JP5109873B2 - Thermosetting resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、熱硬化して用いられる熱硬化性樹脂組成物に関する。より詳しくは、光半導体用封止剤、電子回路用封止剤、光導波路、光通信用レンズ、有機EL素子用封止剤及び光学用フィルムなどの光学電子部材として好適に用いられる熱硬化性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a thermosetting resin composition used by thermosetting. More specifically, thermosetting is suitably used as an optical electronic member such as an optical semiconductor sealant, an electronic circuit sealant, an optical waveguide, an optical communication lens, an organic EL element sealant, and an optical film. The present invention relates to a resin composition.

近年、発光ダイオード(LED)等の光半導体を用いた光源の高出力化・短波長化に、液晶や有機ELなどを用いたフラットパネルディスプレイの高精細化、高画質化、高視野角化に、さらに電子回路の高周波数化や光を用いた回路・通信など、光学・電子部品の高性能化が著しく進展している。これらの分野の用途においては従来よりポリシロキサン化合物を用いた熱硬化性樹脂組成物(以下、ポリシロキサン系組成物と略記する)が使用されてきた(例えば、特許文献1及び2を参照)。ところが、一般にポリシロキサン系組成物は硬さが低いために表面タックを有しており、表面に異物が付着したり、発光面等の強い光量を受ける部分が損傷を受けたりする問題があった。   In recent years, for higher output and shorter wavelength of light sources using light-emitting diodes (LEDs) and other optical semiconductors, flat panel displays using liquid crystal, organic EL, etc. have higher definition, higher image quality, and higher viewing angle. Furthermore, the performance of optical and electronic parts has been remarkably advanced, such as higher frequency of electronic circuits and circuits / communications using light. Conventionally, thermosetting resin compositions using polysiloxane compounds (hereinafter abbreviated as polysiloxane compositions) have been used in applications in these fields (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, polysiloxane compositions generally have a surface tack due to their low hardness, and there is a problem that foreign matter adheres to the surface or a portion receiving a strong light amount such as a light emitting surface is damaged. .

この問題を解決するために、ポリシロキサン系組成物に剛性成分を導入して、エポキシ樹脂硬化系を採ることが考えられる。酸/エポキシ樹脂硬化系を、ポリシロキサンを骨格とする熱硬化性樹脂組成物に適用するために、酸変性部位やエポキシ変性部位をポリシロキサンに導入する技術が知られている。例えば、特許文献3には、市販のエポキシ樹脂と酸無水物硬化剤をそれぞれ分子鎖に導入したエポキシ変性ポリシロキサンと酸無水物変性ポリシロキサンとを配合した樹脂組成物が開示されている。この開示技術による樹脂組成物を用いた場合、表面タックの問題は解決されるが、ポリシロキサンの割合が相対的に少なくなって耐光性に問題が生ずるようになり、短波長領域で高出力な発光素子の封止等、近年要求される厳しい耐光性の要求に応えることが難しい。   In order to solve this problem, it is conceivable to introduce an epoxy resin curing system by introducing a rigid component into the polysiloxane composition. In order to apply an acid / epoxy resin curing system to a thermosetting resin composition having a polysiloxane skeleton, a technique for introducing an acid-modified site or an epoxy-modified site into polysiloxane is known. For example, Patent Document 3 discloses a resin composition in which a commercially available epoxy resin and an acid anhydride curing agent are each introduced into a molecular chain and an epoxy-modified polysiloxane and an acid anhydride-modified polysiloxane are blended. When the resin composition according to this disclosed technique is used, the problem of surface tack is solved, but the proportion of polysiloxane is relatively reduced, causing problems in light resistance, and high output in a short wavelength region. It is difficult to meet strict light resistance requirements recently required such as sealing of light emitting elements.

一方、耐光性や耐熱黄変性が高いシロキサン骨格を持ちながらも硬い構造をもつ物質として、かご型シルセスキオキサンが検討されており、エレクトロニクス、フォトニクス等の分野への応用が試みられている。例えば特許文献4には、エポキシ環含有シルセスキオキサン、エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤及び硬化触媒からなる樹脂組成物が開示されている。この開示技術によれば、表面タックの問題が解決され耐光性に優れた樹脂組成物となるが、硬化剤として酸無水物を使用していることから硬化物の白化や、耐熱黄変性の低下が生ずるおそれがある。   On the other hand, a cage-type silsesquioxane has been studied as a substance having a hard structure while having a siloxane skeleton having high light resistance and heat yellowing resistance, and has been attempted to be applied to fields such as electronics and photonics. For example, Patent Document 4 discloses a resin composition comprising an epoxy ring-containing silsesquioxane, an epoxy resin, an acid anhydride curing agent, and a curing catalyst. According to this disclosed technology, the problem of surface tack is solved and the resin composition is excellent in light resistance. However, since an acid anhydride is used as a curing agent, whitening of the cured product and reduction in heat yellowing are reduced. May occur.

このように、ポリシロキサンの優れた耐光性を活かしながら、表面非タック性を改善し、耐光性及び耐熱黄変性に優れた熱硬化性樹脂組成物が求められているのである。
特開2001−2922号公報(第2頁及び第6頁) 特開2004−186168号公報(第2頁、第3頁及び第7頁) 特開平06−306084号公報(第2頁及び第13頁) 特開2005−263869号公報(第2頁、第3頁及び第13頁)
Thus, there is a need for a thermosetting resin composition that improves surface non-tackiness while taking advantage of the excellent light resistance of polysiloxane and is excellent in light resistance and heat yellowing resistance.
JP 2001-2922 A (pages 2 and 6) JP 2004-186168 A (page 2, page 3 and page 7) Japanese Patent Laid-Open No. 06-306084 (pages 2 and 13) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-263869 (page 2, page 3 and page 13)

そこで本発明の目的とするところは、硬化物の表面非タック性が良く、透明で耐光性及び耐熱黄変性に優れ、短波長領域で高出力な発光素子の封止等、要求の厳しい用途にも用いることができる熱硬化性樹脂組成物を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is that the cured product has good surface non-tackiness, is transparent, excellent in light resistance and heat-resistant yellowing, and is used for demanding applications such as sealing of light-emitting elements with high output in a short wavelength region. It is in providing the thermosetting resin composition which can also be used.

前記の目的を達成するために、本発明における第1の発明の熱硬化性樹脂組成物は、下記の成分(A)及び成分(B)を含有し、両成分の含有量の比率が質量基準で成分(A):成分(B)=20:80〜80:20であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the thermosetting resin composition of the first invention in the present invention contains the following components (A) and (B), and the ratio of the contents of both components is based on mass. And component (A): component (B) = 20: 80 to 80:20.

成分(A):カルボキシル基を複数個有し、下記式(1)で示される構造を有するカルボキシル基含有ポリシロキサン。   Component (A): A carboxyl group-containing polysiloxane having a plurality of carboxyl groups and having a structure represented by the following formula (1).

Figure 0005109873
〔式(1)中、aは0〜50の整数、bは3〜300の整数であり、Rは炭素数が1〜6のアルキル基、Xは下記式(2)又は−(CH−COOH(但し、nは1〜20の整数)で表される置換基であり、XはR又は下記式(2)で表される置換基であり(但し、a=0のときX≠R)、RとXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
Figure 0005109873
Wherein (1), a is an integer of 0 to 50, b is an integer of 3 to 300, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 1 is the following formula (2) or - (CH 2) n -COOH (where, n is a substituent represented by an integer) of 1 to 20, X 2 is a substituent represented by R 1 or the following formula (2) (where, a = 0 X 2 ≠ R 1 ), R 1 and X 1 may be the same or different. ]

Figure 0005109873
〔式(2)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、kは0又は1である。〕
成分(B):脂環式エポキシ基を複数個有し、下記式(3)で示される構造を有する脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン。
Figure 0005109873
Wherein (2), R 2 is an alkylene group or alkylene oxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, k is 0 or 1. ]
Component (B): An alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane having a plurality of alicyclic epoxy groups and having a structure represented by the following formula (3).

