得ることができる。配合量が10.0質量%以下であれば、沁み出し不良や接着性不良等が起こる恐れがない。
[その他の成分]
また、本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物には、強靭化や耐クラック性向上のために、ポリカプロラクトンポリオールやポリカーボネート、ポリオールのような可とう性付与剤、硬化を穏やかにするためにエチレングリコールやジエチレングリコール、グリセリンのような低分子ポリオールを添加してもよい。
(組成物の製造方法)
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、オルガノポリシロキサン、エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤を加熱しながら、十分均一になるように混合した後、冷却することで、プレポリマーとする。次にプレポリマー、白色顔料、無機充填材、硬化触媒、酸化防止剤、また必要に応じて、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の成形材料とする。
<光半導体装置>
続いて、本発明の光半導体装置について説明する。本発明の光半導体装置は、上記白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の硬化物を備えたものであり、より具体的には、上記組成物により形成された、光半導体素子用のリフレクターやケース等を備えたものである。
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物からリフレクターを形成する場合の最も一般的な成形方法としては、トランスファー成形法やコンプレッション(圧縮)成形法が挙げられる。トランスファー成形法では、トランスファー成形機を用い、成形圧力5〜20N/mm、成形温度120〜190℃、成形時間30〜500秒、特に成形温度150〜185℃、成形時間30〜180秒で成形を行うことが好ましい。また、圧縮成形法では、コンプレッション成形機を用い、成形温度120〜190℃、成形時間30〜600秒、特に成形温度130〜160℃、成形時間120〜300秒で成形を行うことが好ましい。更に、いずれの成形法においても、後硬化(ポストキュアー)を150〜185℃で0.5〜20時間行ってもよい。
本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、その硬化物が室温曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れるものであり、光半導体装置のリフレクター材料として好適に使用することができる。そのため、該硬化物をリフレクター等に用いた光半導体装置は、信頼性に優れたものとなる。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。下記中の「部」は質量部を意味し、Meはメチル基を表す。
下記実施例及び比較例に示した重量平均分子量(Mw)はポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した値である。以下に測定条件を示す。
[GPC測定条件]
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.6mL/min
カラム:TSK Guardcоlumn SuperH−L
TSKgel SuperH4000(6.0mmI.D×15cm×1)
TSKgel SuperH3000(6.0mmI.D×15cm×1)
TSKgel SuperH2000(6.0mmI.D×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:20μl(試料濃度:0.5wt%−テトラヒドロフラン溶液)
検出器:示差屈折率計(RI)
((A−1)オルガノポリシロキサンの合成)
[合成例1]オルガノポリシロキサン1の合成
フェニルトリメトキシシラン397g、(3−グリシドキシ)プロピルメチルジメトキシシラン165g、イソプロピルアルコール500g、及びトルエン750gを混合し、攪拌した後、触媒として水酸化テトラメチルアンモニウムの25質量%水溶液25g及び水182gを加え、3時間反応させた。反応終了後、リン酸二水素ナトリウム水溶液で中和し、熱水で水洗した後、トルエンを減圧下で溜去することで、下記式(6)で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン1を得た。
Figure 2018177837
上記括弧内に示す各単位の結合順序は特に制限されない。
得られたオルガノポリシロキサン1のGPC測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量は1,600であり、エポキシ当量は505g/eqであった。
[合成例2]オルガノポリシロキサン2の合成
X’O―(MeSiO)―X’(X’は水素原子又はメチル基であり、aは1〜8の整数であり平均3.5である)139g、フェニルトリメトキシシラン297g、(3−グリシドキシ)プロピルメチルジメトキシシラン110g、イソプロピルアルコール500g、及びトルエン900gを混合し、攪拌した後、触媒として水酸化テトラメチルアンモニウムの25質量%水溶液24g及び水176gを加え、3時間反応させた。反応終了後、リン酸二水素ナトリウム水溶液で中和し、熱水で水洗した後、トルエンを減圧下で溜去することで、下記式(7)で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン2を得た。
Figure 2018177837
得られたオルガノポリシロキサン2のGPC測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量は2,000であり、エポキシ当量は830g/eqであった。
[比較合成例1]オルガノポリシロキサン3の合成
X’O―(MeSiO)―X’(X’は水素原子又はメチル基であり、aは1〜8の整数であり平均3.5である)277g、フェニルトリメトキシシラン297g、(3−グリシドキシ)プロピルメチルジメトキシシラン220g、及びイソプロピルアルコール500gを混合し、攪拌した後、触媒として水酸化テトラメチルアンモニウムの25質量%水溶液25g及び水180gを加え、3時間反応させた。反応終了後、トルエン900gを加えて攪拌し、リン酸二水素ナトリウム水溶液で中和し、熱水で水洗した後、トルエンを減圧下で溜去することで、下記式(8)で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン3を得た。
