TW201139490A - Process for production of organopolysiloxane, organopolysiloxane obtained by the process, and composition that contains the organopolysiloxane - Google Patents
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Description
201139490 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種適合於電氣電子材料用途,尤其是 光半導體用途之含有環氧基之有機聚矽氧烷的製造方法、 藉由該製造方法獲得之有機聚矽氧烷、含有該有機聚矽氧 烧之組成物。 【先前技術】 先則’作為LED製品等光半導體元件之密封材料,就 性能與經濟性之平衡方面採用環氧樹脂組成物。尤其廣泛 使用耐熱〖生、透明性、機械特性之平衡優異之以雙酚A型 環氧樹脂為代表的環氧丙基醚型環氧樹脂組成物。 而led製品之發光波長之短波長化(以主要發出 藍色光之LED製品表示彻nm以下之情形)發展之結果指 出因短波長之光的影響,將上述密封材料於LED晶片上 著色最後製成LED製品,導致照度下降。 ^因此,以3,4 —環氧環己基甲基_ 3·,4·_環氧環己基羧 為代表之知環式環氧樹脂與具有芳香環之環氧丙基醚 型環氧樹脂組成物相比,透明性方面優異,故而積極研究 作為LED密封材料(專利文獻1、2 ).。 又,近年來之LED製品用於照明或TV之背光等,進 一步發展兩亮度化’由於LED點亮時伴隨大量發熱,故而 即使疋使用s亥脂環式環氧樹脂之樹脂組成物,亦會於LED 曰曰片上引起著色,最後製成led製品導致照度下降,且於 201139490 财久性方面亦仍待解決(專利文獻3)。 專利文獻1 :曰本特開平9 — 213997號 專利文獻2 :曰本專利3618238號 專利文獻3 :日本特開2〇〇5__ 1〇〇445號 專利文獻4:日本專利4205368號公報 【發明内容】 就上述環氧樹脂之耐久性之問題而言’對使用以聚矽 氧樹脂或聚矽氧改質環氧樹脂等為代表之導入矽氧烷骨架 (具體為具有Si—〇鍵之骨架)之樹脂為密封材料進行 究(專利文獻3 )。 亦報告有含有上述矽氧烷骨架之化合物與通常之環氧 樹脂相比,樹脂本身之熱穩定性差,於長期保管過程:會 發生凝膠化等問題(專利文獻4)。此情況是由於所殘留之 烷氧基與矽烷醇基之反應引起,且於高溫放置時,亦會發 生分子量延伸,最後導致凝膠化或黏度上升等問題,因此 虽務之急係考慮到安全性、穩定性方面來解決本問題。 本發明人等鑒於上述情況,經潛心研究的結果,終於 完成本發明。 、' 即本發明係: (1 ) 一種含有環氧基之有機聚矽氧烷(A ),係利用 包含: 步驟1:使重量平均分子量1000〜3000之末端具有矽 烷醇結構之聚矽氧與烷氧基矽烷化合物進行反應,獲得改 201139490 質聚石夕氧油之步驟;及 步驟2 . Μ用水解反應,使改質聚石夕氧油彼此及/或與 烧氧基妙院化合物進行聚合之步驟的有機聚碎氧院(Α)製 造方法而獲得,其中, (甲)所使用之烷氧基矽烷化合物之至少丨種於其分 子中具有環氧丙基及//或環氧環己基, ^ (乙)於步驟1,於相對於末端具有矽烷醇結構之聚矽 乳油與院氧基錢化合物之總重量為2^⑼重量%之碳數 1〜10的醇存在下進行反應。 ()種3有丨衣氧基之有機聚矽氧烧之製造方法,苴 包含: 〃 步驟1 ·使重量平均分子量1〇〇〇〜3_之末端具有矽 烧醇結構的聚錢油與烧氧基㈣化合物進行反應,獲得 改質聚石夕氧油之步驟;及 …步驟2:利用水解反應’使改質聚石夕氧油彼此及,或與 统氧基石夕貌化合物進行聚合之步驟,其中, (曱)所使用之烷氧基矽烷化合物之至少丨種於其分 子中具有環氧丙基及/或環氧環己基, (乙)於步驟i,於相對於末端具有石夕燒醇結構之聚石夕 氧油與燒氧基石夕烧化合物之總量為2〜1〇〇重量%之碳數i 〜10的醇存在下進行反應。 叙〗(3)如(1)之有機聚石夕氧院,其中,於步驟2,於碳 〜10之醇存在下,進行反應。 (4)如(1)或(3)之有機聚矽氧烷,其中,碳數丄 201139490 〜10之醇為1級醇。 (5) (1)或(3)之有機聚矽氧烷,其中 Η)之醇為i級醇與2級醇之屁合物。 炭數1〜 卜!如Λ1)、(3)至(5)中任一項之有機聚矽氧 、元’、中’末端具有錢醇結構之聚⑦氧油、烧氧基㈣ 化合物之至少1種具有苯基。 兀 】7)如(n、(3)至(6)中任-項之有機聚矽氧 坑’其中’所獲得之有機聚石夕氧院(A)之環氧當量為· 〜1 500g/ eq. 〇 (3)至(7) (3)至(7) 之羧基且以 (8 ) 種丨衣氧樹脂組成物,其含有(1 )、 中任—項之有機聚石夕氧烧(A)及酸針(B)。 (9 ) 一種環氧樹脂組成物,其含有(丨)、 +任一項之有機聚石夕氧烧(A)及具有2個以上 脂肪族烴基為主骨架之多元羰酸(c)。 其係(8 )或(9 )之環氧樹脂組 (1 〇) —種硬化物 成物硬化而成。 根據本發明’可提供一種含有熱穩定性優異之具有矽 氧烧結構之環氧樹脂(含有環氧基之有機聚石夕氧烧)之環 氧樹脂组成物,含有該環氧樹脂組成物之硬化性樹脂组成 物於電氣1子材料、成形材料、㈣材料、積層材料、 塗科、接者劑、抗蝕劑等廣泛範圍之用途中有肖,尤其作 為:需光干特性之材料例如光半導體用(LED製品等)之 接著材料、密封材料極其有用。 201139490 【實施方式】 本發明之含有環氧基之有機聚矽氧烷(A)的製造方法 中’經由以下步驟1、步驟2。 (步驟1 ) 使末端具有矽烷醇結構之聚矽氧油與烷氧基矽烷化合 物進行反應’獲得改質聚矽氧油之步驟 (步驟2) 藉由改質聚矽氧油彼此及/或與烷氧基矽烷化合物之 水解反應使其聚合之步驟 於本發明中,特徵在於分成2個步驟進行反應(特徵 〇,又尤其於步驟1中係於醇存在下進行反應(特徵2)。 於特徵1,利用將反應分成二階段,可形成改質聚矽氧 油之分子鏈中儘可能導入較多之官能基之結構。本反應亦 可為一階段,但矽烷醇與烷氧基之反應,與烷氧基矽烷彼 此之聚合反應會成為競爭反應,因互相之反應速度的差、 生成物之相溶性的差,而獲得不均勻之化合物,或由於殘 留有不具官能基之聚矽氧油而對製品造成不良影響。根據 本發明,進行二階段之反應,形成具有聚矽氧油滲入其中 之聚矽氧油片段、與烷氧基矽烷化合物之聚合物分別依次 進入之、,’α構的肷'^又型养聚石夕氧院(oligosiloxane )結構,藉 此可避免該等問題。 又於特徵2’矽燒醇與烧氧基矽烧化合物之反應為脫醇 反應,故而醇之存在有抑制反應之作用,並不佳。 j而於本發明,具有藉由勉強添加醇而控制脫醇反 201139490 應之過度進行,抑制過度分子 里心、大的效果。控制上述 反應就品質穩定化之觀點 此方式獲得之含有有用。藉由使用以 …“機聚石夕氧貌,成功獲得非常 更化物。$而,藉由抑制分子量過大 得回焊時不易自基板剝離之硬化物。 獲 、卩、田°己載本發明之環氧樹脂之製造法(步驟!)。 末端具有石夕院醇結構之石夕氧燒油,可使用具有下述式 ⑴所不結構之末端具有石夕貌醇基的鏈狀聚石夕氧油。
Η (1) 通式(1)之式中,多個存右 在之尺丨可互相相同亦可不回 表不碳數1〜10之烷基 '碳數 同, 之稀基。 數6〜14之芳基、碳數2叫0 碳數卜1〇之烧基,可列舉:碳數U之直 鏈狀或環狀之烧基,例如可列舉:甲基、乙基、 異丙基、正丁基、異丁基、第_ 丙基、 異戊基、戊基、正己基、環戊 戍基、
^ A 基、環己基' 辛基、f A 己基、壬基、癸基等。該等 基 丈中,若考慮耐光性,則鲈7+ 為甲基、乙基、環己基。 、】較佳 碳數6〜14之芳基,例 a ]如可列舉:苯基、鄰甲茇复 間曱苯基、對曱苯基、二甲笨 τ本基、 201139490 碳數2〜10之烯基,可列舉:乙稀基、卜甲基乙婦基、 稀丙基、丙烯基、丁 #基、戊㈣、己稀基⑽基等。 就耐光性、耐熱性之觀點而言,Ri較佳為尹基、苯基、 環己基、正丙基,尤佳為甲基、苯基。 通式(υ之化合物之m係以平均值計表示為3〜2〇〇, 較佳為3〜1〇〇,更去在q 更佳為3 50。右m低於3則硬化物過硬, 低彈性模數特性下降。若m招仍 右m超過200,則存在硬化物之機轉 特性惡化之傾向,故而不佳。 末端具有矽烷醇結構之聚矽氧油之重量平均分子量 (=w)較佳$ _〜3_(Gpc)之範圍。於重量平均分 子量低於之情形時,難以獲得特性片段之鏈狀聚石夕氧 部分之特个生,若超過3_則具有猛烈之層分離結構,因此 於光學材料中使用時穿透性變差,難以使甩。 於本發明中,末端具有石夕燒醇結構之聚石夕氧油之分子 量’意指使用GPC (凝膠渗透層析法),根據下述條件下 =二值,以聚苯乙烯換算而算出之重量平均分子量 GPC之各種條件 廢商:島津製作所 8〇4 (3 根 ) 管柱:保護管柱SHODEX GPC LF-g ^ 流速:1.0ml/min.
