WO2011043090A1 - ウレタン樹脂組成物、硬化体及び硬化体を用いた光半導体装置 - Google Patents

ウレタン樹脂組成物、硬化体及び硬化体を用いた光半導体装置 Download PDF

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健男 富山
鈴木 健司
真人 水谷
祥子 田中
吉田 明弘
真悟 小林
勇人 小谷
典宏 福田
勲生 多田
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日立化成工業株式会社
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    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Definitions

  • an isocyanate-containing solution and a polyol-containing solution are mixed, poured into a mold, thermally cured, then cooled, and then poured out from the mold, or a heated mold
  • a reaction, injection, molding method, etc. in which a mixed solution is poured while being pressurized and cured by pressing and heating in a short time and taken out from a mold, but rapid curing in a shorter time is required.
  • the cured body is required to have close contact with peripheral components as a sealing member of the optical semiconductor device.
  • Lead frames which are parts in semiconductor devices, are generally silver-plated on the surface, and the interface between the sealing member and the silver-plated surface during molding, reflow mounting, or temperature cycle testing Delamination at is often a problem.
  • epoxy resin, silicone resin, urethane resin, and the like are used for the sealing member in terms of light transmittance and mechanical strength, but these resins are generally excellent in adhesion to materials. Although it is considered that, adhesion to silver and gold tends to be inferior compared to other metals.
  • the sealing member is molded by curing the resin composition in order to protect the optical semiconductor element.
  • the resin composition is usually cured and molded by a potting method in which the resin composition is cast in a case or in a lead frame cavity, or in a liquid transfer molding in which the resin composition is filled in a cavity formed by a molding die in a molding apparatus. Or compression molding method.
  • a hard transparent resin is required in a structure in which the shape of the optical semiconductor device is formed only by the transparent resin and the lead frame, or in a structure in which the lens shape is formed by the transparent resin.
  • polyols such as trimethylolpropane and glycerin have problems such as poor polarity and poor compatibility with isocyanate components, and large steric hindrance and poor reactivity with isocyanate components.
  • problems such as poor polarity and poor compatibility with isocyanate components, and large steric hindrance and poor reactivity with isocyanate components.
  • a uniform cured body is difficult to obtain, such as fluctuations in the cured body due to the difference in reactivity.
  • this invention aims at providing the urethane resin composition which is excellent in hardening acceleration
  • Another object of the present invention is to provide a urethane resin composition excellent in transparency and releasability and an optical semiconductor device using the cured product thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a cured body having excellent adhesion to silver plating, an optical semiconductor device using the same, and a urethane resin composition capable of obtaining them.
  • the present invention provides a urethane resin composition
  • a urethane resin composition comprising an aliphatic or alicyclic polyisocyanate, a saturated polyol, and zinc stearate having a bulk density of 0.12 g / ml or less.
  • the alicyclic polyisocyanate is preferably a bifunctional or trifunctional alicyclic polyisocyanate having an isocyanate group bonded to a secondary carbon atom.
  • the content of the release agent (D) in the urethane resin composition is preferably 0.1 to 5.0% by mass.
  • the polyisocyanate component contains a total of 30% by weight or more of a polyisocyanate having at least one isocyanate group bonded to secondary carbon and having a bifunctional or trifunctional alicyclic structure and an isocyanate group residual prepolymer. preferable.
  • a predetermined amount of the polyisocyanate having such a structure and the isocyanate group residual prepolymer By including a predetermined amount of the polyisocyanate having such a structure and the isocyanate group residual prepolymer, the glass transition temperature of the obtained cured product can be improved.
  • the silane coupling agent having a thiol group is preferably ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane or ⁇ -mercaptopropylmethyldimethoxysilane.
  • the present invention also provides a cured product obtained by curing a urethane resin composition containing a silane coupling agent having a polyol component, a polyisocyanate component, and a thiol group.
  • the cured body thus obtained has high adhesion to silver plating.
  • the said urethane resin composition further contains an inorganic filler.
  • an inorganic filler By further including an inorganic filler, the thermal expansion coefficient of the cured body can be brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame, and separation from the lead frame can be made difficult to occur in a heat resistance test and a temperature cycle test.
  • a two-component urethane resin composition comprising a liquid A containing a polyol component and a liquid B containing a polyisocyanate component, wherein the liquid A or the liquid B has a compound having two or more thiol groups.
  • a two-component urethane resin composition is provided.
  • a cured product obtained from such a two-component urethane resin composition has high adhesion to silver plating.
  • thiol groups and sulfide groups are considered to form coordination or covalent bonds with Group 1B metals such as gold, silver, and copper. Further, the present inventors consider that the thiol group of the compound having two or more thiol groups reacts with the isocyanate group in the polyisocyanate component to form a thiourethane bond in the urethane resin composition of the present invention. ing. Thus, it is considered that the effect of improving the adhesion can be obtained by forming a bond between the cured body and silver.
  • the polyisocyanate component contains a total of 30% by weight or more of a polyisocyanate having at least one isocyanate group bonded to secondary carbon and having a bifunctional or trifunctional alicyclic structure and an isocyanate group residual prepolymer. preferable.
  • a predetermined amount of the polyisocyanate having such a structure and the isocyanate group residual prepolymer By including a predetermined amount of the polyisocyanate having such a structure and the isocyanate group residual prepolymer, the glass transition temperature of the obtained cured product can be improved.
  • the compound having two or more thiol groups is preferably a compound further having a sulfide group.
  • the adhesion between the obtained cured product and the silver plating can be further improved.
  • the liquid A or liquid B is a saturated fatty acid represented by the following general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer having a weight average molecular weight of 16,000 or less represented by the following general formula (3). It is preferable to further include coalescence.
  • R 1 represents a linear or branched saturated hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.
  • m and n are positive integers satisfying an m / n ratio of 0.5 to 1.0.
  • R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group or poly Indicates an ether chain.
  • Both the saturated fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer function as a dispersant and a release agent.
  • the present invention also provides a cured product obtained by curing a urethane resin composition containing a polyol component, a polyisocyanate component, and a compound having two or more thiol groups.
  • the cured body thus obtained has high adhesion to silver plating.
  • the urethane resin composition includes a saturated fatty acid represented by the general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer represented by the general formula (3) having a weight average molecular weight of 16,000 or less. It is preferable that it is further included.
  • the present invention further provides an optical semiconductor device including a sealing member made of the above cured body.
  • Such an optical semiconductor device has a high light transmittance of the cured body and is excellent in optical characteristics such as light-resistant coloring and mechanical characteristics.
  • a urethane resin composition comprising a liquid A containing a polyol component and a liquid B containing a polyisocyanate component, the liquid A having a hydroxyl value of 600 mgKOH / g to 1300 mgKOH / g and a molecular weight of 400 or less.
  • a urethane resin composition comprising a trifunctional or higher functional polyol compound.
  • a cured product obtained from such a urethane resin composition is hard, has a high glass transition temperature, and is excellent in uniformity.
  • the urethane resin composition of the present invention is hard and can achieve both high glass transition temperature and uniformity. That is, when the polyol component preferably constitutes 80% by mass or more by a polyol compound having a hydroxyl value of 600 mgKOH / g or more and 1300 mgKOH / g or less and a molecular weight of 400 or less, a plurality of polyol components having different reactivity It is considered that a more uniform cured body can be obtained while maintaining the hardness and the glass transition temperature because the difference in reactivity between the polyol species is smaller than the case where the polyol is composed of the polyols.
  • the polyisocyanate component has an alicyclic group and two or three isocyanate groups, and at least one isocyanate group is bonded to a secondary carbon constituting the alicyclic group. It is preferable to contain 30% by mass or more of the compound.
  • the polyisocyanate component contains a polyisocyanate having such a structure, the glass transition temperature of the obtained cured product can be further improved.
  • the polyol compound is preferably a compound obtained by adding propylene oxide, ethylene oxide or caprolactone to trimethylolpropane or propane-1,2,3-triol.
  • the polyol compound is preferably a compound obtained by adding 1 to 2 moles of propylene oxide to 1 mole of trimethylolpropane.
  • the content of the polyol compound is preferably 80% by mass or more based on the total amount of the polyol component.
  • the said A liquid or B liquid contains the saturated fatty acid represented by following General formula (1), or the weight average molecular weight represented by the said saturated fatty acid and following General formula (3) is 16000 or less. It is preferable to further include a silicone-caprolactone block copolymer.
  • m and n are positive integers satisfying m / n of 0.5 to 1.0.
  • R 2 and R 3 each independently represent a divalent hydrocarbon group or a polyether chain.
  • Both the saturated fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer function as a dispersant and a release agent.
  • the liquid A or liquid B further contains these compounds, so that when the urethane resin composition is molded to obtain a cured product, the adhesive with the silver plating is not impaired and the mold is separated from the mold for molding. The moldability can be improved.
  • the liquid A or the liquid B further contains an inorganic filler.
  • an inorganic filler By further including an inorganic filler, the thermal expansion coefficient of the cured body can be brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame, and separation from the lead frame can be made difficult to occur in a heat resistance test and a temperature cycle test.
  • the liquid A or the liquid B further contains an adhesiveness imparting agent with silver plating or palladium plating.
  • an adhesiveness imparting agent with silver plating or palladium plating By improving the adhesiveness with silver plating or palladium plating, it is possible to make it difficult to peel off from the lead frame in a heat resistance test or a temperature cycle test.
  • the present invention further provides an optical semiconductor device comprising a sealing member made of a cured product of the urethane resin composition.
  • an optical semiconductor device comprising a sealing member made of a cured product of the urethane resin composition.
  • Such an optical semiconductor device has high optical transparency and uniformity of the cured body, and is excellent in optical characteristics such as light-resistant coloring and mechanical characteristics.
  • a urethane resin composition containing (A) a polyol component and (B) a polyisocyanate component, wherein the polyisocyanate component has an alicyclic group and two or three isocyanate groups.
  • the urethane resin is an isocyanate component containing 30% by mass or more of an alicyclic polyisocyanate compound in which at least one isocyanate group is bonded to the secondary carbon constituting the alicyclic group.
  • a urethane resin composition, wherein the composition further comprises a polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (4) and (C) a saturated fatty acid represented by the following general formula (1): I will provide a.
  • m and n are positive integers satisfying m / n of 0.5 to 1.0.
  • P and q are positive integers satisfying p and q ⁇ 1 and p or q ⁇ 2.
  • R 1 in the formula (1) represents a linear or branched hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.
  • the urethane resin composition preferably further comprises (D) a compound having a thiol group.
  • the compound having a thiol group is preferably a compound having two or more thiol groups or a silane coupling agent having a thiol group.
  • the present invention further provides an optical semiconductor device comprising a sealing member made of a cured product obtained by curing the urethane resin composition.
  • cured material can provide a urethane resin composition and its resin hardened
  • the urethane resin composition of the present invention is suitable as a raw material for moldings for optical applications because of its high transparency of the cured product, and because the pot life is sufficiently long, the casting method, reaction injection -It can be suitably molded by a molding method such as a molding method.
  • a urethane resin composition excellent in transparency and releasability and an optical semiconductor device using the cured product thereof can be provided.
  • the urethane resin composition of the present invention comprises a liquid A containing a polyol component and a liquid B containing a polyisocyanate component, and the liquid A or liquid B contains a compound having two or more thiol groups. It is a thing.
  • the urethane resin composition of the present embodiment is a urethane resin composition containing (A) a polyol component and (B) a polyisocyanate component, wherein the polyisocyanate component is an alicyclic group and two or three. Is an isocyanate component containing at least 30% by mass of the total isocyanate component of an alicyclic polyisocyanate compound having at least one isocyanate group bonded to the secondary carbon constituting the alicyclic group.
  • the urethane resin composition further contains a polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (4). In formula (4), m, n, p, and q represent a positive integer.
  • the (A) polyol component which concerns on this embodiment is a component which consists of a compound (polyol) which has two or more alcoholic hydroxyl groups.
  • a saturated polyol is preferable. Specific examples thereof include aliphatic polyols, alicyclic polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polyester polyols, polycaprolactone polyols, acrylic resin polyols, and polyols containing a plurality of oxygen atoms.
  • Examples of the aliphatic polyol include trimethylolpropane, propane-1,2,3-triol, 1,4-butanediol, 1,3-propanediol, glycerin, and pentaerythritol. Trimethylolpropane and propane-1,2,3-triol which are aliphatic polyols are preferred.
  • Examples of the polyol containing a plurality of oxygen atoms include polycaprolactone diol, polycaprolactone triol, polycarbonate diol, polycarbonate triol, polyester diol, and polyether diol. In particular, a polyol having a large number of functional groups is preferable because the crosslinking density is improved. These polyols can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the hydroxyl group equivalent and molecular weight of the polyol are preferably designed as follows in order to obtain a desired cured product. That is, when it is desired to obtain a soft cured product, it is preferable to use a polyol having a small hydroxyl equivalent and a large molecular weight. Examples of such a polyol include polyether diol, polycarbonate diol, or polyester diol having a high molecular weight and two hydroxyl groups. Moreover, when it is desired to obtain a hard cured product, it is preferable to use a polyol having a large hydroxyl equivalent and a small molecular weight.
  • polyols examples include polyols having a low molecular weight and two hydroxyl groups such as polycarbonate diol and polycaprolactone diol, polycaprolactone triol, trimethylolpropane, propane-1,2,3-triol, ethylene oxide or propylene oxide.
  • a polyol having three hydroxyl groups with a low molecular weight such as a derivative added with a low molecular weight
  • a polyol having a low molecular weight and four hydroxyl groups such as a derivative obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to diglycerin, and the like.
  • These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the polyol component may contain a hydroxyl group residual prepolymer.
  • the hydroxyl group-remaining prepolymer includes the polyol and a polyisocyanate described later (preferably a polyisocyanate having an alicyclic group described later) such that the hydroxyl group in the polyol is excessive with respect to the isocyanate group in the polyisocyanate. It is obtained by reacting.
  • the polyol component in the present embodiment includes a polyol compound having a hydroxyl value of 600 mgKOH / g to 1300 mgKOH / g and a molecular weight of 400 or less.
  • the polyol compound is preferably a compound obtained by adding propylene oxide, ethylene oxide or caprolactone to trimethylolpropane or propane-1,2,3-triol, and 1 to 2 mol of propylene oxide is added to 1 mol of trimethylolpropane. More preferably, it is a compound.
  • a derivative obtained by adding 1 to 2 moles of propylene or ethylene oxide to 1 mole of trimethylolpropane which is a solid property is in a liquid state.
  • ethylene oxide is caused by steric hindrance of the methyl group. It is possible and preferable because the glass transition temperature of the cured product can be increased.
  • the (B) polyisocyanate component which concerns on this embodiment is a component which consists of a compound (polyisocyanate) which has two or more isocyanate groups.
  • the polyisocyanate is preferably an aliphatic or alicyclic polyisocyanate, has an alicyclic group and two or three isocyanate groups, and at least one isocyanate group is a secondary carbon constituting the alicyclic group.
  • a bonded alicyclic polyisocyanate compound is more preferred.
  • isophorone diisocyanate 4,4′-methylenebis- (cyclohexyl isocyanate), 1,3-bis- (isocyanatomethyl) cyclohexane, or norbornene diisocyanate (2,5- (2,6) -bis- Isocyanatomethyl [2,2,1] heptane), isopropylidenebis (4-cyclohexyl isocyanate), cyclohexyl diisocyanate and the like.
