JP6688003B2 - 硬化性樹脂組成物及びその製造方法、並びに、光半導体用封止材、光半導体用ダイボンド材、及び光半導体パッケージ - Google Patents
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Description
〔1〕
下記一般式(1)で表される構成単位F1と、下記一般式(2)で表される構成単位M1と、下記一般式(3)で表される構成単位M2と、を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有する、オルガノポリシロキサン(I)100質量部と、
無機粒子10〜200質量部と、を含有する、
硬化性樹脂組成物。
〔2〕
前記bに対する前記aの比率(a/b)が、0.010以上5.0以下である、〔1〕に記載の硬化性樹脂組成物。
〔3〕
前記cに対する前記aの比率(a/c)が、0.0010以上3.0以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の硬化性樹脂組成物。
〔4〕
前記無機粒子の平均粒径が、0.1〜100nmである、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔5〕
前記無機粒子が、シリカ、酸化銅、酸化亜鉛、酸化インジウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、過塩素酸カリウム、シアン化カリウム、硝酸ナトリウム、臭化ナトリウム、シアン化ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、フッ化バリウム、塩化バリウム、リン酸水素バリウム、硫化バリウム、フッ化ソーダ、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、合成石英、炭酸ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、酸化セリウム、酸化ハフニウム、五酸化ニオブ、五酸化タンタル、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化ベリリウム、カオリンクレー、タルク、珪酸マグネシウム、セリサイト、ワラスナイト、及びマイカからなる群より選ばれる1種以上である、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔6〕
前記R2が、アクリロキシ基又はメタアクリロキシ基である、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔7〕
下記一般式(4)で表される構成単位Sを、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位としてさらに有する、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔8〕
前記aに対する前記dの比率(d/a)が、0.10以下である、〔7〕に記載の硬化性樹脂組成物。
〔9〕
前記オルガノポリシロキサン(I)が、前記R2を含有する構成単位として、前記一般式(1)で表される構成単位F1のみを含有する、〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔10〕
前記R1が、炭素数1〜10のアルキル基である、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔11〕
前記R1が、メチル基である、〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔12〕
前記R2で表される不飽和結合含有基の官能基当量が、20〜10000g/molである、〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔13〕
前記オルガノポリシロキサン(I)の重量平均分子量が、500〜1000000であり、
前記オルガノポリシロキサン(I)の25℃における粘度が、1.0〜1000000mPa・sである、〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔14〕
下記一般式(5)で表される構成単位F1'と、下記一般式(6)で表される構成単位T'と、を環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するオルガノポリシロキサン(II)0.10〜100質量部をさらに含有する、
〔1〕〜〔13〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔15〕
前記R1'が、炭素数1〜10のアルキル基である、〔14〕に記載の硬化性樹脂組成物。
〔16〕
前記R1'が、メチル基である、〔14〕又は〔15〕に記載の硬化性樹脂組成物。
〔17〕
前記R2'が、アクリロキシ基又はメタアクリロキシ基である、〔14〕〜〔16〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔18〕
前記R2及び前記R2'で表される不飽和結合含有基の総官能基当量が、20〜10000g/molである、〔14〕〜〔17〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔19〕
前記オルガノポリシロキサン(II)の重量平均分子量が、500〜1000000であり、
前記オルガノポリシロキサン(II)の25℃における粘度が、1.0〜1000000mPa・sである、〔14〕〜〔18〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔20〕
熱ラジカル発生剤をさらに含有し、
該熱ラジカル発生剤の含有量が、前記オルガノポリシロキサン(I)及び前記オルガノポリシロキサン(II)の合計100質量部に対して、0.50〜10質量部である、〔1〕〜〔19〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔21〕
ヒドロシリル化反応触媒をさらに含有し、
該ヒドロシリル化反応触媒の含有量が、前記オルガノポリシロキサン(I)及び前記オルガノポリシロキサン(II)の合計100質量部に対して、0.0010質量部以下である、〔1〕〜〔20〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
〔22〕
下記一般式(7)で表される構成単位を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するハイドロジェンポリシロキサン(a)と、
ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、ケイ素原子に直接結合した加水分解性基を1個以上含有するオルガノシロキサン(b1)と、
ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、ケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有しないオルガノシロキサン(b2)と、
不飽和鎖状炭化水素基、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基、エーテル結合含有不飽和炭化水素基、及び不飽和脂肪酸エステル基のいずれかである不飽和結合含有基を2個以上有する有機化合物(c)と、を、
ヒドロシリル化反応触媒(d)の存在下で付加反応させて、オルガノポリシロキサンを得る付加反応工程と、
前記オルガノポリシロキサンと、無機粒子(e)と、を混合する混合工程と、を有する、
硬化性樹脂組成物の製造方法。
〔23〕
前記ハイドロジェンポリシロキサン(a)は、下記一般式(8)で表される構成単位をさらに有する、〔22〕に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法。
〔24〕
〔1〕〜〔21〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を含む、光半導体用封止材。
〔25〕
〔1〕〜〔21〕のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を含む、光半導体用ダイボンド材。
〔26〕
〔24〕に記載の光半導体用封止材を成形した、光半導体パッケージ。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される構成単位F1と、下記一般式(2)で表される構成単位M1と、を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有する、オルガノポリシロキサン(I)100質量部と、無機粒子10〜200質量部と、を含有する。
オルガノポリシロキサン(I)は、下記一般式(1)で表される構成単位F1と、下記一般式(2)で表される構成単位M1と、を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有する。
上記一般式(1)で表される構成単位F1は、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位である。
上記一般式(2)で表される構成単位M1は、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位である。
オルガノポリシロキサン(I)は、下記一般式(3)で表される構成単位M2を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位としてさらに有してもよい。
オルガノポリシロキサン(I)は、下記一般式(4)で表される構成単位Sを、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位としてさらに有してもよい。
本実施形態において無機粒子とは、無機単体又は無機化合物からなる粒子である。具体的には、炭化水素を含まない化合物を指す。無機粒子を用いることにより、線膨張率がより低下する。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、上記オルガノポリシロキサン(I)100質量部に対して、下記一般式(5)で表される構成単位F1’と、下記一般式(6)で表される構成単位T’と、を環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するオルガノポリシロキサン(II)0.10〜100質量部をさらに含有してもよい。オルガノポリシロキサン(II)を含有することにより、硬化性樹脂組成物により得られる硬化物の架橋密度が増加し、線膨張率がより低下する傾向にある。
上記一般式(5)で表される構成単位F1’は、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位である。
上記一般式(6)で表される構成単位T’は、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位である。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、上記オルガノポリシロキサン(I)100質量部に対して、炭素数2〜10の不飽和結合含有基を有する直鎖のオルガノポリシロキサン(III)0.10〜100質量部をさらに含有してもよい。オルガノポリシロキサン(III)を含有することにより、硬化性樹脂組成物により得られる硬化物の耐光性が向上する傾向にある。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、熱ラジカル発生剤をさらに有していてもよい。熱ラジカル発生剤は、熱によって不飽和結合含有基中の不飽和結合同士をラジカル重合させるものであれば特に制限されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、及びクメンヒドロパーオキサイドのような有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物が挙げられる。より具体的には、2,2−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬製)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65、和光純薬製)2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(V−60、和光純薬製)、及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(V−59、和光純薬製)等のアゾニトリル化合物;オクタノイルパーオキシド(パーロイルO、日本油脂製)、ラウロイルパーオキシド(パーロイルL、日本油脂製)、ステアロイルパーオキシド(パーロイルS、日本油脂製)、スクシニックアシッドパーオキシド(パーロイルSA、日本油脂製)、ベンゾイルパーオキサイド(ナイパーBW、日本油脂製)、イソブチリルパーオキサイド(パーロイルIB、日本油脂製)、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシド(ナイパーCS、日本油脂製)、及び3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド(パーロイル355、日本油脂製)等のジアシルパーオキサイド類;ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート(パーロイルNPP−50M、日本油脂製)、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート(パーロイルIPP−50、日本油脂製)、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(パーロイルTCP、日本油脂製)、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート(パーロイルEEP、日本油脂製)、ジ−2−エトキシヘキシルパーオキシジカーボネート(パーロイルOPP、日本油脂製)、ジ−2−メトキシブチルパーオキシジカーボネート(パーロイルMBP、日本油脂製)、及びジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート(パーロイルSOP、日本油脂製)等のパーオキシジカーボネート類;t−ブチルヒドロパーオキサイド(パーブチルH−69、日本油脂製)、及び1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド(パーオクタH、日本油脂製)、等のヒドロパーオキサイド類;ジ−t−ブチルパーオキサイド(パーブチルD、日本油脂製)、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(パーヘキサ25B、日本油脂製)等のジアルキルパーオキサイド類;α,α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン(ダイパーND、日本油脂製)、クミルパーオキシネオデカノエート(パークミルND、日本油脂製)、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート(パーオクタND、日本油脂製)、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート(パーシクロND、日本油脂製)、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート(パーヘキシルND、日本油脂製)、t−ブチルパーオキシネオデカノエート(パーブチルND、日本油脂製)、t−ヘキシルパーオキシピバレート(パーヘキシルPV、日本油脂製)、t−ブチルパーオキシピバレート(パーブチルPV、日本油脂製)、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(パーオクタO、日本油脂製)2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン(パーヘキサ250、日本油脂製)、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(パーシクロO、日本油脂製)、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(パーヘキシルO、日本油脂製)、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(パーブチルO、日本油脂製)、t−ブチルパーオキシイソブチレート(パーブチルIB、日本油脂製)、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(パーヘキシルI、日本油脂製)、及びt−ブチルパーオキシマレイックアシッド(パーブチルMA、日本油脂製)、t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(トリゴノックス121、化薬アクゾ製)、t−アミルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート(カヤエステルAN、化薬アクゾ製)等のパーオキシエステル類等の有機過酸化物等が挙げられる。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、ヒドロシリル化反応触媒をさらに含有していてもよい。ヒドロシリル化反応触媒としては、後述するものが挙げられる。
本実施形態の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、熱エネルギーに対する硬化性を促進する(感度の向上)目的で、(メタ)アクリレートモノマー類やオリゴマー類及びビニル(メタ)アクリレート等のラジカル重合性化合物等を添加してもよい。
本実施形態の硬化性樹脂組成物の製造方法は、
下記一般式(7)で表される構成単位を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するハイドロジェンポリシロキサン(a)と、
ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、加水分解性基を1個以上含有するオルガノシロキサン(b1)と、
不飽和結合含有基を2個以上有する有機化合物(c)と、を、
ヒドロシリル化反応触媒(d)の存在下で付加反応させて、オルガノポリシロキサンを得る付加反応工程と、
前記オルガノポリシロキサンと、無機粒子(e)と、を混合する混合工程を有する。
〔ハイドロジェンポリシロキサン(a)〕
ハイドロジェンポリシロキサン(a)は、上記一般式(7)で表される構成単位を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有する化合物である。
オルガノシロキサン(b1)は、ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、加水分解性基を1個以上含有する化合物である。このようなオルガノシロキサン(b1)としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(14)で表される化合物が挙げられる。なお、オルガノシロキサン(b1)には、オルガノポリシロキサンも含まれうる。
付加反応工程において、ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、加水分解性基を有しないオルガノシロキサン(b2)を、さらに付加反応させてもよい。オルガノシロキサン(b2)としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(15)で表される化合物が挙げられる。なお、オルガノシロキサン(b2)には、オルガノポリシロキサンも含まれうる。
有機化合物(c)は、不飽和結合含有基を2個以上有する化合物である。有機化合物(c)としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(16)で表される化合物が挙げられる。
有機化合物(c)の使用量割合=[有機化合物(c)のモル量]/[(ハイドロジェンポリシロキサン(a)のSiH基のモル量)−(オルガノシロキサン(b1)のビニル基のモル量+オルガノシロキサン(b2)のビニル基のモル量]