管柱溫度:4〇°C 使用溶劑:THF (四氫呋喃) 檢測器:RI (示差折射檢測器) 201139490 末端具有矽烷醇結構之聚矽氧油較佳之具體例,可列 舉以下製品名。例如可列舉:東麗道康寧(Dow Corning Toray)公司製造之PRX413、BY16- 873,信越化學工業公 司製造之X—21-5 841、KF- 9701,邁圖(MOMENTIVE) 公司製造之 XC96 - 723、TSR160、YR3370、YF3800、 XF3905 、 YF3057 、 YF3807 、 YF3802 、 YF3897 、 YF3804 、 XF3905,Gelest 公司製造之 DMS — S12、DMS- S14、DMS -S15、DMS- S21、DMS-S27、DMS- S31、DMS- S32、 DMS- S33 ' DMS- S35 ' DMS- S42 ' DMS- S45 ' DMS-S51、PDS- 03 32、PDS-1615、PDS - 9931 等。上述之中, 就分子量、運動黏度之觀點而言,較佳為PRX413、BY16 -873、X - 21 - 5841 ' KF- 9701、XC96- 723、YF3 800、 YF3804、DMS - S12、DMS - S14、DMS - S15、DMS — S21、 PDS — 1615。該等之中,由於具有聚矽氧片段之柔軟性之特 徵,故而就分子量之觀點而言,尤佳為X-21-5 841、XC96 -723、YF3800、YF3804、DMS- S14、PDS— 1615。該等 末端具有矽烷醇結構之聚矽氧油可單獨使用,亦可併用2 種以上使用。 烷氧基矽烷化合物係下述式(2 )所示化合物,或含有 下述式(2 )所示化合物作為必需成分之多種烷氧基矽烷化 合物之混合物。 XS i (OR2) 3 (2) 通式(2)中之X,只要為具有環氧基之有機基,則無 特別限制。例如可列舉:万一環氧丙氧基乙基 10 201139490 (glyCld〇xyethyl ) 、 7 -環氧丙氧基丙基 (giyCid〇xypropy丨)、r —環氧丙氧基丁基(glycid〇xybutyi) 等經環氧丙氧基取代之碳數1〜4之烷基、環氧丙基,石一 (3,4 一環氧環己基)乙基、γ _ (3,4一環氧環己基)丙基、 /5 — ( 3,4 —環氧環庚基)乙基、4_ ( 3,4 —環氧環己基) 丁基、5— (3,4_環氧環己基)戊基等經具有環氧乙烷基之 碳數5〜8之環烷基取代的碳數1〜5之烷基。該等之中, 、.’至環氧丙氧基取代之碳數1〜3之烧基、經具有環氧基之碳 數5〜8之環烷基取代之碳數丨·〜3的烷基,例如較佳為厶 環氧丙氧基乙基、r —環氧丙氧基丙基、(3,4—環 氧環己基)乙基,尤佳為沒―(3,4一環氧環己基)乙基。 通式(2)中之R2’表示碳數ι〜1〇之直鏈狀、支鏈狀 或環狀之烷基。例如可列舉:曱基、乙基、正丙基、異丙 基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、環戊 基、環己基等。就相溶性、反應性等反應條件之觀點而言, s亥等R2較佳為甲基或乙基,尤佳為甲基。 烷氧基矽烷化合物較佳之具體例,可列舉:万—環氧 丙氧基乙基二曱氧基矽烷、万一環氧丙氧基乙基三乙氧基 矽烷、r—環氧丙氧基丙基三曱氧基矽烷、7 —環氧丙氧 基丙基三乙氧基矽烷、卜(3,4_環氧環己基)乙基三曱 氧基石夕烧、石-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基石夕烧等, 尤佳為沒一(3,4 一環氧環己基)乙基三曱氧基矽烷。該等 烷氧基矽烷化合物可單獨使用或使用2種以上,亦可與以 下所示烧氧基矽烷化合物併用。 201139490 本發明中可併用之烧氧基石夕烧化合物具有下述式(3) 之結構。 R3S i (〇R4)3 (3) 通式(3)中之R3表示曱基、環己基、苯基。 通式(3)中之R4,表示碳數丨〜1〇之直鏈狀、支鏈狀 或環狀之烷基。例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙 基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、環戊 基 '環己基等。就相溶性、反應性等反應條件之觀點而言, 該等R4較佳為甲基或乙基。可㈣之烧氧基㈣化合物較 佳之具體例,可列舉:甲基三甲氧基矽烷、苯基三曱氧基 矽烷、環己基三甲氧基石夕烷、甲基三乙氧基石夕烷' 苯基三 乙氧基矽烷等。上述之中較佳為曱基三甲氧基矽烷、苯基 三甲氧基矽烷。 於本發明,所使用之末端具有矽烷醇結構之聚矽氧油 與烷氧基矽烷化合物之中,就折射率上升、降低氣體穿透 率之觀點而言,較佳為使用至少丨種中具有芳香族骨架之 化合物,尤佳為使用具有苯基之化合物。尤佳為末端具有 石夕烧醇結構之聚發氧油具有苯基。其原因在於,藉由使用 導入苯基之聚矽氧油’可抑制有機聚矽氧烷之黏度過度上 升另方面,右使用附有苯基之烷氧基矽烷化合物,則 存在黏度上升増大、作業性不良之情形。 於步驟卜若相對於末端具㈣貌醇結構之聚梦氧油之 石夕烧醇基1當量,則、於丨.5 #4之4使絲基進行反應, 12 201139490 則烷氧基矽烷化合物中< 2個以上之烷氧基會與末端具有 石夕烧醇結構之聚♦氧油的⑪貌醇基反應,而於步驟1結束 時過度成為高分子而發生凝膠化。故,必需相對於石夕院醇 基1备1 ’使1.5當量以上之烷氧基進行反應。就控制反應 之觀點而言,較佳為2 · 〇當量以上。 於本反應,特徵在於,於步驟丨,在醇存在下進行反應。 可使用之醇,可列舉碳數丨〜1〇之醇,具體可列舉:甲醇、 乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、第三丁醇、己醇、辛醇、壬 醇、癸醇、環己醇、環戊醇等。於本發明,較佳為i級醇、 2級醇’尤佳為使用i級醇或將i級醇與2級醇混合使用。 為1級醇之例’可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、 辛醇、壬醇、癸醇、丙二醇等,又,2級醇之例,可列舉: 異丙醇、€己醇、丙二醇等。又,就之後之除去性能的問 題而言,較佳為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、第三 丁醇等碳數1〜4之低分子量醇。該等醇可混合使用,於混 合之情形時,較佳為選自i級醇、2級醇中之兩種以上,就 下述觸媒之溶解性優異而言,較佳為至少丨成分中含有! 級醇。較佳之丨級醇之量為總醇量之5重量%以上,更佳為 1 0重量%以上。 因本反應令併用2級醇而使步驟i之反應系統之每單 位時間的重量平均分子量之變化量小於僅使用1級醇之情 形,故而更容易控制反應。通常於工業生產等大規模反應 時,反應時間、反應溫度之嚴密控制變得困難,故而就控 制反應之觀點而言,併用2級醇尤其於工業生產等大規^ 13 201139490 反應時有用。 於步驟1 ’醇之使用量較佳為相 構之聚碎氧油與烧氧基錢化合物之總:錢醇結 以上。更佳為2〜1〇〇重量。3 2重量% 佳為4〜40重量。/。。 再更佳為3〜50重量%,特 進展極度變慢,於未達2 題:進行目標反應以外之 、黏度上升,彈性模數增 若超過100重量%,則反應之 重量%之情形時,則會產生下述問 反應,增進高分子量化,凝膠化 加而難以使用作為硬化物等。 本反應中視需要亦可併用其他溶劑。 可併用之溶劑’例如可例干· J例不,曱基乙基酮、曱基異丁 基酮、環戊酮之類的酮類,乙酿7 、 G西文乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙 甲苯之 酉旨、丁酸異丙醋等醋類’己烷、環己烷、甲苯、 類的烴等,但於本反應中添加該等溶劑較不佳。 本發明之含有環氧基之有機㈣氧院(a)的製造可於 無觸媒下進行,若無觸媒則反應進行較慢,故而就縮短反 應時間之觀點而言,較佳為於觸媒存在下進行。可使用之 觸媒’只要為表示酸性或驗性之化合物則可使用。酸性觸 媒之例,可列舉:鹽sm ,肖酸等無機酸或甲酸、乙 酸'草酸等有機酸。又’驗性觸媒之例,可使用氫氧化納、 氫氧化If、氫氧化經、氫氧化絶之類的驗金屬氫氧化物, 碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀之類的鹼金屬碳酸 鹽等無機鹼,氨、二乙胺、二伸乙基三胺、正丁胺、二甲 基胺基乙醇、二乙醇胺、四甲基氫氧化銨等有機鹼。 201139490 ,就容易除去來自生成物 。具體較佳為氫氧化鈉、 ’或鹼土金屬鹽,尤佳為 該等之中,尤佳為鹼性觸媒 之觸媒方面而言,較佳為無機鹼 氫氧化鉀、氫氧化鈣等鹼金屬鹽 氫氧化物。 觸媒之添加量相對於末端具有石夕貌醇結構之聚石夕氧油 與烧氧基碎燒化合物之總重量,通常為q.⑻卜5重量% , 較佳為0 · 0 1〜2重量。/〇。 觸媒之添加方法可直接添加,或溶解於可溶性溶劑等 中之狀態下使用。纟中,較佳為預先將觸媒溶解於甲醇、 *乙醇、丙醇、丁醇等醇類之狀態下添加。此時,以使用水 等之水溶液的形態添加會導纟目標反應以外之溶膠—凝膠 反應競爭進行,而僅使烷氧基矽烷化合物之聚縮合進行, 因此所生成之反應物與聚石夕氧油不相溶而可能產生白色混 濁,故必需注意。 此時水分之容許冑圍相對於末端具有石夕烧醇結構之聚 矽氧油與烷氧基矽烷化合物之總重量為〇 5重量%以下,更 佳為0.3重量%以下,更佳為儘可能不含水分❶ 步驟1之反應溫度亦取決於觸媒量、使用溶劑,通常 為20〜16(TC,較佳為40〜10(rc,尤佳為5〇〜95。〇。又, 反應時間通常為1〜2 〇小時,較佳為3〜12小時 認為以此方式於步驟丨所獲得之改質聚矽氧油具有下 述式(4)所示結構作為主成分(難以確認結構,無法準確 鑑定)。 15 (4) x 201139490 r2o—s卜。 〇r2.
通式Ri、R2、X表示與上述相同之取代基。 以下,詳細記載本發明之環氧樹脂之製造法(步驟2)。 於步驟1之反應結束後,添加水,進行由步驟1中所 獲得之改質聚錢油之殘留絲基彼此之聚合(溶膠—凝 膠反應)。此時,亦可視需要於上述量之範圍内添加上述 烷氧基矽烷化合物、觸媒。該反應係於⑴改質聚矽氧油 彼此及/或(2 )改質聚碎氧油彼此與烧氧基石夕院化合物之 間及/或(3)烷氧基矽烷化合物彼此及⑷烷氧基矽烷 化合物之部分聚合物與改質聚石夕氧油之間進行聚合反應的 步驟:認為上述⑴〜(4)之聚合反應同時平行進行。 ’驟中亦與之則同樣不僅觸媒較佳為鹼性無機 觸媒,亦可先添加步驟1之階段所必需之量。然而,超過 步驟1較佳態樣記載之範圍並不佳。 較住馬於步驟2添加溶劑。 步驟2之溶劑,較佳為與步驟1同樣使用醇。可使用 之醇,可列舉碳數卜1〇之醇,具體可列舉:甲醇、乙醇、 丙醇、異丙醇、丁#、第三丁醇、己醇、辛醇、壬醇、癸 醇、環己醇、環戊醇等。 、 寺於本發明,特別以1級醇、2級醇 為佳,尤以1級醇%社 ’’·、。又,就之後之除去性能之問題而 言,較佳為甲醇、乙醇、 ^ 丙醇、異丙醇、丁醇、第三丁醇 201139490 等碳數1〜4之低分;旦# ..., 置辱。該等醇可混合使用。該等醇夕 存在有助於控制分子旦 ’醇之 ^ 千里、及其穩定性。 醇之添加量,相對 τ於步驟!中添加之末端且 釔構之聚矽氧油與烷氣其 、 疋知 Θθ。, ± 虱基矽烷化合物之總重量,為20〜2〇〇 3:量°/。,較佳為20〜l5n舌θ。 〜0 重! /。,尤佳為3〇〜12〇重量%。 於步驟2添加水。(丄 L離子父換水、蒸餾水、自來水, 可使用任意種類) 相對於所殘留之烷氧基量,為〇.5一 ^.0當量,尤佳為〇_65〜2 〇當量。 8.0 當 水之使用量, 量,更佳為0.6 於K之里不足〇·5當量之情形時,可能會有反應進行變 慢’烧氧基石夕烧化合物不進行反應而殘留等問題,或未租 織充分之網絡’於之後製成環氧樹脂組成物後之硬化後亦 引起硬化不良。又於超過8_〇當量之情形時,分子量控制無 效’會成為超過必需之高分子量。進而,可能阻礙環氧樹 脂之穩定性。 .步驟2之反應溫度亦取決於觸媒量、使用溶劑,通常 為20〜160°C,較佳為40〜i00t:,尤佳為5〇〜95〇c。又, 反應時間通常為1〜20小時,較佳為3〜12小時。 於反應結束後,視需要藉由淬滅、及/或水洗而除去 觸媒。於進行水洗之情形時’較佳為依所使用之溶劑之種 類添加可與水分離之溶劑《較.佳之溶劑,例如可例示:甲 基乙基酮、甲基異丁基嗣、環戊酮之類的酮類,乙酸乙酿、 乙酸丁酯、乳酸乙酯、丁酸異丙酯等酯類,己烷、環己烷、 曱苯、二曱苯之類的烴等。 17 201139490 本反應亦可僅藉由水洗而除去觸媒,但由於可於酸 性、驗性條件之任一條件下進行反應,故較佳為利用中和 反應而進行淬減(quench )後進行水洗,或使用吸附劑吸附 觸媒後藉由過據而除去吸附劑。 於中和反應,只要為表示酸性或驗性之化合物則可使 用。表不酸性之化合物之例,可列舉:鹽酸、硫酸、硝酸 等無機酸或甲酸、乙酸、草酸等有機酸。又,表示鹼性之 化口物之例,可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化經、氫 氧化鉋之類的鹼金屬氫氧化4勿,碳酸鈉 '碳酸鉀、碳酸氫 鈉、奴酸氫卸之類的驗金屬碳酸鹽,磷酸、磷酸二氣納、 磷k氫—納、磷st三鈉、聚璘酸、三聚鱗酸鈉之類的填酸 鹽類等無機鹼,氨、=乙脸-丛,《 乳一乙胺、二伸乙基三胺、正丁胺、二 * 甲基胺基乙醇、三乙醇胺、目甲基氫氧化敍等有機驗。該 等之中;t其就谷易自生成物除去之方面而言,較佳為無 機鹼或無機酸,更佳為#交且Μ 兩更谷易將pH值調整成中性附近之磷 酸鹽類等》 吸附劑可例示 機糸合成吸附劑、 述製品。 .活性白土、活性碳、沸石、無機、有 離子交換樹脂等,作為具體例可列舉下 作為活性白土,例‘ 可列舉東新化成公司製造之活性 白土 SA35、SA卜 T、^ 、Ε、Nikkanite G—36、G — 153、 168,水澤化學工業公
. 』製造之 Galleon Earth、MIZUKA ACE等。活性碳,例如 〜舉 Ajinomoto Fine — Techno 公 司製造之CL—Η ' γ— 1〇ς 、Υ— 10SF,Futamura 化學公司 201139490 製造之 S、Y、FC、DP、SA1000、K、A、ΚΑ、Μ、CW130BR、 CW130AR、GM130A等。沸石,例如可列舉聯合昭和公司 製造之分子篩3A、4Α、5A、1 3Χ等》合成吸附劑,例如可 列舉協和化學公司製造之Kyoword 100、200、300、400、500、 600、700、1000、2000 或 Rohm and Hass 公司製造之
Amberlystl5JWET、15DRY、16WET、31WET、A2 卜 Amberlite IRA400JC1、IRA403BLC1、IRA404JC卜陶氏化學(D〇w
Chemical )公司製造之 Dowex66、HCR — S、HCR — W2、 MAC-3 等。 ’並進行攪拌、加熱等處理, ,進而水洗殘渣,藉此可除去 使吸附劑添加至反應液 吸附觸媒後,將吸附劑過濾 觸媒、吸附劑。 於反應結束後或淬滅後可利用水洗、濟 離純化方法㈣行純化。純化方法,例如可 析法、減壓濃縮、蒸顧、萃取等。該等純化方法可單獨進 行,亦可將多個組合進行。 ,作為反應溶劑,於使用與錢合之溶劑進行反應之情 形時’較佳為於淬滅後藉由蒸㈣減壓濃縮而將與水^ ^反應溶劑自系統中除去後,使用可與水分離之溶劑進: 之環氧樹脂。 以如此方式獲得之本發明 煊r w ㈣月之合有5衣氣基的有機聚矽 況C以下亦稱為「本發明 衣虱祕月曰」)之外觀通常為 19 201139490 色透明,係25C下具有流動性之液狀。又,其分子量較佳 為藉由GPC測得之重量平均分子量計為8〇〇〜3〇〇〇,更佳 為1000〜3000,尤佳為15〇〇〜28〇(^於重量平均分子量低 於800之情形時,恐有耐熱性下降之虞,於超過3〇〇〇之情 形時’於使用其而密封之LED元件之焊料回焊(s〇Mer reflow)時,恐有密封材料自基板剝離之虞。 重量平均分子量,係使用GPC (凝膠滲透層析法)於 下述條件下測得之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量 (Mw )。 GPC之各種條件 廠商:島津製作所 管柱:保護管柱 SHODEX GPC LF- G LF- 804 ( 3 條) 流速:1.〇ml/min.
