KR101636587B1 - 에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 조성물, 그 경화물 및 광반도체장치 - Google Patents

에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 조성물, 그 경화물 및 광반도체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 다가 카르복실산 무수물 및 수산기가 550mgKOH/g 이하의 수지상 고분자를 포함하고, 바람직하게는 상기 수지상 고분자의 중량 평균 분자량이 2000 이하인 에폭시 수지 경화제에 관한 것이고, 이것에 의해, 저점도로 취급성이 양호한 에폭시 수지 조성물이 얻어지고, 또한 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물이 얻어진다.

Description

에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 조성물, 그 경화물 및 광반도체장치{EPOXY RESIN CURING AGENT, EPOXY RESIN COMPOSITION, HARDENED MATERIAL THEREOF, AND OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 조성물, 그 경화물 및 광반도체장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 제공하는 에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 조성물, 그의 경화물 및 광반도체장치에 관한 것이다.
일반적으로, 산 무수물과 에폭시 수지로부터 얻어지는 에폭시 수지 경화물은, 저렴하고, 투명성, 전기 절연성, 내약품성, 내습성, 접착성 등이 뛰어나고, 전기절연 재료, 반도체 재료, 접착 재료, 도료 재료 등 , 여러가지 용도로 이용되고 있다. 대표적인 사용 예의 하나로서, 발광 다이오드(Light-emitting diode:이하 LED라 약기한다)의 발광소자를 보호하기 위한 봉지재를 들 수 있다. 근년에 들어 단파장의 광을 발하는 광원과 형광체를 조합한 백색 LED가 보급됨에 따라서, 봉지재의 열화가 문제시되어 왔다.
즉, 백색 LED의 경우, 보다 고에너지의 광원을 이용하기 때문에, 종래의 적색이나 녹색의 LED에 비해 봉지재가 열화하여 착색하기 쉽고, LED의 수명이 짧아져 버린다고 하는 문제가 발생한다. 또한, 발광소자의 개량에 의해 소형화 및 대전류화가 진행됨에 따라, LED를 장시간 점등시켰을 경우에 발생하는 열도 커지게 되고, 이것에 의해서도 동일하게 봉지재의 열화가 일어난다.
이와 같은 광이나 열에 의한 열화를 억제하는 것은, 에폭시 수지의 더 한층의 보급에 있어서 중요한 과제로 되고 있다. 이것을 해결하는 방법으로서, 광이나 열에 의해 열화하기 쉬운 방향족 에폭시 수지 대신 지환식 에폭시 수지를 이용한 에폭시 수지 조성물의 제안이 이루어지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 및 3 참조).
한편, 이러한 지환식 에폭시 수지를 이용한 에폭시 수지 조성물은, 얻어지는 경화물이 강인성이 부족하고, 온도 등의 조건 변화에 의해서 크랙을 생성하기 쉽다는 결점이 있었다. 이것을 해결하기 위해서 에폭시 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물을 강인화하는 방법으로서는, 여러 가지의 고분자로 이루어지는 개질제를 이용하는 수법이 알려져 있다. 예를 들면 에폭시 수지 조성물에 폴리에스테르 수지를 첨가하는 것에 의해 경화물의 투명성을 손상하지 않고 강인성을 향상시키는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).
그러나, 일반적으로 폴리에스테르 수지는 축합시에 색이 부착하기 쉽기 때문에, 상기 특허문헌 4에 기재된 발명에서는, 그 실시예에 나타낸 바와 같이 경화물이 황색으로부터 갈색으로 현저하게 착색해 버린다. 그 때문에, 예를 들면 상기 LED 봉지재와 같이 무색 투명인 것이 요구되는 용도에 있어서는 실용상 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 수지상 고분자를 첨가하는 수법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 5 참조).
선행 기술 문헌
특허문헌
특허문헌 1:일본 특허공개공보 2000-196151호
특허문헌 2:일본 특허공개공보 2003-012896호
특허문헌 3:일본 특허공개공보 2003-221490호
특허문헌 4:일본 특허공개공보 2004-131553호
특허문헌 5:일본 특허공개공보 2007-314740호
그러나, 상기 수지상 고분자를 첨가하는 수법은, 혼합 후의 점도가 높아지는 경향이 있고, 또한 경화물의 강도가 뒤떨어지는 경향이 있기 때문에, 취급하기 어렵다는 문제가 있었다. 이것에 의해, 특히 LED의 봉지에 미세한 가공이나 표면 평활성이 요구되는 경우에는 적합하지 않았다.
