JP6718689B2 - 付加反応硬化型樹脂組成物及び光半導体装置 - Google Patents
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Description
ヒドロシリル化反応によりSiH基と反応するアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン(A)と、
1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオルガノ水素ポリシロキサン(B)と、
ヒドロシリル化反応によりSiH基と反応する官能基を1分子中に少なくとも1個以上とエポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有するイソシアヌル酸誘導体(C)と、
エポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有するポリブタジエン変性樹脂(D)と、
付加反応に必要な硬化触媒(E)と、から成る付加反応硬化型樹脂組成物であり、
オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)は、
1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2 単位を有するオルガノポリシロキサン(A1)から成るオルガノポリシロキサン(A)と、下記組成式(I)で表される直鎖状のオルガノ水素ポリシロキサン(B1)から成るオルガノ水素ポリシロキサン(B)であるか、
(HR2SiO1/2)m(R2SiO2/2)n[Rのうち少なくとも1個はフェニル基であり、mは2、nは1以上の整数] (I)
直鎖状のオルガノポリシロキサン(A2)から成るオルガノポリシロキサン(A)と、1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2単位を有するオルガノ水素ポリシロキサン(B2)から成るオルガノ水素ポリシロキサン(B)であり、
オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)とイソシアヌル酸誘 導体(C)の合計100重量部に対してポリブタジエン変性樹脂(D)は0.1〜10重 量部である、
ことを特徴とする付加反応硬化型樹脂組成物を提供する。
本発明に使用するオルガノポリシロキサン(A)はヒドロシリル化反応によりSiH基と反応するビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基などの炭素−炭素二重結合であるアルケニル基を1分子中に2個以上有すると共に、1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2単位(T単位)を有するオルガノポリシロキサン(A1)であるか、又は同様にヒドロシリル化反応によりSiH基と反応するビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基などの炭素−炭素二重結合であるアルケニル基を1分子中に2個以上有すると共に、中間単位がD単位から成る直鎖状のオルガノポリシロキサン(A2)である。末端や繰り返し単位中の珪素に結合したオルガノ基としては、メチル基、エチル基、フェニル基などが例示される。オルガノポリシロキサン(A1)の具体例としては、分岐鎖状のメチルフェニルビニルポリシロキサンが挙げられ、オルガノポリシロキサン(A2)の具体例としては直鎖状のメチルフェニルビニルポリシロキサンが挙げられる。
(HR2SiO1/2)m(R2SiO2/2)n[Rのうち少なくとも1個はフェニル基であり、mは2、nは1以上の整数] (I)
上記オルガノポリシロキサン(A2)から成るオルガノポリシロキサン(A)に組み合わされるオルガノ水素ポリシロキサン(B)は、1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2単位(T単位)を有するオルガノ水素ポリシロキサン(B2)から成るオルガノ水素ポリシロキサン(B)である。オルガノ水素ポリシロキサン(B1)の具体例としては、直鎖状のメチルフェニル水素ポリシロキサンが挙げられ、オルガノ水素ポリシロキサン(B2)の具体例としては、分岐鎖状のメチルフェニル水素ポリシロキサンが挙げられる。
本発明に使用するイソシアヌル酸誘導体(C)は、ヒドロシリル化反応によりSiH基と反応する官能基を1分子中に少なくとも1個以上とエポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有し、例えば下記一般式(II)で示される化合物である。
本発明に使用するポリブタジエン変性樹脂(D)は、エポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有し、以下の一般式(III)で示される、少なくとも1,2−ポリブタジエン構造又は1,4−ポリブタジエン構造のいずれかである化合物のエチレン性不飽和基の一部をエポキシ化して得られるポリブタジエン変性エポキシ化合物である。
付加反応に必要な硬化触媒(E)は、オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)とイソシアヌル酸誘導体(C)及びポリブタジエン変性樹脂(D)とのヒドロシリル化反応を促進させるために添加され、ヒドロシリル化反応の触媒活性を有する公知の金属、金属化合物、金属錯体などを用いることができる。特に白金、白金化合物、それらの錯体を用いることが好ましい。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、助触媒を併用してもよい。付加反応触媒(E)の配合量は組成物全体に対して1ppm〜50ppmとすることが好ましく、より好ましくは5〜20ppmである。1ppm未満では硬化性が低下し十分な硬さが得にくくなり、50ppm超では硬化後の透明性が低下する要因となる。
本組成物には、その接着性を向上させるために接着性付与剤(F)を含有してもよい。この接着性付与剤としては、エポキシ基またはアルコキシ基含有有機珪素化合物、またはそれらの縮合物を用いても良い。このアルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ基が例示され、特に、メトキシ基であることが好ましい。また、この有機珪素化合物の珪素原子に結合するアルコキシ基以外の基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン置換アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基;3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基;2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル基;4−オキシラニルブチル基、8−オキシラニルオクチル基等のオキシラニルアルキル基等のエポキシ基含有一価有機基;3−メタクリロキシプロピル基等のアクリル基含有一価有機基;水素原子が例示される。またこの有機珪素化合物は前記(A)成分又は(B)成分と反応し得る基を有することが好ましく、具体的には、珪素原子結合アルケニル基または珪素原子結合水素原子を有することが好ましい。また、各種の基材に対して良好な接着性を付与できることから、この有機珪素化合物は一分子中に少なくとも1個のエポキシ基含有一価有機基を有するものであることが好ましい。