  • the isocyanate group-remaining prepolymer is preferably obtained by mixing and reacting a polyol and a polyisocyanate so that the above-mentioned X / Y is 0.05 to 0.3.
  • X / Y takes a value of 0.05 or more, the effect of the prepolymer tends to be obtained effectively.
  • X / Y takes a value of 0.3 or less, it is possible to suppress an increase in the molecular weight of the isocyanate group-remaining prepolymer and maintain a viscosity that is easy to handle.
  • the synthesis of the isocyanate group-remaining prepolymer can be shortened by adding a catalyst. However, in order to avoid coloration of the polymer, it is preferable to carry out the reaction at room temperature (25 ° C.) or without heating.
  • antioxidant As the antioxidant (C), phosphorus-based, sulfur-based or hindered phenol-based antioxidants are preferable, and among these, hindered-type phenol-based and sulfur-based antioxidants are used singly or in combination. It is preferable.
  • examples of the hindered phenolic antioxidant include 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl].
  • the content of the antioxidant (C) in the urethane resin composition is preferably 0.05 to 5% by mass, and particularly preferably 0.05 to 0.3% by mass.
  • the content of the antioxidant is less than 0.05% by mass, the effect as an antioxidant tends to be small.
  • the content is more than 5% by mass, the solubility decreases and precipitation occurs during curing. Tend to occur.
  • the liquid A and / or liquid B in the present embodiment is (D) a saturated fatty acid represented by the following general formula (1) as a release agent, or the above saturated fatty acid, and a silicone represented by the following general formula (3) It is preferable to further contain a caprolactone block copolymer or a polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (4).
  • R 2 and R 3 each independently represent a divalent hydrocarbon group or a polyether chain.
  • the following general formulas (3) and (4) also function as a dispersant.
  • m / n in the formula is 0.5. To 1.0 is preferable, and 0.6 to 0.9 is more preferable. When the ratio of m / n is 0.5 or more, compatibility with other materials is high, and problems such as white turbidity in the cured product can be suppressed. Moreover, when the ratio of m / n is 1.0 or less, excellent releasability from the molding die can be obtained.
  • the silicone-caprolactone block copolymer preferably has a weight average molecular weight of 16000 or less from the viewpoint of excellent solubility.
  • the connecting portion has propylene oxide and / or ethylene oxide at the terminal of the silicone main chain. It is preferable that the structure be added.
  • p and q are preferably 1 or more, and p or q is preferably 2 or more.
  • the polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer in the liquid B does not precipitate and can exist stably.
  • the polyether-modified urethane resin composition comprising the polyol component and the polyisocyanate component is used. There is a tendency that the silicone-caprolactone block copolymer becomes incompatible and the transparency of the cured product becomes insufficient.
  • the urethane resin composition By including the saturated fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer in the urethane resin composition, when the urethane resin composition is molded to obtain a cured product, the releasability from the molding die is improved. Can do.
  • the saturated fatty acid or the polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer may be simply blended in the same manner as the other components, but when heated until it becomes transparent and uniform with the liquid B as the isocyanate component, Better results are obtained with regard to transparency.
  • the content of the release agent is preferably 0.01 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component.
  • the content of the release agent is 0.01% by mass or more, there is a tendency to be excellent in releasability from the molding die, and when it is 5.0% by mass or less, heat resistance such as glass transition temperature of the cured product It tends to suppress the decrease.
  • the saturated fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer are preferably used in combination. From the viewpoint of solubility, the saturated fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer are preferably added to the B liquid side of the isocyanate component.
  • the dispersant (E) is a compound represented by the following general formula (2) having a weight average molecular weight Mw of 16000 or less.
  • R is a divalent hydrocarbon group
  • m and n are positive integers.
  • the ratio of m / n is 0.6 to 0.8.
  • the ratio of m / n is less than 0.6, the compatibility is poor and the transparency tends to decrease, and when it exceeds 0.8, the releasability tends to decrease.
  • the weight average molecular weight Mw is larger than 16000, the solubility tends to be lowered.
  • the amount of the dispersant (E) added is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 1.0 to 4.0% by mass, and more preferably 2.0 to 3.0% by mass. .
  • the added amount of the dispersant is less than 0.1% by mass, the effect of improving the releasability and transparency is small as compared with the case where the release agent (D) is used alone, and exceeds 5.0% by mass. And transparency tends to decrease.
  • Adhesive agent compound having thiol group
  • a compound having a thiol group as an adhesion promoter.
  • the compound having a thiol group include thiol group-containing silane coupling agents such as ⁇ -mercaptopropylmethyldimethoxysilane and ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, and compounds having two or more thiol groups (hereinafter referred to as polythiol).
  • a compound in which a thiol group is bonded to a primary carbon a compound in which a thiol group is bonded to a secondary carbon, one or more thiol groups are bonded to a primary carbon, and one or more The compound etc. which the thiol group of this couple
  • bonded with secondary carbon are mentioned.
  • Examples of the compound in which the thiol group is bonded to the primary carbon include thiol groups such as tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate, trimethylolpropane tris- (3-mercaptopropionate), etc.
  • a compound having four thiol groups such as pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate; a compound having six thiol groups such as dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate, etc. .
  • Examples of the compound in which the thiol group is bonded to the secondary carbon include compounds having two thiol groups such as 1,4-bis- (3-mercaptobutyloxy) butane; 1,3,5-tris- Compounds having three thiol groups such as (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione; pentaerythritol tetrakis-3-mercaptobutyrate And compounds having four thiol groups such as
  • the content of the thiol compound is preferably 0.01 to 2.0% by weight, more preferably 0.1 to 2.0% by weight, based on the total amount of the polyol component and the isocyanate component. It is preferably 0.1 to 1.0% by weight, more preferably 0.1 to 0.5% by weight.
  • the content of the thiol compound is 0.01% by mass or more, there is a tendency to improve the adhesion with the silver plating, and when it is 2.0% by mass or less, the heat resistance such as the glass transition temperature of the cured product. Tend to be able to hold.
  • the above-mentioned mold release agent is included in the urethane resin composition, the adhesion between the cured product and the silver plating can be improved without impairing the mold release property with the molding die.
  • the polythiol preferably further has a sulfide group.
  • the adhesion between the obtained cured product and the silver plating can be further improved.
  • the polythiol having a sulfide group include 2,2'-dimercaptodiethyl sulfide.
  • the thiol compound reacts with the isocyanate component, it is preferably added to the liquid A side of the polyol component.
  • the liquid A or the liquid B or the urethane resin composition according to this embodiment may further include an inorganic filler.
  • the inorganic filler is preferably silica in order to maintain the light transmittance of the cured product, and is used by mixing silica powders (silica fillers) having different particle diameters in order to densely fill the urethane resin composition. It is preferable.
  • silica powders silica fillers
  • the thermal expansion coefficient of the cured product can be brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame of the optical semiconductor device. It becomes difficult to occur.
  • a urethane resin composition contains a fluorescent substance as an inorganic filler, white can be obtained in combination with a blue light emitting diode (LED).
  • LED blue light emitting diode
  • a light stabilizer such as a hindered amine, an ultraviolet absorber, an organic filler, a coupling agent, a polymerization inhibitor, a curing catalyst, a curing accelerator, etc. may be added to the urethane resin composition. It can. Further, from the viewpoint of moldability, a plasticizer, an antistatic agent, a flame retardant, and the like may be added. These are preferably liquid from the viewpoint of ensuring the light transmittance of the urethane resin cured product. However, when a solid material is used, it may have a particle size equal to or smaller than the wavelength used for the optical semiconductor device. desirable.
  • the curing accelerator examples include zirconium and aluminum organometallic catalysts, dibutyltin laurate, DBU phenol salts, octylates, amines, imidazoles, and the like.
  • zirconium and aluminum organometallic catalysts dibutyltin laurate, DBU phenol salts, octylates, amines, imidazoles, and the like.
  • aluminum sec-butyrate, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, zirconium tributoxyacetylacetonate, zirconium tetraacetylacetonate and the like are particularly preferable.
  • the content of the curing accelerator in the urethane resin composition is preferably 0 to 1.0% by mass, and particularly preferably 0 to 0.1% by mass.
  • the addition amount of the catalyst is more than 1% by mass, the curing rate becomes too fast and the handling of the resin becomes difficult. Moreover, it becomes easy to color, so that there is much addition amount.
  • a curing catalyst can be added to the urethane resin composition according to the present embodiment in order to enhance curability.
  • Curing catalysts include organometallics such as zinc, zirconium or aluminum, tins such as dibutyltin laurate, DBU (1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecan-7-ene) phenol salt, octyl Catalysts such as acid salts, amines, and imidazoles can be used.
  • organometallics such as zinc, zirconium or aluminum
  • tins such as dibutyltin laurate, DBU (1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecan-7-ene) phenol salt
  • octyl Catalysts such as acid salts, amines, and imidazoles can be used.
  • zinc stearate is preferable because it is excellent in heat resistant colorability and viscosity stability at room temperature of the urethane
  • the content of the curing catalyst is preferably 0.001 to 1% by mass, more preferably 0.001 to 0.5% by mass, and more preferably 0.002 to 0% with respect to the total amount of the urethane resin composition. More preferably, it is 1% by mass.
  • the content of the curing catalyst is 0.001% by mass or more, an effect of promoting the curing tends to appear, and when it is 1% by mass or less, the cloudiness of the cured product tends to be suppressed.
  • the curability of the urethane resin composition can be increased.
  • the maximum primary particle diameter is 2 ⁇ m or less and the average primary particle diameter is 1 ⁇ m or less.
  • zinc stearate having a bulk density of 0.12 g / ml or less generally has a tendency to dissolve in polyisocyanate rather than polyol, so it should be included in the isocyanate component B solution. Is desirable.
  • the blending amount of zinc stearate having a bulk density of 0.12 g / ml or less is preferably 0.001 to 1% by mass, preferably 0.002 to 0.1% by mass with respect to the total mass of the resin composition. More preferably.
  • the blending amount is less than 0.001% by mass, the curing accelerating effect is small, while when it exceeds 1% by mass, the cured product tends to become slightly cloudy.
  • Examples of coupling agents include silane coupling agents having epoxy groups, ureido groups, and the like.
  • the content of the coupling agent in the urethane resin composition is preferably 0.1 to 2% by mass with respect to the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component.
  • the resin composition of the present embodiment preferably has a gelation time at 165 ° C. of 120 seconds or less, and if it is 40 seconds or less, the reaction injection molding method or the compression molding method is excellent in mass productivity. This is particularly preferable because it can be applied.
  • the urethane resin composition of the present embodiment preferably has a gelation time at 165 ° C. of 25 to 200 seconds.
  • a gelation time at 165 ° C. of 25 to 200 seconds.
  • the urethane resin composition of the present embodiment described above has high optical transparency of the cured product, excellent optical characteristics such as heat resistance and light resistance coloring, and mechanical characteristics, and a light emitting diode (LED), a phototransistor, and a photodiode. It is suitable as a sealing resin for use in an optical semiconductor element such as a solid-state imaging element.
  • the optical semiconductor element can be efficiently sealed by liquid transfer molding, and an optical semiconductor such as an LED can be manufactured with high productivity.
  • the cured body according to the present embodiment can be produced by mixing A liquid containing a polyol component and B liquid containing a polyisocyanate component, and heating and reacting them.
  • Each component other than the above-described polyol component and polyisocyanate component constituting the urethane resin composition may be included in either the liquid A or the liquid B, but an adhesiveness imparting agent (a silane coupling agent having a thiol group or The compound having a thiol group is preferably contained in the A liquid before mixing the A liquid and the B liquid.
  • an inorganic filler may be added to a urethane resin composition, after mixing A liquid and B liquid.
  • the mixing ratio of the polyol component and the polyisocyanate component, and the mixing ratio of the hydroxyl group-remaining prepolymer and the isocyanate group-remaining prepolymer are (the total hydroxyl group equivalent of the polyol and the hydroxyl group remaining prepolymer) / (poly The total isocyanate group equivalent amount of isocyanate and isocyanate group remaining prepolymer) is preferably 0.7 to 1.3, and more preferably 0.8 to 1.1.
  • the mixing ratio is in the range of 0.7 to 1.3, the cured product tends to improve heat resistance, optical properties, and mechanical properties.
  • An optical semiconductor device can be manufactured by sealing an optical semiconductor element by liquid transfer molding or compression molding the urethane resin composition obtained as described above.
  • the urethane resin composition preferably has a gelation time at 165 ° C. of 25 to 200 seconds.
  • the gelation time is shorter than 25 seconds, the molten urethane resin composition is cured before sufficiently filling the flow path in the molding die (hereinafter simply referred to as “mold”), and becomes a molded product of the cured body. Unfilled sites and voids tend to occur.
  • the gelation time is longer than 200 seconds, the molded product tends to be insufficiently cured.
  • the resin cured product by the resin composition of the present embodiment is excellent in transparency, and the transmittance at 589 nm of the 1 mm-thick cured product is preferably 90% or more.
  • the resin composition of the present invention described above is excellent in reactivity between isocyanate groups and hydroxyl groups, is less colored in the cured product, and is excellent in pot life as compared with other organic tin and carboxylic acid metal catalysts.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a surface mount LED package which is a preferred example of an optical semiconductor device manufactured using the urethane resin composition of the present invention.
  • a surface mount LED package 200 shown in FIG. 1 includes a semiconductor light emitting element 102, a sealing body (transparent sealing resin) 104 made of a cured product obtained by curing the urethane resin composition of the present invention, and a resin molded body 100.
  • the resin molded body 100 has a structure in which a pair of leads 105 and 106 molded from a lead frame are molded with a resin portion 103 made of a thermosetting resin. An opening 101 is formed in the resin portion 103, and the semiconductor light emitting element 102 is placed therein.
  • the semiconductor light emitting element 102 is mounted on the lead 106.
  • the electrode 102 a on the semiconductor light emitting element 102 and the lead 105 are connected by a wire 107.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of an optical semiconductor device.
  • An optical semiconductor device 400 illustrated in FIG. 2 includes a pair of lead frames 302 (302a and 302b), an adhesive member 303 provided on one lead frame 302a, and an optical semiconductor element 304 provided on the adhesive member 303.
  • a wire 305 that electrically connects the optical semiconductor element 304 and the other lead frame 302b, and a part of the pair of lead frames 302, an adhesive member 303, a sealing member 306 that seals the optical semiconductor element 304 and the wire 305.
  • the optical semiconductor device 400 is called a surface mount type.
  • the lead frame 302 includes one lead frame 302a and the other lead frame 302b.
  • the lead frame 302 is a member made of a conductive material such as metal, and the surface thereof is usually covered with silver plating. Also, one lead frame 302a and the other lead frame 302b are separated from each other.
  • the adhesive member 303 is a member for bonding and fixing one lead frame 302a and the optical semiconductor element 304 to each other and electrically connecting them.
  • the adhesive member 303 is formed from, for example, a silver paste.
  • Examples of the optical semiconductor element 304 include a light emitting diode element that emits light when a voltage is applied in the forward direction.
  • the wire 305 is a conductive wire such as a thin metal wire that can electrically connect the optical semiconductor element 304 and the other lead frame 302b.
  • the sealing member 306 is formed of a cured body of the urethane resin composition. Since the sealing member 306 protects the optical semiconductor element 304 from the outside air and plays a role of taking out light emitted from the optical semiconductor element 304 to the outside, the sealing member 306 has high light transmittance. In the present embodiment, the sealing member 306 collects light emitted from the optical semiconductor element 304 by the lens portion 306b having a convex lens shape.