본 발명은, 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 혼합 후의 저점도와 경화 후의 강도를 양립할 수 있고, 또한 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 주는 에폭시 수지 경화제를 제공하는 것이다. 또한, 저점도의 에폭시 수지 조성물, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 그의 경화물 및 광반도체장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위하여 열심히 검토한 결과, 다가 카르복실산 무수물에 대해서, 개질제로서 특정의 수지상 고분자를 첨가 혼합한 에폭시 수지 경화제에 의해, 저점도로 취급이 용이한 에폭시 수지 조성물, 또한, 착색이 적고, 강도, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물이 용이하게 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명은, 이하의 [1]~[15]에 관한 것이다.
[1] 다가 카르복실산 무수물 및 수산기가 550mgKOH/g 이하의 수지상 고분자를 포함하는 에폭시 수지 경화제.
[2] 수지상 고분자의 중량 평균 분자량이 2000 이하인 [1] 기재의 에폭시 수지 경화제.
[3] 수지상 고분자의 점도가 10Paㆍs(25℃) 이하인 [1] 또는 [2] 기재의 에폭시 수지 경화제.
[4] 다가 카르복실산 무수물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물인 [1]~[3]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 경화제.
[화1]
Figure 112010071920891-pct00001
(식 중, R1~R4는, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 직쇄 혹은 분기상의 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R1~R4로부터 선택되는 2개가 결합하여 환을 형성해도 된다.)
[5] 수지상 고분자가, 폴리에스테르인 [1]~[4]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 경화제.
[6] 수지상 고분자가, 다가 카르복실산 무수물 100중량부에 대해서 1~60중량부 포함되는 [1]~[5]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 경화제.
[7] 에폭시 수지 및 [1]~[6]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 경화제를 포함하는 에폭시 수지 조성물.
[8] 에폭시 수지, 다가 카르복실산 무수물 및 수산기가 550mgKOH/g 이하의 수지상 고분자를 포함하는 에폭시 수지 조성물.
[9] 수지상 고분자의 중량 평균 분자량이 2000 이하인 [8] 기재의 에폭시 수지 조성물.
[10] 수지상 고분자의 점도가 10Paㆍs(25℃) 이하인 [8] 또는 [9] 기재의 에폭시 수지 조성물.
[11] 다가 카르복실산 무수물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물인 [8]~[10]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 조성물.
[화2]
Figure 112010071920891-pct00002
(식 중, R1~R4는, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 직쇄 혹은 분기상의 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R1~R4로부터 선택되는 2개가 결합하여 환을 형성해도 된다.)
[12] 수지상 고분자가, 폴리에스테르인 [8]~[11]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 조성물.
[13] 수지상 고분자가, 다가 카르복실산 무수물 100중량부에 대해서 1~60중량부 포함되는 [8]~[12]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 조성물.
[14] [7]~[13]의 어느 하나에 기재된 에폭시 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물.
[15] [14] 기재의 경화물로 광반도체 소자가 봉지되어 이루어지는 광반도체장치.
본 발명의 개시는, 2008년 7월 29일에 출원된 특원 2008-194808호, 및 2009년 5월 27일에 출원된 특원 2009-127596호에 기재된 주제와 관련되어 있고, 그들의 개시 내용은 인용에 의해 여기에 원용된다.
발명을 실시하기 위한 형태
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 이용하는 다가 카르복실산 무수물은 특별히 제한은 없고, 예를 들면 무수 숙신산, 무수 말레산, 무수 프탈산, 테트라히드로 무수 프탈산, 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 메틸엔도메틸렌테트라히드로 무수 프탈산, 무수 이타콘산, 피로메리트산 무수물, 벤조페논테트라카르복실산 무수물 등을 들 수 있다. 이들은 2종류 이상 병용해도 된다.
본 발명에 의해 얻어지는 경화물이, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어나다는 효과를 보다 현저하게 발휘시키기 위해서는, 다가 카르복실산 무수물이 상기 일반식(1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
이와 같은 화합물로서는, 예를 들면 헥사히드로 무수 프탈산, 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 메틸엔도메틸렌헥사히드로 무수 프탈산 등을 들 수 있다. 이들은 2종류 이상 병용해도 된다.