ヒドロシリル化反応触媒(d)としては、特に限定されず、従来公知のものを全て使用することができる。より具体的には、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒;パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の、白金系触媒以外の白金族金属系触媒が挙げられる。ヒドロシリル化反応触媒(d)は、1種単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
上記付加反応は、必要に応じて溶剤中で行ってもよい。溶剤としては、特に限定されないが、例えば、トルエン及びキシレン等の芳香族系溶剤;ヘキサン及びオクタン等の脂肪族系溶剤;メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル及び酢酸イソブチル等のエステル系溶剤;ジイソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテル系溶剤;並びに、イソプロパノール等のアルコール系溶剤;又はこれらの混合溶剤が挙げられる。
オルガノポリシロキサンの製造方法は、付加反応後に、オルガノポリシロキサンからヒドロシリル化反応触媒(d)を除去する触媒除去工程を有してもよい。触媒除去としては、特に限定されないが、例えば、水洗、活性アルミナや活性炭等の吸着材によって除去する方法が挙げられる。
混合工程は、得られたオルガノポリシロキサンと、無機粒子と、を混合する工程である。当該工程により、硬化性樹脂組成物中に無機粒子が分散する。混合方法としては、特に限定されないが、オルガノポリシロキサンを含む溶液と、無機粒子を含む溶液とを混合して溶媒を除去する湿式法、ビーズミル分散法、ジェットミル分散法、ボールミル分散法、超音波ホモジナイザ分散法、ペイントシェイカー分散法等が挙げられる。このうち、分散性と簡易性の観点から、湿式法、ビーズミル分散法、ジェットミル分散法がより好ましい。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、硬化前は、液状又は固形であり、所定の処理を施すことにより硬化物となりうる。例えば、加熱処理を施すことにより、硬化物が得られる。
硬化温度は通常100〜250℃である。
反応開始前の溶液と、サンプリングした反応溶液(後述する実施例、比較例中のオルガノポリシロキサン合成における反応溶液であって、反応開始から72時間経過後の溶液)0.05gを重水素化クロロホルム溶媒1gにそれぞれ溶解して測定試料とした。この測定試料の1H NMRの測定を、日本分光社製α−400(400MHz)を用いて積算回数100回にて行い、得られた結果を解析した。
SiHの反応率(%)=[((X1−Y1)/X1]×100
X1:反応前のピーク面積比:(反応前のSiHのピーク面積)/(反応前のSi−CH3のピーク面積)
Y1:反応後のピーク面積比:(反応後のSiHのピーク面積)/(反応後のSi−CH3のピーク面積)
後述する実施例、比較例において作製したオルガノポリシロキサン(A1)〜(A2)及び(B1)の各サンプル20mgを、1gの重水素化クロロホルム溶媒にそれぞれ溶解した溶液を測定試料とした。この測定試料の1H NMRの測定を、日本分光社製α−400(400MHz)を用いて積算回数200回にて行い、得られた結果を解析した。
後述する実施例、比較例において作製したオルガノポリシロキサン(A1)〜(A2)及び(B1)の各サンプル30mgを、1gの重水素化クロロホルム溶媒にそれぞれ溶解した溶液を測定試料とした。この測定試料の1H NMRの測定を、日本分光社製α−400(400MHz)を用いて積算回数200回にて行い、得られた結果を解析してオルガノポリシロキサン1分子中の平均組成を求めた。
後述する実施例、比較例において作製したオルガノポリシロキサン(A1)〜(A2)及び(B1)の各サンプル100mgを、2gのクロロホルム溶媒にそれぞれ溶解し、0.45μmのフィルターにて濾過したものを測定試料溶液とした。
(カラム構成)
ガードカラム:東ソー(株)社製TskguardcolumnH−H(登録商標)
分離カラム :東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G5000H、及び東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G3000H、東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G1000Hの各1本ずつを直列に配置
後述する実施例、比較例において作製したオルガノポリシロキサン(A1)〜(A2)及び(B1)の測定用サンプルの25℃における粘度を、東機産業社製TVE−22Hを用いて測定した。
後述する実施例、比較例において作製した厚さ3mmの硬化物を測定用サンプルとして用い、コニカミノルタ社製、分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。次に、各硬化物を50℃一定にした恒温乾燥機中にセットし、365nmバンドパスフィルターを備えたUV照射装置(ウシオ電機社製、商品名:SP−7)を用いて、365nmの波長の光を照度4W/cm2で100時間照射した。その後、再びコニカミノルタ社製分光測色計CM−3600d(商品名)でYI(黄色度)を測定した。このUV照射前後におけるYIの変化をΔYIとし、下記評価基準により、耐光性を評価した。
(評価基準)
◎:ΔYIが1.0未満である場合
○:ΔYIが1.0以上3.0未満である場合
×:ΔYIが3.0以上である場合
後述する実施例、比較例において作製した厚さ1mmの硬化物を測定用サンプルとして用い、日本電色工業株式会社製ヘーズメーターNDH 5000W(商品名)を用いて、「JIS K7105:プラスチックの光学的特性試験方法」に準じて、全光線透過率を測定した。得られた全光線透過率に基づいて、下記評価基準により、透明性を評価した。
(評価基準)
◎:全光線透過率が95%以上である場合
○:全光線透過率が85%以上95%未満である場合
×:全光線透過率が85%未満である場合
後述する実施例、比較例において作製した厚さ1mmの硬化物を測定用サンプルとして用い、セイコーインスツルメンツ社製TMA/SS120(商品名)を用いて、JIS K7197に基づき応力:40gf/cm2、昇温速度:5℃/分、雰囲気:空気にて、線膨張係数を測定した。線膨張係数の評価基準を以下に示す。
(評価基準)
◎:150℃における線膨張係数が150未満である場合
○:150℃における線膨張係数が150以上180未満である場合
×:150℃における線膨張係数が180以上である場合
<オルガノポリシロキサン(A1)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.5Lの3つ口フラスコに、下記成分を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら80℃に加温した。
(a)成分 :1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン15g(0.06モル)