  • the optical semiconductor device 400 of the present embodiment described above can employ liquid transfer molding or compression molding as part of its manufacturing process, thereby shortening the molding time and improving productivity. . Further, by adopting liquid transfer molding or compression molding, an effect of providing a lens shape that improves the light extraction efficiency as shown in FIG. 2 can be obtained.
  • the optical semiconductor device 400 only needs to include an optical semiconductor element and a sealing member that seals the optical semiconductor element, and may be a shell type instead of the surface mount type as described above.
  • the manufacturing method of the optical semiconductor device 400 according to the present embodiment includes a step of forming the sealing member 306 of the optical semiconductor device 400 by curing and molding the urethane resin composition by liquid transfer molding or compression molding.
  • the assembly component includes a pair of lead frames 302 (302a and 302b), an adhesive member 303 provided on one of the lead frames 302a, an optical semiconductor element 304 formed on the adhesive member 303, and an optical semiconductor element 304. And a wire 305 that electrically connects the other lead frame 302b.
  • this structure is installed at a predetermined position in a cavity formed by a mold provided in the molding apparatus.
  • the molding apparatus is not particularly limited as long as it is used for liquid transfer molding or compression molding, and the cavity formed by the mold has the shape of the target cured body.
  • the urethane resin composition is prepared, filled in a pot of a molding apparatus, a plunger is started, and the urethane resin composition is passed from the pot through a flow path such as a runner or a gate. And press-fitted into the cavity of the mold heated to a predetermined temperature.
  • the mold is usually composed of a separable upper mold and a lower mold, and a cavity is formed by connecting them.
  • the urethane resin composition filled in the cavity is cured on the structure by holding the urethane resin composition in the cavity for a certain period of time.
  • the cured body of the urethane resin composition is molded into a target shape, and seals a plurality of assembly parts and adheres closely to the structure.
  • the mold temperature is preferably set to a temperature at which the urethane resin composition has high fluidity in the flow path and the urethane resin composition can be cured in a short time in the cavity.
  • This temperature depends on the composition of the urethane resin composition, but is preferably 120 to 200 ° C., for example.
  • the lead frame is cut so as to separate a plurality of assembly parts individually.
  • an optical semiconductor device provided with the cured body of the urethane resin composition as a sealing member for sealing the assembly component is obtained.
  • the liquid transfer molding method or the compression molding method is adopted, the curing time can be set short, and the productivity of the optical semiconductor device is improved. Moreover, it becomes possible to give arbitrary shapes to a hardening body by using the said shaping
  • an optical semiconductor device When an optical semiconductor device is produced by the casting method or potting method using the urethane resin composition of the present embodiment, it varies depending on the type, combination, and amount of each component, but it is 1 to 10 at 60 to 150 ° C. Heat curing is preferably performed for about an hour, and in particular, it is preferably about 1 to 10 hours at 80 to 150 ° C. Moreover, in order to reduce the internal stress generated by the rapid curing reaction, it is preferable to raise the curing temperature stepwise.
  • the cured product of the urethane resin composition according to the present embodiment described above has high light transmittance, excellent optical characteristics such as heat resistance and light-resistant coloring, and mechanical characteristics.
  • Light emitting diode (LED), phototransistor, photodiode, solid It is suitable as a sealing member for use in an optical semiconductor element such as an imaging element.
  • LED Light emitting diode
  • phototransistor phototransistor
  • photodiode solid It is suitable as a sealing member for use in an optical semiconductor element such as an imaging element.
  • an optical semiconductor element such as an imaging element.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
  • the blending ratio is expressed in parts by weight.
  • Polyol (A1) Polycaprolactone triol polyol (A2) having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (KOH ⁇ mg / g): Trimethylolpropane (manufactured by Perstorp)
  • Isocyanate (B1) 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (trade name Takenate 600, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.)
  • Example 1 9.7 parts by mass of polyol (A1) is added to 27.1 parts by mass of isocyanate (B1) and 24.4 parts by mass of isocyanate (B2), and the mixture is allowed to react at 80 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere.
  • a polymer was prepared.
  • 0.05 parts by mass of zinc stearate (C1) as a curing catalyst was added to this isocyanate group residual prepolymer to prepare an isocyanate component B liquid.
  • 0.1 part by mass of the antioxidant (D1) is added to 38.7 parts by mass of the polyol (A1), and heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain a transparent and uniform polyol component A liquid.
  • the resin composition was prepared by mixing and stirring 61.25 parts by mass of the above-mentioned A liquid and 38.8 parts by mass of the above-mentioned B liquid until it became transparent and uniform at room temperature.
  • Example 2 To 54.6 parts by mass of isocyanate (B3), 4.5 parts by mass of polyol (A2) was added and reacted at 80 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer. 0.05 parts by mass of zinc stearate (C1) was added to this isocyanate group-remaining prepolymer to obtain an isocyanate component B liquid. Further, 0.1 part by mass of antioxidant (D1) is added to 40.9 parts by mass of polyol (A1), and heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere to prepare a transparent and uniform polyol component A liquid. did. 41 parts by mass of the A liquid and 59.2 parts by mass of the B liquid were mixed and stirred at room temperature until it became transparent and uniform to prepare a resin composition.
  • Example 3 8.1 parts by weight of polyol (A2) was added to 18.1 parts by weight of polyol (A1), and the mixture was heated and stirred to prepare a polyol component A solution. 1.5 parts by mass of polyol (A2) and 15.2 parts by mass of isocyanate (B1) were mixed and heated and stirred at 100 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer. After mixing 16.7 parts by weight of this isocyanate group residual prepolymer, 15.9 parts by weight of isocyanate (B4), 41.2 parts by weight of isocyanate (B5), and 0.1 part by weight of antioxidant (D1), acetic acid was mixed.
  • 0.05 part by mass of zinc stearate (C1) as a catalyst was added, and heated and stirred to prepare a polyisocyanate component B liquid.
  • Example 1 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that zinc stearate (C1) was not used.
  • Comparative Example 2 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.05 parts by mass of dibutyltin dilaurate (manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.) was used instead of zinc stearate (C1).
  • Example 3 A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.05 parts by mass of a bismuth catalyst (C3: trade name K-KAT348, manufactured by Enomoto Kasei) was used in place of zinc stearate (C1). .
  • C3 trade name K-KAT348, manufactured by Enomoto Kasei
  • Example 4 Example 1 was used except that 0.05 parts by mass of zinc stearate (trade name SZ-2000, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) having a bulk density of 0.15 g / ml was used instead of zinc stearate (C1). Similarly, a resin composition was prepared.
  • zinc stearate trade name SZ-2000, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 1 Example 1 was used except that 0.05 part by mass of zinc stearate (trade name SZ-P, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) having a bulk density of 0.25 g / ml was used instead of zinc stearate (C1). A resin composition was prepared in the same manner.
  • zinc stearate trade name SZ-P, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
  • the gelation time was determined by measuring the time until the urethane resin composition gelled by setting the temperature of the hot plate at 165 ° C. using a gelation tester manufactured by SYSTEM SEIKO.
  • the pot life was determined by measuring the time until the viscosity became twice the initial viscosity when the liquid A and liquid B were left at room temperature after mixing.
  • Light transmittance (transmittance)
  • a 40 ⁇ 40 ⁇ 1 mm plate-shaped cured product is molded using the liquid transfer molding apparatus under the conditions that the mold temperature is 165 ° C., the injection pressure is 10 MPa, and the molding time is 90 seconds. Got the body. About this molded object, after-curing was performed at 150 degreeC for 3 hours using oven, the test piece was obtained. About the obtained test piece, the light transmittance was calculated
  • Example 1 when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, by using zinc stearate having a bulk density of 0.12 g / ml or less, the gelation time can be shortened while the pot life is equal, It is clear that the same transmittance can be obtained.
  • Example 2 and 3 the gelation time, pot life, and transmittance were similar to those in the example.
  • Comparative Examples 2 and 3 the gelation time was short, but the pot life was short and the workability was poor.
  • Comparative Examples 4 and 5 the same gelling time and pot life as in Example 1 were obtained, but the transmittance was lowered. Furthermore, in Comparative Examples 2 and 3, the gelation time was too fast, and a sample for measuring transmittance could not be produced.
  • Polyol (A1) Polycaprolactone triol having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (KOH ⁇ mg / g) (Placcel 303 manufactured by Daicel Chemical Industries)
  • Isocyanate (B1) 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (Desmodule W manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.)
  • Example 4 To 19.7 parts by mass of the polyol (A1), 10.6 parts by mass of the polyol (A2) was added and stirred under heating to obtain a uniform polyol component A liquid. On the other hand, 1.0 part by mass of polyol (A2) was added to 14.4 parts by mass of isocyanate (B1), and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer.
  • Example 5 10.6 parts by mass of polyol (A2) was added to 19.7 parts by mass of polyol (A1), and the mixture was heated and stirred to obtain a uniform polyol component A liquid.
  • 1.0 part by mass of polyol (A2) was added to 14.4 parts by mass of isocyanate (B1), and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer.
  • 15.1 parts by weight of isocyanate (B2), 39.2 parts by weight of isocyanate (B3), and 0.1 part by weight of antioxidant (C1) were added to 15.4 parts by weight of the remaining isocyanate group prepolymer and mixed.
  • Example 6 10.6 parts by mass of polyol (A2) was added to 19.7 parts by mass of polyol (A1), and the mixture was heated and stirred to obtain a uniform polyol component A liquid. On the other hand, 1.0 part by mass of polyol (A2) was added to 14.4 parts by mass of isocyanate (B1), and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer.
  • Example 7 49.8 parts by mass of isocyanate (B2) was used as the isocyanate component B liquid, while 50.2 parts by mass of polyol (A1) was used as the polyol component A liquid.
  • the isocyanate component B liquid, 2.0 parts by mass of the release agent (D1), and 2.0 parts by mass of the dispersant (E1) were melt-mixed to obtain a C4 liquid.
  • 50.2 parts by mass of the polyol component A liquid and 53.8 parts by mass of the C4 liquid were mixed (hydroxyl equivalent / isocyanate equivalent ratio 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition of Example 7. It was.
  • the isocyanate component B liquid was 48.2 parts by mass of isocyanate (B4).
  • 51.7 parts by mass of the polyol (A1) was used as the polyol component A liquid.
  • the isocyanate component B liquid, 2.0 parts by mass of the release agent (D1), and 2.0 parts by mass of the dispersant (E1) were melt-mixed to obtain a C5 liquid.
  • 51.7 parts by mass of the polyol component A solution and 52.2 parts by mass of the C5 solution were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition of Example 8. It was.
  • Example 9 10.6 parts by mass of polyol (A2) was added to 19.7 parts by mass of polyol (A1), and the mixture was heated and stirred to obtain a uniform polyol component A liquid.
  • 1.0 part by mass of polyol (A2) was added to 14.4 parts by mass of isocyanate (B1) and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer.
  • 15.1 parts by weight of isocyanate (B2), 39.2 parts by weight of isocyanate (B3), and 0.1 part by weight of antioxidant (C1) were added to 15.4 parts by weight of the remaining isocyanate group prepolymer and mixed.
  • Example 10 10.6 parts by mass of polyol (A2) was added to 19.7 parts by mass of polyol (A1), and the mixture was heated and stirred to obtain a uniform polyol component A liquid.
  • 1.0 part by mass of polyol (A2) was added to 14.4 parts by mass of isocyanate (B1) and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer.
  • 15.1 parts by weight of isocyanate (B2), 39.2 parts by weight of isocyanate (B3), and 0.1 part by weight of antioxidant (C1) were added to 15.4 parts by weight of the remaining isocyanate group prepolymer and mixed.
  • the gelation time was determined by measuring the time until the urethane resin composition gelled by setting the temperature of the hot plate at 165 ° C. using a gelation tester manufactured by SYSTEM SEIKO.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a measuring apparatus for shear bond strength.
  • the cured product 1 of the urethane resin composition formed on the silver-plated copper plate 2 (mold piece) is pressed with a rod-shaped member (share tool) 3 and is applied by the share tool 3 when the cured product 1 is peeled off.
  • the obtained force X was defined as shear bond strength (shear release force).
  • the molding conditions of the liquid transfer molding were a mold temperature of 160 to 170 ° C., a spray pressure of 4 MPa to 15 MPa, an injection time of 15 to 60 seconds, and a holding time of 60 to 300 seconds.
  • the urethane resin composition was molded into an LED package having outer dimensions of 5.1 mm ⁇ 3.9 mm ⁇ 4.7 mm, and the releasability at the 10th shot was evaluated.
  • Example 11 As a polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (mg / g KOH) (A1: Placel 303 manufactured by Daicel Chemical Industries) and trimethylolpropane (A2: manufactured by Perstorp) 10.6 parts by weight were mixed and heated and stirred to obtain a uniform polyol component.
  • ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane F1: KBM-803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was used as liquid A.
  • 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) B1: Desmodur W manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.
  • isocyanurate type isocyanate 70 which is a trimer of isophorone diisocyanate 39.2 parts by weight of a butyl acetate solution (B3: VESTATAR® T1890, manufactured by Degussa) as a hindered phenolic antioxidant, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl -4-Hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (C: Sumilizer GA-80 manufactured by Sumitomo Chemical) After mixing 10 parts by
  • Liquid B 0.05 part by weight of zinc stearate (Nissan Electol MZ-2 manufactured by NOF Corporation) was added as a curing accelerator and stirred, and this was designated as Liquid B. 14.3 parts by weight of the liquid A and 37.8 parts by weight of the liquid B were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • Example 12 As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of ⁇ -mercaptopropylmethyldimethoxysilane (F2: KBM-802 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and stirred as a silane coupling agent having a thiol group, and this was used as solution A. .
  • F2 ⁇ -mercaptopropylmethyldimethoxysilane
  • polyisocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
  • the mixture was melt-mixed, heated and melted at 150 ° C. for 10 minutes, and stirred at room temperature until it became transparent and uniform.
  • B solution 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution.
  • 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • Example 13 As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 parts by weight of ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) was added as a silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was designated as solution A. On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere.
  • A1 polycaprolactone triol
  • A2 trimethylolpropane
  • B1 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate
  • An isocyanate group residual prepolymer was prepared. Further, as the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
  • the P B solution as a curing accelerator, and stirred with 0.05 part by weight of zinc stearate, which was used as B solution.
  • 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • Example 14 As a polyol component, 0.5 parts by weight of ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) as a silane coupling agent having a thiol group was added to 50.2 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and stirred. It was set as A liquid. 49.8 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), 2.0 parts by weight of isostearic acid (D1) and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone (E1) as a release agent are melt-mixed at 150 ° C. for 10 minutes. The mixture was heated and melted and stirred at room temperature until it became transparent and uniform.
  • F1 ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane
  • A1 polycaprolactone triol
  • B2 norbornene diisocyanate
  • D1 isostearic acid
  • E1 polyether-modified silicone
  • solution B 50.2 parts by weight of the above-mentioned A liquid and 53.8 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • Example 15 51.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) was used as the polyol component. Thereafter, 0.5 parts by weight of ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) was added as a silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was designated as solution A. 48.2 parts by weight of aliphatic primary diisocyanate (B4: Takenate 600 manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.), 2.0 parts by weight of isostearic acid (D1) and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone (E1) as a release agent The part was melted and mixed, heated and melted at 150 ° C.