管柱溫度:40°C 使用溶劑:THF (四氫呋喃) 檢測器:RI (示差折射檢測器) 所製造之本發明之環氧樹脂的環氧當量(藉由JIS κ_ 7236中記載之方法測定)較佳為3〇〇〜15〇〇g/eq,更佳為 400〜1400g</eq,尤佳為4〇〇〜12〇〇/e(^於環氧當量低於 300g/ eq之情形時,存在其硬化物較硬,彈性模數過高之 傾向,於超過15〇〇g/eq之情形時,存在硬化物之機械特性 惡化之傾向,故而不佳。 本發明之環氧樹脂之黏度(E型黏度計,25°C下測定) 較佳為 50 〜2〇,〇〇〇mpa. s,更佳為 5〇〇〜1〇〇〇〇mPa. s,尤 201139490 佳為800〜5,000mPa . s。於勒庚彻认《λ s於黏度低於5〇mpa. 8之悴形口主 黏度過低而有不適合作為# n 夺’ 如、 為先丰導體密封材料用途之虞,於 超過20,〇〇〇mpa · s之憎开j B士机由 之情形。 之清形&,黏度過高而會有作業性不良 對々Π發明之環氧樹脂中與三個氧原子鍵結之石夕原子相 原子之比例較佳為3〜5Q莫耳%,更佳為5〜3〇莫 原^鍵t佳為6〜15莫耳%。若源自倍切㈣之與3個氧
…之矽原子相對於總矽原子之比例低於3 以鏈狀聚矽氧片段盔4主他 夫今/〇男J 片為特徵之硬化物會有變得過軟之傾向, 而有表面黏著或劃傷顧 又右超過50莫耳0/〇,則容易 貝及聚矽氧油之特性,硬化物變得過硬,故而不佳。 29q•所存在之妙原子之比例可藉由環氧樹脂之1H NMR、 1 nmr、元素分析等而求出。 以下,記載本發明之環氧樹脂組成物。 卞丨於ί發明之%氧樹脂組成物以本發明之環氧樹脂及硬化 劑作為必需成分。 哎 <本發明’作為硬化劑’就硬度、作業性之觀點而言, 尤佳為酸If 、多元羧酸(C)。 酸酐C m , b ^ )具體可列舉:鄰苯二曱酸酐、偏苯三曱酸 酐、均笨四甲酴舺 -文軒、順丁烯二酸酐、四氫鄰苯二曱酸 曱基四氫鄰笼_ 酉欠軒、甲基耐地酸酐(methylnadic acid anhydride)、科 m办 次 Sf ( nadic acid anhydride )、六氫鄰苯 一曱酸軒、甲其丄 土、氧鄰苯二曱酸酐、丁烷四曱酸酐、雙環 [2,2,1]庚烷〜 _ , ,—一竣酸酐、甲基雙環[2,2,1]庚烷一2,3 — 21 201139490 二羧酸酐、環己烷一1,3,4 一三羧酸一 3,4〜酸酐等酸酐。 尤其就耐光性、透明性、作業性之觀點而言,較佳為 f基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、耐地酸酐、六氧 鄰苯二f酸奸、甲基六氫鄰苯二甲酸野、丁烷四甲酸酐: 雙環[2,2,1]庚烧-2,3-二幾酸肝、f基雙環庚烷〜 2,3—二羧酸酐、環己烷―丨丄斗―三羧酸一 —酸酐。 多元幾酸(C)為特徵在於具有至少兩個幾基之化合物。 —多元幾酸⑺較佳為2〜6官能之幾酸,更佳為藉由2 〜6官能之多元醇與酸酐之反應而獲得之化合物。再更佳為 上述酸酐為飽和脂肪族環狀酸酐之多元羧酸。 广6官能之多元醇’只要為具有醇性經基之化合物, ?、特別限定,可列舉:乙二醇、丙二醇' 丨,3 一丙二醇、 心丁二醇、M— 丁二醇、。-戊二醇、…己二醇、 ,甲醇、2,4—二乙基戍二醇、2-乙基-2- 丁基—13 丙一醇 '新戊二醇、三環癸二甲醇、葙 diol)笤-龄相 婦一酵(norbornene 一知類,丙三醇、三羥甲基乙 = 三羥甲其—规甲基丙烷、 土 丁烷、2~羥基甲基—14— _ 一 四醇、—、_ 丁一醇萼三醇類,.新戊 ,類等。 丨甲基)丙烧等四醇類’二新戊四醇等六醇 較佳之多元醇,為碳數 醇、? w 上之醇,較佳為1,6—己二 <己一甲醇、1,3—環己二甲醇 2,4-二乙其 蜉1,2—環己二甲醇、 戍二醇、2_乙基—2 — 戊二醇、= 卷—丙二醇、新 熱性、透=^甲醇1㈣稀二醇等化合物,其中,就耐 之觀點而吕,較佳為2〜 乙基—2·'丁基—1,3 22 201139490 一丙二醇、新戊二醇、2,4 —二乙基戊二醇、ι,4〜環己一甲 醇、三環癸二甲醇、降葙烯二醇等具有支鏈狀結構或環狀結 構之醇類,尤佳為三環癸二曱醇。 與多元醇進行反應之酸酐,尤佳為曱基四氫鄰苯二甲 酸酐、甲基耐地酸酐、耐地酸酐、六氫鄰苯二甲 人㈡丨 丁 基六氫鄰苯二曱酸酐、丁烷四曱酸酐、雙環[2,2,;ι]庚产 2 3 —二羧酸酐、曱基雙環[2,2,1]庚烷一2,3 —二羧酸軒、環己 烷一 1,3,4一三羧酸一3,4一酸酐,其中,就耐熱性、透明性、 作業性之觀點而言,較佳為甲基六氫鄰苯二甲酸野、環己 烷一 1,3,4 —三羧酸一 3,4 —酸酐。 加成反應之條件,只要為公知之方法則可盔杜。,^ 1热特別限定 地使用,具體之反應條件例如可列舉如下方·法.收從 I刀忒.將酸酐、 多元醇於無觸媒、無溶劑之條件下,以40〜15 0。广^ υ L進仃反應 並加熱,反應結束後,直接取出。 本發明之多元羧酸(C ),亦可使用利用聚矽氣化合物 (a)與酸酐(b)反應而製造之化合物。 聚石夕氧化合物(a),較佳為下述式(5) [化 5].
Rs I HO-Re-Si- Rs
Rs Rs
I V I O——〒寸。一SI—r6_〇h
I I
Rs Rs (於式(5 ) ’ R6表示碳總數1〜10之伸烷基(aikylene), 23 201139490
Rs表示曱基或苯基,η以平均值計表示所示化合 物。 於式(5 ),Re之具體例,可列舉:亞曱基、伸乙基、 伸丙基、異伸丙基、伸丁基、異伸丁基、伸戊基、異伸戊 基、伸己基、伸庚基、伸辛基等伸烷基,乙氧基伸乙基、 丙氧基伸乙基、丙氧基伸丙基、乙氧基伸丙基等。尤佳者, 為丙氧基伸乙基、乙氧基伸丙基。 接著,R·5表示曱基或苯基,可相同或不同,藉由使聚 矽氧化合物(a )與分子内具有1個以上之羧酸酐基的化合 物(b )進行加成反應而得之缓酸化合物(c )於室溫下為 液狀,故而與苯基相比,較佳為甲基。 於式(5 ) ,p以平均值計為ι〜1〇〇,較佳為2〜8〇, 更佳為5〜30。 式(5 )所示聚石夕氧化合物(a )例如可列舉兩末端具有 醇性經墓之聚矽氧系化合物。其具體例可列舉:兩末端曱 醇改質聚矽氧油即 X — 22 - 16〇AS、KF6001、KF6002、 KF6003 (均為信越化學工業(股)製造)Βγΐ6—201、BY16 ~ 004、SF8427(均為東麗道康寧(股)製造)XF42_ B〇97〇、 XF42 — C3294 (均為邁圖高新材料曰本有限公司製造)等, 均可自市場取得。該等兩末端具有醇性羥基之改質聚矽氧 油可使用1種或將2種以上混合使用。該等之中,較佳為 X- 22 - 160AS、KF6001、KF6002、BY16- 201、XF42-B0970 。 接著分子内具有1個以上之羧酸酐基之化合物(b )例 24 201139490 σ列+琥珀齩酐、甲基琥珀酸酐、乙基琥珀酸酐、2,3 缓馼酐、2,4 一戊烧二羧酸酐、3,5 —庚烧二叛酸 酐,’3,4 丁烧四羧酸二酐等飽和脂肪族緩酸酐,順丁烯 =酸酐、十二烷基琥珀酸酐等不飽和脂肪族羧酸酐,六氫 鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二曱酸酐、1,3—環己烷二羧 酸酐、降福烷—2,3一二羧酸酐、曱基降描烷二羧酸 酐耐地纹酐、甲基耐地酸轩、雙環[2,2,2]辛烷一 2,3 —二 羧酸酐、丨,2,4—環己烧三羧酸—1,2 -酸酐、1,2,3,4 —環丁 烷四羧s文—酐、Μ』〆 —環戊烷四羧酸二酐—環己 烷四羧酸二酐等環狀飽和脂肪族羧酸酐,四氫鄰苯二曱酸 酐、—甲基四氫鄰苯二曱酸軒、耐地酸軒、甲基耐地酸針、 4,5 一甲基—4一環己烯—1,2 —二羧酸酐、雙環[2,2,2]_ 5 辛烷2’3 —羧酸酐等環狀不飽和脂肪族羧酸酐,鄰苯 S夂酐、間笨二甲酸奸、對苯二甲酸肝、偏苯三曱酸奸、 均苯四甲酸軒等芳香族缓酸軒等,此外,亦可列舉:$ —⑴ —二氧雜四氫吱喃基)—3-甲基-3-環己稀—二敌 酸針、4— (2,5—二氧雜四氫吱喃—3—基)—四 氫萘〇二幾酸酐等相同化合物内具有飽和脂肪族叛酸 酐、環狀飽和羧酸酐、環狀不飽和羧酸酐之聚羧酸化合物 等。 刀子内具有1個以上綾酸酐基之化合物(b)可使用1 種或將2種以上混合使用。其中,羧酸化合物(C)於室溫 下為液狀’將羧酸化合物(c )與環氧樹脂硬化而成之硬化 物的透明性優異’故而較佳為六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六 25 201139490 氮鄰笨二甲酸酐、降二敌酸針、甲基降如—2 3 -二叛酸軒、山―環己燒三級酸—以一酸酐、12“二 丁烷四緩酸二針。更佳為甲基六氫鄰苯二甲酸酐人 環己烧三叛酸―…酸針,尤佳為甲基六氫鄰笨二甲酸 聚石夕氧化合物(a )與分子内具右〗伽 鬥具有1個以上之綾酸酐基 之化“匆⑴的反應可於溶劑中亦可於無溶劑下進行…容 劑只要為式(5)所示聚石夕氧化合物⑴與分子内具有】 個以上之羧酸酐基之化合物(b) 、 J不反應的溶劑則可無特別 限制地使用。可使用之溶劑例 _ 、 _ J夕』舉·一曱基甲醯胺、 一 T基乙醯胺、二甲基亞颯、 ^ 四虱呋喃、乙腈之類的非質 子性極性溶劑,甲基乙基酮' ^ T基異丁基酮之類 的嗣類,曱苯、二甲苯之類的芳香族烴等,該等之中,較 佳為方香族烴或,類。該等溶劑可使用(種或將2種以上 混合使用。溶劑之使用量並無特別限制,較佳為相對於上 述聚矽氧化合物(a)及且右1加、,, 八有1個以上之羧酸酐基之化合物 (b )的合計重量1 〇〇啻吾俗 置里伤,通常使用0.1〜300重量份。 反應中亦可使用觸媒,作或 涧烁作為可使用之觸媒,例如可列 舉.鹽酸、硫酸、甲磺酸、= 一 ^ —氟甲磺酸、對甲苯磺酸、硝 酸、三氣乙酸、三氣乙酸等酸性化合物,氫氧化鈉、氫氧 化鉀、氮氧㈣、氫氧化鎖等金屬氣氧化物,三乙胺、三 丙胺、三丁胺等胺化合物,。比。定、二甲基胺基…… 二氮雜雙環[5.4.0】十一 —7一嫌 ^ ^ ,8 — diazabicyclo[5.4.0] —undec—7—ene) 、口米口虫 ' -Λ r 二哇、四唑等雜環化合物,四 甲基氫氧化銨、四乙基邀童 岙虱氧化釦、四丙基氫氧化銨、四丁 26 201139490 基氫氧化銨、三曱基乙基氫氧化錢、三甲基 三曱基丁基氮氧化錢、三曱基十六烧基氣氧化録氧::基 甲基氫氡化銨、四甲基氯化銨、四曱基溴化銨、四甲基碘 化銨、四甲基乙酸銨、三辛基甲基乙酸銨# 4級銨鹽等:、 該等觸媒可使用1種或將2種以上泥合使用。該等之中, 較佳為三乙胺、》比啶、二曱基胺基吡啶。 觸媒之使用量並無特別限制,較佳為相對於& (5)所 示聚石夕氡化合物(a)及分子内具有⑽以上之賴軒基之 化合物⑴的合計重量100重量份,.通常視需要使用土Ο」 〜100重量份。 於本發明之環氧樹脂組成物,亦可將酸肝(B)與多元 缓酸^)分別併用2種以上。尤其於光半導體密封等室溫 (25 c )下要求液狀之用途中使用固體多元竣酸(C)之情 形時,宜為併用液狀酸酐(B),用作液狀之混合物。於: 用,情形時,酸酐⑻可以酸酐⑻與多元羧酸(c)之 合計的0.5〜99·5重量%之比例使用。 本發明之環氧樹脂組成物,係以本發明之含有環氧基 =有機聚♦氧被(Α)(作騎氧樹脂)、及硬化劑作為必 需成分,進而亦可含有其他環氧樹脂或其他硬化劑。 於併用其他環氧樹脂之情形時,本發明之含有環氧基 备旦4聚夕氧貌(Α )於總環氧樹脂中所佔比例較佳為 重量%以上,尤佳為70重量%以上。 可使用之其他環氧樹脂,可列舉··紛酿型環氧樹脂、 盼Α型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三苯基甲烧型環氧 27 201139490 樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂等。