Figure 0005109873
〔式(3)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、mは1〜3の整数、Rは置換又非置換のアルキル基、rは6、8、10及び12から選ばれた数、pは2〜rの整数及びqは0〜(r−p)の整数を表す。〕
Figure 0005109873
[In Formula (3), R 6 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 7 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 8 is 1 carbon atom. ˜4 alkyl group, R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 1 to 3, R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl group, r is selected from 6, 8, 10 and 12. P, an integer of 2 to r, and q represents an integer of 0 to (rp). ]

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
第1の発明の熱硬化性樹脂組成物では、成分(A)として特定構造のカルボキシル基含有ポリシロキサン及び成分(B)として特定構造の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンを含有し、両成分の含有量の比率が質量基準で(A):(B)=20:80〜80:20に設定されている。このため、熱硬化性樹脂組成物を熱又は光で硬化させると、特定構造をもつ成分(A)の複数のカルボキシル基と特定構造をもつ成分(B)の複数の脂環式エポキシ基とが反応して硬化物が得られる。この硬化物においては、結合エネルギーの高いシロキサン結合が主体となっており、耐光性及び耐熱黄変性が高められるものと推測される。さらに、前記カルボキシル基は脂環式エポキシ基と架橋反応して剛直な構造を示し、シルセスキオキサン骨格も剛直な構造を示すことから、硬化物の硬度が高められその表面におけるタック性が抑えられる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
The thermosetting resin composition of the first invention contains a carboxyl group-containing polysiloxane having a specific structure as the component (A) and an alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane having a specific structure as the component (B). The ratio of the contents of both components is set to (A) :( B) = 20: 80 to 80:20 on a mass basis. For this reason, when the thermosetting resin composition is cured by heat or light, a plurality of carboxyl groups of the component (A) having a specific structure and a plurality of alicyclic epoxy groups of the component (B) having a specific structure are obtained. A cured product is obtained by reaction. In this cured product, a siloxane bond having a high binding energy is the main component, and it is assumed that light resistance and heat yellowing resistance are improved. Furthermore, since the carboxyl group exhibits a rigid structure by cross-linking reaction with an alicyclic epoxy group, and the silsesquioxane skeleton also exhibits a rigid structure, the hardness of the cured product is increased and the tackiness on the surface is suppressed. It is done.

従って、熱硬化性樹脂組成物は、硬化物の表面非タック性が良く、透明で耐光性及び耐熱黄変性に優れ、短波長領域で高出力な発光素子の封止等に好適に用いることができる。   Therefore, the thermosetting resin composition should be suitably used for sealing a light-emitting element having a high surface non-tack property of the cured product, being transparent, excellent in light resistance and heat yellowing resistance, and having a high output in a short wavelength region. it can.

以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、下記に示す成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサン及び成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンを含有し、両成分の含有量の比率が質量基準で(A):(B)=20:80〜80:20のものである。この熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物は、表面非タック性が良く、透明で耐光性及び耐熱黄変性に優れ、短波長領域で高出力な発光素子の封止等に好適に用いることができる。
<成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサン>
カルボキシル基含有ポリシロキサンは、カルボキシル基を複数(2個以上)有するカルボキシル基含有ポリシロキサンであり、下記式(1)で示される構造を有する。
In the following, embodiments that are considered to be the best of the present invention will be described in detail.
The thermosetting resin composition of this embodiment contains a carboxyl group-containing polysiloxane of the component (A) and an alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane of the component (B) shown below. The content ratio is (A) :( B) = 20: 80 to 80:20 on a mass basis. The cured product obtained by curing this thermosetting resin composition has good surface non-tackiness, is transparent, excellent in light resistance and heat yellowing resistance, and suitable for sealing a light-emitting element having a high output in a short wavelength region. Can be used.
<Carboxyl group-containing polysiloxane of component (A)>
The carboxyl group-containing polysiloxane is a carboxyl group-containing polysiloxane having a plurality of (two or more) carboxyl groups and has a structure represented by the following formula (1).

Figure 0005109873
〔式(1)中、aは0〜50の整数、bは3〜300の整数であり、Rは炭素数が1〜6のアルキル基、Xは下記式(2)又は−(CH−COOH(但し、nは1〜20の整数)で表される置換基であり、XはR又は下記式(2)で表される置換基であり(但し、a=0のときX≠R)、RとXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
式(1)における、Rは炭素数が1〜6のアルキル基、好ましくは1〜3のアルキル基であり、Rは全て同一でも異なっていても良い。Rがアルキル基ではなく芳香族炭化水素基や脂環族炭化水素基であると、耐光性が低下する。Rの炭化水素数が6を上回る場合には、有機成分として炭化水素が増大するため耐熱黄変性が低下する。
Figure 0005109873
Wherein (1), a is an integer of 0 to 50, b is an integer of 3 to 300, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 1 is the following formula (2) or - (CH 2) n -COOH (where, n is a substituent represented by an integer) of 1 to 20, X 2 is a substituent represented by R 1 or the following formula (2) (where, a = 0 X 2 ≠ R 1 ), R 1 and X 1 may be the same or different. ]
In the formula (1), R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 1 may be all the same or different. When R 1 is not an alkyl group but an aromatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, light resistance decreases. When the number of hydrocarbons in R 1 exceeds 6, hydrocarbons increase as an organic component, and heat yellowing decreases.

として具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖型アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、3−メチルブチル基、sec−ペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、t−ヘキシル基等の分岐型アルキル基が挙げられる。これらのうち耐熱性の点から、メチル基が特に好ましい。 Specific examples of R 1 include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, and hexyl groups; isopropyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, Examples thereof include branched alkyl groups such as isopentyl group, 3-methylbutyl group, sec-pentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, and t-hexyl group. Of these, a methyl group is particularly preferred from the viewpoint of heat resistance.

式(1)におけるXは、下記式(2)又は−(CH−COOH(但し、nは1〜20の整数)で表される置換基である。但し、前記のX中、少なくとも2個は下記式(2)で表される置換基であることが好ましい。 X 1 in the formula (1) is a substituent represented by the following formula (2) or — (CH 2 ) n —COOH (where n is an integer of 1 to 20). However, it is preferable that at least two of the X 1 are substituents represented by the following formula (2).

Figure 0005109873
式(2)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、kは0又は1である。Rの炭素数が10を上回る場合には、有機成分が増大するため硬化物の耐熱黄変性が低下する。Rとして具体的には例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などのアルキレン基(−R−);メチレンオキシメチレン基、メチレンオキシエチレン基、メチレンテトラオキシメチレン基等のアルキレンオキシアルキレン基(−ROR−)が挙げられる。これらのRのうち、炭素数2〜5のアルキレン基が好ましい。
Figure 0005109873
In formula (2), R 2 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and k is 0 or 1. If the number of carbon atoms of R 2 exceeds 10, the thermal yellowing resistance of the cured product for the organic component is increased is reduced. Specific examples of R 2 include alkylene groups (—R—) such as methylene group, ethylene group, propylene group, and butylene group; alkyleneoxyalkylene groups such as methyleneoxymethylene group, methyleneoxyethylene group, and methylenetetraoxymethylene group. A group (-ROR-). Among these R 2 , an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms is preferable.

式(2)はシクロヘキサン環上にカルボン酸が置換されている構造である。シクロヘキサン環構造を有することにより、柔軟性の高いポリシロキサンに剛性を付与することができ、表面非タック性が良好となる。前記Xが−(CH−COOHである場合には、そのnは5〜15の整数であることが好ましく、その例として−(CH−COOH、−(CH10−COOH、−(CH12−COOH等が挙げられる。 Formula (2) is a structure in which a carboxylic acid is substituted on the cyclohexane ring. By having a cyclohexane ring structure, rigidity can be imparted to highly flexible polysiloxane, and surface non-tackiness is improved. Wherein X 1 is - in the case of (CH 2) n -COOH, that n is preferably an integer of 5 to 15, as an example - (CH 2) 8 -COOH, - (CH 2) 10 -COOH, - (CH 2) 12 -COOH , and the like.