  • B4 Takenate 600 manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.
  • B solution 51.7 parts by weight of the above A liquid and 52.2 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • polyisocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
  • the P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • polyisocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
  • the P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • An isocyanate group residual prepolymer was prepared. Further, as the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
  • the P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
  • the urethane resin composition obtained as described above was evaluated according to the following method. ⁇ Gelification time> The gelation time was measured using a gelation tester (manufactured by SYSTEM SEIKO). The urethane resin composition was placed on a hot plate at 165 ° C., the time (seconds) for the urethane resin composition to gel was measured, and the results are shown in Tables 5 and 6.
  • ⁇ Compatibility> Using a liquid transfer molding machine, a test piece having a mold temperature of 165 ° C., a time of 20 seconds, 40 ⁇ 40 mm and a thickness of 1 mm was molded, and then heated and cured at 150 ° C. for 3 hours. The obtained test piece was measured for light transmittance at a wavelength of 460 nm using a spectrophotometer (U-3310: manufactured by Hitachi, Ltd.). The light transmitted at 70% or more was evaluated as (A), and the light transmitted at less than 70% was evaluated as (B). The results are shown in Tables 5 and 6.
  • ⁇ Adhesive strength> A urethane resin composition droplet was dropped on a silver-plated copper plate and heated at 165 ° C. for 3 hours to form a cylindrical cured body having a radius of 1.5 mm.
  • the shear bond strength (MPa) of the cured product was measured using a bond tester (dage series 4000: manufactured by Arctec Co., Ltd.). The measurement temperature was 165 ° C., the tool moving speed was 100 ⁇ m / s, the shear tool 3 was moved in the X direction shown in FIG. 3, and the results are shown in Tables 5 and 6.
  • Liquid transfer molding machine LED package with a mold temperature of 165 ° C, injection pressure of 9.8MPa, injection time of 30 seconds, curing time of 120 seconds, and outer dimensions of 5.1mm x 3.9mm was made.
  • the manufactured LED package was moisture-absorbed for 9 hours under the conditions of 85 ° C. and 85% RH, and then subjected to a reflow treatment of a profile of 120 seconds at a holding temperature of 150 ° C. and 5 seconds at a maximum temperature of 260 ° C. Separation of the cured body and the lead frame in the LED package after molding and after reflow was observed with a microscope, and the results are shown in Tables 5 and 6.
  • the numerator in the table represents the number of peeled packages, and the denominator represents the total number of packages evaluated under the same conditions.
  • “Examination 4” (Example 16) As a polyol component, 40.9 parts by weight of polycaprolactone triol (A2: Placel 303 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (mg / g KOH), and pentaerythritol tetrakis-3-mercapto as a polythiol Propionate (C1: PEMP manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) 0.5 parts by weight as hindered phenolic antioxidant [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl ) Propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (F1: Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumilizer GA-80) 0.1 part by weight was mixed.
  • A2 Placel 303 manufactured by Daicel
  • Example 17 The urethane resin composition was the same as in Example 16 except that 0.5 part by weight of 2,2′-dimercaptodiethyl sulfide (C2: DMDES manufactured by Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added as a polythiol instead of (C1). I got a thing.
  • C2 2,2′-dimercaptodiethyl sulfide
  • Example 18 As a polyol component, 9.1 parts by weight of trimethylolpropane (A1), 18.1 parts by weight of polycaprolactone triol (A2), and 0.5 parts by weight of pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate (C1) as a polythiol Were mixed and heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere to obtain a liquid A containing a transparent and uniform polyol component.
  • A1 trimethylolpropane
  • A2 polycaprolactone triol
  • C1 pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate
  • polyisocyanate component 8.1 parts by weight of the above-mentioned isocyanate group residual prepolymer, 7.6 parts by weight of 4,4′-methylenebis- (cyclohexyl isocyanate) (B2), norbornene diisocyanate (B3: Cosmonate manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.) (NBDI) 15.9 parts by weight, 70% by weight butyl acetate solution of isocyanurate type polyisocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B4: Desmodur Z4470BA manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) 41.2 parts by weight, and hindered As a type phenolic antioxidant, [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetra Oxaspiro [5,5] undecane (
  • Example 19 As in Example 18, except that 0.5 parts by weight of trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate) (C3: TMMP manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the polythiol instead of (C1). A urethane resin composition was obtained.
  • C3 trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate)
  • Example 20 Example 18 except that 0.5 parts by weight of tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate (C4: TEMPICO manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the polythiol instead of (C1). In the same manner as above, a urethane resin composition was obtained.
  • C4 tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate
  • Example 21 Urethane resin composition as in Example 18 except that 0.5 part by weight of 2,2′-dimercaptodiethyl sulfide (C2: Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd. DMME) was used as the polythiol instead of (C1). Got.
  • C2 2,2′-dimercaptodiethyl sulfide
  • the urethane resin composition obtained as described above was evaluated according to the following method. ⁇ Adhesive strength> Using a urethane resin composition obtained in the examples and comparative examples, a cylindrical hardened body having a radius of 1.5 mm is formed on a silver-plated copper plate by a potting method at 150 ° C. for 3 hours. The sample was prepared by heating to prepare an adhesive test piece sample. The bond strength between the test piece and the silver plating was measured using a bond tester (Agetec Co., Ltd., dage series 4000). The shear temperature was set to room temperature, the tool moving speed in FIG. 3 was set to 100 ⁇ m / s, the shear tool 3 was moved in the X direction, and the shear bond strength was measured. This is shown in Table 8 as adhesive strength.
  • Example 16 a compound having two or more thiol groups (polythiol) in the urethane resin composition, and in Example 17, by including a compound having two or more thiol groups and a sulfide group,
  • the adhesive strength was high, and no peeling was observed between the sealing member after molding and after reflowing and the lead frame.
  • the urethane resin compositions of Examples 18 to 21 contain a release agent, but further contain a compound having two or more thiol groups.
  • the cured product obtained from such a urethane resin composition has high adhesive strength with silver plating, and no peeling was observed between the sealing member after molding and after reflow and the lead frame.
  • Example 23 As a polyol component, 1 mol of propylene oxide was added to 1 mol of trimethylolpropane (A2) to prepare 51.24 parts by weight of a polyol (A4) having a molecular weight of 192 and a hydroxyl value of 880 mgKOH / g, and a polyol component A liquid Got. On the other hand, 8.93 parts by weight of trimethylolpropane (A2) and 111.00 parts by weight of isophorone diisocyanate (C1) were mixed, and heated and stirred at 80 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere to give the residual isocyanate group prepolymer (B1). Obtained.
  • Example 24 As a polyol component, 1 mol of propylene oxide is added to 1 mol of trimethylolpropane (A2) to produce 61.81 parts by weight of a polyol (A4) having a molecular weight of 192 and a hydroxyl value of 880 mgKOH / g, and further imparting adhesiveness. 1.06 parts by weight of ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (D: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBM-803) was added as an agent and stirred until uniform to obtain a polyol component A solution.
  • D Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBM-803
  • polyisocyanate component 24.49 parts by weight of the above-mentioned isocyanate group residual prepolymer (B2), 4,4′-methylenebis- (cyclohexyl isocyanate) (C2) 22.93 parts by weight, norbornene diisocyanate (C3: Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.)
  • Product name: Cosmonate NBDI 41.8 parts by weight, 75 mass% butyl acetate solution of isocyanurate type polyisocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (C4: manufactured by Degussa, product name: Vestanat T1890ME) 00 parts by weight and, as a hindered phenolic antioxidant, [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl] -2,4 , 8,10-Tetraoxa Pyro [5,5] undecan
  • Example 25 As a polyol component, instead of the polyol (A4) in Example 24, 1 mol of ethylene oxide was added to 1 mol of trimethylolpropane (A2), and the polyol (A5) 57. A urethane resin composition was obtained in the same manner as in Example 24 except that 73 parts by weight was prepared and (A5) was used.
  • Example 26 As a polyisocyanate component, a urethane resin composition was obtained in the same manner as in Example 24, except that the release agent of Example 24 was 8.53 parts by weight of isostearic acid (F1) and the silicone-caprolactone block copolymer (F2) was removed. I got a thing.
  • Example 27 As a polyol component, instead of the polyol (A4) of Example 24, 55.40 parts by weight of the polyol (A4), a polycaprolactone triol having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 mgKOH / g (A3: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) , Trade name: Plaxel 303, molecular weight: 313, hydroxyl value: 540 mg KOH / g) 10.43 parts by weight were stirred until used to obtain a urethane resin composition in the same manner as in Example 24. It was.
  • Table 9 below shows the amount of each material used in Examples 22 to 27 and Comparative Examples 17 to 19.
  • the urethane resin composition obtained as described above was evaluated according to the following method.
  • ⁇ Fabrication of optical semiconductor package> The urethane resin compositions obtained in Examples 22 and 23 and Comparative Example 17 were filled into the cavities of a ceramic surface-mounted package having a light-emitting element mounted with an outer shape of 5 mm ⁇ 5 mm ⁇ 1 mm and a cavity diameter of 4 mm by a potting method. Then, heating and curing were performed at 100 ° C. for 1 hour, 125 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 4 hours to produce an optical semiconductor device.
  • the urethane resin compositions obtained in Examples 24 to 27 and Comparative Examples 18 to 19 were subjected to a mold temperature of 165 ° C., a spray pressure of 9.8 MPa, an injection time of 30 seconds, and a curing time of 120 using a liquid transfer molding machine. Then, it was molded as a second and post-cured in an oven at 150 ° C. for 4 hours to produce an optical semiconductor package as shown in FIG. The sealing part of the produced optical semiconductor package was observed with a microscope, and the uniformity of the cured part, that is, the presence or absence of fluctuations or bubbles was examined. The results are shown in Table 10. ⁇ Measurement of hardness and glass transition temperature> The hardness of the cured product of the urethane resin composition was measured by Shore hardness D, and the glass transition temperature was measured by a thermomechanical analyzer. The results are shown in Table 10.
  • Example 22 to 27 a hardened body having a hard glass transition temperature of 120 ° C. or higher was obtained, and the cured body was uniform in transparency and no defects such as bubbles were observed.
  • Comparative Example 17 sufficient compatibility between the liquid A and the liquid B was not obtained, and a uniform cured body could not be obtained.
  • Comparative Examples 18 and 19 a hardened body having a glass transition temperature of 83 to 84 ° C. was obtained, but fluctuations and bubbles were observed in the cured body.
  • Example 28 As a polyol component, a polycaprolactone triol having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (KOH ⁇ mg / g) (polyol A1: manufactured by Daicel Chemical Industries, trade name: Plaxel 303) was added to 19.7 parts by weight of trimethylolpropane (A2). : Perstorp) 10.6 parts by weight, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (D1: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBM-803) 0.5 parts by weight was added, and the mixture was heated and stirred to obtain a uniform polyol. Component A-1 solution was obtained.
  • an isocyanate component 15.4 parts by weight of the above prepolymer P B solution was mixed with 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2: manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd., trade name: Cosmonate NBDI), and a trimer of isophorone diisocyanate.
  • B2 manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd., trade name: Cosmonate NBDI
  • a isocyanurate type isocyanate 70 mass% butyl acetate solution (B3: manufactured by Degussa, trade name: VESTANAT (R) T1890) 39.2 parts by weight, 3,9-bis [2- ⁇ 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl ⁇ -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane 0.10 After mixing the parts by weight, butyl acetate was dissolved by heating under reduced pressure.
  • isostearic acid saturated fatty acid in which R 1 is a branched alkyl group having 18 carbon atoms in the above general formula (1), trade name: isostearic acid EX
  • isostearic acid EX saturated fatty acid in which R 1 is a branched alkyl group having 18 carbon atoms in the above general formula (1)
  • polyether with 2.0 parts by weight and polyether modified silicone oil manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: X-22-4952
  • Example 29 As the polyol component, 19.7 parts by weight of the above (A1), 10.6 parts by weight of the above (A2), pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate (D2: Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: PEMP) 0.5 part by weight was added and heated and stirred to obtain a uniform polyol component A-2 solution. On the other hand, 1.0 part by weight of the above (A2) was added to 14.4 parts by weight of the above (B1) and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer P B liquid.
  • D2 Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: PEMP
  • an isocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer P B solution was mixed with 15.1 parts by weight of (B2), 39.2 parts by weight of (B3), and 0.1 parts by weight of the antioxidant. Butyl acetate was heated and dissolved under reduced pressure.
  • release agent C2 lauric acid (saturated fatty acid in which R 1 in the above general formula (1) is a linear alkyl group having 11 carbon atoms, manufactured by Kao Corporation, trade name: LUNAC L-98)
  • Polyether with 2.0 parts by weight and polyether-modified silicone oil (trade name: X-22-4952 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with polycaprolactone ring-opening added to m / n 0.6 2.0 parts by weight of the modified silicone-caprolactone block copolymer 2 was heated at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a curing accelerator to prepare B-2 solution.
  • Example 30 As the polyol component, 19.7 parts by weight of the above (A1), 10.6 parts by weight of the above (A2), trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate (D3: Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: TMMP) ) 0.5 part by weight was added and heated and stirred to obtain a uniform polyol component A-3 solution. On the other hand, 1.0 part by weight of the above (A2) was added to 14.4 parts by weight of the above (B1) and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to prepare an isocyanate group residual prepolymer P B liquid.
  • D3 Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: TMMP
  • a polyether-modified silicone oil trade name: X-22-4272, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • B-3 solution 30.3 parts by weight of the above A-3 liquid and 74.3 parts by weight of B-3 liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0), degassed under reduced pressure, and a urethane resin composition was prepared and evaluated. did.
  • Example 31 48.2 parts by weight of the above (B2) is used as the isocyanate component B liquid, while 51.7 parts by weight of the above (A1) and 0.5 part by weight of the above (D1) are added and stirred, and the polyol component A-4 liquid and did.
  • Liquid B and release agent C1 were heated with 2.0 parts by weight of isostearic acid and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer 1 at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a curing accelerator to obtain a B-4 solution.
  • a polyether-modified silicone oil trade name: X-22-4952 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • B-5 solution 30.3 parts by weight of the above A-5 liquid and 74.3 parts by weight of B-5 liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0), degassed under reduced pressure, and a urethane resin composition was prepared and evaluated. did.
  • an isocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer P B solution was mixed with 15.1 parts by weight of (B2), 39.2 parts by weight of (B3), and 0.1 parts by weight of the antioxidant. Butyl acetate was heated and dissolved under reduced pressure. Thereafter, the polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer 1 was heated at 2.0 parts by weight at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added to obtain a B-6 solution.
  • an isocyanate component 15.4 parts by weight of the prepolymer P B solution was mixed with 15.1 parts by weight of (B2), 39.2 parts by weight of (B3), and 0.1 parts by weight of the antioxidant. Butyl acetate was heated and dissolved under reduced pressure. Thereafter, 2.0 parts by weight of isostearic acid as a release agent C1 and 2.0 parts by weight of a polyester-modified silicone release agent 5 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: X-22-715) at 80 ° C. Heated for hours. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added to obtain a B-7 solution.
  • Butyl acetate was heated and dissolved under reduced pressure. Thereafter, 2.0 parts by weight of a montanic acid ester (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., trade name: Licowax-E) as a release agent C3 and 2.0 parts by weight of a polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer 1 Were heated at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added to prepare B-8 solution. 30.3 parts by weight of the above A-8 liquid and 74.3 parts by weight of B-8 liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0), degassed under reduced pressure to prepare a urethane resin composition, and evaluation did.