다가 카르복실산 무수물의 사용량은, 에폭시 수지 중의 에폭시기 1당량에 대해 산 무수물기가 0.8~1당량으로 되도록 배합하는 것이 바람직하고, 0.9~1당량으로 되도록 배합하는 것이 보다 바람직하다. 산 무수물기가 0.8당량 이상이면, 경화가 충분하게 되고, 경화물의 기계적 특성이 현저하게 저하할 염려가 없어진다. 또한, 산 무수물기가 1당량 이하의 경우에도, 동일하게 경화물의 기계적 특성의 저하를 피할 수 있다.
본 발명에 이용하는 수지상 고분자는, 수산기가 550mgKOH/g 이하이며, 바람직하게는 수산기가 400~500mgKOH/g이다. 550mgKOH/g 이하이면, 고점도로 되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한 고점도, 투명도의 저하 등의 문제로부터, 중량 평균 분자량이 2000 이하인 것이 바람직하고, 1000~2000인 것이 보다 바람직하다.
또한 이 점도가 10Paㆍs(25℃)인 수지상 고분자를 사용하는 것이 바람직하고, 1~10Paㆍs(25℃)가 보다 바람직하다.
본 발명에 의해 얻어지는 수지 조성물이 저점도로 취급이 용이한 효과, 및 얻어지는 경화물의 특징인, 착색이 적고, 내크랙성 등의 강도 및 투명성이 뛰어나다는 효과를 보다 현저하게 발휘시키기 위해서는, 수지상 고분자는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 또한, 적어도 1개의 반응성 에폭시기 또는 히드록실기를 가지는 핵에 1~50세대, 바람직하게는 1~10세대의 적어도 1개의 디히드록시모노카르복실산이 부가된 폴리에스테르인 것이 보다 바람직하다.
바람직한 핵으로서는, 네오펜틸글리콜, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 등의 알코올류, 모노카르복실산의 글리시딜에스테르, 모노알코올의 글리시딜에테르 등의 에폭시드류 등을 들 수 있다.
디히드록시모노카르복실산으로서는 2,2-비스(히드록시메틸)프로피온산, 2,2-비스(히드록시메틸)부탄산 등을 들 수 있다. 본 발명에 이용하는 수지상 고분자의 제조방법에는 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 수지상 고분자는, 다가 카르복실산 무수물 100중량부에 대해 1~60중량부 포함되는 것이 바람직하고, 10~50중량부 포함되는 것이 보다 바람직하다. 수지상 고분자의 함유량이 1중량부 이상이면, 얻어지는 경화물의 강인성이 충분하고, 내크랙성이 저하할 염려가 없다. 또한, 수지상 고분자의 함유량이 60중량부 이하이면, 고점도가 아니라 취급하기 쉽고, 얻어지는 경화물의 유리 전이 온도가 현저하게 저하하는 경우도 없어, 실용상 바람직하다.
본 발명에 이용하는 에폭시 수지는 특별히 제한은 없지만, 내광성 및 내열성의 면에서 지환식 에폭시 수지가 바람직하다. 지환식 에폭시 수지는, 1분자 중에 지환식 골격 및 2개 이상의 에폭시기를 가지는 것이고, 예를 들면 3',4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 비닐시클로헥센디옥사이드, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 이들은 2종류 이상 병용해도 된다.
또한, 목적에 따라 지환식 에폭시 수지 이외의 에폭시 수지도 이용할 수 있다. 이와 같은 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A, 비스페놀 S 등의 비스페놀류와 에피클로로히드린과의 반응에 의해 얻어지는 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락과 에피클로로히드린과의 반응에 의해 얻어지는 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 다가 카르복실산과 에피클로로히드린과의 반응에 의해 얻어지는 글리시딜에스테르형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 2종류 이상 병용해도 된다.