Figure 2018177837
得られたオルガノポリシロキサン3のGPC測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量は4,000であり、エポキシ当量は414g/eqであった。
((A)プレポリマーの製造)
(A)成分であるプレポリマーは、(A−1)〜(A−3)成分を下記表1に示す組成及び割合で配合し、表1に示す反応条件で加熱溶融混合することにより合成した。表1に記載の(A−2)、(A−3)成分は以下の通りである。
(A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂:1,3,5−トリグリシジルイソシアヌレート(TEPIC−S:日産化学株式会社製商品名、エポキシ当量100、融点100℃)
(A−3)酸無水物系硬化剤:4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化株式会社製、リカシッドMH)
Figure 2018177837
[実施例1〜3、比較例1〜3]
下記表2に示す組成及び配合(質量部)で各種成分を配合し、熱ロールにて溶融混合処理を行った。表2に記載の各成分は以下の通りである。
(B)白色顔料:シロキサン処理、平均粒径0.2μmのルチル型酸化チタン(デュポン社製、R−105)(白色顔料中の酸化チタン量:99質量%)
(C)無機充填材:平均粒径10μmの球状溶融シリカ(株式会社龍森製、RS8225/53C)
(D)硬化触媒:第四級ホスホニウム塩(サンアプロ株式会社製、U−CAT5003)
(E)酸化防止剤
酸化防止剤1:フェノール系酸化防止剤、化合物名:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオナート](株式会社ADEKA社製、アデカスタブAO−60)
酸化防止剤2:リン系酸化防止剤、化合物名:イソデシルジフェニルホスファイト(株式会社ADEKA社製、アデカスタブ135A)
(F)シランカップリング剤:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM−803)
(G)離型剤:カルナバワックス(東亜化成株式会社製、TOWAX−131)
実施例1〜3及び比較例1、3では、得られた混合物を冷却、粉砕して白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物を得ることができたが、比較例2では半固形状の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物を得た。これらの組成物につき、以下の諸物性を測定した。結果を表2に示す。
―組成物及び硬化物の特性評価―
得られた組成物及びその硬化物の特性評価を以下の方法で行った。硬化物は各組成物を成形温度:175℃、成形圧力:6.9N/mm、成形時間:120秒の条件でトランスファー成形した後、180℃で1時間硬化することで得た。
(1)スパイラルフロー値
EMMI規格に準じた金型を使用して、上記方法により成型した試験片を用いてスパイラルフロー値を測定した。結果を表2に示す。
(2)曲げ強さ、曲げ弾性率
JIS K6911:2006規格に準じた金型を使用して、上記方法により試験片を作製した。得られた試験片の曲げ強さ、曲げ弾性率を室温(25℃)にて、JIS K7171:2016に準拠して、オートグラフAG−IS(島津製作所製)を用いて測定した。結果を表2に示す。
(3)光反射率(初期光反射率、長期耐熱性試験)
上記方法により直径50mm×厚さ3mmの円板型硬化物を作製し、その後、175℃、1時間の二次硬化を行い、エス・デイ・ジー(株)製X−rite8200を使用して450nmでの初期光反射率を測定した。次いで、該硬化物を180℃で168時間加熱処理した。加熱処理後の硬化物の光反射率を同様の方法にて測定した。結果を表2に示す。
(4)ガラス転移温度(Tg)
上記方法により40mm×6mm×1mmtの板状硬化物を作製し、下記条件にてDMA(Dynamic Mechanical Analysis)を測定し、得られた貯蔵弾性率(E’)と損失弾性率(E”)の商で表される損失係数(tanδ=E”/E’)の極大点の温度を求め、その値をTgとした。
<DMA測定条件>
機種:Q800−1494−DMA Q−800(TA INSTRUMENT JAPAN株式会社製)
測定温度:25℃〜300℃
昇温速度:5℃/min
周波数:1Hz
測定モード:引張振動
Figure 2018177837
表1に示されるように、(A−1)成分のオルガノポリシロキサンがフェニル基を有さない比較例1の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、得られる硬化物の曲げ強さや曲げ弾性率が低いものとなった。また、(A−2)成分のエポキシ樹脂を含まない比較例2の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、得られる硬化物の耐熱性は優れるが、曲げ強度や曲げ弾性率が低いものとなった。また、(A−1)成分のオルガノポリシロキサンを含まない比較例3の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物は、得られる硬化物の機械的強度は優れるが、耐熱性が悪化した。
これらに対し、本発明の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物(実施例1〜3)は、その硬化物が高いTgを有し、室温での曲げ特性に優れ、初期反射率や耐熱性にも優れるものとなった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (7)

  1. (A)(A−1)下記式(1)で表されるオルガノポリシロキサン:100質量部、
    Figure 2018177837
    (式中、R及びRは独立して炭素数6〜12の1価芳香族炭化水素基、又は炭素数1〜12の1価脂肪族炭化水素基であり、Rは炭素数4〜50の1価脂肪族エポキシ基であり、1分子中、1個以上のRが1価芳香族炭化水素基であり、0≦l<0.4、0.1≦m≦0.5、0.1≦n≦0.8であり、l+m+n=1である。)
    (A−2)1分子中にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂であって、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂:10〜100質量部、及び