  • a montanic acid ester manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., trade name: Licowax-E
  • a polyether-modified silicone-caprolactone block copolymer 1 Were heated at 80 ° C. for
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a method for measuring the shear bond strength of the cured product of the urethane resin composition. First, a urethane resin composition droplet was dropped on a silver-plated copper plate 2 and heated at 165 ° C. for 3 hours to form a cylindrical cured product 1 having a radius of 1.5 mm.
  • the cured product 1 was measured using a day series 4000 manufactured by Arctec Co., Ltd., the measurement temperature was 165 ° C., the tool moving speed was 100 ⁇ m / s, the shear tool 3 was moved in the X direction, and the shear bond strength was measured. .
  • the unit was MPa, and those with 15 MPa or more were (A) and those with less than 15 MPa were (B). The results are shown in Tables 11 and 12.
  • the molding conditions for the liquid transfer molding were a mold temperature of 160 to 170 ° C., a spray pressure of 4 to 15 MPa, an injection time of 15 to 60 seconds, and a holding time of 60 to 300 seconds.
  • the urethane resin composition was molded into an LED package having an outer dimension of 5.1 mm ⁇ 3.9 mm ⁇ 4.7 mm by the molding method, and the releasability at the 10th shot was evaluated.
  • Examples 28 to 31 a cured product having a light transmittance of 80% or more and sufficiently excellent adhesion and releasability was obtained.
  • the cured product of Comparative Example 20 although there was no problem in adhesiveness and releasability, the light transmittance was not sufficient. Further, the cured products of Comparative Examples 21 to 23 were not sufficiently light transmissive and releasable.
  • the urethane resin composition of the present invention is excellent in transparency and releasability, and can exhibit excellent performance as a urethane resin composition used for sealing an optical semiconductor.
  • the cured body of the present invention is excellent in transparency, releasability from a molding die, and adhesion to a lead frame, and can exhibit excellent performance as a cured body used for sealing an optical semiconductor.
  • the urethane resin composition of the present invention is excellent in transparency, releasability and adhesiveness, and can exhibit excellent performance as a urethane resin composition used for sealing an optical semiconductor.

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Abstract

 イソシアネート(B)、酸化防止剤(C)、離型剤(D)、及び分散剤(E)を溶融混合して溶融混合物を得る工程と、 当該溶融混合物とポリオール(A)とを混合する工程と、を備える方法により得られるウレタン樹脂組成物であって、 上記離型剤(D)は下記一般式(1)で表される化合物であり、 R-COOH ・・・(1) 上記分散剤(E)は、重量平均分子量Mwが16000以下の、下記一般式(2)で表される化合物であり、 上記ウレタン樹脂組成物における上記分散剤(E)の含有量が0.1~5.0質量%であるウレタン樹脂組成物。

Description

ウレタン樹脂組成物、硬化体及び硬化体を用いた光半導体装置
 本発明は、ウレタン樹脂組成物、硬化体及び硬化体を用いた光半導体装置に関する。
 ウレタン樹脂は、靭性、強度等の機械物性に優れることから、産業分野や日常生活分野で広く普及している。中でも、脂肪族イソシアネートや脂環式イソシアネートを用いたウレタン樹脂は近紫外域まで透明性が高く、耐着色性に優れることから、耐候性が要求されるコーティング用途や光学用途等で用いられている。
 ウレタン樹脂の硬化物の成型法としては、イソシアネート含有溶液とポリオール含有溶液とを混合して型に流し込んで熱硬化し、その後、冷却してから型から取り出す注型法、加熱してある金型に混合溶液を加圧しながら流し込み短時間で加圧加熱によって硬化させて金型から取り出すリアクション・インジェクション・モールド法等が知られているが、より短時間での速硬化が求められている。
 しかしながら、ウレタン化反応の触媒としてよく用いられる従来の塩基性触媒や金属塩系触媒は、硬化物の色味に悪影響を及ぼすことが知られており、光学用途では好ましくない。また、上記塩基性触媒、金属塩系触媒を用いた場合は、保管時の安定性、すなわちポットライフに悪影響を与えるという問題がある。
 また、脂肪族イソシアネートや脂環式イソシアネートは芳香族イソシアネートと比較して、電子的要因からも立体構造的要因からもポリオールとの反応性に劣る。このため、イソシアネート基と水酸基とのウレタン化反応の促進剤としてアミン類等の塩基性触媒が用いられている。これは、アミンがイソシアネート基の炭素原子に配位し、その結果、中心の炭素原子は求電子性に富み、水酸基との反応が促進されると考えられている。
 一方、同様に酸もウレタン化反応の促進剤として働く。これは、イソシアネート基の酸素原子にプロトンが付加し、その結果、中心の炭素原子は求電子性に富み、水酸基との反応が促進されると考えられている。反応促進作用があるのはブレンステッド酸に限られず、ルイス酸に分類される金属塩系触媒は一般的にアミン系触媒よりも活性が高いとされている。
 このような状況下、速硬化性が必要となる上記のリアクション・インジェクション・モールド法に対応するために、特許文献1では有機錫触媒が、特許文献2ではカルボン酸や、アミドカルボン酸等の金属塩及び第3級アミン化合物の組合せが、特許文献3ではカルボン酸金属、ハロゲン化金属又はカルボン酸アンモニウム、錫-硫黄触媒、及び第三級アミンの組合せが、特許文献4では有機酸ビスマス及び有機酸カルシウムの組合せが、それぞれ反応促進剤として提案されている。
 ウレタン樹脂に用いる内部離型剤としては、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコールのような合成化合物等がその目的に応じて使われている。
 ここで、離型剤が離型効果を十分に発揮するには、樹脂硬化物の表面に離型剤が析出し、金型との界面において作用することが重要である。硬化時に樹脂との相溶性の低い離型剤を添加すれば、樹脂硬化物と金型との界面に離型剤が析出しやすくなる。しかし、樹脂硬化物の表面に析出しなかった成分は、樹脂硬化物中に粒状で存在し、これにより樹脂硬化物が白濁するため、透明性が低下する。
 このような問題を解決するために、離型剤成分が樹脂中では均一に分散し、かつ硬化物の表面にも析出するような樹脂組成物が求められている。
 例えば特許文献5には、離型性に関与する成分を樹脂組成物に均一に分散するために特定の飽和脂肪酸を離型剤として用いる方法が開示されている。
 また、特許文献6には、透明性と離型性の両立を図るために複数のエーテル結合を有する化合物を離型剤として用いる方法が開示されている。
 光半導体装置では、樹脂組成物を硬化し、光半導体素子を保護する封止部材が使用される。樹脂組成物の硬化は、通常成型装置内の成型金型により形成されるキャビティ内に樹脂組成物を充填し、成型金型を加熱することにより行われる。このとき、樹脂組成物の硬化体と成型金型との過度の密着を抑制するために、樹脂組成物に離型剤を含有することがある。これにより、成型金型との離型性に優れた硬化体を得ることができる。特許文献5では、飽和脂肪酸が、特許文献7では、複数のエーテル結合を有する化合物が、それぞれ離型剤として用いられることが開示されている。
 一方、硬化体は光半導体装置の封止部材として、周辺の部品との密着性が要求される。半導体装置中の部品であるリードフレームは、その表面に銀メッキが施されていることが一般的であり、成型時、リフロー実装時又は温度サイクル試験時では、封止部材と銀メッキ表面の界面においての剥離はしばしば問題となる。
 また、封止部材には、光透過性及び機械強度の点で、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が使用されるが、これらの樹脂は一般的に、材料との密着性に優れていると考えられているものの、銀や金に対しては、他の金属に比べて密着性が劣る傾向がある。
 光半導体装置では、光半導体素子を保護するために樹脂組成物を硬化することによって封止部材を成型する。樹脂組成物の硬化、成型は、通常、ケース内やリードフレームのキャビティ内に注型するポッティング法や、成型装置内の成型金型によって形成されるキャビティ内に樹脂組成物を充填する液状トランスファー成型法や、コンプレッション成型法等で行われる。このとき、透明樹脂とリードフレームのみで光半導体装置の形状を形成する構造や、透明樹脂でレンズ形状を形成する構造においては、硬質な透明樹脂が求められる。
 また、各種の実装信頼性を確保するために硬化体のガラス転移温度は高い方が好ましい。硬質、高ガラス転移温度の硬化体を得るには、架橋密度を高く設定することが一般的である。ウレタン樹脂系においても高架橋密度を得るには、ポリオール成分に短鎖長の多官能ポリオール化合物を含有することが有効であり、非特許文献1では、トリメチロールプロパンやグリセリンをポリオール成分に含有する例が示されている。
 近年、発光素子や受光センサー等の光半導体素子を封止するために用いられる光半導体素子封止用樹脂組成物に、その硬化物の透明性が要求されている。また、トランスファー成型や注型成型において、金型からの脱型を容易にするための離型性が要求されている。
 上記光半導体素子封止用樹脂組成物の透明性、離型性を向上させる手法として、離型性に関与する成分を樹脂組成物に均一に分散するために高級脂肪酸、脂肪酸エステルを添加する方法が提案されている(例えば、特許文献5)。また、シリコーン化合物を添加して離型性を向上する方法も提案されている(例えば、特許文献8)。
特許第3911030号公報 特許第2703180号公報 特許第3605160号公報 特開2007-246829号公報 特開2001-234033号公報 特許第2781279号公報 国際公開第96/15191号パンフレット 国際公開第2006/011385号パンフレット
Journal of Wuhan University of Technology Mater.Sci.Ed Vol.20, No.2. Jun.2005,24-28
 しかしながら特許文献1~4等に記載の樹脂組成物は、硬化促進作用に優れるものの、可使時間が短く、さらに樹脂硬化物の透明性、着色にも悪影響が見られるという問題がある。
 また、特許文献5等に記載の方法では、離型剤を均一に分散し、かつ適切な離型性を維持しようとするために、多量の離型剤を添加する必要があり、そのことによる硬化物性の低下が大きな問題となる。
 さらに、特許文献6等に記載の方法では、離型性に関与する成分と相溶性に関与する成分との比率を調整することが非常に難しく、さらに通常の離型剤に比べてその離型性が低いという問題がある。
 半導体装置の製造において、樹脂組成物中に離型剤を含有させると、成型金型との離型性を向上させることができる反面、リードフレーム等との密着性を低下させることが懸念される。本発明者らの検討によれば、樹脂組成物中に離型剤を含有させて、大量生産された光半導体装置のいくつかは、リードフレームと封止部材との間に剥離が生じていることが分かった。このように、封止部材又は硬化体に関し、成型金型との離型性と、光半導体装置の周辺部材との密着性とは、その両方が必ずしも高い水準で保持されるものではなかった。
 また、トリメチロールプロパンやグリセリン等のポリオールは極性が高いためイソシアネート成分との相溶性に劣る、立体障害が大きいためイソシアネート成分との反応性に劣る等の問題がある。特に上記ポリオールを他のポリオール化合物と併用した場合には、反応性の違いから硬化体にゆらぎが見られる等、均一な硬化体が得られ難い傾向がある。
 ウレタン樹脂においても、高架橋密度を得るために短鎖長の多官能ポリオールを使用することが知られている。しかしながら、その導入量が多くなると他のポリオール化合物との反応性の違いから均一な硬化体が得られ難い、未硬化な成分が起因と推察される気泡の発生等の不具合が見られる。
 このように、短鎖長の多官能ポリオールの導入率を多くすると、硬質で高ガラス転移温度の硬化体が得られるが、硬化体の均一性が劣る傾向があり、その両方が必ずしも高い水準で保持されるものではなかった。
 また、高級脂肪酸、脂肪酸エステルを用いて離型剤を均一に分散し、且つ適切な離型性を維持しようとするには、多量の高級脂肪酸、脂肪酸エステルを添加しなくてならなく、そのことによる硬化物性の低下が大きな問題になっている。このような問題に対する解決策として、離型剤の添加量を減らした樹脂組成物が提案されているが、このような方法では離型性が不足するために連続成型性に劣るという問題が新たに生ずる。
 さらに、シリコーン化合物を添加して離型性を向上する方法では、透明性が著しく低下するといった問題がある。
 そこで本発明は、硬化促進作用に優れるとともに、可使時間(ポットライフ)が十分に長く、さらにはその硬化物の透明性が高いウレタン樹脂組成物及びその樹脂硬化物を提供することを目的とする。
 また本発明は、透明性、離型性に優れるウレタン樹脂組成物及びその硬化物を用いた光半導体装置を提供することを目的とする。
 また本発明は、銀メッキとの密着性に優れる硬化体、それを用いた光半導体装置、及びそれらを得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することを目的とする。
 また本発明は、硬質でガラス転移温度が高く、且つ均一性に優れる硬化体を得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することを目的とする。
 また本発明は、透明性やリードフレームとの接着性に優れ、尚且つトランスファー成型時の離型性に優れるウレタン樹脂組成物及びその硬化物を提供することを目的とする。
 本発明は、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート、飽和ポリオール、及びかさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛を含有してなるウレタン樹脂組成物を提供する。
 かかるウレタン樹脂組成物によれば、硬化促進作用に優れるとともに、可使時間が十分に長く、さらにはその硬化物の透明性が高い。
 上記脂環式ポリイソシアネートは、第2級炭素原子に結合したイソシアネート基を有する2官能又は3官能の脂環式ポリイソシアネートであることが好ましい。
 上記ウレタン樹脂組成物は、165℃でのゲル化時間が40秒以下であることが好ましく、また1mm厚の硬化体の589nmでの透過率が90%以上であることが好ましい。
 本発明はまた、上記本発明のウレタン樹脂組成物を硬化してなる硬化体を提供する。かかる硬化体は、本発明のウレタン樹脂組成物を用いているので透明性が高い。
 本発明は、イソシアネート(B)、酸化防止剤(C)、離型剤(D)、及び分散剤(E)を溶融混合して溶融混合物を得る工程と、当該溶融混合物とポリオール(A)とを混合する工程と、を備える方法により得られるウレタン樹脂組成物であって、
 離型剤(D)は下記一般式(1)で表される化合物であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(但し、式中のRは直鎖状又は分岐鎖状の炭素数7~28の炭化水素基である。)
 分散剤(E)は、重量平均分子量Mwが16000以下の、下記一般式(2)で表される化合物であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(Rは、2価の炭化水素基であり、mとnは、正の整数である。但し、m/nの比は、0.6~0.8である。)
 ウレタン樹脂組成物における分散剤(E)の含有量が0.1~5.0質量%であるウレタン樹脂組成物を提供する。
 かかるウレタン樹脂組成物によれば、透明性、離型性に優れる。本発明のウレタン樹脂組成物によりこのような効果が得られる理由は必ずしも明らかでないが、本発明者らは相溶性の高い(B)~(E)成分を予め溶融混合していることがその一因であると考えている。なお、(B)~(E)成分に代えて(A)及び(C)~(E)成分を予め溶融混合した場合には、上記効果を得ることはできない。
 ウレタン樹脂組成物における離型剤(D)の含有量は0.1~5.0質量%であることが好ましい。
 本発明は、上記本発明のウレタン樹脂組成物を硬化してなる封止部材を備える光半導体装置を提供する。かかる光半導体装置は、本発明のウレタン樹脂組成物を用いているので、透明性が高い。
 本発明では、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなる2液型ウレタン樹脂組成物であって、上記A液又はB液にチオール基を有するシランカップリング剤を含む2液型ウレタン樹脂組成物が提供される。
 このような2液型ウレタン樹脂組成物から得られる硬化体は、銀メッキとの密着性が高い。
 本発明のウレタン樹脂組成物により、硬化体と銀メッキとの高い密着性が得られる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。
 一般に、チオール基は、金、銀、銅等の1B族の金属と配位又は共有結合を形成すると考えられている。また、本発明者らは、本発明のウレタン樹脂組成物において、チオール基を有するシランカップリング剤のチオール基又は加水分解後のシラノール基は、ポリイソシアネート成分中の、イソシアネート基とも反応し、チオウレタン結合を形成すると考えている。こうして硬化体と銀との間に結合を形成することにより、密着性向上の効果を得ることができるものと考えられる。