이들의 지환식 에폭시 수지 이외의 에폭시 수지의 사용량은, 지환식 에폭시 수지 100중량부에 대해서 0~80중량부로 하는 것이 바람직하고, 0~20중량부로 하는 것이 보다 바람직하다. 지환식 에폭시 수지 이외의 에폭시 수지의 사용량이 80중량부 이하이면 경화물의 내광성 및 내열성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 다가 카르복실산 무수물 및 수지상 고분자를 혼합하는 것에 의해 목적으로 하는 에폭시 수지 경화제를 얻을 수 있지만, 그 제조방법에는 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 적용할 수 있다. 또한 상기 에폭시 수지 경화제 및 에폭시 수지를 혼합하는 것에 의해 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있지만, 그 제조방법에는 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 적용할 수 있다. 또한, 수지상 고분자와 다가 카르복실산 무수물을 각각 별개로 에폭시 수지와 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 얻을 수도 있다.
본 발명에 있어서의 에폭시 수지 조성물은, 목적에 따라 경화촉진제를 적당히 첨가할 수 있다. 경화촉진제로서는, 예를 들면 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 벤질디메틸아민, N,N-디메틸아닐린 등의 3급 아민, 테트라메틸암모늄클로라이드, 벤질트리에틸암모늄클로라이드 등의 4급 암모늄염, 테트라-n-부틸포스포늄 o,o-디에틸포스포로디티오네이트, 테트라부틸포스포늄벤조트리아졸라트 등의 포스포늄염, 옥틸산아연, 스테아린산아연 등의 금속염, 아세틸아세톤아연, 벤조일아세톤아연 등의 금속 착체 등을 들 수 있다.
경화촉진제를 이용하는 경우의 에폭시 수지 조성물 중의 배합량은, 0.01~8중량%로 하는 것이 바람직하고, 0.1~5중량%로 하는 것이 보다 바람직하다. 경화촉진제의 배합량이 0.01중량% 이상이면, 충분한 효과가 얻어진다. 또한, 경화촉진제의 배합량이 8중량% 이하이면, 얻어지는 경화물이 착색하거나 내열성이 저하하거나 하는 것을 저감할 수 있다.
본 발명에 있어서의 에폭시 수지 조성물에는, 얻어지는 경화물의 특성을 손상하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 목적에 따라 더 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 가요화제, 열안정제, 자외선 흡수제, 난연제, 대전 방지제, 소포제, 틱소트로피성 부여제, 이형제 등을 들 수 있다. 또한, 예를 들면, 경화물의 내광성 및 내열성을 더욱 향상시키기 위한 산화 방지제, 경화에 있어서의 중합반응을 제어하기 위한 연쇄 이동제, 경화물의 기계적 물성, 접착성, 취급성을 개량하기 위한 충전제, 가소제, 저응력화제, 커플링제, 염료, 광산란제 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 에폭시 수지 조성물을 가열 경화시키는 것에 의해, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다. 경화물의 제조방법에는 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 적용할 수 있다. 가열경화의 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않지만, 90~180℃, 1~12시간이 바람직하다. 에폭시 수지 조성물을 도포, 포팅(potting), 함침 등의 방법에 의해, LED 발광소자 등의 표면상에 설치하여, 가열 경화하는 것에 의해, LED 발광소자 등을 봉지할 수 있다.
본 발명의 광반도체장치는, LED 발광소자, 포토 다이오드 소자 등의 광반도체소자가 상기 경화물로 봉지된 것이고, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어나고, 또한 내광성 및 내열성도 뛰어난 것이다.
본 발명에 의하면, 혼합 후에 저점도로 취급이 용이하고, 또한 경화물의 강도가 양호한 에폭시 수지 조성물을 주는 에폭시 수지 경화제가 얻어지고, 그것에 의해, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이들의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
(실시예 1)
폴리에스테르 수지상 고분자(수산기가 470mgKOH/g, 중량 평균 분자량 1800, 점도 7.6Paㆍs(25℃), BOLTORN P-1000:Perstorp사제 상품명) 20중량부에 대해서, 다가 카르복실산 무수물로서 4-메틸헥사히드로 무수 프탈산(HN-7000:히다치가세고교가부시키가이샤/산 무수물 당량 168(g/eq)) 116중량부를 더하고, 70℃로 가열하여 교반하고, 균일하게 될 때까지 용해시켜 에폭시 수지 경화제(I)를 얻었다.