カルボキシル基含有ポリシロキサンにおけるカルボキシル基含有セグメントの繰り返し単位数、すなわち式(1)におけるaは0〜50、好ましくは0〜10である。aが0の場合、X≠Rであり、両末端にのみカルボキシル基を有することを意味する。aが1〜50の場合、側鎖にカルボキシル基を有することになり、より密な架橋構造をとることができ、硬化物の表面非タック性や硬度の点から好ましい。 The number of repeating units of the carboxyl group-containing segment in the carboxyl group-containing polysiloxane, that is, a in the formula (1) is 0 to 50, preferably 0 to 10. When a is 0, it means that X 2 ≠ R 1 and has carboxyl groups only at both ends. When a is 1 to 50, it has a carboxyl group in the side chain, and a denser cross-linked structure can be taken, which is preferable from the viewpoint of surface non-tackiness and hardness of the cured product.

aが50を超える場合、硬化物の表面非タック性は良好であるものの、耐熱黄変性が低下する。これは、カルボキシル基含有ポリシロキサンにおける酸当量が小さくなって有機成分が増大するためである。有機成分中の結合(炭素−炭素結合や炭素−酸素結合)はシロキサン結合よりも結合エネルギーが低く分解しやすいからである。なお、酸当量は、式(1)のカルボキシル基含有ポリシロキサンの1モル当りのカルボキシル基生成量を得るために必要な質量を意味する。   When a exceeds 50, although the surface non-tack property of hardened | cured material is favorable, heat-resistant yellowing falls. This is because the acid equivalent in the carboxyl group-containing polysiloxane is reduced and the organic component is increased. This is because the bond (carbon-carbon bond or carbon-oxygen bond) in the organic component has a lower bond energy than the siloxane bond and is easily decomposed. In addition, an acid equivalent means mass required in order to obtain the carboxyl group production amount per mol of the carboxyl group-containing polysiloxane of the formula (1).

カルボキシル基含有ポリシロキサンにおけるカルボキシル基不含セグメントの繰り返し単位数、すなわち式(1)におけるbは、3〜300、好ましくは9〜150である。bが3未満の場合、カルボキシル基含有ポリシロキサンにおけるシロキサン含有量が少なくなり、有機成分が増大するため、耐熱黄変性が低下する。bが300を超える場合、カルボキシル基含有ポリシロキサンの分子量が高くなると共に、熱硬化性樹脂組成物の粘度が高くなるため、成分(B)との相溶性や作業性において問題の生じる場合がある。   The number of repeating units of the carboxyl group-free segment in the carboxyl group-containing polysiloxane, that is, b in the formula (1) is 3 to 300, preferably 9 to 150. When b is less than 3, the siloxane content in the carboxyl group-containing polysiloxane is reduced and the organic component is increased, so that the heat-resistant yellowing is reduced. When b exceeds 300, the molecular weight of the carboxyl group-containing polysiloxane is increased and the viscosity of the thermosetting resin composition is increased, which may cause problems in compatibility with the component (B) and workability. .

また、熱硬化性樹脂組成物の配合において、成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサンにおける[カルボキシル基含有セグメント(a)]/[カルボキシル基不含セグメント(b)]の比率(a)/(b)は、通常0.01〜5、好ましくは0.03〜3である。比率(a)/(b)がこの範囲である場合、カルボキシル基含有ポリシロキサンの酸当量が十分な値となり、良好な硬化性が得られる。この(a)/(b)が0.01より小さい場合、酸当量が大きく、熱硬化性樹脂組成物の硬化性が不十分になる場合がある。その一方、(a)/(b)が5より大きい場合、酸当量が小さく、硬化物の透明性が不十分になる場合がある。   Further, in the formulation of the thermosetting resin composition, the ratio (a) / ([carboxyl group-containing segment (a)] / [carboxyl group-free segment (b)] in the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A). b) is usually from 0.01 to 5, preferably from 0.03 to 3. When the ratio (a) / (b) is within this range, the acid equivalent of the carboxyl group-containing polysiloxane becomes a sufficient value, and good curability is obtained. When (a) / (b) is smaller than 0.01, the acid equivalent is large and the curability of the thermosetting resin composition may be insufficient. On the other hand, when (a) / (b) is larger than 5, the acid equivalent is small, and the transparency of the cured product may be insufficient.

カルボキシル基含有ポリシロキサンは、式(1)において、式(2)に相当する置換基Xが−R−OHであるカルビノール基含有前駆体をシクロヘキサンポリカルボン酸無水物と等モルで反応させる開環ハーフエステル化反応によって定量的に得られる。カルボキシル基含有ポリシロキサンを合成する際に使用されるシクロヘキサンポリカルボン酸無水物としては、具体的にはシクロヘキサンジカルボン酸無水物及びシクロヘキサントリカルボン酸無水物が挙げられる。該シクロヘキサンポリカルボン酸無水物は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 The carboxyl group-containing polysiloxane is obtained by reacting a carbinol group-containing precursor in which the substituent X 1 corresponding to the formula (2) is —R 2 —OH with the cyclohexane polycarboxylic acid anhydride in the same mole in the formula (1). It is obtained quantitatively by the ring-opening half esterification reaction. Specific examples of the cyclohexane polycarboxylic acid anhydride used when synthesizing the carboxyl group-containing polysiloxane include cyclohexane dicarboxylic acid anhydride and cyclohexane tricarboxylic acid anhydride. One of these cyclohexane polycarboxylic acid anhydrides may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

カルビノール基含有ポリシロキサンは、両末端官能型で数平均分子量Mnが1000〜20000のものが好ましい。この数平均分子量が1000より低くなるとシロキサン含有量が少なくなり、その分有機成分が増大するため、硬化物の耐熱黄変性が低下する場合がある。一方、数平均分子量が20000より高くなると熱硬化性樹脂組成物の粘度が上昇するため、塗工性に支障を来す場合がある。   The carbinol group-containing polysiloxane is preferably a functional compound at both terminals and having a number average molecular weight Mn of 1000 to 20000. When the number average molecular weight is lower than 1000, the siloxane content is decreased, and the organic component is increased correspondingly. On the other hand, when the number average molecular weight is higher than 20000, the viscosity of the thermosetting resin composition increases, which may impair the coatability.

カルボキシル基含有ポリシロキサンの製造方法では、カルビノール基含有ポリシロキサンのヒドロキシル基1モルに対し、シクロヘキサンポリカルボン酸無水物の酸無水物基が1モル反応するように配合を行う。反応条件は通常、室温〜200℃の温度範囲で、1〜100時間に設定される。
<成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン>
脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンは多面体構造を有するシロキサンであって、下記の式(3)で示される構造を有している。
In the method for producing a carboxyl group-containing polysiloxane, blending is performed so that 1 mol of the acid anhydride group of cyclohexane polycarboxylic acid anhydride reacts with respect to 1 mol of hydroxyl group of the carbinol group-containing polysiloxane. The reaction conditions are usually set in the temperature range of room temperature to 200 ° C. and 1 to 100 hours.
<Component (B) alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane>
The alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane is a siloxane having a polyhedral structure and has a structure represented by the following formula (3).

Figure 0005109873
〔式(3)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、mは1〜3の整数、Rは置換又非置換のアルキル基、rは6、8、10及び12から選ばれた数、pは2〜rの整数及びqは0〜(r−p)の整数を表す。〕
すなわち、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンは、下記の式(4)で示されるシルセスキオキサン骨格に、下記の式(5)で示される脂環式エポキシ基を有する置換基、下記の式(6)で示されるアルコキシシリル基を有する置換基、及び下記の式(7)で示されるアルキル基を有する置換基をそれぞれp、q、及びr−p−q個有するかご型シルセスキオキサンである。
Figure 0005109873
[In Formula (3), R 6 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 7 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 8 is 1 carbon atom. ˜4 alkyl group, R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 1 to 3, R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl group, r is selected from 6, 8, 10 and 12. P, an integer of 2 to r, and q represents an integer of 0 to (rp). ]
That is, the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane is a substituent having an alicyclic epoxy group represented by the following formula (5) on the silsesquioxane skeleton represented by the following formula (4). A cage type having p, q, and rpq substituents each having an alkoxysilyl group represented by the following formula (6) and an alkyl group represented by the following formula (7): Silsesquioxane.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
式(5)におけるRとしては、炭素数が1〜3のアルキレン基であることが好ましい。アルキレン基として具体的にはエチレン基〔−(CH−〕が好ましい。
Figure 0005109873
R 6 in Formula (5) is preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Specifically, an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —] is preferable as the alkylene group.

Figure 0005109873
式(6)におけるRとしては、炭素数が1〜3のアルキレン基であることが好ましい。係るアルキレン基としては、エチレン基が好ましい。R及びRは炭素数が1〜3のアルキル基であることが好ましく、具体的にはメチル基(−CH)が好ましい。
Figure 0005109873
R 7 in Formula (6) is preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Such an alkylene group is preferably an ethylene group. R 8 and R 9 are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and specifically, a methyl group (—CH 3 ) is preferred.

Figure 0005109873
式(7)におけるRの置換又は非置換のアルキル基とは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、フェニル基等の炭素数6〜12のアリール基、エーテル結合を含有する炭素数1〜20の炭化水素基、エステル結合を含有する炭素数1〜20の炭化水素基及びトリオルガノシロキシ基を含有する炭素数1〜12の炭化水素基からなる群から選択された少なくとも1種である。
Figure 0005109873
The substituted or unsubstituted alkyl group represented by R 5 in Formula (7) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms such as a phenyl group, From the group consisting of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an ether bond, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an ester bond, and a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing a triorganosiloxy group At least one selected.

具体的には、炭素数1〜20のアルキル基としては、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、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。炭素数5〜12のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等が挙げられる。トリオルガノシロキシ基を含有する炭素数1〜12のアルキル基としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の通常、炭素数1〜12、好ましくは炭素数1〜6程度の直鎖状、環状又は分岐状のアルキレン基にトリオルガノシロキシ基が結合したトリオルガノシロキシ置換アルキル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。   Specifically, examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group. . Examples of the cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms containing a triorganosiloxy group are usually straight chain having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms such as methylene group, ethylene group, propylene group and butylene group. Examples thereof include a triorganosiloxy-substituted alkyl group in which a triorganosiloxy group is bonded to a chain, cyclic or branched alkylene group. Among these, it is preferable that it is a C1-C10 alkyl group.

式(3)におけるrは6、8、10及び12から選ばれた数であり、好ましくは8である。pは2〜rの整数であり、好ましくは4〜rの整数である。このrが2より小さいと硬化物に架橋構造が形成されず、目的の物性を有する硬化物とはならない。qは0〜(r−p)の整数であり、1以上の整数とすると、カルボキシル基とエポキシ基の反応に加えて、アルコキシ基同士の加水分解及び重縮合による結合でも架橋構造を形成することが可能となって硬度が増すため、表面非タック性の点から好ましい。   R in the formula (3) is a number selected from 6, 8, 10 and 12, and is preferably 8. p is an integer of 2 to r, preferably an integer of 4 to r. When r is smaller than 2, a crosslinked structure is not formed in the cured product, and the cured product does not have the desired physical properties. q is an integer of 0 to (rp), and when it is an integer of 1 or more, in addition to the reaction of a carboxyl group and an epoxy group, a crosslinked structure is formed even by a bond between hydrolysis and polycondensation of alkoxy groups. This is preferable from the viewpoint of surface non-tackiness.

上記かご型シルセスキオキサンの合成法としては、かご型シルセスキオキサンの骨格構造を合成したものに置換基を導入する方法、又は置換基を有する3官能有機ケイ素単量体の加水分解による方法等が知られているが、そのいずれの方法を用いてもよい。かご型シルセスキオキサン類の骨格構造は各種の方法で合成でき、例えばChem.Rev.1995,95,1431やJ.Am.Che.Soc.1989,111,1741又はOrganometallics.1991,10,2526等に記載されている方法で合成することができる。また、例えば6面体の各頂点がケイ素で各辺が酸素でできたオクタキス(ヒドリドシルセスキオキサン)にヒドロシリル化反応を利用して頂点のケイ素上にアルキル基を導入することができる(例えば、特許第3020164号公報参照)。
<成分(A)と成分(B)の含有量の比率>
熱硬化性樹脂組成物における、成分(A)と成分(B)の含有量の比率が質量基準で成分(A):成分(B)=20:80〜80:20であり、好ましくは30:70〜75:25である。成分(A):成分(B)=20:80を外れて成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサンの含有量が少なくなり過ぎると、熱硬化性樹脂組成物の硬化性が不十分となり、硬化物の耐熱性が低下する。その一方、成分(A):成分(B)=80:20を外れて成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサンの含有割合が多くなり過ぎると、成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンの割合が少なくなるため、かご型シルセスキオキサン骨格の剛直な性質が発現されにくくなり、硬化物の表面非タック性が得られなくなる。
As a method for synthesizing the above cage silsesquioxane, a method of introducing a substituent into a synthesized cage structure of a cage silsesquioxane, or a hydrolysis of a trifunctional organosilicon monomer having a substituent. Although methods are known, any of them may be used. The skeleton structure of cage silsesquioxanes can be synthesized by various methods, for example, see Chem. Rev. 1995, 95, 1431 and J.H. Am. Che. Soc. 1989, 111, 1741 or Organometallics. 1991, 10, 2526 and the like. Further, for example, an alkyl group can be introduced onto the silicon at the apex by using a hydrosilylation reaction to octakis (hydridosilsesquioxane) in which each apex of the hexahedron is made of silicon and each side is made of oxygen (for example, (See Japanese Patent No. 3020164).
<Ratio of content of component (A) and component (B)>
In the thermosetting resin composition, the ratio of the content of component (A) to component (B) is component (A): component (B) = 20: 80 to 80:20 on a mass basis, preferably 30: 70-75: 25. If component (A): component (B) = 20: 80 is removed and the content of the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A) is too small, the curability of the thermosetting resin composition will be insufficient and curing will occur. The heat resistance of the object decreases. On the other hand, when component (A): component (B) = 80: 20 is removed and the content ratio of the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A) becomes too large, the alicyclic epoxy group-containing cage of component (B) Since the ratio of the silsesquioxane type is reduced, the rigid properties of the cage silsesquioxane skeleton are hardly expressed, and the surface non-tackiness of the cured product cannot be obtained.

さらに、成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサンと成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンの配合量は、(カルボキシル基含有ボリシロキサンに由来するカルボキシル基の当量)/(脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンに由来するエポキシ基の当量)の比率(当量比)が通常0.2〜2.0、好ましくは0.7〜1.2、より好ましくは0.8〜1.1になるよう調整される。係る比率が0.2を下回る場合には熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物の密着性が低下するおそれがあり、一方2.0を上回る場合には過剰のカルボン酸により硬化不良が起きたり、硬化物の透明性が低下したりする。   Further, the compounding amount of the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A) and the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane of component (B) is (equivalent of carboxyl group derived from carboxyl group-containing polysiloxane) / The ratio (equivalent ratio) of (equivalent ratio of epoxy group derived from alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane) is usually 0.2 to 2.0, preferably 0.7 to 1.2, more preferably It is adjusted to be 0.8 to 1.1. If the ratio is less than 0.2, the adhesiveness of the cured product obtained by curing the thermosetting resin composition may be reduced. On the other hand, if the ratio is more than 2.0, the curing is poor due to excess carboxylic acid. Occurs, or the transparency of the cured product decreases.

成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサンと成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンを上記の割合で用いることによって、表面非タック性、耐光性及び耐熱黄変性を同時に満たす優れた性能を発現することができる熱硬化性樹脂組成物が得られるのである。これらの優れた性能を発現することができる機構については、次のように推定される。   By using the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A) and the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane of component (B) in the above proportions, surface non-tackiness, light resistance and heat-resistant yellowing can be simultaneously achieved. A thermosetting resin composition capable of exhibiting excellent performance to be satisfied is obtained. About the mechanism which can express these outstanding performances, it estimates as follows.

すなわち、一般的にポリシロキサンやシルセスキオキサンは、シロキサン結合(ケイ素−酸素結合)で構成されており、このシロキサン結合は炭素−炭素結合に比べて原子結合エネルギーが高いため、耐光性や耐熱黄変性を高めることができるものと考えられる。熱硬化性樹脂組成物にはカルボキシル基含有ポリシロキサンと、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンとが含まれており、シロキサン含有量が高いことから、硬化物の耐光性や耐熱黄変性を向上させることができる。   That is, in general, polysiloxane and silsesquioxane are composed of siloxane bonds (silicon-oxygen bonds), and these siloxane bonds have higher atomic bond energy than carbon-carbon bonds. It is considered that yellowing can be enhanced. The thermosetting resin composition contains a carboxyl group-containing polysiloxane and an alicyclic epoxy group-containing cage-type silsesquioxane, and the siloxane content is high. Denaturation can be improved.