具體可列舉:雙酚A、雙 酌 S、硫代二盼' 第雙紛、萜浠二齡、4,4’一聯苯盼、2,2' -聯苯酚、3,3',5,5' —四甲基_[1,Γ 一聯苯]—4,4,一二醇、 對苯二酚、間苯二酚、萘二醇、三一(4 —羥基苯基)曱烷、 1,1,2,2_四(4一羥基苯基)乙烷、酚類(苯酚、烷基取代 苯酚、萘酚'烷基取代萘酚、二羥基苯、二羥基萘等)與 甲路、乙链 '苯曱链、對經基笨曱越、鄰經基苯甲酿、對 經基本乙酮、鄰經基苯乙嗣、雙環戊二埽、糖酿、雙 (氣曱基)一1,Γ —聯苯、4,4,一雙(曱氧基曱基)— Μ, —聯苯、1,4一雙(氣曱基)苯、丨,4—雙(甲氧基甲基)苯 等之聚縮合物及其等之改質物,四溴雙酚Α·等_化雙酚類, 自醇類衍生之環氧丙基醚化物、脂環式環氧樹脂、縮水甘 油胺系環氧樹脂、縮水甘油酯系環氧樹脂等固形或液狀環 氧樹脂,但並不限定於該等。該等可單獨使用或併用2 種以上。 尤其本發明之環氧樹脂組成物以用於光學用途為主要 目的》於詩光學用途之情料,較佳為制脂環式環氧 樹脂。於脂環式環氧樹脂之情形時,較佳為骨架具有環氧 環己烷結構之化合物’尤佳為藉由具有環己烯結構之化合 物的氧化反應而獲得之環氧樹脂。 上述環氧樹脂 合物氧化而成者等 烯甲醇與羧酸類之 ρ. 2409 (1980). ,可列舉將可利用如下方式而製造之化 .環己烯羧酸與醇類之酯化反應或環己 酯化反應(四面體(Tetrahedr〇n)v〇l 36 四面體通訊(Tetrahedr〇n Lette〇p 4475 28 201139490 (1980 )等中記載之方法)、 及%己烯醛之季先科反應(曰 =開17_號公報、日本特開2〇〇4— 2628M 么報等中記載之方法)、進而環己稀⑽之醋交換反應 (日本特開2_- 052187號公報等中記載之方法)(該等 引例之全部内容此處作為參照而併入)。 醇類’只要為具有醇性經基之化合物則無特別限定, 可列舉:乙二醇、丙二醇、丙二醇、1>2—丁二醇、m —丁二醇、U5-戊二醇、己二醇、環己烷二甲醇、2,4 -二乙基戊二醇、2—乙基丁基一 “3 一丙二醇、新戊 二醇、三環癸烷二甲醇、降福烯二醇等二醇類,丙三醇、三 經甲基乙院、三經甲基丙燒、三經曱基丁烧、2_經基甲基 — 1,4- 丁二醇等三醇類,新戊四醇、二(三經曱基)丙院 等四醇類等…作為缓酸類,可列舉:草酸、順丁烯二 酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、間苯二曱酸、己二酸、環 己烧一缓酸等’但並不限於此。 進而可列舉因環己烯醛衍生物與醇體之縮醛反應而獲 得之縮醛化合物。 忒等環氧樹脂之具體例,可列舉:ERL — 4221、UVR_ 6105 ERL — 4299 (全部為商品名,均為陶氏化學製造)、 Celloxide2021P ^ EpoleadGT401,EHPE3150 ^ EHPE3150CE (全部為商品名,均為Daice丨化學工業製造)及二環戊二 烯二環氧化物等,但並不限定於該等(參考文獻:總論環 氧樹脂基礎篇I P76 — 85,其全部内容此處作為參照而併 入))。 29 201139490 該等可單獨使用,亦可併 硬化劑,於併用其他硬化劑 及/或多元羧酸(C)之總量 :1 ’上述酸酐⑻ 3。重量…尤佳為4。重量=劑中所佔比例較佳為 作為可併用之硬化劑,你丨 ^ ^ D 0列舉:胺系化含物、酸 酐系化合物、醯胺系化合物、 免γ 7;fe m 酚系化合物、羧酸系化合物 #。可使用之硬化劑之且體你丨 π , ., 八 ,可列舉:胺類或聚醯胺化 合物(二胺基二苯基甲烷、二伸 1甲乙基二胺、三伸乙基四胺、 二㈣二苯異㈣_二胺、二氰基二醯胺、亞麻油 酸之2聚物與乙二胺合成的聚醯胺樹脂等)、酸酐與聚矽 氧系醇類之反應物(鄰苯二曱酸針、偏苯三甲酸針、均苯 四:酸酐、順丁烯二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、曱基四氫 鄰苯二f酸酐、f基耐地酸軒、财地酸肝、六氮鄰苯二甲 馱酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、丁烷四甲酸酐、雙環[2,2^] 庚烷一2,3—二羧酸酐、甲基雙環[hj]庚烷—2,3一二羧酸 酐、環己烧~~ 1,3,4 —三竣酸—3,4—酸酐等酸酐與曱醇改質 聚矽氧等聚矽氧系醇類的反應物等)、多酚類(雙酚A、雙 齡F、雙酚s、苐雙酚、萜二酚、4,4,一雙酚、2,2'—雙酚、 3,3',5,5’一四曱基_ 聯苯]—4,4ι_二醇、對苯二酚、 間苯二酚、萘二醇、三一(4_羥基苯基)甲烷、m2 — 四(4 —羥基苯基)乙烷、酚類(苯酚、烷基取代苯酚、萘 盼、烷基取代萘酚、二羥基苯、二羥基萘等)與甲醛、乙 駿、苯T醛 '對羥基苯甲醛、鄰羥基苯甲醛、對羥基苯乙 剩、鄰羥基苯乙酮、二環戊二烯、糠醛、4,4'一雙(氯甲基) 30 201139490 —1,1'—聯笨、44,__ -雙(氣甲基)苯、"氧基甲基卜1,1,-聯笨、M, 物及其等之改質物,:雙(甲氧基甲基)苯等之聚縮合 類之縮合物,❹卜亦:/:雙齡A等齒化雙賴’箱稀與齡 .,Hr , 4 β列舉:(咪唑、三氟硼烷一胺錯合 物、胍竹生物耸、梦 並不限定於該等。該等可單獨使 用,或使用2種以上。 於本發明之環氧樹脂組成物,環氧樹脂與硬化劑之調 配比率^佳為相對於總環氧樹脂之環氧基ι當量,使用Μ 〜1.2當量之硬化劑。於相對於環氧基ι當量未達〇 5當量 之情形時或超過1>2當量之情形時,存在任—硬化變得不完 全未能獲得良好之硬化物性之虞。 於本發明之環氧樹脂組成物,可與硬化劑一併使用硬 化觸媒。可使用之硬化促進劑之具體例,可列舉:2 —曱基 咪唑、2 —苯基咪唑、2 —十一烷基咪唑、2 —十七烷基咪唑、 2—苯基一4 一甲基咪唑、1一苄基一 2 —苯基咪唑、i—苄基 一 2 —曱基咪唑、1-氰乙基一 2—甲基咪唑、1—氮乙基一 2r~苯基π东唾、1—氰乙基一2--一院基咪°坐、24 —二胺基 一6 (2,一曱基咪唑(1,))乙基一均三嗪(s—triazine)、 2,4一二胺基一 6(2,一十一烷基咪唑(Γ))乙基—均三嗓、 2,4一二胺基一 6 ( 2,一乙基一4’一曱基咪唑(Γ))乙基一 均三嗪、2,4一二胺基一 6 ( 2·—曱基咪唑(r))乙基—均 三唤一異三聚氣酸加成物、2—曱基11 米嗤異三聚氰酸之2: 3 加成物、2 —苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2〜笨基_3,5 — 二羥基甲基咪唑、2—苯基一4 —羥基曱基一5〜曱基咪嗤、 31 201139490 1—氰乙基一2 —苯基—^ ,'-一氛基乙氧基甲基咪唑之各種 咪唑類,及該等咪唑類與鄰 作+ 一 τ齔、間本二甲酸、 二甲酸 '偏苯三甲酸、;_ Τ夂均本四甲酸、萘二羧酸、順丁烯二 西文草等夕7C叛酸之鹽類,二氰基二醯胺等醯胺類,18 -二氣雜-雙環(5.4.0)十令7等二氮雜化合物及其等 之四苯基硼酸鹽’苯酚酚醛等鹽類,與上述多元羧酸類、 或膦類之鹽類,四丁基漠化銨、十六烷基三甲基漠化銨、 三辛基甲基溴化銨等銨鹽,I苯基膦、三(甲苯甲醯基) 膦、四苯基溴化鱗、四苯基鱗四苯基硼酸鹽等膦類或鱗化 合物,2,4,6—三胺基曱基苯酚等酚類,胺加合物辛酸錫 等金屬化合物等,及將該等硬化觸媒微膠囊化而成之微膠 囊型硬化觸媒等。該等硬化觸媒使用哪種根據例如透明 性、硬化速度、作業條件等所獲得之透明樹脂組成物所要 求的特性而適當選擇。硬化觸媒相對於環氧樹脂丨〇〇重量 份,通常於0.001〜15重量份之範圍内使用。 本發明之環氧樹脂組成物中亦可含有含磷化合物作為 阻燃性賦予成分。含磷化合物,可為反應型或添加型。含 磷化合物之具體例,可列舉:磷酸三曱酯、磷酸三乙酯、 磷酸三曱苯酯、磷酸酯三(二曱苯)酯、磷酸甲苯基二苯 酯、磷酸甲苯基一2,6 —二(二曱苯)酯、1,3 —伸苯基雙(磷 酸二(二曱苯)酯)、1,4 一伸苯基雙(磷酸二(二曱苯) 酯)以及4,4,一聯苯(磷酸二(二曱苯)酯)等磷酸醋類; 9,1〇 —二氫一 9 —氧基一 10 —磷雜菲~10_氧化物、1〇(2,5 —二羥基苯基)一 10H — 9一氧基一10 —磷雜菲一 10 —氧化 32 201139490 物等磷烧類·’環氧樹脂與上述磷烷類之活性氬進行反應而 獲得之含填環氧化合物,紅磷等;較佳為磷酸酯類、磷烷 類或含磷環氧化合物,尤佳為1,3_伸苯基雙(磷酸二(二 曱苯)SI) 、1,4 —伸苯基雙(磷酸二(二甲苯)酯)、4,41 一聯苯(填酸二(二曱苯)酯)或含磷環氧化合物。含磷 化合物之含量較佳為含磷化合物/總環氧樹脂=〇.丨〜〇.6 (重量比)。若為〇. 1以下,則阻燃性不充分,若為〇 6以 上’則擔心對硬化物之吸濕性、介電特性造成不良影響。 進而本發明之環氧樹脂組成物中亦可視需要調配黏合 樹脂。黏合樹脂,可列舉:丁醛系樹脂、縮醛系樹脂、丙 烯酸系樹脂、環氧—尼龍系樹脂、NBR(Nitrile—Buudiene
Rubber ’ 丁腈橡膠)_酚系樹脂、環氧_ nbr系樹脂、聚 醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚矽氧系樹脂等但並不 限定於該等。$合樹脂之調配量較佳為無損硬化物之阻燃 性、耐熱性之範目,相對於環氧樹脂與硬化劑之合計⑽ 重量份,通常視需要使用0·05〜5〇重量份,較佳為〇 〇5〜 20重量份。 本發明之環氧樹脂組成物中可視f要添加無機填充 劑。無機填充劑’可列舉:結晶二氧化矽 '熔融二氧化矽、 氧化鋁、錯英石、石夕酸詞、碳酸弼、碳化石夕、氮化石夕、氮 化领、氧化結、鎮橄欖石、塊滑石、尖晶石、二氧化欽、 滑石等粉體或者將㈣球形化而成之珠㈣,但並不限定 於该等。該等填充材料可單獨使用,亦可使用2種以上。 該等無機填充劑之含量係使用在本發明之環氧樹脂組成物 33 201139490 中佔0〜95重量%之量。進而本發明之環氧樹脂組成物中可 、、:口 :矽烷偶合劑、硬脂酸、棕櫊酸、硬脂酸鋅、硬脂酸 巧等脫模劑、顏料等各種調配劑,各種熱固性樹脂。 於將本S明之環氧樹脂組成物用;^光學材料尤其光半 導體密封劑之情形時,使用上述所使用之無機填充材料之 粒徑為奈米等級之填充材料,藉此可不抑制透明性而補充 機械強度等。奈米等級水平之標準,就透明性之觀點而言, 較佳使用平均粒徑5〇〇nm以下、尤佳為平均粒徑以 下之填充材料。 於將本發明之環氧樹脂組成物用於光學材料尤其光半 導體密封劑之情形時,可視需要添加螢光體。營光體例如 為具有藉由吸收自藍色LED元件發出之藍色光之一部分, 且發出經波長轉換之黃色*,而形成自色光之作用^使 螢光體預先分散於硬化性樹脂組成物中之後密封光半導 體。螢光體並無特別限制,可使用先前公知之螢光體,例 如可例示:稀土類元素之鋁酸鹽、硫代沒食子酸鹽、原矽 酸鹽等。更具體可列舉:YAG ( Yttrium Alumi_ —, 釔鋁石榴石)螢光體、TAG ( Terbium Aluminum Garnet, 铽鋁石榴石)螢光體、原矽酸鹽螢光體、硫代鎵酸鹽螢光 體、硫化物螢光體等螢光體,可例示:ΥΑΐ〇3: Ce、γ3Αΐ5〇ΐ2 :
Ce、Υ4Α12〇9 : Ce ' Y2〇2S : Eu、Sr5 ( P04) 3C1 : Eu、( SrEu) 0 — AUO3等。作為該螢光體之粒徑,係使用該領域中公知 之粒徑,平均粒徑,較佳為i〜250 " m,尤佳為2〜5〇从m。 於使用該等螢光體之情形時,其添加量相對於樹脂成分1〇〇 34 201139490 重量份為1〜80重量份’較佳為5〜6〇重量份。 將本發明之環氧樹脂組成物用於光學材料尤其光半導 體岔封劑之情形時,為防止各種螢光體硬化時沈澱,可添 加以二氧化矽微粉末(亦稱為Aerosil或Aerosol)為代表 之觸變(thixotrg^)性賦予劑。該等二氧化矽微粉末,例 如可列舉:Aerosil50、Aerosil90、Aerosill30、Aerosil200、