에폭시 수지 경화제(I) 136중량부에 대해서, 에폭시 수지로서 3',4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(세록사이드 2021P:다이셀가가꾸고교가부시키가이샤제 상품명/에폭시 당량 138(g/eq)) 100중량부, 경화촉진제로서 테트라-n-부틸포스포늄 o,o-디에틸포스포로디티오네이트(히시코린 PX-4ET:니뽄가가꾸고교가부시키가이샤제 상품명) 1중량부, 안정제로서 9,10-디히드로-9-포스파-10-옥사페난스렌-9-옥시드(HCA:산코가가꾸주식회사제) 1중량부를 더하고, 80℃로 가열하여 교반하고, 균일하게 될 때까지 용해시켜 에폭시 수지 조성물(I)을 얻었다.
다음에, 에폭시 수지 조성물(I)을 감압하에서 충분히 탈포 시키고 나서, 일부를 (a) 금속제의 클립을 중앙에 둔 금속제 샬레에 조용히 주입하고, 나머지를 (b) 판상의 금형에 주입하여, 각각 120℃에서 1시간 가열한 후에 더욱 150℃에서 4시간 가열하여 2종류의 경화물(I)을 얻었다.
(실시예 2)
폴리에스테르 수지상 고분자를 20중량부 대신에 40중량부 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 에폭시 수지 경화제(II)를 얻었다.
에폭시 수지 경화제(I) 대신에 에폭시 수지 경화제(II)를 156중량부 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 조성물(II)를 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(II)를 얻었다.
(실시예 3)
다가 카르복실산 무수물로서 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산과 4-메틸헥사히드로 무수 프탈산과의 혼합물(이하, 3&4-메틸헥사히드로 무수 프탈산이라 한다. HN-5500E:히다치가세고교가부시키가이샤/산 무수물 당량 168(g/eq)) 116중량부 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 경화제(III)을 얻었다.
에폭시 수지 경화제(III)으로부터, 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지조성물(III)을 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(III)을 얻었다.
(실시예 4)
폴리에스테르 수지상 고분자를 20중량부 대신에 40중량부 이용한 것 이외는 실시예 3과 동일하게 하여, 에폭시 수지 경화제(IV)를 얻었다.
에폭시 수지 경화제(I) 대신에 에폭시 수지 경화제(IV)를 156중량부 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 조성물(IV)를 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(IV)를 얻었다.
(비교예 1)
수지상 고분자로서 폴리에스테르 수지상 고분자(수산기가 600mgKOH/g, 중량 평균 분자량 1800, 점도 32.8Paㆍs(25℃), BOLTORN P-500:Perstorp사제 상품명) 20중량부를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 경화제(V)를 얻었다.
에폭시 수지 경화제(V)로부터, 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 조성물(V)를 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(V)를 얻었다.
(비교예 2)
폴리에스테르 수지상 고분자를 20중량부 대신에 40중량부 이용한 것 이외는 비교예 1과 동일하게 하여 에폭시 수지 경화제(VI)을 얻었다.
에폭시 수지 경화제(I) 대신에 에폭시 수지 경화제(VI)을 156중량부 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 조성물(VI)을 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(VI)을 얻었다.
(비교예 3)
폴리에스테르 수지상 고분자를 이용하지 않고, 에폭시 수지 경화제(I) 대신에 4-메틸헥사히드로 무수 프탈산을 116중량부 이용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 에폭시 수지 조성물(VII)을 얻었다.
에폭시 수지 조성물(VII)로부터, 실시예 1과 동일하게 하여 경화물(VII)을 얻었다.
실시예 1~4 및 비교예 1~3에서 얻은 에폭시 수지 조성물(I)~(VII)의 색상 및 점도, 경화물(I)~(VII)의 외관, 크랙, 유리 전이 온도, 굴곡강도 및 휨 탄성율을 평가하고, 그 결과를 표 1, 2에 나타냈다. 크랙 평가에는 각 경화물 중 (a)를 이용하고, 그 외의 경화물의 평가에는 (b)를 사용했다. 표 1, 2에 있어서의 특성 평가의 방법은 이하와 같다.
ㆍ색상:APHA 표준액으로 육안으로 비교했다.
ㆍ점도:25℃에서, E형 점도계로 측정했다.
ㆍ외관:경화물(b)를 눈에 의해 판정했다.
ㆍ크랙:샘플수 2개의 경화물(a)를 -30℃에서 20시간 방치한 후, 실온(25℃)에서 10시간 방치하고, 크랙 발생의 유무를 눈으로 확인했다.