タック性は硬化物の硬度に起因するところが大きい。カルボキシル基含有ポリシロキサン末端のカルボキシル基や、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンの脂環式エポキシ基はシクロヘキサンに結合しているため剛直な構造となる。また、かご型シルセスキオキサン骨格も剛直な構造であり、これらの相乗効果により硬度が増加し、表面非タック性が良好となるものと考えられる。
<熱硬化性樹脂組成物の硬化>
熱硬化性樹脂組成物を熱硬化又は光硬化させることにより、光半導体封止剤などとして用いられる硬化物が得られる。この場合、熱硬化性樹脂組成物は、低温にて短時間で硬化させる際に硬化反応を促進し、硬化物に良好な化学的性能及び物理的性能を付与する目的で、酸触媒を添加してもよい。この酸触媒としては、リン酸、スルホン酸、ホウ酸等のプロトン酸;フッ化ホウ素(BF)、塩化第二鉄(FeC1)、塩化第二スズ(SnC1)、塩化アルミニウム(A1C1)、塩化亜鉛(ZnC1)、有機金属錯体等のルイス酸が挙げられる。これらのうち、硬化性や透明性の観点から、有機金属錯体が特に好ましい。酸触媒は、上記化合物のいずれか1種又は2種以上を適宜組合せて使用することができる。
The tackiness is largely due to the hardness of the cured product. Since the carboxyl group at the terminal of the carboxyl group-containing polysiloxane and the alicyclic epoxy group of the alicyclic epoxy group-containing cage-type silsesquioxane are bonded to cyclohexane, the structure is rigid. In addition, the cage silsesquioxane skeleton also has a rigid structure, and it is thought that the synergistic effect of these increases the hardness and improves the surface non-tackiness.
<Curing of thermosetting resin composition>
By thermosetting or photocuring the thermosetting resin composition, a cured product used as an optical semiconductor sealing agent or the like is obtained. In this case, the thermosetting resin composition adds an acid catalyst for the purpose of accelerating the curing reaction when cured at a low temperature in a short time and imparting good chemical performance and physical performance to the cured product. May be. Examples of the acid catalyst include proton acids such as phosphoric acid, sulfonic acid, and boric acid; boron fluoride (BF 3 ), ferric chloride (FeC1 3 ), stannic chloride (SnC1 4 ), aluminum chloride (A1C1 3 ), Zinc chloride (ZnCl 2 ), and Lewis acids such as organometallic complexes. Of these, organometallic complexes are particularly preferred from the viewpoints of curability and transparency. As the acid catalyst, any one or two or more of the above compounds can be used in appropriate combination.

この酸触媒の添加量は、熱硬化性樹脂組成物の総固形分量100質量部に対して、通常0.01〜10質量部の範囲で設定される。酸触媒の添加量が0.01質量部未満の場合には触媒効果が十分に発揮されず、10質量部を超える場合には得られる硬化物が着色したり、耐水性が低下したりすることがあり好ましくない。   The addition amount of this acid catalyst is normally set in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the thermosetting resin composition. When the addition amount of the acid catalyst is less than 0.01 parts by mass, the catalytic effect is not sufficiently exhibited, and when it exceeds 10 parts by mass, the obtained cured product may be colored or the water resistance may be lowered. Is not preferable.

熱硬化性樹脂組成物は有機溶剤で希釈して使用することができる。有機溶剤としては、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、エステル類、含ハロゲン脂肪族炭化水素、ケトン類、エーテル類等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組合せて用いてもよい。有機溶剤の使用量は、熱硬化性樹脂組成物100質量部に対して、通常30質量部以下、好ましくは7質量部以下である。   The thermosetting resin composition can be used after diluted with an organic solvent. Examples of the organic solvent include aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, esters, halogen-containing aliphatic hydrocarbons, ketones, ethers, and the like. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types as appropriate. The usage-amount of an organic solvent is 30 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of thermosetting resin compositions, Preferably it is 7 mass parts or less.

また、熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じてカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可視光線吸収剤、赤外線吸収剤、変性剤、充填剤、難燃剤、チクソトロピー性付与剤等のその他の添加剤を常法に従って配合することができる。その他の添加剤は、単独でも、2種以上を組合せて使用してもよい。また、その添加量は熱硬化性樹脂組成物の総固形分量100質量部に対して、通常0.01〜10質量部である。   In addition, for the thermosetting resin composition, a coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a visible light absorber, an infrared absorber, a modifier, a filler, a flame retardant, a thixotropic agent, etc., as necessary. These other additives can be blended according to conventional methods. Other additives may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the addition amount is 0.01-10 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solid content of a thermosetting resin composition.

熱硬化性樹脂組成物を封止剤として使用する場合には、該熱硬化性樹脂組成物を熱硬化又は光硬化することにより実施することができる。その際には、熱硬化性樹脂組成物をオーバーコート法、ディップコート法等により塗布して硬化させたり、容器内に該組成物を入れてその中に光半導体素子をディップしてそのまま硬化させたり等して光半導体素子の封止を行うことができる。
<実施形態によって発揮される効果のまとめ>
・ 本実施形態の熱硬化性樹脂組成物では、成分(A)としてシクロヘキサン環を有する特定構造のカルボキシル基含有ポリシロキサン及び成分(B)としてシクロヘキサン環を有する特定構造の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサンを含んでいる。そして、両成分の含有量の比率が質量基準で(A):(B)=20:80〜80:20の範囲に設定されている。このため、熱硬化性樹脂組成物を熱硬化又は光硬化させると、成分(A)の複数のカルボキシル基と成分(B)の複数の脂環式エポキシ基とが反応して硬化物が得られる。この硬化物においては、結合エネルギーの高いシロキサン結合が主体となっており、耐光性及び耐熱黄変性が高められるものと考えられる。加えて、前記カルボキシル基や脂環式エポキシ基はシクロヘキサン環に結合して剛直な構造を示し、シルセスキオキサン骨格も剛直な構造を示すことから、硬化物の硬度が高められその表面におけるタック性が抑えられる。
When using a thermosetting resin composition as a sealing agent, it can implement by thermosetting or photocuring this thermosetting resin composition. In that case, the thermosetting resin composition is applied and cured by an overcoat method, a dip coat method, or the like, or the composition is placed in a container and the optical semiconductor element is dipped therein and cured as it is. For example, the optical semiconductor element can be sealed.
<Summary of effects exhibited by the embodiment>
In the thermosetting resin composition of the present embodiment, the carboxyl group-containing polysiloxane having a specific structure having a cyclohexane ring as the component (A) and the alicyclic epoxy group-containing basket having a specific structure having a cyclohexane ring as the component (B) Contains type silsesquioxane. And the ratio of content of both components is set to the range of (A) :( B) = 20: 80 to 80:20 on a mass basis. For this reason, when the thermosetting resin composition is thermoset or photocured, a plurality of carboxyl groups of the component (A) react with a plurality of alicyclic epoxy groups of the component (B) to obtain a cured product. . This cured product is mainly composed of siloxane bonds having high binding energy, and is considered to improve light resistance and heat yellowing resistance. In addition, since the carboxyl group and alicyclic epoxy group are bonded to the cyclohexane ring and exhibit a rigid structure, and the silsesquioxane skeleton also exhibits a rigid structure, the hardness of the cured product is increased and the tack on the surface is increased. Sex is suppressed.

従って、熱硬化性樹脂組成物は、その硬化物の表面非タック性が良く、透明で耐光性及び耐熱黄変性に優れている。よって、短波長領域で高出力な発光素子、特にLED素子の封止等の要求の厳しい用途に好適に使用することができる。   Therefore, the thermosetting resin composition has good surface non-tackiness of the cured product, is transparent, and is excellent in light resistance and heat yellowing resistance. Therefore, it can be suitably used for demanding applications such as sealing of light emitting elements with high output in the short wavelength region, particularly LED elements.