(b1)成分:ビニルトリメトキシシラン3.7g(0.03モル)
(b2)成分:ジメチルフェニルビニルシラン28.34(0.18モル)
(c)成分 :3−ブテニルメタクリレート14g(0.1モル)
溶媒 :トルエン216g
重合禁止剤 :ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g
F1:−19.9ppm
M1:−41.5ppm
M2: −1.2ppm
S :−34.6ppm
構成単位F1と構成単位M1の比率(a/b)は、2.0であった。
構成単位F1と構成単位Sの比率(d/a)は、0.05であった。
オルガノポリシロキサン(A1)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物及び硬化物の製造と特性評価>
オルガノポリシロキサン(A1)100質量部に、硫酸バリウム(E2)(堺化学工業製、商品名:BARIFINE−40、平均粒径:10nm)をメタノールに分散させたものを、硫酸バリウム換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<不飽和結合含有基を有するオルガノポリシロキサン(A2)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.5Lの3つ口フラスコに、下記成分を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら80℃に加温した。
(a)成分 :1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン20g(0.08モル)
(b1)成分:ビニルトリメトキシシラン4.9g(0.03モル)
(b2)成分:ビニルトリメチルシラン23.3g(0.2モル)
(c)成分 :3−ブテニルメタクリレート19g(0.1モル)
溶媒 :トルエン230g
重合禁止剤 :ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g
F1:−20.0ppm
M1:−41.5ppm
M2: 3.1ppm
S :−34.6ppm
構成単位F1と構成単位M1の比率(a/b)は、2.0であった。
構成単位F1と構成単位Sの比率(d/a)は、0.04であった。
オルガノポリシロキサン(A2)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<オルガノポリシロキサン(B1)の製造>
撹拌装置、温度計、還流冷却器を取り付けた0.5Lの3つ口フラスコに、下記成分を添加し、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら80℃に加温した。
(a)成分:1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン15g(0.06モル)
(c)成分:3−ブテニルメタクリレート70g(0.5モル)
溶媒 :トルエン200g
重合禁止剤:ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g
F1:−19.9ppm
オルガノポリシロキサン(A1)50質量部、オルガノポリシロキサン(B1)50質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<オルガノポリシロキサン(B2)>
不飽和結合含有基含有オルガノポリシロキサン(B2)は、下記一般式(18)で示される信越化学社製X−22−164Bを用いた。
オルガノポリシロキサン(A1)50質量部、オルガノポリシロキサン(B2)50質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物及び硬化物の製造と特性評価>
オルガノポリシロキサン(A1)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で10質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物及び硬化物の製造と特性評価>
オルガノポリシロキサン(A1)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で200質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物及び硬化物の製造と特性評価>
オルガノポリシロキサン(B1)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物及び硬化物の製造と特性評価>
オルガノポリシロキサン(B2)100質量部に、コロイダルシリカ(E1)のメチルエチルケトン分散液(日産化学工業製、商品名:MEK−ST、平均粒径:15nm、30質量%溶液)をコロイダルシリカ換算で100質量部混合し、50℃で12時間撹拌した。その後、揮発成分を留去して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物(C1)>
硬化性樹脂組成物(C1)は、光半導体封止材用硬化性樹脂として市販されている、信越化学製KER−2500を用いた。
市販のKER−2500AとKER−2500Bを100質量部ずつ混合し、全体が均一になるまで撹拌し、その後、脱泡して硬化性樹脂組成物を得た。
<硬化性樹脂組成物(C2)>
硬化性樹脂組成物(C2)は、光半導体封止材用硬化性樹脂として市販されている、信越化学製ASP−1010を用いた。
市販のASP−1010A(商品名、信越化学製)とASP−1010B(商品名、信越化学製)を100質量部ずつ混合し、全体が均一になるまで撹拌し、その後、脱泡して硬化性樹脂組成物を得た。
Claims (26)
- 下記一般式(1)で表される構成単位F1と、下記一般式(2)で表される構成単位M1と、下記一般式(3)で表される構成単位M2と、を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有する、オルガノポリシロキサン(I)100質量部と、
無機粒子10〜200質量部と、を含有する、
硬化性樹脂組成物。