    (A−3)酸無水物系硬化剤:前記(A−1)及び(A−2)成分中のエポキシ基1個に対する前記(A−3)成分中の酸無水物基の個数が0.3〜1.0個となる量、
    の反応生成物であるプレポリマー、
    (B)酸化チタンを少なくとも10質量%含む白色顔料:前記(A)成分100質量部に対して3〜350質量部、
    (C)無機充填材:前記(A)成分100質量部に対して80〜600質量部、
    (D)硬化触媒:前記(A)成分100質量部に対して0.05〜5質量部、
    (E)酸化防止剤:前記(A)成分100質量部に対して0.5〜5質量部、
    を含有することを特徴とする白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
  2. 前記式(1)中、Rが下記式(2)で表されるものであることを特徴とする請求項1に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
    Figure 2018177837
    (式中、R’は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基である。)
  3. 前記(A−2)成分が、トリアジン誘導体エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
  4. 前記(B)成分中の酸化チタンが、表面処理されているものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
  5. 前記酸化チタンが、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ポリオール、及び有機ケイ素化合物から選ばれる少なくとも2種以上で表面処理されているものであることを特徴とする請求項4に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
  6. 前記(E)成分が、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを併用したものであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物の硬化物を備える光半導体装置。
JP2017073970A 2017-04-03 2017-04-03 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置 Active JP6710175B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073970A JP6710175B2 (ja) 2017-04-03 2017-04-03 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073970A JP6710175B2 (ja) 2017-04-03 2017-04-03 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018177837A true JP2018177837A (ja) 2018-11-15
JP6710175B2 JP6710175B2 (ja) 2020-06-17

Family

ID=64282716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017073970A Active JP6710175B2 (ja) 2017-04-03 2017-04-03 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6710175B2 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114372A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Nippon Steel Chem Co Ltd 多官能エポキシシリコーン樹脂、その製造方法及び樹脂組成物
JP2010031269A (ja) * 2008-07-02 2010-02-12 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 熱硬化性シリコーン樹脂−エポキシ樹脂組成物及び当該樹脂で成形したプレモールドパッケージ
JP2014084417A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Dow Corning Toray Co Ltd オルガノポリシロキサン、硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
JP2014088513A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Dow Corning Toray Co Ltd 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
JP2014227544A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 信越化学工業株式会社 光半導体素子封止用樹脂組成物及び該組成物を用いてなる光半導体装置
WO2015119226A1 (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
WO2015119227A1 (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
WO2015186322A1 (ja) * 2014-06-03 2015-12-10 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、および光半導体装置
JP2016534162A (ja) * 2013-08-29 2016-11-04 ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114372A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Nippon Steel Chem Co Ltd 多官能エポキシシリコーン樹脂、その製造方法及び樹脂組成物
JP2010031269A (ja) * 2008-07-02 2010-02-12 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 熱硬化性シリコーン樹脂−エポキシ樹脂組成物及び当該樹脂で成形したプレモールドパッケージ