オルガノポリシロキサン(A1)として、末端MVi単位で封止され、T単位を含有し、粘度18.0Pa.s/25℃で質量平均分子量が1,500である分岐鎖状メチルフェニルビニルポリシロキサンを、オルガノポリシロキサン(A2)として、両末端がMVi単位で封止され、中間単位がD単位、DVi単位からなり、粘度10.5Pa.s/25℃で質量平均分子量が8,900である直鎖状メチルフェニルビニルポリシロキサンを、オルガノ水素ポリシロキサン(B1)として、(MH)2D1で表される粘度0.0004Pa.s/25℃で質量平均分子量が332で、珪素原子に結合した水素原子の含有量が6.01mmol/gの直鎖状メチルフェニル水素オルガノポリシロキサンを、オルガノ水素ポリシロキサン(B2)として、末端MH単位で封止され、中間単位がD単位、T単位からなり、粘度5.0Pa・s/25℃で質量平均分子量が1,500で、珪素原子に結合した水素原子の含有量が2.00mmol/gの分岐鎖状メチルフェニル水素オルガノポリシロキサンを、、イソシアヌル酸誘導体(C)として、ジアリルグリシジルイソシアヌレートを、ポリブタジエン変性樹脂(D)として、エポキシ化ブタジエンJP−100(上記化学式(III)中、m=4〜7、m+n=16〜25、EEW:190〜210、22Pas/45℃、商品名、日本曹達社製)を、付加反応に必要な硬化触媒(D)として、白金―ビニルダイマー錯体(Pt:12%wt)を、接着付与剤(F)として、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランを、反応抑制剤として、1−エチニルシクロヘキサノールを、それぞれ使用し、表1の配合にて均一に混合し実施例又は比較例の付加反応硬化型樹脂組成物を得た。
MH単位:(CH3)2HSiO1/2
D単位:(CH3)2SiO2/2又は(C6H5)2SiO2/2又は(CH3)(C6H5)SiO2/2
DVi単位:(CH3)(CH2=CH)SiO2/2
T単位:(C6H5)SiO3/2
各付加反応硬化型樹脂組成物を150℃4時間で硬化させ、厚み6mmの試験体を作成し、23℃下にて目視にて外観を評価した。
底部が銀メッキされているポリフタルアミド樹脂基材のLEDパッケージ(外形寸法50×50mm)又は同様に底部が銀メッキされているエポキシ樹脂基材のLEDパッケージ(外形寸法30×30mm)の各々8個に、実施例又は比較例の付加反応硬化型樹脂組成物を充填し、150℃4時間で硬化させ試験体とする。該試験体を液層ヒートショック試験機TSB-21(espec社製)に投入し、100℃5分→−40℃5分を1サイクルとして100サイクルの冷熱衝撃を加えた。その後23℃に冷却後に各LEDパッケージから剥離している数を目視にて確認した。
評価結果を表2に示す。
Claims (5)
- ヒドロシリル化反応によりSiH基と反応するアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン(A)と、
1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するオルガノ水素ポリシロキサン(B)と、
ヒドロシリル化反応によりSiH基と反応する官能基を1分子中に少なくとも1個以上と
エポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有するイソシアヌル酸誘導体(C)と、
エポキシ基を1分子中に少なくとも1個以上有するポリブタジエン変性樹脂(D)と、
付加反応に必要な硬化触媒(E)と、から成る付加反応硬化型樹脂組成物であり、
オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)は、
1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2 単位を有するオルガノポリシロ
キサン(A1)から成るオルガノポリシロキサン(A)と、下記組成式(I)で表される
直鎖状のオルガノ水素ポリシロキサン(B1)から成るオルガノ水素ポリシロキサン(B)であるか、
(HR2SiO1/2)m(R2SiO2/2)n[Rのうち少なくとも1個はフェニル
基であり、mは2、nは1以上の整数] (I)
直鎖状のオルガノポリシロキサン(A2)から成るオルガノポリシロキサン(A)と、1分子中に少なくとも1個の(C6H5)SiO3/2単位を有するオルガノ水素ポリシロキサン(B2)から成るオルガノ水素ポリシロキサン(B)であり、
オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)とイソシアヌル酸誘導体(C)の合計100重量部に対してポリブタジエン変性樹脂(D)は0.1〜10重量部である、
ことを特徴とする付加反応硬化型樹脂組成物。 - オルガノポリシロキサン(A)とイソシアヌル酸誘導体(C)とポリブタジエン変性樹脂(D)の全アルケニル基に対するオルガノ水素ポリシロキサン(B)の珪素原子結合水素基のモル比が0.1〜4.0であり、オルガノポリシロキサン(A)とオルガノ水素ポリシロキサン(B)とイソシアヌル酸誘導体(C)の合計100重量部に対してイソシアヌル酸誘導体(C)は0.1〜50重量部であることを特徴とする請求項1記載の付加反応硬化型樹脂組成物。
- オルガノ水素ポリシロキサン(B)は珪素原子に結合している水素原子の含有量が1.0mmol/g〜20.0mmol/gであることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の付加反応硬化型樹脂組成物。
- さらに接着性付与剤(F)を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の付加反応硬化型樹脂組成物。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の付加反応硬化型樹脂組成物の硬化物で光半導体素子が封止されていることを特徴とする光半導体装置。
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