○:크랙 없음
×:샘플 중 1개소 이상 크랙 있음
ㆍ유리 전이 온도:경화물(b)로부터 2mm×5mm×5mm의 시료를 잘라내어, 기계적 열분석(TMA)에 의해 측정했다.
측정 장치 SSC-5200(세이코전자고교가부시키가이샤제)
측정 조건 하중 20g/매분 10℃ 가열
ㆍ굴곡강도:JIS(일본공업규격)의 규격 번호 K7171에 따라서 측정했다.
ㆍ휨 탄성율:상기 JIS K7171에 따라서 측정했다.
Figure 112010071920891-pct00003
Figure 112010071920891-pct00004
표 1, 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~4에서 얻어진 수지 조성물은, 저점도와 굴곡강도를 양립하고 있고, 또한, 경화물은, 크랙도 없고, 무색 투명인 것을 알 수 있었다. 이것에 대해, 비교예 1은 수지상 고분자의 배합량이 적기 때문에 비교적 저점도이지만, 굴곡강도가 뒤떨어져 버리고 있다. 비교예 2는, 수지상 고분자의 배합량 증가에 따라 굴곡강도는 높아지지만, 점도는 매우 높아져 버려, 더욱 경화물은 황색으로 착색해 버렸다. 비교예 3의 경화물에서는, 크랙이 발생해 버린 것 외에, 굴곡강도도 낮고, 경화물은 황색으로 착색해 버렸다.
본 발명에 의해, 저점도로 취급이 용이한 에폭시 수지 조성물, 및 강도가 높고 착색이 적은, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있었다.
산업상의 이용의 가능성
본 발명에 의하면, 혼합 후에 저점도로 취급이 용이하고, 또한 경화물의 강도가 양호한 에폭시 수지 조성물을 주는 에폭시 수지 경화제를 얻을 수 있고, 그것에 의해, 착색이 적고, 내크랙성 및 투명성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다.

Claims (17)

  1. 다가 카르복실산 무수물 및 수산기가 550mgKOH/g 이하의 수지상 고분자를 포함하고,
    상기 다가 카르복실산 무수물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물인 에폭시 수지 경화제.
    [화1]
    Figure 112016026225749-pct00005

    (식 중, R1~R4는, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 직쇄 혹은 분기상의 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R1~R4로부터 선택되는 2개가 결합하여 환을 형성해도 된다.)
  2. 제 1항에 있어서, 수지상 고분자의 중량 평균 분자량이 2000 이하인 에폭시 수지 경화제.
  3. 제 2항에 있어서, 수지상 고분자의 점도가 10Paㆍs(25℃) 이하인 에폭시 수지 경화제.
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수지상 고분자가, 폴리에스테르인 에폭시 수지 경화제.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수지상 고분자가, 다가 카르복실산 무수물 100중량부에 대해서 1~60중량부 포함되는 에폭시 수지 경화제.
  7. 에폭시 수지 및 제 1항 또는 제 2항에 기재된 에폭시 수지 경화제를 포함하는 에폭시 수지 조성물.
  8. 에폭시 수지, 다가 카르복실산 무수물 및 수산기가 550mgKOH/g 이하의 수지상 고분자를 포함하고,
    다가 카르복실산 무수물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물인 에폭시 수지 조성물.
    [화2]
    Figure 112016026225749-pct00006

    (식 중, R1~R4는, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 직쇄 혹은 분기상의 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R1~R4로부터 선택되는 2개가 결합하여 환을 형성해도 된다.)
  9. 제 8항에 있어서, 수지상 고분자의 중량 평균 분자량이 2000 이하인 에폭시 수지 조성물.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 수지상 고분자의 점도가 10Paㆍs(25℃) 이하인 에폭시 수지 조성물.
  11. 삭제
  12. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 수지상 고분자가, 폴리에스테르인 에폭시 수지 조성물.
  13. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 수지상 고분자가, 다가 카르복실산 무수물 100중량부에 대해서 1~60중량부 포함되는 에폭시 수지 조성물.
  14. 제 7항에 기재된 에폭시 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물.
  15. 제 14항에 기재된 경화물로 광반도체 소자가 봉지되어 이루어지는 광반도체장치.
  16. 제 8항 또는 제 9항에 기재된 에폭시 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물.
  17. 제 16항에 기재된 경화물로 광반도체 소자가 봉지되어 이루어지는 광반도체장치.
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