Aerosil300、Aerosil380、Aerosil OX 50、Aerosil TT600、
Aerosil R972 ^ Aerosil R974 ^ Aerosil R202 > Aerosil R812 ^ Aer〇sll R812s、Aer〇sil R8〇5、RY 2〇〇、Rx 2〇〇(日本 a⑽a 公司製造)等。 本發明之環氧樹脂組成物用於光學材料,尤其光半導 體密封劑,為防止著色,可含有作為光穩定劑之胺化合物、 或作為抗氧化材料之磷系化合物及酚系化合物。 上述胺化合物,例如可列舉:四(1,2,2,6,6—五曱基一 辰啶基)1,2,3,4一 丁烷四羧酸酯、四(2,2,6,6_四曱基 ,哌啶基)—丁烷四羧酸酯、丨,2,3,4_ 丁烷四 竣酸叙19 0/:/: -、,ζ,ζ,ί>,6 —五曱基一4 —哌啶醇及3,9 —雙(2_羥基 s 1 1 —- 甲基乙基)一2,4,8,1〇—四氧雜螺(tetroxaspiro) [5·5]十一烷之混合酯化物,癸二酸雙(2,2,6,6_四曱基_4 〜哌啶基)癸二酸酯、雙(工一十一烷氧基一 2,2,6,6一四曱 展定~~ 基)碳酸酯、2,2,6,6一四曱基_ 4—哌啶基曱基 兩烯酸酯、雔 又12,2,6,6—四曱基—4—哌啶基)癸二酸酯、 雙(1 2 一 ’ ’2’6,6 —五曱基一4 —哌啶基)癸二酸酯、4 —苯甲醯 氣基一9 0 < r ,,6,6—四曱基哌啶、i _ [2_ [3— ( 3,5_ 二 _ 第三 35 201139490 丁基一4 —羥基苯基)丙醯氧基]乙基]_4 一 [3〜_ 第三丁基一4 一羥基苯基)丙醯氧基]一 2,2,6,6〜四田w 〒基α底 啶、1,2,2,6,6—五甲基一4一哌啶基一甲基丙烯酸酯、镳 甲基 ~~四 曱基 四〜 -4 (1,2,2,6,6~五甲基一4—哌啶基)[[3,5—雙(1,1__ 乙基)一4 —羥基苯基]曱基]丙二酸丁酯、雙(2,2,6 6 曱基一 1 (辛氧基)一4 — D辰咬基)癸二酸酯、_ ,·ι · 乙基氫過氧化物與辛烷之反應生成物’ N,N,,N,,,n,,,〜 氮雜癸烷 胺、二丁胺一1,3,5 ~~三嘻 雙(2,2,6,6 —四甲基一4 —娘〇定基一1,6—己 (4,6 一雙一(丁基一(N—曱基一2,2,6,6—四甲基哌啶 —基)胺基)一三嗪一2 —基)一4,7 —二 (diazadecane ) — 1,10 — Ν,Ν1 胺與 (2,2,6,6—四甲基一4~哌啶基)丁胺之聚縮合物,聚[[6 (1,1,3,3 —四曱基丁基)胺基—1,3,5 _三嗪_24__ 基][(2,2,6,6—四甲基一 4 —。底咬基)亞胺基]六亞甲 [(2,2,6,6—四曱基一4-哌啶基)亞胺基]]、琥珀·_ = 與4 一羥基一 2,2,6,6 —四曱基_丨_哌啶乙醇之聚合物, 2,2,4,4-四曱基一20~(/5 —月桂氧基羰基)乙基_7一氧 基(oxa) — 3,20—二氮雜二螺(diazadispiro) [5.1.11.2]二 十一烷—21 一酮、召—丙胺酸、N_ ( 2,2,6,6—四甲基一4 —派。定基) ^一燒基酯/十四烧基酯、N—乙醯一3--h 二烷基一1— (2,2,6,6~~四甲基一4_〇底啶基)吡咯啶一2,5 -二酮、2’2,4,4 -四甲基_7 —氧基_ 3,2〇 一二氮雜二螺 [5.1_11.2]二十一烷一21 -酮、2,2,4,4 —四曱基一21—氧基 一 3,20 — 一氮雜一環 __ [5.1.11.2] —二十一烧一20 —丙酸十 36 201139490 二烷基酯/十四烷基酯、丙二酸、[(4—曱氧基苯基)_亞 曱基]雙(1,2,2,6,6 -五曱基—4-»辰咬基)酉旨、2,26,6 — 四甲基一 4 ~哌啶醇之高級脂肪酸酯,丨,3 _笨二曱醯胺' N,N’一雙(2,2,6,6 —四曱基_4—哌啶基)等受阻胺系八 苯酮等二苯曱酮系化合物,2 一 (2h —苯并三唑 (benzotriazole) _2—基)—4— (1,133_四甲基丁基) 苯酚、2— (2一羥基—5—甲基苯基)苯并三唑、2_ (2一 羥基一 3 — ( 3,4,5,6 —四氫鄰苯二曱醯亞胺—甲基)_5__曱 基苯基)苯并三唾、2__ (3_第三丁基—2 —經基_5—甲 基苯基)一5 —氯苯并三唑、2_ ( 2_羥基_ 3,5_二、一第三 戊墓苯基)苯并三唾、3— (3_ (211_苯并三峻—2—基) —5 —第三丁基—4 —羥基苯基)丙酸甲酯與聚乙二醇之反 應產物,2- (211_苯并三唾—2_基)—6_十二烧基_4 —甲基苯酚等苯并三唑系化合物,2,4_二_第三丁基苯基 3,5 — 一一第二丁基—4_羥基苯甲酸酯等苯曱酸酯系,2 —U’6—:苯基三嗓—2—基)—5—[(己基)氧 基]苯酚等三嗪系化合物等,尤佳為受阻胺系化合物。 上述光穩定材料之胺化合物,可使用如下所示市售品。 作為市售之胺系化合物,並無特別限定,例如可列舉 Ciba Specialty Chemicals 製造之 tinuvin765 、 TINUVIN770DF , TINUVIN144 > TINUVIN123 ^ TINUVIN622LD,TINUVIN152 ^ CHIMASSORB944 . Adeka 製造之 LA-52、LA-57、LA-62、A-63P、LA—77γ、 LA —81、LA—82、LA—87 等。 37 201139490 上述磷系化合物,並無特別限定,例如可列舉·· 1丄3 —三(2—曱基一 4 —二(十三烷基)亞磷酸酯__5 —第三丁 基笨基)丁烷、二硬脂醯新戊四醇二亞磷酸酯、雙(24 — 二一第三丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(26一一 — 第三丁基一4—曱基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯 '苯基雙酚 A新戊四醇二亞磷酸酯、二環己基新戊四醇二亞磷酸酯、亞 磷酸三(二乙基笨基)酯、亞磷酸三(二—異丙基苯基) 酯、亞填酸二(二—正丁基苯基)酯、亞罐酸三(24_二 —第三丁基苯基)酯、亞磷酸三(2,6—二第三丁基苯基) 酯、亞磷酸三(2,6—二一第三丁基苯基)酯、2,2,—亞曱基 雙(4,6—二一第三丁基苯基)亞磷酸(2,4—二一第三亇基 苯基)S旨、2,2’一亞曱基雙(4,6_二_第三丁基苯基)亞磷 酸(2—第三丁基—4一甲基苯基)酯、2,2,—亞曱基雙 一甲基一6—第三丁基苯基)亞磷酸(2—第三丁基—4_甲 基苯基)酯、2,2,一亞乙基雙(4 一曱基一6—第三丁基苯基) 亞磷酸(2 —第三丁基一 4— f基苯基)酯 '四(2,4_二— 第三丁基苯基)一 4,4,一伸聯苯基二亞膦酸酯、四(2,4_二 一第二丁基苯基)—4,3'—伸聯苯基二亞膦酸酯、四(2,4 —一第二丁基苯基)一 3,3' —伸聯苯基二亞膦酸酯、四(2,6 —一—第二丁基苯基)—4,4’ —伸聯苯基二亞膦酸酯、四(2,6 —一第二丁基苯基)一 4,3’一伸聯苯基二亞膦酸酯、四(2,6 —第三丁基苯基)一3,3’一伸聯苯基二亞膦酸酯、雙(2,4 一第三丁基苯基)一 4~苯基一苯基亞膦酸酯、雙(2,4 一第三丁基苯基)—3 —苯基—苯基亞膦酸酯、雙(2,6 38 201139490 —二—正丁基苯基)一 3—苯基一苯基亞膦酸酯、雙(2,6 一二一第二丁基苯基)一4一苯基一苯基亞膦酸酯、雙(2,6 一一—第二丁基苯基)_3 —苯基一笨基亞膦酸醋、四(2,4 —一—第二丁基一 5_曱基苯基)~ 4,4’ 一伸聯笨基二亞膦 酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三曱苯酯、磷酸三 苯酯、磷酸三氯苯酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基甲苯酯、 破酸單鄰聯苯基二苯酯、填酸三丁氧基乙酯、碳酸二丁酯、 磷酸二辛酯、磷酸二異丙酯等。 上述碟系化合物亦可使用市售品。市售之構系化合 物’並無特別限定’例如可列舉:Adeka製造之Adekastab PEP - 4C、Adekastab PEP - 8、Adekastab PEP - 24G、 Adekastab PEP- 36、Adekastab HP- l〇、Adekastab2112、
Adekastab260 、 Adekastab522 A 、 Adekastab 1178 、
Adekastab 1500 、Adekastab C 、Adekastab 13 5 A 、
Adekastab3010、Adekastab TPP 等。 苯酚化合物’並無特別限定,例如可列舉:2,6 —二— 第三丁基一4 —曱基苯酚、正十八烷基—3_ (3,5 一二—第 三丁基一 4 —羥基苯基)丙酸酯、四[亞曱基一 3_ (3,5_二 一第二丁基一4一經基苯基)丙酸g旨]甲烧、2,4 —二一第三 丁基一6—曱基苯酚、1,6 —己二醇一雙—[3 一(3,5_二—第 三丁基一4 —羥基苯基)丙酸酯]、三(3,5 一二—第三丁基 —4 —羥基苄基)一異三聚氰酸酯' 1,3,5 —三曱基—2,4,6_ 二(3,5 — — 一第二丁基一 4 —經基苄基)苯、新戊四醇基一 四[3— (3,5—二一第三丁基—4_羥基苯基)丙酸酯]、3,9 39 201139490 一雙一 [2— [3 —(3_第三丁基一4—羥基一 5—曱基苯基) 一丙醯氧基]一 1,1—二曱基乙基]_2,4,8,10_四氧雜螺[5.5] Η--烷、三乙二醇一雙[3— (3 —第三丁基一 5 —甲基一 4 — 羥基苯基)丙酸酯]、2,2,一亞丁基雙(4,6 —二一第三丁基 苯酚)、4,4' _亞丁基雙(3 —曱基一6 —第三丁基苯酚)、 2,2,一亞曱基雙(4—曱基一 6 —第三丁基苯酚)、2,2'—亞 曱基雙(4一乙基一6 —第三丁基苯酚)、2—第三丁基一 6 —(3—第三丁基一2 —羥基一5—甲基苄基)一4一曱基苯 盼丙稀酸醋、2_[1_ (2—經基一3,5 —二一第二戊基本基) 乙基]一 4,6—二一第三戊基苯基丙烯酸酯、4,4·一硫代雙(3 —甲基一6 —第三丁基苯酚)、4,4’一亞丁基雙(3 —曱基一 6 —第三丁基苯酚)、2—第三丁基一 4—甲基苯酚、2,4_二 一第三丁基苯齡、2,4 —二一第三戊基苯紛、4, f —硫代雙(3 一曱基一 6 —第三丁基苯酚)、4,4’一亞丁基雙(3_甲基一 6—第三丁基苯酚)、雙一[3,3—雙一(4,一羥基一3,一第三 丁基苯基)一丁酸]—乙醇酯、2,4 —二一第三丁基苯酚、2,4 一二一第三戊基苯酚、2— [1— (2—羥基一3,5—二一第三 戊基苯基)乙基]一 4,6—二一第三戊基苯基丙烯酸酯、雙一 [3,3—雙一(4’一羥基一3’一第三丁基苯基)一丁酸]一乙醇 酯等。 上述酚系化合物亦可使用市售品。市售之酚系化合 物,並無特別限定,例如可列舉:Ciba Specialty Chemicals 製造之 IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、 IRGAN0X1135 、 IRGANOX245 、 IRGANOX259 、 201139490 IRGANOX295 、 IRGANOX3114 、 IRGANOX1098 、 IRGANOX1520L > Adeka 製造之 Adekastab AO - 20、 Adekastab AO—30' Adekastab AO—40' Adekastab AO — 50、Adekastab AO— 60、Adekastab AO— 70、Adekastab AO — 80、Adekastab AO —90、Adekastab AO — 330,住友化學 工業製造之 Sumilizer GA — 80、Sumilizer MDP — S、 Sumilizer BBM — S、Sumilizer GM、Sumilizer GS ( F )、 Sumilizer GP 等。 