以下に、合成例、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
〔合成例1、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−1)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、下記式(8)で表されるカルビノール基含有ポリシロキサン(分子量1810)164.1g及びシクロヘキサントリカルボン酸無水物35.9gを投入し、反応温度140℃で付加反応を行った。同温度で6時間反応させた後、反応終了とし、放冷させた後に回収した。その結果、下記式(9)で表される無色透明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A−1、酸当量=533g/mol)を91%の収率で得た。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to synthesis examples, examples, and comparative examples.
[Synthesis Example 1, Synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-1)]
In a 300 mL four-round flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer, 164.1 g of a carbinol group-containing polysiloxane (molecular weight 1810) represented by the following formula (8) and 35.9 g of cyclohexanetricarboxylic anhydride And an addition reaction was carried out at a reaction temperature of 140 ° C. After reacting at the same temperature for 6 hours, the reaction was terminated, and the mixture was allowed to cool and then collected. As a result, a colorless and transparent carboxyl group-containing polysiloxane (A-1, acid equivalent = 533 g / mol) represented by the following formula (9) was obtained in a yield of 91%.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔合成例2、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−2)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、下記式(10)で表されるカルビノール基含有ポリシロキサン(分子量11220)180.8g及びシクロヘキサントリカルボン酸無水物19.2gを投入し、反応温度140℃で付加反応を行った。同温度で6時間反応させた後、反応終了とし、放冷させた後に回収した。その結果、下記式(11)で表される無色透明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A−2、酸当量=1034g/mol)を92%の収率で得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 2, synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-2)]
In a 300 mL four-round flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer, 180.8 g of a carbinol group-containing polysiloxane (molecular weight 11220) represented by the following formula (10) and 19.2 g of cyclohexanetricarboxylic acid anhydride And an addition reaction was carried out at a reaction temperature of 140 ° C. After reacting at the same temperature for 6 hours, the reaction was terminated, and the mixture was allowed to cool and then collected. As a result, a colorless and transparent carboxyl group-containing polysiloxane (A-2, acid equivalent = 1034 g / mol) represented by the following formula (11) was obtained in a yield of 92%.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔合成例3、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−3)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた1Lの4つロフラスコに、下記式(12)で表されるカルビノール基含有ポリシロキサン(分子量918)149.8g及びシクロヘキサンジカルボン酸無水物50.2gを投入し、反応温度140℃で付加反応を行った。同温度で6時間反応させた後、反応終了とし、放冷させた後に回収した。その結果、下記式(13)で表される無色透明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A−3、酸当量=613g/mol)を93%の収率で得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 3, Synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-3)]
In a 1 L 4-round flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 149.8 g of a carbinol group-containing polysiloxane (molecular weight 918) represented by the following formula (12) and 50.2 g of cyclohexanedicarboxylic anhydride And an addition reaction was carried out at a reaction temperature of 140 ° C. After reacting at the same temperature for 6 hours, the reaction was terminated, and the mixture was allowed to cool and then collected. As a result, a colorless and transparent carboxyl group-containing polysiloxane (A-3, acid equivalent = 613 g / mol) represented by the following formula (13) was obtained in a yield of 93%.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔合成例4、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−4)の合成〕
温度計、還流冷却器、撹拌機を備えた1リットルの4つ口フラスコに、式(14)で表されるハイドロジェンメチルポリシロキサン84g、トルエン500g、下記式(15)で表されるトリメチルシリル末端基のオルガノアシロキシシラン256gを加え、110℃で6時間反応させた後、赤外分光光度計によりSi−H結合の消滅を確認した。その後、水を加え110℃で5時間加熱した後、赤外分光光度計によりカルボキシル基の生成を確認し、下記式(16)で表される無色透明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A−4)を69%の収率で得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 4, synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-4)]
In a 1 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 84 g of hydrogen methylpolysiloxane represented by the formula (14), 500 g of toluene, and a trimethylsilyl terminal represented by the following formula (15) After adding 256 g of the group organoacyloxysilane and reacting at 110 ° C. for 6 hours, the disappearance of the Si—H bond was confirmed by an infrared spectrophotometer. Then, after adding water and heating at 110 degreeC for 5 hours, the production | generation of a carboxyl group was confirmed with the infrared spectrophotometer, and the colorless and transparent carboxyl group containing polysiloxane (A-4) represented by following formula (16) Was obtained in 69% yield.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔合成例5、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−5)の合成〕
温度計、還流冷却器、撹拌機を備えた1リットルの4つ口フラスコに、下記式(17)で表されるハイドロジェンメチルポリシロキサン87g、トルエン500g、前記式(15)で表されるトリメチルシリル末端基のオルガノアシロキシシラン256gを加え、110℃で4時間反応させた後、赤外分光光度計によりSi−H結合の消滅を確認した。その後、水を加え110℃で5時間加熱した後、赤外分光光度計によりカルボキシル基の生成を確認し、下記式(18)で表される無色透明のカルボキシル基含有オルガノポリシロキサン(A−5)を77%の収率で得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 5, Synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-5)]
In a 1 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 87 g of hydrogenmethylpolysiloxane represented by the following formula (17), 500 g of toluene, and trimethylsilyl represented by the above formula (15) After adding 256 g of end-group organoacyloxysilane and reacting at 110 ° C. for 4 hours, the disappearance of the Si—H bond was confirmed by an infrared spectrophotometer. Then, after adding water and heating at 110 degreeC for 5 hours, the production | generation of a carboxyl group was confirmed with the infrared spectrophotometer, and the colorless and transparent carboxyl group containing organopolysiloxane (A-5) represented by following formula (18) is shown. ) Was obtained in 77% yield.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔合成例6、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−1)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、オクタキス[ヒドリドジメチルシロキシ]シルセスキオキサン(OHSS)を10.18g(10mmol)、4−ビニルシクロヘキセン−1,2−エポキシドを4.97g(40mmol)、1−オクテンを4.49g(40mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭によって触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体18.7g(9.5mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 6, synthesis of caged silsesquioxane (SQ-1) containing alicyclic epoxy group]
10.18 g (10 mmol) of octakis [hydridodimethylsiloxy] silsesquioxane (OHSS), 4-vinylcyclohexene-1 in a 300 mL four-neck flask equipped with a thermometer, reflux condenser and stirrer under a nitrogen atmosphere , 2-epoxide 4.97 g (40 mmol), 1-octene 4.49 g (40 mmol) and dehydrated toluene 30 g. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 18.7 g (9.5 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を、1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(19)で表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−1)であることが確認された。得られたSQ−1の収率は95%であり、エポキシ当量は491g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage-type silsesquioxane (SQ-1) represented by the following formula (19). The yield of SQ-1 obtained was 95%, and the epoxy equivalent was 491 g / mol.

Figure 0005109873
〔合成例7、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−2)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、OHSSを10.18g(10mmol)、4−ビニルシクロヘキセン−1,2−エポキシドを4.97g(40mmol)、ジメトキシメチルビニルシランを5.29g(40mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭により触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体19.2g(9.4mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 7, Synthesis of cage-type silsesquioxane (SQ-2) containing alicyclic epoxy group]
To a 300 mL four-neck flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer, under a nitrogen atmosphere, 10.18 g (10 mmol) of OHSS, 4.97 g (40 mmol) of 4-vinylcyclohexene-1,2-epoxide, 5.29 g (40 mmol) of dimethoxymethylvinylsilane and 30 g of dehydrated toluene were added. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 19.2 g (9.4 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を、1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(20)で表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−2)であることが確認された。得られたSQ−2の収率は94%であり、エポキシ当量は511g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage-type silsesquioxane (SQ-2) represented by the following formula (20). The yield of SQ-2 obtained was 94%, and the epoxy equivalent was 511 g / mol.

Figure 0005109873
〔合成例8、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−3)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、OHSSを10.18g(10mmol)、4−ビニルシクロヘキセン−1,2−エポキシドを4.97g(40mmol)、トリメトキシビニルシランを1.48g(10mmol)、1−オクテンを3.37g(30mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭によって触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体19.0g(9.5mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 8, Synthesis of alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane (SQ-3)]
To a 300 mL four-neck flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer, under a nitrogen atmosphere, 10.18 g (10 mmol) of OHSS, 4.97 g (40 mmol) of 4-vinylcyclohexene-1,2-epoxide, 1.48 g (10 mmol) of trimethoxyvinylsilane, 3.37 g (30 mmol) of 1-octene and 30 g of dehydrated toluene were added. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 19.0 g (9.5 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を、1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(21)で表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−3)であることが確認された。得られたSQ−3の収率は95%であり、エポキシ当量は500g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage-type silsesquioxane (SQ-3) represented by the following formula (21). The yield of SQ-3 obtained was 95%, and the epoxy equivalent was 500 g / mol.