 上記ポリイソシアネート成分は、少なくとも1つのイソシアネート基が2級の炭素に結合し、2官能又は3官能の脂環構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを合計で30重量%以上含むことが好ましい。
 このような構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを所定量含むことにより、得られる硬化体のガラス転移温度を向上させることができる。
 また、上記チオール基を有するシランカップリング剤は、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン又はγ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシランであることが好ましい。
 また、上記チオール基を有するシランカップリング剤は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分の全量に対して、0.1~2.0重量%含まれることが好ましい。
 チオール基を有するシランカップリング剤を上記範囲で含むことにより、銀メッキとの密着性及び得られる硬化体の耐熱性の両方をバランスよく向上させることができる。
 また、上記B液が、下記一般式(1)で表される脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
 上記脂肪酸及びシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体は、いずれも分散剤及び離型剤として機能する。上記B液が、これらの化合物をさらに含むことにより、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、銀メッキとの密着性を損なわずに、成型用の金型との離型性を向上させることができる。
 本発明ではまた、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、及びチオール基を有するシランカップリング剤を含むウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体が提供される。
 このようにして得られる硬化体は、銀メッキとの高い密着性を有する。
 また、上記ウレタン樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される脂肪酸、及び上記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。
 また、上記ウレタン樹脂組成物は無機充填材をさらに含むことが好ましい。
 無機充填材をさらに含むことにより、硬化体の熱膨張係数をリードフレームの熱膨張係数に近づけ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくすることができる。
 本発明ではさらに、上記硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置が提供される。
 このような光半導体装置は、硬化体の光透過性が高く、耐光着色等の光学特性及び機械特性に優れる。
 本発明では、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなる2液型ウレタン樹脂組成物であって、上記A液又はB液に2つ以上のチオール基を有する化合物を含む2液型ウレタン樹脂組成物が提供される。
 このような2液型ウレタン樹脂組成物から得られる硬化体は、銀メッキとの密着性が高い。
 本発明のウレタン樹脂組成物により、硬化体と銀メッキとの高い密着性が得られる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。
 一般に、チオール基やスルフィド基は、金、銀、銅等の1B族の金属と配位又は共有結合を形成すると考えられている。また、本発明者らは、本発明のウレタン樹脂組成物において、2つ以上のチオール基を有する化合物のチオール基は、ポリイソシアネート成分中の、イソシアネート基とも反応し、チオウレタン結合を形成すると考えている。こうして硬化体と銀との間に結合を形成することにより、密着性向上の効果を得ることができるものと考えられる。
 上記ポリイソシアネート成分は、少なくとも1つのイソシアネート基が2級の炭素に結合し、2官能又は3官能の脂環構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを合計で30重量%以上含むことが好ましい。
 このような構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを所定量含むことにより、得られる硬化体のガラス転移温度を向上させることができる。
 また、上記2つ以上のチオール基を有する化合物は、スルフィド基をさらに有するものであることが好ましい。
 上記2つ以上のチオール基を有する化合物が、スルフィド基を有することにより、得られる硬化体と銀メッキとの密着性をさらに向上させることができる。
 また、上記2つ以上のチオール基を有する化合物は、2,2’-ジメルカプトジエチルスルフィドであることが好ましい。
 また、上記2つ以上のチオール基を有する化合物は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分の全量に対して、0.01~2.0重量%含まれることが好ましい。
 2つ以上のチオール基を有する化合物を上記範囲で含むことにより、銀メッキとの密着性及び得られる硬化体の耐熱性の両方をバランスよく向上させることができる。
 また、上記A液又はB液は、下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
 上記飽和脂肪酸及びシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体は、いずれも分散剤及び離型剤として機能する。上記A液又はB液が、これらの化合物をさらに含むことにより、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、銀メッキとの密着性を損なわずに、成型用の金型との離型性を向上させることができる。
 本発明ではまた、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、及び2つ以上のチオール基を有する化合物を含むウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体が提供される。
 このようにして得られる硬化体は、銀メッキとの高い密着性を有する。
 また、上記ウレタン樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される飽和脂肪酸、及び上記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。
 また、上記ウレタン樹脂組成物は無機充填材をさらに含むことが好ましい。
 無機充填材をさらに含むことにより、硬化体の熱膨張係数をリードフレームの熱膨張係数に近づけ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくすることができる。
 本発明ではさらに、上記硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置が提供される。
 このような光半導体装置は、硬化体の光透過性が高く、耐光着色等の光学特性及び機械特性に優れる。
 本発明では、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とから成るウレタン樹脂組成物であって、上記A液が水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下、分子量が400以下である3官能以上のポリオール化合物を含むことを特徴とするウレタン樹脂組成物である。このようなウレタン樹脂組成物から得られる硬化体は硬質でガラス転移温度が高く、更に均一性にも優れている。
 本発明のウレタン樹脂組成物によって、その硬化体が硬質で高いガラス転移温度と均一性を両立できる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。すなわち、水酸基価を600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下、分子量が400以下の範囲に設定したポリオール化合物により、ポリオール成分の好ましくは、80質量%以上を構成する場合、ポリオール成分が反応性の異なる複数種のポリオールから構成される場合より、ポリオール種間での反応性の差が少ないため、硬度やガラス転移温度は維持したまま、より均一な硬化体が得られると考えられる。
 上記ポリイソシアネート成分は、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が上記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物を30質量%以上含むことが好ましい。ポリイソシアネート成分がこのような構造を有するポリイソシアネートを含むことによって、得られる硬化体のガラス転移温度を更に向上させることができる。
 また、上記ポリオール化合物がトリメチロールプロパン又はプロパン-1,2,3-トリオールに、プロピレンオキサイド,エチレンオキサイド又はカプロラクトンを付加した化合物であることが好ましい。
 また、上記ポリオール化合物がトリメチロールプロパン1モルに対しプロピレンオキサイドを1~2モル付加した化合物であることが好ましい。
 また、上記ポリオール化合物の含有量が、上記ポリオール成分の全量に対して、80質量%以上であることが好ましい。上記範囲で含むことによって、硬化体の硬度とガラス転移温度を高く、同時に、均一な硬化体をバランスよく得ることができる。
 また、上記A液又はB液が、下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸を含むか、又は、上記飽和脂肪酸と、下記一般式(3)で表される重量平均分子量が16000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体と、を更に含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式中、m及びnは、m/nが0.5~1.0を満たす正の整数である。R及びRは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基又はポリエーテル鎖を示す。
 上記飽和脂肪酸及びシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体は、いずれも分散剤及び離型剤として機能する。A液又はB液が、これらの化合物を更に含むことによって、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、銀メッキとの密着性を損なわずに、成型用の金型との離型性を向上させることができる。
 また、上記A液又は上記B液が無機充填材を更に含むことが好ましい。無機充填材を更に含むことによって、硬化体の熱膨張係数をリードフレームの熱膨張係数に近づけ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくすることができる。
 また、上記A液又は上記B液が、銀メッキやパラジウムメッキとの接着性付与剤を更に含むことが好ましい。銀メッキやパラジウムメッキとの接着性を高めることによって耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくすることができる。
 本発明では更に、上記ウレタン樹脂組成物の硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置が提供される。このような光半導体装置は、硬化体の光透過性、均一性が高く、耐光着色等の光学特性及び機械特性に優れる。
 本発明では、(A)ポリオール成分と、(B)ポリイソシアネート成分と、を含むウレタン樹脂組成物であって、上記ポリイソシアネート成分が、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が上記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物を、全イソシアネート成分の30質量%以上含有するイソシアネート成分であり、当該ウレタン樹脂組成物が、下記一般式(4)で表されるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体と、下記一般式(1)で表される(C)飽和脂肪酸と、を更に含むウレタン樹脂組成物を提供する。このような構成のウレタン樹脂組成物とすることで、透明性やリードフレームとの接着性に優れ、尚且つトランスファー成型時の離型性に優れるといった効果を奏する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(4)中、m及びnは、m/nが0.5~1.0を満たす正の整数を示す。また、p及びqは、p及びq≧1、且つp又はq≧2を満たす正の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 式(1)中のRは、炭素数7~28の直鎖状若しくは分岐鎖状の炭化水素基を示す。
 上記ウレタン樹脂組成物は、(D)チオール基を有する化合物を更に含むことが好ましい。チオール基を有する化合物を更に含むことでリードフレームとの接着性が更に優れるといった効果を奏する。
 また、上記チオール基を有する化合物は、2つ以上のチオール基を有する化合物、又は、チオール基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
 本発明では、更に上記ウレタン樹脂組成物を硬化させて得た硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置を提供する。
 本発明によれば、硬化促進作用に優れるとともに、可使時間(ポットライフ)が十分に長く、さらにはその硬化物の透明性が高いウレタン樹脂組成物及びその樹脂硬化物を提供することができる。本発明のウレタン樹脂組成物は、その硬化物の透明性が高いことから、光学用途の成型物の原料として好適であり、また可使時間が十分に長いことから、注型法、リアクション・インジェクション・モールド法等の成型法により好適に成型することができる。
 本発明によれば、透明性、離型性に優れるウレタン樹脂組成物及びその硬化物を用いた光半導体装置を提供することができる。
 本発明によれば、銀メッキやパラジウムメッキ等との密着性に優れる硬化体、光半導体装置及びそれらを得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することができる。
 本発明によれば、硬質でガラス転移温度が高く、且つ均一性に優れる硬化体を得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することが可能となる。
 本発明によれば、透明性やリードフレームとの接着性に優れ、尚且つトランスファー成型時の離型性に優れるウレタン樹脂組成物及びその硬化物を提供することが可能となる。
本発明の光半導体装置の好適な一例である表面実装型LEDパッケージの模式断面図である。 本発明の光半導体装置の実施形態を示す断面図である。 硬化体のせん断接着強度の測定を模式的に表した図である。
 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
 本発明のウレタン樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート、飽和ポリオール、及びかさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛を含有してなる。
 本発明のウレタン樹脂組成物は、イソシアネート(B)、酸化防止剤(C)、離型剤(D)、及び分散剤(E)を溶融混合して溶融混合物を得る工程と、当該溶融混合物とポリオール(A)とを混合する工程と、を備える方法により得られる。
 本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなり、A液又はB液にチオール基を有するシランカップリング剤を含む2液型ウレタン樹脂組成物である。
 本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液からなり、A液又はB液に2つ以上のチオール基を有する化合物を含む2液型ウレタン樹脂組成物である。
 本実施形態のウレタン樹脂組成物は、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とから成るウレタン樹脂組成物で、上記A液が水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下であり、分子量が400以下である3官能以上のポリオール化合物を含むことを特徴とするウレタン樹脂組成物である。
 本実施形態のウレタン樹脂組成物は、(A)ポリオール成分と、(B)ポリイソシアネート成分と、を含むウレタン樹脂組成物であって、上記ポリイソシアネート成分が、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が上記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物を、全イソシアネート成分の30質量%以上含有するイソシアネート成分であり、当該ウレタン樹脂組成物が、下記一般式(4)で表されるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体を更に含むものである。式(4)中、m、n、p、及びqは、正の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(ポリオール成分)
 本実施形態に係る(A)ポリオール成分は、2つ以上のアルコール性水酸基を有する化合物(ポリオール)からなる成分である。ポリオールとしては、飽和ポリオールが好ましい。その具体例としては、脂肪族ポリオール、脂環式ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、アクリル樹脂ポリオール及び複数の酸素原子を含むポリオール等が挙げられる。これらの中でも、ポリオールは、脂肪族炭化水素基の構造を有するポリオール(脂肪族ポリオール)が好ましく、3つ以上の水酸基を有する脂肪族ポリオール(多官能脂肪族ポリオール)がより好ましい。特に、官能基数が多いポリオールは、得られる硬化体(樹脂硬化物、又は硬化物と呼ぶこともある)の架橋密度が向上するので好ましい。