此外可使用市售之添加材料作為樹脂之防著色劑。例 如可列舉:Ciba Specialty Chemicals 之 THINUVIN328、 THINUVIN234 、 THINUVIN326 、 THINUVIN120 、 THINUVIN477、THINUV1N479、CHIMASSORB2020FDL、 CHIMASSORB119FL 等。 較佳為含有上述磷系化合物、胺化合物、酚系化合物 中之至少1種以上,其調配量,並無特別限定,相對於本 發明之環氧樹脂組成物之總重量,為0.005〜5 _0重量%之範 圍。 . 本發明之環氧樹脂組成物係藉由將各成分均勻混合而 獲得。本發明之環氧樹脂組成物可以與先前已知方法相同 之方法容易地製成其硬化物。例如將環氧樹脂成分、硬化 劑成分以及視需要而添加之硬化促進劑、含構化合物、黏 合樹脂、無機填充材料及調配劑等,視需要使用擠出機、 捏合機、滾筒、行星式混合機等充分混合至均勻為止,獲 得環氧樹脂組成物,於所獲得之環氧樹脂組成物為液狀之 41 201139490 情形時,藉由灌注或液鑄將該組成物含浸於基材中,或灌 入模具中進打料,藉由加熱使其硬化。χ,於所獲得之 環氧樹脂組成物為固形之情形時,於溶融後液缚,或使用 轉移成型機等成型’進而藉由加熱使其硬化。以硬化、w产、 時間為80〜2〇〇°c下2〜10小時。硬化方法,亦可於高^ 下子硬化’但較佳為逐步升溫推進硬化反應。具體為於8〇 〜1 50°C之間進行初始硬化,於⑽t〜雇ec之間進行後硬 化。硬化之階段,較佳為分成2〜8階段進行升溫,更佳為 2〜4階段。 又可藉由如下方式製成本發明之環氧樹脂組成物之 硬化物:使本發明之環氧樹脂組成物熔解於甲苯、二甲苯、 丙明、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二甲基甲醯胺、二甲 基乙醢fe、N-甲基%略。定酮(細㈣啊。⑹㈣)等溶劑 中,製成硬化性樹脂組成物清漆,使其含浸於玻璃纖維、 碳纖維、聚醋纖維、聚酿胺纖.維、氧化紹纖維及紙等基材 中’並加熱乾燥而獲得預浸體,㈣預浸 此時之溶劑係使用相對於本發明之環氧樹脂組成物=溶 劑之^合物的總重量,通常佔1卜70重量%、較佳為15〜 7〇重量%之量。又’亦可直接以液狀組成物之形態以㈣ 方式獲得含有碳纖維之環氧樹脂硬化物。 亦可將本發明之環氧樹脂組成物用作膜型密封用 、‘且成物。於獲得上述膜型樹脂組成物之情形時,將本發明 之硬化性樹脂組成物於剝離膜上塗佈上述清漆,於加熱下 將溶劑除去,進行B階段化,藉此獲得片狀接著劑。該片 42 201139490 L = :了用於多層基板等之層間絕緣層、光半導體之總 邏而°羊細說明本發明之環氧樹脂組成物用作光半導體 之密封材料或黏晶材料之情形。 …體 "於本發明之環氧樹脂組成物用作高亮度白色LED等光 體的在封材料、或黏晶材料之情形時,將環氧樹脂、 β偶σ劑、抗氧化劑、光穩定劑等添加物充分混合, :此製備環氧樹脂組成物,或用於黏晶材料與密封材料之 作為密封材料。混合方法為使用捏合機、三輥研磨機、 旎混合機、行星式混合機、均質攪拌機、均質機、珠磨 機等於常溫下或進行加溫而混合。 曰间冗度白色LED等光半導體元件通常使用接著劑(點 曰曰材料)’將藍寶石、尖晶石、Sic、Si、Zn 層之 N InGaN等半導體晶片接著於導線架或放熱板、封裝上。 為了使電流流動,亦存在連接有金屬線等線之類型。為了 防止該半導體晶片受到熱或濕氣,且能實現透鏡功能之效 1 ’利用環氧樹脂等密封材料進行密封。本發明之環氧樹 :、’旦成物可用作該密封材料或黏晶材料。就步驟方面而 =,k佳為本發明之環氧樹脂組成物用於黏晶材料與密封 村料之雙方。 使用本發明之環氧樹脂組成物,將半導體晶片接著於 基板上之方法,可藉由分配器、灌注、網版印刷而塗佈本 發明之環氧樹脂組成物後,放置半導體晶片,進行加熱硬 43 201139490 化,而接著半導體晶片。加熱可使用熱風循環式、紅外線、 高頻等方法。 加熱條件例如較佳為80〜23〇ΐτ 1分鐘〜24小時左 右。為降低加熱硬化時所產生之内部應力,例如可於8〇〜 120C下進行30分鐘〜5小時之預備硬化後,以12〇〜18〇 C、3 0分鐘〜1 〇小時之條件進行後硬化。 密封材料之成形方式,如上所述,使用於插入固定有 半導體晶片之基板的模板内注入密封材料後,進行加熱硬 化並成形的注入方式;預先於模具上注入密封材料,其中 浸潰固定於基板上之半導體晶片,並加熱硬化後自模具脫 模的壓縮成形方式等。 作為注入方法,可列舉:分配器、轉移成形、射出成 形等。 加熱可使用熱風循環式、紅外線、高頻等方法。加熱 條件例如較佳為80〜23〇t下1分鐘〜24小時左右。為降 低加熱硬化時所產生之内部應力,可例如於8〇〜12〇它下進 行30分鐘〜5小時之預備硬化後,以12〇〜i8〇r、3〇分鐘 〜10小時之條件進行後硬化。 進而,可列舉使用環氧樹脂等硬化性樹脂之通常用 途,例如可列舉:接著劑、塗料、塗佈劑、成形材料(含 有片膜 FRP ( Flber Reinf〇rced plastics,纖維強化塑膠) 等)、絕緣材含有印刷基板、電線覆蓋等)、密封材 料’此外亦可列舉.密封材料、基板用之氰酸酯樹脂組成 物,或作為抗蝕劑用硬化劑之丙烯酸醋系樹脂等' 其他樹 44 201139490 脂專之添加劑等。 接著劑可列舉:土木用、建築用、汽車用、一般事務 用:醫療用之接著劑,此外亦可列舉電子材料用之接著劑。 °亥等之中作為電子材料用接著劑,可列舉:增層基板等多 層基板之層間接著劑、黏晶劑、底膠等半導體用接著劑, BGA ( Ball Grid Array,球柵陣列)增強用底膠、異向性導 電性膜(ACF,Anisotropic Conductive Film)、異向性導電 性膠(ACP,Anisotropic Conductive Paste )等安裝用接著 劑等。. 密封劑可列舉:冷凝器、電晶體' 二極體、發光二極 體、IC ( Integrated Circuit ’積體電路)、LSI等所使用之 灌注、浸潰、轉移模塑密封;IC、LSI類之COB ( Chip 〇n Board,板上晶片)、c〇F ( Chip 〇n Film,薄膜覆晶)、 TAB ( Tape Automated Bonding,捲帶式自動接合)等所使 用之灌注密封;倒裝晶片(flip_chip )等所使用之底膠, (Quad Flat Package,四方扁平封裝)、BGA、CSP( Chip Scale
Package,晶片尺寸封裝)等IC封裝類安裝時之密封(含有 增強用底膠)等。 本發明所獲得之硬化物可使用於以光學零件為代表之 各種用途。所謂光學用材料通常係指用於可見光、紅外線、 紫外線、X射線、雷射等光通過其材料中之用途的材料。更 具體可列舉燈型、SMD ( Surface Mount Device,表面|占著 元件)型等LED用密封材料,此外亦可列舉以下所述者。 於液晶顯不器領域之基板材料、導光板、棱鏡片、偏向板、 45 201139490 相位差板、視角補償膜、接著劑及偏光元件保護膜等之液 晶用膜等液晶顯示裝置周邊材料。又,期待作為下一代平 板顯示器之彩色PDP ( Plasma Display Panel,電漿顯示器) 之密封材料、抗反射膜、光學補償膜、外殼材料、前面玻 璃之保護膜、前面玻璃代替材料及接著劑;又,LED顯示 裝置所使用的LED之模塑材料、LED之密封材料、前面玻 璃之保護膜、前面玻璃代替材料及接著劑;又,於電焚定 址液晶(PALC )顯示器中之基板材料、導光板、稜鏡片、 偏向板、相位差板、視角補償膜、接著劑及偏光元件保護 膜’又’於有機EL ( Electro— Luminescence,電致發光) 顯示器之刖面玻璃之保護膜、前面玻璃代替材料及接著 劑;又,於場發射顯示器(FED )之各種膜基板、前面玻璃
之保護膜、前面玻璃代替材料及接著劑。於光記錄領域中 可列舉:VD ( Video Disc,光碟)、CD/ CD — R〇M、CD -R/RW^ PVD-R/DVD-RAM^ MO/MD^ PD (Phase change Disc,相變化光碟)及光學卡用光碟基板材料光 碟機讀取鏡頭、保護膜、密封材料及接著劑等。 於光學機器領域可列舉:靜態相機(stiU camera)之透 鏡用材料、取景器(finder)稜鏡、靶稜鏡、取景器外殼及 受光感測器部等。又,攝像機之攝影透鏡及取景器等。又, 投影電視之投射透鏡、保護膜、密封材料及接著劑等。光 感測機器之透鏡用材料、㈣材料、接著劑、膜等。於光 零件領域:光通訊系統之光開關周邊之纖維材料、透鏡、 波導、元件之密封材料、接著劑等;光連接器周邊之光威 46 201139490 =、套圈、密封材料、接著劑等;光被動零件、光電路 β之透鏡、波導、LED之密封材料、CCD ( Charge c〇upled :,電荷輕合元件)之密封材料、接著劑等,·光電子積 3電路(⑽C)周邊之基板材料、麟材料、元件之密封 :莖接者劑等。於光纖領域可列舉:裳飾顯示器用照明、 專業用途之感測器類、顯示、標記類等;又通訊 二之數位機器連接用之光纖等。於半導體積 ::路周邊材料可列舉LSI (Large Scale Integrat_,大型 電路)、超LSI材料用之微钱刻技術用之光,阻劑㈣ ::汽車、輸送機領域可列舉:汽車用之燈反射器、轴 部零件ί輪°P分、耐蝕塗層、開關部分、頭燈、引擎内 二Γ直電機零件、各種内外裝倚品、驅動引擎、刹車油 二:車用防鐵鋼板、室内裝飾板、内裝材料、保護捆紫 輛用ΐ雔Γ軟管、汽車燈及玻璃代替品等;又,鐵路車 之又層玻璃等;又,飛機夕雄、生g止丨 引擎丛 飛機之構、材料之韌性賦予劑、 2邊構件、保護、捆紫用線束及耐飯塗層等 =列:r部裝飾加工用材料、電氣外罩、片、麵 覆蓋用膜等。下-代之光電子功能有機::; 機el兀件周邊材料 '有機光折射元件、光—光 =即光放大元件、光運算元件、有機太陽電池周2 土板材料、纖維材料、元件之密封材料及接著劑等。 係二=r:r特別說明’比率、百分比、份等 里為基準。於本說明書,「X〜γ」表示乂至丫之範 47 201139490 圍,其範圍包含χ、γ。 實施例 以下,利用合成例、實施例更詳細地說明本發明。又, 本發明並不限定於該等合成例、實施例。再者,實施例中 之各物性值係藉由以下方法測定。 (1 )分子量:藉由GPC法,以下述條件下測定之聚苯 乙烯換算,算出重量平均分子量。 GPC之各種條件 廠商:島津製作所 管柱:保護管柱 SHODEX GPC LF — G LF— 804 ( 3 條) 流速:1 .〇ml/ min. 管柱溫度:40°C 使用溶劑:THF (四氫呋喃) 檢測器:RI (示差折射檢測器) (2) 環氧當量:藉由JISK— 7236中記载之方法測定。 (3) 黏度:使用東機產業股份有限公司製造之E型黏 度計(TV - 20),於25。(:下測定。 (4) 穿透率:使用日立製作所公司製造之卜3则, 測定400nm之光線穿透率。 