Figure 0005109873
〔合成例9、脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−4)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、オクタキス[ヒドリドジメチルシロキシ]シルセスキオキサン(OHSS)を10.18g(10mmol)、4−ビニルシクロヘキセン−1,2−エポキシドを6.21g(50mmol)、1−オクテンを3.37(30mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭によって触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体18.8g(9.5mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Synthesis Example 9, Synthesis of cage-type silsesquioxane (SQ-4) containing alicyclic epoxy group]
10.18 g (10 mmol) of octakis [hydridodimethylsiloxy] silsesquioxane (OHSS), 4-vinylcyclohexene-1 in a 300 mL four-neck flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer under a nitrogen atmosphere Then, 6.21 g (50 mmol) of 2-epoxide, 3.37 (30 mmol) of 1-octene and 30 g of dehydrated toluene were added. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 18.8 g (9.5 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を、1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(22)のように表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−4)であることが確認された。得られたSQ−4の収率は95%であり、エポキシ当量は395g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by a 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage silsesquioxane (SQ-4) represented by the following formula (22). The yield of SQ-4 obtained was 95%, and the epoxy equivalent was 395 g / mol.

Figure 0005109873
〔比較合成例1、カルボキシル基含有ポリシロキサン(A−6)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、下記式(23)で表されるカルビノール基含有ポリシロキサン(分子量24158)を195.2g及びシクロヘキサントリカルボン酸無水物4.8gを投入し、反応温度140℃で付加反応を行った。同温度で6時間反応させた後、反応終了とし、放冷させた後に回収した。その結果、下記式(24)で表される無色透明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A−6、酸当量=4125g/mol)を91%の収率で得た。
Figure 0005109873
[Comparative Synthesis Example 1, synthesis of carboxyl group-containing polysiloxane (A-6)]
195.2 g of a carbinol group-containing polysiloxane (molecular weight 24158) represented by the following formula (23) and cyclohexanetricarboxylic acid anhydride are added to a 300 mL four-round flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer. 8 g was added and an addition reaction was performed at a reaction temperature of 140 ° C. After reacting at the same temperature for 6 hours, the reaction was terminated, and the mixture was allowed to cool and then collected. As a result, a colorless and transparent carboxyl group-containing polysiloxane (A-6, acid equivalent = 4125 g / mol) represented by the following formula (24) was obtained in a yield of 91%.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
〔比較合成例2、エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−5)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、オクタキス[ヒドリドジメチルシロキシ]シルセスキオキサン(OHSS)を10.18g(10mmol)、アリルグリシジルエーテルを4.57g(40mmol)、1−オクテンを4.49g(40mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭で触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体18.1g(9.5mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Comparative Synthesis Example 2, Synthesis of Epoxy Group-Containing Cage Silsesquioxane (SQ-5)]
In a 300 mL four-round flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 10.18 g (10 mmol) of octakis [hydridodimethylsiloxy] silsesquioxane (OHSS) and allyl glycidyl ether were added under a nitrogen atmosphere. 57 g (40 mmol), 4.49 g (40 mmol) of 1-octene and 30 g of dehydrated toluene were added. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 18.1 g (9.5 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を、1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(25)で表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−5)であることが確認された。そのSQ−5の収率は94%であり、エポキシ当量は481g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by a 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage silsesquioxane (SQ-5) represented by the following formula (25). The yield of SQ-5 was 94%, and the epoxy equivalent was 481 g / mol.

Figure 0005109873
〔比較合成例3、エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(SQ−6)の合成〕
温度計、還流冷却器及び撹拌機を備えた300mLの4つロフラスコに、窒素雰囲気下、オクタキス[ヒドリドジメチルシロキシ]シルセスキオキサン(OHSS)を10.18g(10mmol)、アリルグリシジルエーテルを9.13(80mmol)及び脱水トルエンを30g投入した。OHSSを溶解させた後、触媒として1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン白金0.1Mキシレン溶液を0.03mL加えて、70℃で3時間反応させた。その後、活性炭で触媒を取り除き、溶媒を留去することにより、無色透明粘性液体18.2g(9.4mmol)を得た。
Figure 0005109873
[Comparative Synthesis Example 3, Synthesis of epoxy group-containing cage silsesquioxane (SQ-6)]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer, 10.18 g (10 mmol) of octakis [hydridodimethylsiloxy] silsesquioxane (OHSS) and allylic glycidyl ether were added under a nitrogen atmosphere. 13 (80 mmol) and 30 g of dehydrated toluene were added. After OHSS was dissolved, 0.03 mL of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane platinum 0.1M xylene solution was added as a catalyst and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thereafter, the catalyst was removed with activated carbon, and the solvent was distilled off to obtain 18.2 g (9.4 mmol) of a colorless transparent viscous liquid.

得られた反応物を1H−NMRスペクトルで測定した結果、下記式(26)で表されるかご型シルセスキオキサン(SQ−6)であることが確認された。そのSQ−6の収率は94%であり、エポキシ当量は241g/molであった。   As a result of measuring the obtained reaction product by 1H-NMR spectrum, it was confirmed that it was a cage-type silsesquioxane (SQ-6) represented by the following formula (26). The yield of SQ-6 was 94% and the epoxy equivalent was 241 g / mol.

Figure 0005109873
〔試験方法〕
実施例及び比較例における硬化物外観、表面非タック性、耐光性及び耐熱黄変性の試験方法を下記に示す。
(1)硬化物外観
熱硬化性樹脂組成物を硬化させて、厚さ3mmの硬化物を作製した。作製した硬化物の外観を目視にて観察し、下記の基準で評価した。
Figure 0005109873
〔Test method〕
Test methods for cured product appearance, surface non-tackiness, light resistance, and heat yellowing resistance in Examples and Comparative Examples are shown below.
(1) Appearance of cured product The thermosetting resin composition was cured to produce a cured product having a thickness of 3 mm. The appearance of the produced cured product was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○:透明であった。×:白化していた。
(2)表面非タック性
熱硬化性樹脂組成物を硬化させて、厚さ3mmの硬化物を作製した。作製した硬化物を、触指観察により試験片の表面のタック性を観察し、下記の基準で表面非タック性を評価した。
○: Transparent. X: It was whitening.
(2) Surface non-tackiness The thermosetting resin composition was cured to produce a cured product having a thickness of 3 mm. The prepared cured product was observed for the tackiness of the surface of the test piece by finger observation, and the surface non-tackiness was evaluated according to the following criteria.

○:タックが認められなかった。×:タックが認められた。
(3)耐光性
熱硬化性樹脂組成物を硬化させて、厚さ3mmの硬化物を作製した。作製した硬化物に、スポットUV照射装置〔HOYA(株)製、EXECURE4000〕にて紫外線(UV)を2時間照射し、その後目視により色の変化を観察した。観察した結果から、以下の基準に従って評価を行い、○以上をもって実用に適うものと判定した。
○: Tack was not recognized. X: Tack was recognized.
(3) Light resistance The thermosetting resin composition was cured to produce a cured product having a thickness of 3 mm. The produced cured product was irradiated with ultraviolet rays (UV) for 2 hours with a spot UV irradiation apparatus [EXECRE 4000, manufactured by HOYA Co., Ltd.], and then the color change was visually observed. From the observation results, evaluation was performed according to the following criteria, and it was determined that the sample was suitable for practical use with a mark of ◯ or higher.

◎:変化なし。○:淡黄色に着色。△:黄色に着色。×:茶色に着色。
(4)耐熱黄変性
熱硬化性樹脂組成物を硬化させて、厚さ3mmの硬化物を作製した。作製した硬化物を、150℃で24時間保管し、その後色差計〔(株)ミノルタ製、CM−3500d〕で硬化物の色差を測定した。測定した色差のb値から、以下の基準に従って評価を行い、○以上をもって実用に適うものと判定した。
A: No change. ○: Light yellow Δ: Colored yellow. X: Colored brown.
(4) Heat-resistant yellowing The thermosetting resin composition was cured to produce a cured product having a thickness of 3 mm. The produced cured product was stored at 150 ° C. for 24 hours, and then the color difference of the cured product was measured with a color difference meter [manufactured by Minolta, Inc., CM-3500d]. From the measured b value of the color difference, evaluation was performed according to the following criteria, and it was determined that it was suitable for practical use with a value of ◯ or more.