 上記脂肪族ポリオールとしては、例えば、トリメチロールプロパン、プロパン-1,2,3-トリオール、1,4-ブタンジオール、1,3-プロパンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトールが挙げられ、中でも3官能以上の脂肪族ポリオールであるトリメチロールプロパン、プロパン-1,2,3-トリオールが好ましい。複数の酸素原子を含むポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリカーボネートジオール、ポリカーボネートトリオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオールが挙げられる。特に、官能基数が多いポリオールは、架橋密度が向上するので好ましい。これらのポリオールは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 ポリオールの水酸基当量及び分子量は、所望の硬化物を得るために以下のように設計することが好ましい。すなわち、軟質な硬化物を得たい場合には、水酸基当量が小さく、分子量が大きいポリオールを使用することが好ましい。このようなポリオールとしては、高分子量で水酸基を2つ有するポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール、又はポリエステルジオール等が挙げられる。また、硬質な硬化物を得たい場合には、水酸基当量が大きく、分子量が小さいポリオールを使用することが好ましい。このようなポリオールとしては、ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール等の低分子量で水酸基を2つ有するポリオール、ポリカプロラクトントリオール、トリメチロールプロパン、プロパン-1,2,3-トリオール、これらにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド等を付加した誘導体等の低分子量で水酸基を3つ有するポリオール、ジグリセリン、又はジグリセリンにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド等を付加した誘導体等の低分子量で水酸基を4つ有するポリオール等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 上記ポリオール成分には、水酸基残存プレポリマーが含まれてもよい。ポリオール成分に、水酸基残存プレポリマーを含むことによって、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との相溶性を向上させることができる。水酸基残存プレポリマーは、上記ポリオールと後述するポリイソシアネート(好ましくは後述する脂環基を有するポリイソシアネート)とを、上記ポリオール中の水酸基が、上記ポリイソシアネート中イソシアネート基に対して過剰になるように反応させることによって得られる。ポリオール中の水酸基当量をX、ポリイソシアネート中のイソシアネート基当量をYとしたときの比をX/Yとすると、水酸基残存プレポリマーは、X/Yが3~20となるように、ポリオールとポリイソシアネートとを混合、反応させて得られることが好ましい。X/Yが3以上の値をとることによって、上記水酸基残存プレポリマーの分子量の増大を抑制し、取り扱いやすい粘度に保つことが可能となる。X/Yが20以下の値をとることによって、プレポリマーの効果を有効に得ることができる傾向にある。また、水酸基残存プレポリマーの合成は、触媒を添加することによって短縮することもできるが、ポリマーの着色を避けるために無触媒下で室温(25℃)又は加熱反応させることが好ましい。
 本実施形態におけるポリオール成分は、水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下、分子量が400以下であるポリオール化合物を含む。上記ポリオール化合物はトリメチロールプロパン又はプロパン-1,2,3-トリオールに、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド又はカプロラクトンを付加した化合物が好ましく、トリメチロールプロパン1モルに対してプロピレンオキサイドを1~2モル付加した化合物であることがより好ましい。このような水酸基当量及び分子量のポリオールを選択することによって、硬質でガラス転移温度の高い硬化体を得ることができる。特に、固体性状であるトリメチロールプロパン1モルに対してプロピレン、又はエチレンオキサイドを1~2モル付加した誘導体は液状であり、更にはプロピレンオキサイドを用いた場合、そのメチル基の立体障害によってエチレンオキサイドより硬化体のガラス転移温度を高めることが可能であり好ましい。
 これらは単独で用いてもよいが、架橋密度や粘度を調整するために、他のポリオールと併用することが好ましい。その場合、上記水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下、分子量が400以下であるポリオール化合物は、ポリオール成分の全量に対して80質量%以上とすることが好ましい。このような範囲にすることで、ポリオールを数種併用した場合でも、均一な硬化体が得られ、未硬化な成分が起因と推察される気泡の発生等の不具合も低減できる。
(ポリイソシアネート)
 本実施形態に係る(B)ポリイソシアネート成分は、2以上のイソシアネート基を有する化合物(ポリイソシアネート)からなる成分である。ポリイソシアネートは、脂肪族や脂環式ポリイソシアネートが好ましく、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が上記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物がより好ましい。その具体例としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス-(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3-ビス-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、又はノルボルネンジイソシアネート(2,5-(2,6)-ビス-イソシアネトメチル[2,2,1]ヘプタン)、イソプロピリデンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられる。
 特に1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ノルボルネンジイソシアネート(2,5-(2,6)ビスイソシアネトメチル[2,2,1]ヘプタン)イソホロンジイソシアネートの3量化体、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの3量化体が好ましく、複数種類の脂環式ジイソシアネートの混合物であってもよい。脂環式骨格を持ったイソシアネートは、熱を加えても黄変しないので好ましい。
 また、ポリイソシアネートを原料としたイソシアヌレート型、ビゥレット型、又はアダクト型のポリイソシアネートを用いてもよく、特にヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートを原料としたイソシアヌレート型ポリイソシアネートが好ましい。これらのようなポリイソシアネートを用いることで、得られる硬化物のガラス転移温度を向上させることができる。上記脂環基を有するポリイソシアネートのポリイソシアネート成分全体に対する割合は、30質量%以上であることがより好ましい。これによって、硬化物の耐高温高湿性をより向上させることができる。
 ポリイソシアネート成分には、イソシアネート基残存プレポリマーが含まれることが好ましい。ポリイソシアネート成分に、イソシアネート基残存プレポリマーを含むことによって、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との相溶性を向上させることができる。イソシアネート基残存プレポリマーは、上記ポリイソシアネート(好ましくは上記脂環基を有するポリイソシアネート、この場合、プレポリマーは脂環式ポリイソシアネートに含まれる。)と上記ポリオールとを、上記ポリイソシアネート中のイソシアネート基が、上記ポリオール中の水酸基に対して過剰になるように反応させることによって得られる。イソシアネート基残存プレポリマーは、上述のX/Yが0.05~0.3となるように、ポリオールとポリイソシアネートとを混合、反応させて得られることが好ましい。X/Yが0.05以上の値をとることで、プレポリマーの効果を有効に得ることができるようになる傾向にある。X/Yが0.3以下の値をとることで、上記イソシアネート基残存プレポリマーの分子量の増大を抑制し、取り扱いやすい粘度に保つことが可能となる。また、イソシアネート基残存プレポリマーの合成は、触媒を添加することによって短縮することもできるが、ポリマーの着色を避けるために無触媒下で室温(25℃)又は加熱反応させることが好ましい。
 本実施形態の樹脂組成物は、保存安定性の点から、上述の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートを含むイソシアネート成分B液と、飽和ポリオールを含むポリオール成分A液とからなる2液タイプの樹脂組成物とすることが好ましい。ここで、「2液タイプの樹脂組成物」とは、例えば、成分Aと成分Bといった、少なくとも2種の組成物からなり、これらを反応させて硬化物を得ることができるものである。
 イソシアネート成分とポリオール成分との配合比は、水酸基当量/イソシアネート基当量の比が0.7~1.3となるように配合することが好ましく、0.8~1.1となるように配合することがより好ましい。この比が0.7~1.3から外れると、硬化物の耐熱性、光学特性、機械特性が低下する傾向がある。
(酸化防止剤)
 酸化防止剤(C)としては、リン系、硫黄系又はヒンダード型フェノール系酸化防止剤が好ましく、これらの中でも特にヒンダード型フェノール系、硫黄系酸化防止剤を、単独又は複数種を組み合わせて使用することが好ましい。上記ヒンダード型フェノール系酸化防止剤としては、例えば、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、ベンゼンプロパン酸,3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-C9側鎖アルキルエステル、4,4’-ブチリデンビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)等が挙げられ、特に3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンやベンゼンプロパン酸,3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-C9側鎖アルキルエステルが好ましい。
 ウレタン樹脂組成物における酸化防止剤(C)の含有量は、0.05~5質量%であることが好ましく、特に0.05~0.3質量%であることが好ましい。酸化防止剤の含有量が0.05質量%未満であると、酸化防止剤としての効果が小さくなる傾向にあり、一方、5質量%より多いと、溶解性の低下や、硬化時での析出が生じる傾向にある。
(離型剤)
 本実施形態におけるA液及び/又はB液が、(D)離型剤として下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸、又は上記飽和脂肪酸と、下記一般式(3)で表されるシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体若しくは下記一般式(4)で表されるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体とを更に含むことが好ましい。式(3)中、R及びRは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基又はポリエーテル鎖を示す。また、下記一般式(3)及び(4)は、分散剤としても機能する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記飽和脂肪酸としては、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸等の飽和脂肪酸やパルミトイル酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、エレオステアリン酸、ネルボン酸等の不飽和脂肪酸が挙げられる。また、一般式(1)においてRの炭素数は、通常7~28であり、10~22であることが好ましく、14~18であることがより好ましい。中でも、炭素数が17のイソステアリン酸は液体で、ウレタン樹脂組成物の粘度を調整できる点で特に好ましい。
 上記一般式(3)で表されるシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体又は上記一般式(4)で表されるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体において、式中のm/nは0.5~1.0を満たすことが好ましく、0.6~0.9がより好ましい。m/nの比が0.5以上のとき、他の材料との相溶性が高く、硬化体に白濁が生じる等の不具合を抑制できる。また、m/nの比が1.0以下のとき、成型金型との優れた離型性を得ることができる。上記シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体は、溶解性に優れる点で重量平均分子量が16000以下であることが好ましい。また、ポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体のシリコーン主鎖とカプロラクトン鎖の間はポリエーテル鎖で接続されており、その接続部はシリコーン主鎖の末端にプロピレンオキサイド、及び/又はエチレンオキサイドが付加された構造であることが好ましい。
 さらに、上記一般式(4)中、p及びqが1以上、且つ、p又はqが2以上であることが好ましい。上記p、qの範囲でシリコーン主鎖とカプロラクトン鎖の間を接続することによって、ポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体を、ポリオール成分(A液)及びポリイソシアネート成分(B液)からなるウレタン樹脂組成物の中で適度に相溶化させることができ、優れた離型性と透明性の両立が可能となる。また、結晶性の高いカプロラクトンの凝集を抑制でき、B液中のポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体が析出せず、安定に存在することができる。一方、上記p、qの範囲より小さい、すなわち、p又はqが1未満、且つ、p及びqが2未満であると、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分からなるウレタン樹脂組成物の中でポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体が非相溶となり、硬化物の透明性が十分でなくなる傾向がある。
 ウレタン樹脂組成物に、上記飽和脂肪酸及び上記シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体を含むことで、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、成型金型との離型性を向上させることができる。
 上記飽和脂肪酸又はポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体は、他の成分と同様に単に配合するだけでもよいが、上記イソシアネート成分であるB液と透明均一になるまで加熱すると、離型性と透明性に関してより一層良好な結果が得られる。
 上記離型剤の含有量は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との全量に対し、0.01~5.0質量%であることが好ましい。離型剤の含有量が0.01質量%以上のとき、成型金型との離型性に優れる傾向があり、5.0質量%以下のとき、硬化体のガラス転移温度等の耐熱性が低下することを抑制する傾向にある。また、上記飽和脂肪酸及び上記シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体を併用することが好ましい。溶解性の点から上記飽和脂肪酸及び上記シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体はイソシアネート成分のB液側に添加することが好ましい。
 分散剤(E)は、重量平均分子量Mwが16000以下の、下記一般式(2)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 ここで、Rは、2価の炭化水素基であり、mとnは、正の整数である。但し、m/nの比は、0.6~0.8である。m/nの比が0.6未満であると相溶性が悪く透明性が低下する傾向にあり、0.8を超えると離型性が低下する傾向にある。また、重量平均分子量Mwが16000より大きいと溶解性が低下する傾向にある。
 分散剤(E)の添加量は、0.1~5.0質量%であり、1.0~4.0質量%であれば好ましく、2.0~3.0質量%であればより好ましい。分散剤の添加量が0.1質量%未満であると、離型剤(D)を単独で用いた場合に比べて離型性、透明性の向上効果が小さく、5.0質量%を超えると透明性が低下する傾向にある。
(接着性付与剤、チオール基を有する化合物)
 リードフレームの銀メッキやパラジウムメッキとの接着性を得るためにチオール基を有する化合物を接着性付与剤として添加することが好ましい。チオール基を有する化合物としては、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基含有シランカップリング剤や、2つ以上のチオール基を有する化合物(以下、ポリチオールという。)が好ましく、例えばチオール基が第一級炭素に結合している化合物、チオール基が第二級炭素に結合している化合物、1つ以上のチオール基が第一級炭素に結合し、1つ以上のチオール基が第二級炭素に結合している化合物等が挙げられる。
 チオール基が第一級炭素に結合している化合物としては、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリス-(3-メルカプトプロピオネート)等のチオール基を3つ有する化合物;ペンタエリスリトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネート等のチオール基を4つ有する化合物;ジペンタエリスリトールヘキサ-3-メルカプトプロピオネート等のチオール基を6つ有する化合物等が挙げられる。
 また、チオール基が第二級炭素に結合している化合物としては、1,4-ビス-(3-メルカプトブチルオキシ)ブタン等のチオール基を2つ有する化合物;1,3,5-トリス-(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン等のチオール基を3つ有する化合物;ペンタエリスリトールテトラキス-3-メルカプトブチレート等のチオール基を4つ有する化合物等が挙げられる。
 チオール化合物の含有量は、上記ポリオール成分と上記イソシアネート成分との全量に対して、0.01~2.0質量%であることが好ましく、0.1~2.0重量%であることがより好ましく、0.1~1.0重量%であることがさらに好ましく、0.1~0.5重量%であることが最も好ましい。チオール化合物の含有量が、0.01質量%以上であるとき、銀メッキとの密着性を向上させる傾向があり、2.0質量%以下であるとき、硬化体のガラス転移温度等の耐熱性を保持することができる傾向がある。また、ウレタン樹脂組成物に上述の離型剤を含む場合に、成型金型との離型性を損なうことなく、硬化体と銀メッキとの密着性を向上させることができる。
 ポリチオールは、スルフィド基をさらに有することが好ましい。ポリチオールがスルフィド基をさらに有することにより、得られる硬化体と銀メッキとの密着性をさらに向上させることができる。スルフィド基を有するポリチオールとしては、2,2’-ジメルカプトジエチルスルフィド等が挙げられる。
 上記チオール化合物はイソシアネート成分と反応するので、ポリオール成分のA液側に添加することが好ましい。
(無機充填材)
 本実施形態に係る上記A液若しくは上記B液、又はウレタン樹脂組成物は、無機充填材を更に含んでもよい。無機充填材としては、硬化体の光透過性を維持するためにシリカであることが好ましく、ウレタン樹脂組成物中に高密充填するために粒子径の異なるシリカ粉末(シリカフィラー)を混合して用いることが好ましい。ウレタン樹脂組成物に無機充填材を含むことにより、硬化体の熱膨張係数を光半導体装置のリードフレームの熱膨張係数に近づけることができ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくなる。また、ウレタン樹脂組成物が、無機充填材として蛍光体を含むことにより、青色発光ダイオード(LED)との組み合わせで、白色を得ることができる。
 上記ウレタン樹脂組成物には、上述の成分以外に、ヒンダードアミン系等の光安定剤、紫外線吸収剤、有機充填剤、カップリング剤、重合禁止剤、硬化触媒、硬化促進剤等を添加することができる。また、成形性の観点から可塑剤、帯電防止剤、難燃剤等を添加してもよい。これらは、ウレタン樹脂硬化物の光透過性を確保する観点から液状であることが好ましいが、固形のものを用いる場合には、光半導体装置に用いる波長以下の粒径を有するものとすることが望ましい。