實施例1 於步驟 環氧環己基)乙基三甲氧』 矽烷158份、重量平均分子量ι7〇〇 ⑽測定值)之矽你 醇末端甲基苯基聚矽氧油546份(妙妒a 知當量850,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半 千之形式算出)、0.5%邀 48 201139490 氧化鉀(KOH )甲醇溶液40份添加至反應容器(設置有攪 拌裝置、戴氏冷凝器(Dimroth condenser )、溫度計之玻璃 製造四口燒瓶),於回流下反應8小時。此時之重量平均 分子量為2230。 於步驟2,追加甲醇598份後,花費6〇分鐘滴加5〇% 蒸餾水甲醇溶液69.2份,於回流下反應8小時。於反應結 束後,以5%罐酸二氫鈉水溶液進行中和後,將甲醇之約 蒸餾回收。繼而,添加甲基異丁基酮(MIBK) 7〇〇份反 覆水洗二次。將所獲得之有機相於減壓下,於】〇〇它下除去 溶劑’藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(S _ 1 ) 634份。所 獲得之化合物為環氧當量1015g/eq、重量平均分子量 2290、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例2 於步驟1,將石一.(3,4~環氧環己基)乙基三曱氧基 矽烷39.4份、重量平均分子量17〇〇 ( Gpc測定值)之矽烷 醇末端甲基苯基聚矽氧油136 6份(矽烷醇當量85〇,以使 用GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)、〇 5% 氫氧化鉀(KOH)曱醇溶液10份、曱醇14〇份添加至反應 合器(S又置有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造 四口燒瓶)中,於回流下反應8小時。此時之重量平均分 子量為1770。 於步驟2,花費60分鐘滴加50%蒸餾水曱醇溶液17 3 份,於回流下,反應8小時。於反應結束後’以5%罐酸二 氣納水溶液進行中和後,將甲醇之約90%蒸餾回收。繼而, 49 201139490 添加甲基, 、 签異丁基酮(MIBK) 160份,反覆水洗3次。將所 獲知'之有機相於減壓下,於lOOt:下除去溶劑,藉此獲得本 發明之有機聚矽氧烷(S—2) 151份。所獲得之化合物為環 氧當量1〇42g/eq、重量平均分子量2050、外觀無色透明之 液狀樹脂。 實施例3 於步驟1,將点一(3,4一環氧環己基)乙基三甲氧基 石夕烧59份、重量平均分子量1700( GPC測定值)之矽烷醇 末端甲基笨基聚矽氧油13 1份(矽烷醇當量850,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)、0_5%氫 氧化鉀(KOH)曱醇溶液1〇份(以KOH份數計為〇_05份) 添加至反應容器(設置有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計 之玻璃製造四口燒瓶)中,將浴溫度設定為75°C並使其升 溫。於升溫後,於回流下,反應8小時。此時之重量平均 分子量為1540。 於步驟2,追加曱醇135份後’花費6〇分鐘滴加5〇0/〇 蒸餾水曱醇溶液25.9份,於回流下,在751下反應8小時。 於反應結束後’以5%填酸二氫納水溶液進行中和後,於 C下進行曱醇之蒸顧回收。添加甲基異丁基酮(mibk ) 170 伤,反覆水洗3次。繼而,將有機相於減壓下,於1 〇 〇。〇下 除去溶劑,藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(S — 3 )丨62份。 所獲得之化合物為環氧當量729g/ eq、重量平均分子量 2200、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例4 50 201139490 於步驟1,將泠一(3,4—環氧環己基)乙基三甲氧基 矽烷296份、重量平均分子量1700 (Gpc測定值)之矽二 醇末端f基苯基聚石夕氧油505份(矽烷醇當量85〇,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出氣 氧化鉀(KOH)甲醇溶液40份(以K〇H份數計為0.2^^) 添加至反應容器(設置有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度7計. 之玻璃製造四口燒瓶)中,將浴溫度設定為75<t,並進行 升溫。於升溫後,於回流下反應8小時。此時之重量平= 分子量為1380。 於步驟2,追加甲醇510份後,花費6〇分鐘滴加5〇% 蒸餾水甲醇溶液129.6份,於回流下,於75<t下反應8小 時。於反應結束後,以5%磷酸二氫鈉水溶液進行十和後, 於80C下進行甲醇之蒸餾回收。添加甲基異丁基酮() 704份,反覆水洗3次。繼而,將有機相於減壓下,於1〇〇 C下除去溶劑,藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(s — 4 ) 692伤。所獲得之化合物為環氧當量6丨丨、重量平均分 子量2120、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例5 於步驟1,將石一(3,4一環氧環己基)乙基三甲氧基 石夕烧355份、重量平均分子量17〇〇 (ο%測定值)之矽烷 酉子末端曱基苯基聚矽氧油487份(矽烷醇當量85〇,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)、〇 5%氫 氧化奸(KOH ) f醇溶液40份添加至反應容器(設置有搜 拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四口燒瓶)中, 51 201139490 於回流下反應ίο小時。此時之重量平均分子量為"3〇。 於步驟2,追加甲醇64〇份後,花費6〇分鐘滴加5〇% 蒸餾水甲醇溶液155.6份,於回流下反應8小時。於反應結 束後,以5%磷酸二氫鈉水溶液進行中和後,將甲醇之約9〇% 蒸餾回收。繼而,添加曱基異丁基酮(MIBK) 757份,反 覆水洗3次》將所獲得之有機相於減壓下,於l〇〇(>c下除去 溶劑,藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(s _ 5 ) 724份。所 獲得之化合物為環氧當量526g/ eq、重量平均分子量 2200、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例6 於步驟1,將点~ ( 3,4一環氧環己基)乙基三甲氧基 矽烷394份、量量平均分子量17〇〇 (Gpc測定值)之矽烷 醇末端曱基苯基聚矽氧油475份(矽烷醇當量85〇,以使用 GPC測定之重量平均分子量之一半之形式算出)、〇 5%氫 氧化鉀(KOH)曱醇溶液4〇份添加至反應容器(設置有攪 拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四口燒瓶)中, 於回流下反應10小時《此時之重量平均分子量為96〇。 於步驟2,追加曱醇656份後,花費6〇分鐘滴加5〇% 蒸餾水甲醇溶液1 72.8份,於回流下反應8小時。於反應結 束後,以5%磷酸二氫鈉水溶液進行中和後,將曱醇之約9〇% 蒸餾回收。繼而,添加曱基異丁基酮(MIBK) 782份,反 覆水洗3次。將所獲得之有機相於減壓下,於1 〇(^c下除去 溶劑,藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(s _ 6 ) 741份。所 獲得之化合物為環氧當量487g/ eq、重量平均分子量 52 201139490 2250、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例7 於步驟1 ’將冷一(3,4一環氧環己基)乙基三曱氧基 矽烷394份、重量平均分子量170〇 ( gpc測定值)之矽烷 醇末端甲基苯基聚矽氧油475份(矽烷醇當量85〇,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)、〇5%氫 氧化鉀(KOH)曱醇溶液4份、異丙醇36份添加至反應容 器(設置有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四 口燒瓶)中,於回流下反應4小時。此時之量量平均分子 量為840。其後再於回流下反應6小時(合計1〇小時)。 此時之重量平均分子量為940。 於步驟2,追加曱醇656份後,花費6〇分鐘滴加5〇% 蒸餾水甲醇溶液172.8份,於回流下反應1〇小時。於反應 結束後,以5%磷酸二氫鈉水溶液進行中和後,將甲醇之約 90%蒸餾回收。繼而,添加甲基異丁基酮(mibk) 782份, 反覆水洗3次。將所獲得之有機相於減壓下,於ι〇(Γ(:下除 去溶劑,藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(s_1〇)731份。 所獲得之化合物為環氧當量49lg/eq '重量平均分子量 2090、外觀無色透明之液狀樹脂。 實施例8 於步驟1,將沒~ (3,4一環氧環己基)乙基三甲氧基 石夕烧197份、重量平均分子量17⑽(Gpc敎值)之石夕烧 醇末端甲基苯基聚石夕氧油534份(石夕烧醇當量㈣,以使用 GPC測定之重量平均分+吾& . 千里的—半之形式算出)、0.5%氫 53 201139490 氧化鉀(KOH )甲醇溶液4份' 異丙醇36份添加至反應容 器(設置有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四 口燒瓶)中,於回流下反應4小時,此時之量量平均分子 量為1570。其後再於回流下反應6小時(合計1 〇小時)。 此時之重量平均分子量為152〇。 於步驟2,追加甲醇576份後,花費60分鐘滴加50% 蒸館水曱醇溶液86.4份’於回流下反應1 〇小時。於反應結 束後,以5%填酸二氫納水溶液進行中和後,將曱醇之約9〇〇/〇 蒸餾回收。繼而’添加甲基異丁基酮(MIBK) 660份,反 覆水洗3次。將所獲得之有機相於減壓下,於【〇 〇它下除去 溶劑’藉此獲得本發明之有機聚矽氧烷(S —丨i ) 648份。 所獲得之化合物為環氧當量857g /eg、重量平均分子量 1 860、外觀無色透明之液狀樹脂。 比較例1 於步驟1,將沒_( 3,4 —環氧環己基)乙基三甲氧基 矽烷11 8份、重量平均分子量1 700 ( Gpc測定值)之矽烷 醇末端曱基苯基聚矽氧油262份(矽烷醇當量85〇,以使用 GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)' 氫氧化 鉀(KOH ’固體之形式添加)〇·ι份添加至反應容器(設置 有攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四口燒瓶) 中,將浴溫度設定為75°C,並進行升溫。於升溫後,於回 流下反應8小時。此時之重量平均分子量為2丨4〇。 於步驟2’追加甲醇Π0份後,花費6〇分鐘滴加5〇0/〇 蒸飽水曱醇溶液5 1.8份’於回流下,於75t下反應8小時。 54 201139490 於反應結束後’以5%賴二氫鈉水溶液進行中和後,於8〇 進行曱醇之瘵餾回收。添加甲基異丁基酮(MBK) 份’=覆水洗3次。繼而,將有機相於減壓下,於1〇代下 除去溶劑’藉此獲得有機聚矽氧烷(s—7) 32〇份。所獲得 之化合物為環氧當量71〇g八q、重量平均分子量薦、外 觀無色透明之液狀樹脂。 