JP2014084417A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Dow Corning Toray Co Ltd オルガノポリシロキサン、硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
JP2014088513A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Dow Corning Toray Co Ltd 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
JP2014227544A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 信越化学工業株式会社 光半導体素子封止用樹脂組成物及び該組成物を用いてなる光半導体装置
JP2016534162A (ja) * 2013-08-29 2016-11-04 ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
WO2015119226A1 (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
WO2015119227A1 (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
WO2015186322A1 (ja) * 2014-06-03 2015-12-10 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物、および光半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6710175B2 (ja) 2020-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5108825B2 (ja) 光半導体装置用シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置
EP2141201B1 (en) Heat-curable silicone resin-epoxy resin composition, and premolded package molded from same
JP2010106243A (ja) 光半導体装置用シリコーン樹脂組成物
WO2007046399A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び光半導体封止材
JP6099584B2 (ja) 白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
KR101869704B1 (ko) 열경화성 에폭시 수지 조성물 및 광반도체 장치
JP2014177570A (ja) 熱硬化性シリコーン樹脂組成物
JP5278384B2 (ja) 光半導体素子用ダイボンド剤組成物及び該組成物を用いてなる光半導体装置
TWI793340B (zh) 半導體封裝用熱固性樹脂組合物和半導體裝置
EP3147329B1 (en) Heat-curable silicone resin composition, optical semiconductor device and semiconductior package using molded product of same
JP5246880B2 (ja) アンダーフィル材組成物及び光半導体装置
JP2016180071A (ja) Ledリフレクター用白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物
JP2017103470A (ja) 光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに光半導体装置
JP6048367B2 (ja) Ledリフレクター用白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物、及び該樹脂組成物の成形硬化物から成るプレモールドパッケージ
JP5556794B2 (ja) Ledリフレクターとして有用な白色熱硬化性シリコーン樹脂組成物及び該組成物を用いた光半導体装置
JP5640957B2 (ja) Ledリフレクターとして有用な白色熱硬化性シリコーン樹脂組成物及び該組成物を用いた光半導体装置
JP2014095039A (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
JP5281040B2 (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物、プレモールドパッケージ、led装置及び半導体装置
JP2015040238A (ja) 光半導体ケース形成用熱硬化性シリコーン樹脂組成物
JP6710175B2 (ja) 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置
JP6706219B2 (ja) 白色熱硬化性エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及び光半導体装置
JP6094450B2 (ja) Ledリフレクター用白色熱硬化性エポキシ樹脂組成物、及び該組成物の硬化物を含む光半導体装置
JP6724817B2 (ja) 光半導体用熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2017095639A (ja) シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置
JP6722129B2 (ja) 光半導体素子封止用エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂組成物及びこれを用いた光半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200306

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: 20200507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6710175

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150