- 前記bに対する前記aの比率(a/b)が、0.010以上5.0以下である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記cに対する前記aの比率(a/c)が、0.0010以上3.0以下である、請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記無機粒子の平均粒径が、0.1〜100nmである、請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記無機粒子が、シリカ、酸化銅、酸化亜鉛、酸化インジウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、過塩素酸カリウム、シアン化カリウム、硝酸ナトリウム、臭化ナトリウム、シアン化ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、フッ化バリウム、塩化バリウム、リン酸水素バリウム、硫化バリウム、フッ化ソーダ、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、合成石英、炭酸ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、酸化セリウム、酸化ハフニウム、五酸化ニオブ、五酸化タンタル、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化ベリリウム、カオリンクレー、タルク、珪酸マグネシウム、セリサイト、ワラスナイト、及びマイカからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R2が、アクリロキシ基又はメタアクリロキシ基である、請求項1〜5のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 下記一般式(4)で表される構成単位Sを、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位としてさらに有する、請求項1〜6のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記aに対する前記dの比率(d/a)が、0.10以下である、請求項7に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記オルガノポリシロキサン(I)が、前記R2を含有する構成単位として、前記一般式(1)で表される構成単位F1のみを含有する、請求項1〜8のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R1が、炭素数1〜10のアルキル基である、請求項1〜9のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R1が、メチル基である、請求項1〜10のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R2で表される不飽和結合含有基の官能基当量が、20〜10000g/molである、請求項1〜11のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記オルガノポリシロキサン(I)の重量平均分子量が、500〜1000000であり、
前記オルガノポリシロキサン(I)の25℃における粘度が、1.0〜1000000mPa・sである、請求項1〜12のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - 下記一般式(5)で表される構成単位F1'と、下記一般式(6)で表される構成単位T'と、を環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するオルガノポリシロキサン(II)0.10〜100質量部をさらに含有する、
請求項1〜13のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R1'が、炭素数1〜10のアルキル基である、請求項14に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R1'が、メチル基である、請求項14又は15に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R2'が、アクリロキシ基又はメタアクリロキシ基である、請求項14〜16のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記R2及び前記R2'で表される不飽和結合含有基の総官能基当量が、20〜10000g/molである、請求項14〜17のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記オルガノポリシロキサン(II)の重量平均分子量が、500〜1000000であり、
前記オルガノポリシロキサン(II)の25℃における粘度が、1.0〜1000000mPa・sである、請求項14〜18のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - 熱ラジカル発生剤をさらに含有し、
該熱ラジカル発生剤の含有量が、前記オルガノポリシロキサン(I)及び前記オルガノポリシロキサン(II)の合計100質量部に対して、0.50〜10質量部である、請求項1〜19のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - ヒドロシリル化反応触媒をさらに含有し、
該ヒドロシリル化反応触媒の含有量が、前記オルガノポリシロキサン(I)及び前記オルガノポリシロキサン(II)の合計100質量部に対して、0.0010質量部以下である、請求項1〜20のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - 下記一般式(7)で表される構成単位を、環状オルガノポリシロキサンを構成する単位として有するハイドロジェンポリシロキサン(a)と、
ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、ケイ素原子に直接結合した加水分解性基を1個以上含有するオルガノシロキサン(b1)と、
ケイ素原子に直接結合したビニル基を1個有し、ケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有しないオルガノシロキサン(b2)と、
不飽和鎖状炭化水素基、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基、エーテル結合含有不飽和炭化水素基、又は不飽和脂肪酸エステル基である不飽和結合含有基を2個以上有する有機化合物(c)と、を、
ヒドロシリル化反応触媒(d)の存在下で付加反応させて、オルガノポリシロキサンを得る付加反応工程と、
前記オルガノポリシロキサンと、無機粒子(e)と、を混合する混合工程と、を有する、
硬化性樹脂組成物の製造方法。 - 前記ハイドロジェンポリシロキサン(a)は、下記一般式(8)で表される構成単位をさらに有する、請求項22に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を含む、光半導体用封止材。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を含む、光半導体用ダイボンド材。
- 請求項24に記載の光半導体用封止材を成形した、光半導体パッケージ。
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