比較例2 於步驟i,將卜(3,4—環氧環己基)·乙基三甲氧基 石夕烧5”份、重量平均分子量17〇〇(Gpc測定值)之石夕烧 醇末端曱基苯基聚⑪氧油13()·6份(錢醇當量㈣,以使 用GPC測定之重量平均分子量的—半之形式算幻、㈣ 虱氧化鉀(職)甲醇溶液1G份添加至反應容器(設置有 撥拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計、迪恩_斯達克(d_ — S—tus)裳置之玻璃製造四口燒瓶)中,將浴溫度 没疋為75C,並進行升溫。升溫後直至1小時,自迪恩一 斯達克將甲醇9.8g自反應系統t抽出。進而升溫後直至3 小時3 0 分鐘,將子醇6 ] 白θ «δ么^ i • g自反應系統中抽出。繼續升溫後 反應8小時。此時之重量平均分子量為2740。 於步驟2’追加甲醇135份後,花費60分鐘滴加5〇% 蒸潑水甲醇溶液25.9份,於回流下,於听下反應8小時。 於反應結束後’以5%磷酸二氫納水溶液進行中和後,於肋 口進行f醇之蒸館回收。添加〒基異丁基酮(腿K)170 伤’反覆水洗3次。繼而,將有機相於減壓下,於 除去溶劑’藉此獲得有機聚梦氧院(s〜8) 158份。所獲得 55 201139490 之化合物為環氧當量715g/eq、重量平均分子量3600、外 觀無色透明之液狀樹脂。 比較例3 於步驟1’將点一(3,4 —環氧環己基)乙基三甲氧基 矽烷39.4份、重量平均分子量17〇〇(gpc測定值)之矽烷 醇末端甲基苯基聚矽氧油136_6份(矽烷醇當量85〇,以使 用GPC測定之重量平均分子量的一半之形式算出)、0.5% 氫氧化鉀(KOH)甲醇溶液1〇份添加至反應容器(設置有 攪拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計、迪恩一斯達克裝置之玻 璃製造四口燒瓶)中,將浴溫度設定為75°C,並進行升溫。 升溫後直至1小時,自迪恩一斯達克將曱醇5 8g自反應系 統中柚出。進而升溫後直至2小時,將甲醇4 〇g自反應系 統中抽出。繼續升溫後反應8小時。此時之重量平均分子 量為3460。 於步驟2,追加曱醇140份後,花費60分鐘滴加50% 蒸飽水曱醇溶液1 7 _ 3份,於回流下,於7 5 °C下反應8小時。 於反應結束後,以5 %填酸二氫納水溶液進行中和後,於8 〇 °c下進行甲醇之蒸餾回收。添加甲基異丁基酮(MIBK) 158 伤,反覆水洗3次。繼而,將有機相於減壓下,於1 〇〇。匸下 除去溶劑’藉此獲得有機.聚碎氧烧(S 一 9 ) 15 2份。所獲得 之化合物為環氧當量l〇45g/ eq、重量平均分子量3660、外 觀無色透明之液狀樹脂。 實施例1〜6、比較例1〜3所獲得之樹脂s — 1〜s 11的 性狀彙總於表1。 56 201139490 [表l] 化合物 與3個氧原子 鍵結之矽原子 之比例(%) *1) 步驟1結束 時之重量 平均分子量 氧量 環當 量 量均1 重七分 步驟1時 添加之 醇量 (重量%) 實施例1 S-1 6.7 5.7 2230 2290 1015 無色透明液狀 實施例2 S-2 6.7 85.2 1770 2050 1042 無色透明液狀 實施例3 S-3 7.5 5.2 1540 2200 729 無色透明液狀 實施例4 S-4 9.5 5.0 1350 2120 611 無色透明液狀 實施例5 S-5 11.5 4.7 1130 2200 526 無色透明液狀 實施例6 S-6 12.9 4.6 960 2250 487 無色透明液狀 實施例7 S-10 12.9 4.4 940 2090 491 無色透明液狀 貪施例8 S-11 6.2 5.2 1520 1850 897 無色透明液狀 比較例1 S-7 7.5 0 2140 3100 710 無色透明液狀 比較例2 S-8 7.5 -3.1*2) 2740 3600 715 無色透明液狀 比較例3 S-9 6.7 0.1*2) 3460 3660 1045 無色透明液狀 * 1 )化合物中與三個氧原子鍵結之矽原子相對於總矽 原子的比例(莫耳% ) *2)與所添加之甲醇一併,藉由步驟1之反應而生成 的甲醇亦自系統中除去,因此為步驟1時之最後醇量(重 量% ) 如表1明確得知,添加有步驟1時系統中存在之醇之 醇量為2重量%以上的實施例1〜8 (化合物S — 1〜S — 6、 S— 10、S— 11)之重量平均分子量未達3000,相對於此醇 量未達2重量%之比較例1〜3 (化合物S — 7〜S — 9 )的重 量平均分子量超過3000,因此回焊時恐有自基板剝離硬化 物之虞。 合成例1 (以聚矽氧烷為主骨架之多元羧酸(C)之合 成)將兩末端羥基乙氧基丙基改質聚二曱基矽氧烷(信越 化學工業公司製造X22— 160AS) 50份、曱基六氫鄰苯二甲 酸(新日本理化公司製造Rikacid MH) 15.4份添加至反應 57 201139490 容器(設置有搜拌裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造 可分離式燒瓶)中’升溫至60〇c,4小時後測定GPC,結 果甲基六氮鄰笨二曱酸之波峰消失。其後進而反應2小時。 於反應結束後’獲得以聚矽氧烷為主骨架之多元羧酸(C — 1 ) 65.4份。所獲得之化合物為重量平均分子量17〇〇、官能 基當莖700g/ eq.、外觀無色透明之液狀樹脂。 合成例2 (酸酐(b )與多元羧酸(c)之混合物的調 整) 將三環癸烧二曱醇(〇cea公司製造之TCD—AL) 12 份、曱基六氫鄰苯二曱酸(新日本理化公司製造之Rikacid ΜΗ) 73份' 1,2,4 —環己烷三羧酸一丨,2一酸酐(三菱瓦斯 化學公司製造之Η — TM An )添加至反應容器(設置有攪拌 裝置、戴氏冷凝器、溫度計之玻璃製造四口燒瓶)中,升 溫至40。(:,並反應1小時,繼而於6〇〇c下反應i小時後, 測定GPC,結果三環癸烷二甲醇之波峰消失。於反應結束 後,獲得以環狀脂肪族烴基(三環癸烷二曱基)作為主骨 架之多元羧酸(C—2)與酸酐(B)之混合物即硬化劑(H —1) 1〇〇份。所獲得之硬化劑(H— ◦之官能基當量為171g / eq.(認為羧酸、酸酐基分別為1官能基)^為外觀無色 透明之液狀。 實施例9 將實施例7所獲得之含有環氧基之有機聚矽氧烷(s — 1 〇 ) 100份' 合成例1所獲得之多元羧酸(c — i )丨28份加 以遇合,並進行20分鐘脫泡,獲得環氧樹脂組成物。 58 201139490 實施例1 ο 將實施例7所獲得之含有環氧基之有機聚矽氧烷(s_ ⑻份、實施例8所獲得之含有環氡基之有機聚石夕氧烧 (S-U) 50份、合成例2所獲得之硬化劑(H— u 19份 加以混合,並進行20分鐘脫泡,獲得環氧樹脂組成物。 實施例9、H)所獲得之環氧樹脂組成物之調配比盘盆 硬化物之穿透率、回焊試驗的結果示於表2。表2之試驗如 以下所示進行。 (1)硬化物穿透率 將實施例9、10所獲得之環氧樹脂組成物以3〇mmx 2(hnmX高度〇.8mm之方式靜靜澆鑄於藉由耐熱帶製作障壁 而成之玻璃基板上。將其澆鑄物以12〇<txl小時進行預備 硬化後,以15(rc><3小時進行硬化,獲得厚度〇 8mm之穿 透率用試驗片。 (2 )回焊試驗 將實施例9、1〇所獲得之環氧樹脂組成物填充於注射 益中,使用精密噴出裝置,澆鑄於搭載有具有發光波長 465nm之發光元件的表面安裝型LED (外形5mm見方内 徑4.4mm,外壁高度125mm)中。將其澆鑄物以i2〇<JCxi 小時進行預備硬化後,以15(rcx3小時進行硬化,密封表 面安裝型LED。使用IR型回焊裝置,將以上述方式密封之 LED,以下述分佈進行焊料回焊,觀察固定於鋁基板上時之 外觀變化。表中,〇:回焊後密封材料與lED未產生剝離, X :回焊後密封材料與LED產生剝離。 59 201139490 回焊分佈: 自室溫(30 C以下)直至18〇。〇,以2°C / sec進行升 溫,於180 C下保持2分鐘(預熱)。其後,以2°c / sec 升溫直至260°C,於26(TC下保持1〇秒後,空氣冷卻直至 40°C以下。 [表2] 實施例9 實施例10 S-10 S-11 100 50 C-1 128 50 H-1 19 (1)硬化物穿透率(〇/0) 91 91 〇 (2)回焊試驗 〇 如表2明確得知,實施例9、10中,硬化物之穿透率 優異,回焊時密封材料未自LED基板剝離。 已參照特定之態樣詳細說明本發明,但本領域技術人 員瞭解’只要不脫離本發明之精神及範圍,即可進行各種 變更及修正。 再者,本申請案係基於2〇1〇年3月2日提出申請之日 本專利申明案(日本專利特願2则崩5州),I全部内容 :::照之方式併入本文中…本說明書中引用之文獻全 邛併入本文中。 根據本發明’可提供—種含錢敎性優異之具有石夕 二構之環氧樹脂(含有環氧基之有機聚石夕氧烧)的環 且成物’含有該環氧樹脂組成物之硬化性樹脂組成 60 201139490 w 物於電氣電子材料、成形材料、澆鑄材料、積層材料、塗 料、接著劑、抗蝕劑等廣泛範圍之用途有用,尤其作為必 需光學特性之材料例如光半導體用(LED製品等)之接著 材料、密封材料極其有用。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 61
Claims (1)
- 201139490 七、申請專利範圍: 1.—種含有環氧基之有機㈣氧烧⑷,係利用包含: 步驟1 .使重量平均分子量1000〜3_之末端具有矽 燒醇結構之聚梦氧油與炫氧基錢化合物進行反應,、獲得 改質聚石夕氧油之步驟;及 步驟2:利用水解反應’使改質聚矽氧油彼此及/或與 院氧基錢化合物進行聚合之步驟的有機聚石夕氧烧(A)製 造方法而獲得,其中, (甲)所使用之絲基錢化合物之至> 1種於其分 子中具有環氧丙基及/或環氧環己基, 、 (乙)於步驟1,於相對於末端具有矽烷醇結構之聚矽 氧油與烧氧基我化合物之總重量為2叫⑽重量%之碳數 1〜10之醇存在下進行反應。 2.—種含有環氧基之有機聚矽氧烷之製造方法,其包 含:· 、 步驟1 :使重量平均分子量1000〜3〇〇〇之末端具有矽 貌醇結構之聚魏油與烧氧基残化合物進行反應,獲得 改質聚矽氧油之步驟,及 “步驟2:利用水解反應,使改質聚矽氧油彼此及/或與 元氧基秒燒化合.物進行聚合之步驟,其中, (甲)所使用之烧氧基石夕烧化合物之至少1種於其分 子中具有環氧丙基及/或環氧環己基, 卜(乙)於步驟1’於相對於末端具有矽烷醇結構之聚矽 氧油與烷氧基矽烷化合物之總重量為2〜1〇〇重量%之碳數 62 201139490 1〜10的醇存在下進行反應。 3·如申請專利範圍第丨項之有機 驟2,於硝勃1 , 永夕氧说,其中,於步 '灭數1〜10之醇存在下,進行反應。 中 =申請專利範圍第1項或第3項之有機聚石夕氧烧,其 石反數1〜10之醇為1級醇。 中 5山如申請專利範圍第i項或第3項之有機聚梦氧烧,其 碳數1〜10之醇為1級醇與2級醇之混合物。 &如㈣專利範圍第^、第3項至第5射任一項之 有機聚石夕氧.掠,使士 , . a . ”中’末&具有錢醇結構之聚石夕氧油、 疋虱基矽烷化合物之至少丨種具有苯基。 mft專利範圍第丨項、第3項至第6項中任_ 當’所獲得之有機聚㈣烧⑷之環氧 田 I 為 300〜i500g//eq 〇 8.—種環氧樹脂組成物,其含有巾請專利範圍第^項、 3項至第7項中任—項之有機聚⑪氧烧(A)及酸酐(B)。 9·-種壤氧樹脂組成物,其含有中請專利範圍第1項、 r 3項至第7項巾任—項之有機聚㈣院(A)及具有2個 以上之羧基且以脂肪族烴基為主骨架之多元羧酸(c)。 班_ 10.一種硬化物’其係申請專利範圍第8項或第9項之 每氧樹脂組成物硬化而成β , 八、圖式·· 益 Μ»> 63
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