◎:1未満。○:1以上2未満。△:2以上4未満。×:4以上。
〔実施例1〜8及び比較例1〜7〕
実施例1〜8及び比較例1〜7の熱硬化性樹脂組成物を、成分(A)のカルボキシル基含有ポリシロキサン、成分(B)の脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン及び添加剤の組成が表1及び表2に示す組成となるように配合し、均一に撹拌することにより調製した。この場合、カルボキシル基/エポキシ基の当量比がほぼ1となるように各成分を配合した。次いで、各実施例及び比較例の熱硬化性樹脂組成物を上記に示した試験法に合わせた形状に成形し、1分間減圧脱泡を行った後、100℃で1時間プリベイク後に、150℃で1時間本硬化させることにより硬化物を得た。
A: Less than 1 ○: 1 or more and less than 2. Δ: 2 or more and less than 4. X: 4 or more.
[Examples 1-8 and Comparative Examples 1-7]
The thermosetting resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7, the carboxyl group-containing polysiloxane of component (A), the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane of component (B) and addition It was prepared by blending so that the composition of the agent would be the composition shown in Table 1 and Table 2, and stirring uniformly. In this case, each component was blended so that the equivalent ratio of carboxyl group / epoxy group was approximately 1. Next, the thermosetting resin compositions of each Example and Comparative Example were molded into a shape according to the test method shown above, subjected to vacuum degassing for 1 minute, and then prebaked at 100 ° C. for 1 hour, then 150 ° C. Was cured for 1 hour to obtain a cured product.

得られた硬化物について、硬化物外観、表面非タック性、耐光性及び耐熱黄変性を前記の方法で測定し、それらの結果を表1及び表2に示した。なお、表1及び表2中の略号の意味は以下の通りである。   About the obtained hardened | cured material, hardened | cured material external appearance, surface non-tack property, light resistance, and heat yellowing were measured by the said method, and those results were shown in Table 1 and Table 2. In addition, the meaning of the symbol in Table 1 and Table 2 is as follows.

AO−50:ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、酸化防止剤〔(株)ADEKA製「アデカスタブAO−50」、商品名〕
X−22−3710:片末端カルボン酸変性シリコーンオイル〔信越化学工業(株)製の商品名〕、カルボキシル当量1,470g/mol
MH−700:4−メチルヘキサヒドロフタル酸〔新日本理化(株)製「リカシッドMH−700」、商品名〕
X−22−169AS:脂環式エポキシ変性シリコーンオイル〔信越化学工業(株)製の商品名〕、エポキシ当量500g/mol
Cel2021P:(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル 3´,4´−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、脂環式エポキシ樹脂〔ダイセル化学工業(株)製「セロキサイド2021P」、商品名〕、エポキシ当量126g/mol。
AO-50: Stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, antioxidant (“ADEKA STAB AO-50”, trade name, manufactured by ADEKA Corporation)
X-22-3710: One-terminal carboxylic acid-modified silicone oil [trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.], carboxyl equivalent 1,470 g / mol
MH-700: 4-methylhexahydrophthalic acid [“Rikacid MH-700” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., trade name]
X-22-169AS: Alicyclic epoxy-modified silicone oil [trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.], epoxy equivalent 500 g / mol
Cel2021P: (3,4-epoxycyclohexyl) methyl 3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, alicyclic epoxy resin [“Celoxide 2021P”, trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.], epoxy equivalent 126 g / mol.

Figure 0005109873
Figure 0005109873

Figure 0005109873
表1に示したように、実施例1〜8の熱硬化性樹脂組成物では、透明性、耐光性、耐熱黄変性及び表面非タック性のいずれの特性についても優れることが明らかになった。従って、実施例1〜8の熱硬化性樹脂組成物を光半導体封止用として好適に使用することができ、電子部品材料や光半導体素子の封止材料として非常に有用である。
Figure 0005109873
As shown in Table 1, it was clarified that the thermosetting resin compositions of Examples 1 to 8 were excellent in all of the characteristics of transparency, light resistance, heat yellowing and surface non-tackiness. Therefore, the thermosetting resin compositions of Examples 1 to 8 can be suitably used for optical semiconductor sealing, and are very useful as electronic component materials and optical semiconductor element sealing materials.

その一方、表2に示したように、比較例1においては、本発明のカルボキシル基含有ポリシロキサン(A)に換えて、片末端カルボン酸変性シリコーンオイルを用いた場合、硬化物外観、表面非タック性、及び耐熱黄変性の性能が実用レベルに達しなくなることが判る。同様に比較例2においては、カルボキシル基を1個のみ有する片末端カルボン酸変性シリコーンオイルを硬化剤として用いた場合には、成分間の相溶性が十分で無いため硬化物外観が悪化し実用に供せなくなってしまう。カルボキシル基含有ポリシロキサン(A)と脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(B)の割合が本発明の熱硬化性樹脂組成物の割合の範囲に無い場合には、比較例3に示すように表面非タック性が得られない。さらに、比較例4〜6においては、本発明に用いる脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン(B)とは構造が異なるエポキシ化合物を用いている。そのため、透明性、耐光性、耐熱黄変性及び表面非タック性の少なくとも1つに問題が生じることが確認された。   On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Example 1, when a one-terminal carboxylic acid-modified silicone oil was used instead of the carboxyl group-containing polysiloxane (A) of the present invention, the appearance of the cured product, the surface It can be seen that tackiness and heat yellowing performance do not reach practical levels. Similarly, in Comparative Example 2, when a single-terminal carboxylic acid-modified silicone oil having only one carboxyl group is used as a curing agent, the compatibility between the components is not sufficient, and the appearance of the cured product deteriorates and is practically used. It will no longer be available. When the ratio of the carboxyl group-containing polysiloxane (A) and the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane (B) is not within the range of the ratio of the thermosetting resin composition of the present invention, Comparative Example 3 As shown, surface non-tackiness cannot be obtained. Furthermore, in Comparative Examples 4 to 6, an epoxy compound having a structure different from that of the alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane (B) used in the present invention is used. Therefore, it was confirmed that at least one of transparency, light resistance, heat yellowing resistance, and surface non-tackiness has a problem.

以上説明したように、本発明によって、透明性、耐光性、耐熱黄変性、表面非タック性の優れた熱硬化性樹脂組成物が提供される。そのため、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、光半導体用封止剤等の光学電子部材用途に有用である。   As described above, the present invention provides a thermosetting resin composition having excellent transparency, light resistance, heat yellowing resistance, and surface non-tackiness. Therefore, the thermosetting resin composition of the present invention is useful for optical electronic member applications such as an optical semiconductor encapsulant.

Claims (1)

下記の成分(A)及び成分(B)を含有し、両成分の含有量の比率が質量基準で成分(A):成分(B)=20:80〜80:20であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
成分(A):カルボキシル基を複数個有し、下記式(1)で示される構造を有するカルボキシル基含有ポリシロキサン。
Figure 0005109873
〔式(1)中、aは0〜50の整数、bは3〜300の整数であり、Rは炭素数が1〜6のアルキル基、Xは下記式(2)又は−(CH−COOH(但し、nは1〜20の整数)で表される置換基であり、XはR又は下記式(2)で表される置換基であり(但し、a=0のときX≠R)、RとXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
Figure 0005109873
〔式(2)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、kは0又は1である。〕
成分(B):脂環式エポキシ基を複数個有し、下記式(3)で示される構造を有する脂環式エポキシ基含有かご型シルセスキオキサン。
Figure 0005109873
〔式(3)中、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜10のアルキレン基又はアルキレンオキシアルキレン基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、Rは炭素数が1〜4のアルキル基、mは1〜3の整数、Rは置換又非置換のアルキル基、rは6、8、10及び12から選ばれた数、pは2〜rの整数及びqは0〜(r−p)の整数を表す。〕
It contains the following component (A) and component (B), and the ratio of the content of both components is component (A): component (B) = 20: 80 to 80:20 on a mass basis. Thermosetting resin composition.
Component (A): A carboxyl group-containing polysiloxane having a plurality of carboxyl groups and having a structure represented by the following formula (1).
Figure 0005109873
Wherein (1), a is an integer of 0 to 50, b is an integer of 3 to 300, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 1 is the following formula (2) or - (CH 2) n -COOH (where, n is a substituent represented by an integer) of 1 to 20, X 2 is a substituent represented by R 1 or the following formula (2) (where, a = 0 X 2 ≠ R 1 ), R 1 and X 1 may be the same or different. ]
Figure 0005109873
Wherein (2), R 2 is an alkylene group or alkylene oxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, k is 0 or 1. ]
Component (B): An alicyclic epoxy group-containing cage silsesquioxane having a plurality of alicyclic epoxy groups and having a structure represented by the following formula (3).
Figure 0005109873
[In Formula (3), R 6 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 7 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 8 is 1 carbon atom. ˜4 alkyl group, R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 1 to 3, R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl group, r is selected from 6, 8, 10 and 12. P, an integer of 2 to r, and q represents an integer of 0 to (rp). ]
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