 上記硬化促進剤としては、例えば、ジルコニウムやアルミニウムの有機金属系触媒、ジブチルスズラウレート、DBUのフェノール塩、オクチル酸塩、アミン、イミダゾール等が挙げられるが、着色性の点で、有機金属系触媒、例えば、アルミニウムsec-ブチレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等が特に好ましい。
 ウレタン樹脂組成物における硬化促進剤の含有量は0~1.0質量%であることが好ましく、特に0~0.1質量%であることが好ましい。触媒の添加量が1質量%より多いと、硬化速度が速くなり過ぎ、樹脂の取り扱いが困難になる。また、添加量が多いほど着色し易くなる。
 本実施形態に係るウレタン樹脂組成物には、硬化性を高めるために硬化触媒を加えることができる。硬化触媒としては、亜鉛、ジルコニウム、又はアルミニウム等の有機金属系、ジブチルスズラウレート等のスズ系、DBU(1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカン-7-エン)のフェノール塩、オクチル酸塩、アミン、イミダゾール等の触媒を使用することができる。これらの中でも、ステアリン酸亜鉛が耐熱着色性及びウレタン樹脂組成物の室温での粘度安定性に優れるため好ましい。硬化触媒の含有量は、ウレタン樹脂組成物全量に対して、0.001~1質量%であることが好ましく、0.001~0.5質量%であることがより好ましく、0.002~0.1質量%であることがさらに好ましい。硬化触媒の含有量が0.001質量%以上であるとき、硬化促進の効果が現れる傾向にあり、1質量%以下であるとき、硬化体の白濁を抑制できる傾向にある。硬化触媒を加えることで、ウレタン樹脂組成物の硬化性を高めることができる。
 かさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛としては、従来公知のものを用いることができる。かさ密度が0.12g/mlを超えると、ウレタン樹脂の硬化物においても、微白濁が見られ、透過率が低下する。なお、かさ密度が小さいことは、間接的に、粒子径が小さい、表面積が大きいことを表す。
 かさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛としては、一次粒子の最大径が2μm以下、平均一次粒子径が1μm以下であることが望ましい。
 2液タイプの樹脂組成物においては、かさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛は、一般的にポリオールよりはポリイソシアネートに溶解する傾向があるので、イソシアネート成分B液中に含まれることが望ましい。
 かさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛の配合量は、樹脂組成物の全質量に対して0.001~1質量%であることが好ましく、0.002~0.1質量%であることがより好ましい。配合量が0.001質量%未満であると、硬化促進効果が小さく、一方、1質量%を超えると、硬化物が微白濁する傾向がある。
 カップリング剤としては、エポキシ基、ウレイド基等を有するシランカップリング剤等が挙げられる。ウレタン樹脂組成物中のカップリング剤の含有量は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との全量に対して、0.1~2質量%であることが好ましい。ウレタン樹脂組成物中にカップリング剤を含むことで、硬化体とリードフレームの銀メッキ、発光素子、ワイヤ、無機充填材等との密着性が向上する。
 本実施形態の樹脂組成物は、165℃でのゲル化時間が120秒以下であることが好ましく、40秒以下であれば量産性に優れるリアクション・インジェクション・モールド成型法やコンプレッション成型法で効率良く適用できるので特に好ましい。
 本実施形態のウレタン樹脂組成物は、165℃におけるゲル化時間が25~200秒であることが好ましい。ゲル時間をこの範囲とすることで、従来の固形トランスファー成形とほぼ同じ成形条件で、液状トランスファー成形による光半導体素子の樹脂封止や光学部材の作製が可能となる。ゲル化時間が25秒より短いと、樹脂組成物溶液が成形金型内の流路を十分に流れ切る前に硬化してしまい、成形物に未充填部位やボイドが発生し易くなる傾向にある。一方、ゲル化時間が200秒を超えると硬化不十分な成型物となってしまう傾向がある。
 以上、説明した本実施形態のウレタン樹脂組成物は、その硬化物の光学的透明性が高く、耐熱、耐光着色等の光学特性、機械特性に優れ、発光ダイオード(LED)、フォトトランジスタ、フォトダイオード、固体撮像素子等の光半導体素子用途の封止樹脂として好適である。また、本発明の樹脂組成物を用いることで、液状トランスファー成型により効率良く光半導体素子の樹脂封止を行うことができ、LEDなどの光半導体を生産性よく製造することが可能となる。
(硬化体)
 本実施形態に係る硬化体は、ポリオール成分を含むA液とポリイソシアネート成分を含むB液とを混合し、これを加熱して反応させることによって製造することができる。ウレタン樹脂組成物を構成する上記のポリオール成分及びポリイソシアネート成分以外の各成分は、A液又はB液のどちらに含まれてもよいが、接着性付与剤(チオール基を有するシランカップリング剤又はチオール基を有する化合物)は、A液とB液との混合前にA液に含まれていることが好ましい。また離型剤は、A液とB液との混合前にB液と合わせて溶融混合して用いると、混合時の相溶性についての優れた効果、並びに離型性及び光透過性についてのさらに優れた効果を得ることができる。無機充填材は、A液とB液とを混合した後に、ウレタン樹脂組成物に加えられてもよい。ポリオール成分とポリイソシアネート成分との混合比、及び水酸基残存プレポリマーとイソシアネート基残存プレポリマーの混合比は、ウレタン樹脂組成物中の(ポリオールと水酸基残存プレポリマーの合計の水酸基等量)/(ポリイソシアネートとイソシアネート基残存プレポリマーの合計のイソシアネート基等量)が0.7~1.3であることが好ましく、0.8~1.1であることがより好ましい。上記混合比が0.7~1.3の範囲にあることで、硬化体が耐熱性、光学特性、及び機械特性が向上する傾向にある。
 以上のように得られるウレタン樹脂組成物を、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型することによって光半導体素子の封止を行い、光半導体装置を製造することができる。このとき、ウレタン樹脂組成物は165℃におけるゲル化時間が25~200秒であることが好ましい。ゲル化時間をこの範囲とすることで、従来の固形トランスファー成型とほぼ同じ成型条件での製造が可能となる。ゲル化時間が25秒より短いと、溶融したウレタン樹脂組成物が成型金型(以下、単に「金型」という。)内の流路を十分に満たす前に硬化し、硬化体の成型物に未充填部位やボイドが発生しやすくなる傾向にある。一方、ゲル化時間が200秒より長いと、硬化不十分な成型物となる傾向がある。
 また、本実施形態の樹脂組成物による樹脂硬化物は、透明性に優れ、1mm厚の硬化物の589nmでの透過率が90%以上であることが好ましい。s
 以上、説明した本発明の樹脂組成物は、イソシアネート基と水酸基との反応性に優れ、硬化物の着色が少なく、また他の有機錫やカルボン酸金属触媒と比較してポットライフに優れる。
 図1は、本発明のウレタン樹脂組成物を用いて製造される光半導体装置の好適な一例である表面実装型LEDパッケージの模式断面図である。図1に示す表面実装型LEDパッケージ200は、半導体発光素子102と、本発明のウレタン樹脂組成物を硬化した硬化物からなる封止体(透明封止樹脂)104と、樹脂成形体100とを有する。
 樹脂成形体100は、リードフレームから成形した一対のリード105、106を熱硬化性樹脂からなる樹脂部103によりモールドした構造を有する。
 樹脂部103には開口部101が形成されており、その中に半導体発光素子102が載置されている。そして、半導体発光素子102を包含するように封止体104により封止されている。半導体発光素子102は、リード106の上にマウントされている。
 そして、半導体発光素子102上の電極102aとリード105とが、ワイア107により接続されている。2本のリード105、106を通して半導体発光素子102に電力を供給すると発光が生じ、その発光が封止体104を通して光取り出し面108から取り出される。
 図2は、光半導体装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。図2に示す光半導体装置400は、一対のリードフレーム302(302a,302b)と、一方のリードフレーム302a上に設けられた接着部材303と、接着部材303上に備えられた光半導体素子304と、光半導体素子304と他方のリードフレーム302bとを電気的に接続するワイヤ305と、一対のリードフレーム302の一部、接着部材303、光半導体素子304及びワイヤ305を封止する封止部材306とを有している。光半導体装置400は、表面実装型と呼ばれるものである。
 リードフレーム302は、一方のリードフレーム302aと他方のリードフレーム302bとからなる。このリードフレーム302は、金属等の導電材料からなる部材であり、その表面は通常銀メッキによって被覆されている。また、一方のリードフレーム302aと他方のリードフレーム302bとは、互いに分離している。接着部材303は、一方のリードフレーム302aと光半導体素子304とを接着して互いに固定すると共に、それらを電気的に接続するための部材である。接着部材303は、例えば銀ペーストから形成される。
 光半導体素子304には、順方向に電圧を加えた際に発光する発光ダイオード素子等が挙げられる。また、ワイヤ305は光半導体素子304と他方のリードフレーム302bとを電気的に接続できる金属細線等の導電ワイヤである。
 封止部材306は、上記ウレタン樹脂組成物の硬化体で形成される。封止部材306は、光半導体素子304を外気から保護すると共に、光半導体素子304から発せられた光を外部に取り出す役割を担っているため、高い光透過性を有するものである。本実施形態において、封止部材306は凸レンズ形状であるレンズ部306bによって光半導体素子304から発せられた光が集約される。
 以上説明した本実施形態の光半導体装置400は、その製造工程の一部に液状トランスファー成型又はコンプレッション成型を採用することができ、これによって成型時間を短くして生産性を高めることが可能となる。また、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型を採用することで、図2のような光の取り出し効率が向上するようなレンズ形状を付与する効果も得られる。
 光半導体装置400は、光半導体素子と、これを封止する封止部材とを備えていればよく、上述のような表面実装型に代えて砲弾型であってもよい。
 次に、光半導体装置の製造方法の好適な実施形態について、図2の光半導体装置400を製造する場合を例にして説明する。本実施形態に係る光半導体装置400の製造方法は、上記ウレタン樹脂組成物を液状トランスファー成型又はコンプレッション成型によって硬化成型して、光半導体装置400の封止部材306を形成する工程を備えている。
 まず、複数の組立部品を備える構造体を準備する。組立部品は、一対のリードフレーム302(302a,302b)と、その一方のリードフレーム302a上に設けられた接着部材303と、接着部材303上に形成された光半導体素子304と、光半導体素子304と他方のリードフレーム302bとを電気的に接続するワイヤ305とを備える。まず、この構造体を、成型装置が備える金型によって形成されるキャビティ内の所定の位置に設置する。成型装置は、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型に用いられるものであって、その金型によって形成されるキャビティが、目的とする硬化体の形状をなしているものであれば特に限定されない。
 次に、上記ウレタン樹脂組成物を準備して、それを成型装置のポット内に充填し、プランジャーを起動させて、上記ウレタン樹脂組成物をポット内からランナ、ゲート等の流路を経由して、所定の温度に加熱した金型のキャビティ内に圧入する。金型は、通常、分離可能な上金型及び下金型から構成されており、それらを連結することによって、キャビティが形成される。その後、ウレタン樹脂組成物をキャビティ内に一定時間保持することによって、キャビティ内に充填したウレタン樹脂組成物を上記構造体上で硬化する。これによって、ウレタン樹脂組成物の硬化体が、目的とする形状に成型され、複数の組立部品を封止すると共に、上記構造体に密着する。
 金型温度は、上記流路においては、上記ウレタン樹脂組成物の流動性が高く、キャビティ内では、上記ウレタン樹脂組成物が短時間で硬化できるような温度に設定することが好ましい。この温度は、上記ウレタン樹脂組成物の組成にも依存するが、例えば120~200℃であることが好適である。また、キャビティ内にウレタン樹脂組成物を圧入する際の射圧は、キャビティ内全体に上記ウレタン樹脂組成物を隙間なく充填できるような圧力を設定することが好ましく、具体的には2MPa以上であることが好ましい。射圧が2MPa以上であるとき、キャビティ内の未充填部位や、封止部材306内のボイドが発生しにくくなる傾向にある。
 上記ウレタン樹脂組成物の硬化体(封止部材306)を金型から取り出しやすくするために、キャビティを形成する金型内壁面に離型剤を塗布又は噴射することもできる。さらに、硬化体におけるボイドの発生を抑制するために、キャビティ内を減圧できる公知の減圧成型装置を用いてもよい。
 続いて、上記構造体及びそれに密着した上記ウレタン樹脂組成物の硬化体をキャビティから取り出した後、複数の組立部品を個々に分離するようにリードフレームを切断する。こうして、上記ウレタン樹脂組成物の硬化体を、組立部品を封止する封止部材として備える光半導体装置が得られる。
 以上説明した本実施形態の光半導体装置の製造方法によると、液状トランスファー成型法又はコンプレッション成型法を採用しているため、硬化時間を短く設定でき、光半導体装置の生産性が向上する。また、上記成型法を用いることで、硬化体に任意の形状を付与することが可能となる。
 本実施形態のウレタン樹脂組成物を用いて、注型法、ポッティング法によって光半導体装置を製造する場合は、各成分の種類、組み合わせ、添加量にもよるが、60~150℃で1~10時間程度加熱硬化することが好ましく、特に80~150℃で1~10時間程度であることが好ましい。また、急激な硬化反応によって発生する内部応力を低減するために、硬化温度を段階的に昇温することが好ましい。
 以上説明した本実施形態に係るウレタン樹脂組成物の硬化体は、光透過性が高く、耐熱、耐光着色等の光学特性、機械特性に優れる、発光ダイオード(LED)、フォトトランジスタ、フォトダイオード、固体撮像素子等の光半導体素子用途の封止部材として好適である。また、本実施形態のウレタン樹脂組成物を用いることで、均一で、気泡等の不具合が少ない光半導体素子の封止を液状トランスファー成型によって効率良く行うことができ、LEDパッケージ等の光半導体装置を生産性よく製造することが可能となる。
 以下に、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されない。なお特に断りがない限り、配合割合は重量部で表す。
「検討1」
 実施例1~3、及び比較例1~5においては下記の化合物を用いた。
ポリオール(A1): 分子量が300、水酸価が540(KOH・mg/g)のポリカプロラクトントリオール
ポリオール(A2): トリメチロールプロパン(Perstorp社製)
イソシアネート(B1): 1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(三井武田ケミカル株式会社製、商品名タケネート600)
イソシアネート(B2): 4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(デグサジャパン製、H12MDI)
イソシアネート(B3): イソホロンジイソシアネート(デグサジャパン製、商品名VESTANAT IPDI)
イソシアネート(B4): ノルボルネンジイソシアネート(三井武田ケミカル株式会社製、商品名コスモネートNBDI)
イソシアネート(B5): イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70質量%酢酸ブチル溶液(住化バイエルウレタン製、商品名デスモジュールZ4470BA)
ステアリン酸亜鉛(C1): かさ密度0.10g/ml、平均粒径0.9μmのステアリン酸亜鉛(日本油脂株式会社、商品名MZ-2)
酸化防止剤(D1): [2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(ヒンダード型フェノール系酸化防止剤:住友化学製、商品名スミライザーGA-80)
(実施例1)
 イソシアネート(B1)27.1質量部、及びイソシアネート(B2)24.4質量部にポリオール(A1)9.7質量部を加え、窒素雰囲気下で、80℃で6時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。このイソシアネート基残存プレポリマーに硬化触媒としてステアリン酸亜鉛(C1)0.05質量部を加え、イソシアネート成分B液を調製した。
 また、ポリオール(A1)38.7質量部に酸化防止剤(D1)0.1質量部を加え、窒素雰囲気下にて80℃で1時間、加熱攪拌して透明均一な、ポリオール成分A液を調製した。
 上記A液61.25質量部と上記B液38.8質量部とを、室温で透明均一となるまで混合攪拌して樹脂組成物を調製した。
(実施例2)
 イソシアネート(B3)54.6質量部にポリオール(A2)4.5質量部を加え、窒素雰囲気下で、80℃で6時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。このイソシアネート基残存プレポリマーにステアリン酸亜鉛(C1)0.05質量部を加え、イソシアネート成分B液とした。
 また、ポリオール(A1)40.9質量部に酸化防止剤(D1)0.1質量部を加え、窒素雰囲気下、80℃で1時間、加熱攪拌して透明均一な、ポリオール成分A液を調製した。
 上記A液41質量部と上記B液59.2質量部とを、室温で透明均一となるまで混合攪拌して樹脂組成物を調製した。
(実施例3)
 ポリオール(A1)18.1質量部に、ポリオール(A2)8.1質量部を加え、加熱攪拌してポリオール成分A液を調製した。
 ポリオール(A2)1.5質量部とイソシアネート(B1)15.2質量部とを混合し、窒素雰囲気下100℃で3時間加熱攪拌し、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。このイソシアネート基残存プレポリマー16.7質量部、イソシアネート(B4)15.9質量部、イソシアネート(B5)41.2質量部、及び酸化防止剤(D1)0.1質量部を混合した後、酢酸ブチルを留去し均一樹脂溶液を得た。
 この樹脂溶液に、触媒としてステアリン酸亜鉛(C1)0.05質量部を加え、加熱攪拌しポリイソシアネート成分B液を調製した。
 上記A液と上記B液とを、室温で透明均一となるまで混合攪拌して樹脂組成物を調製した。
(比較例1)
 ステアリン酸亜鉛(C1)を用いないこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
(比較例2)
 ステアリン酸亜鉛(C1)に代えてジブチル錫ジラウレート(昭和化学株式会社製)0.05質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
(比較例3)
 ステアリン酸亜鉛(C1)に代えてビスマス系触媒(C3:楠本化成製、商品名K-KAT348)0.05質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
(比較例4)
 ステアリン酸亜鉛(C1)に代えてかさ密度が0.15g/mlのステアリン酸亜鉛(堺化学工業株式会社製、商品名SZ-2000)0.05質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した。
(比較例5)
 ステアリン酸亜鉛(C1)に代えてかさ密度が0.25g/mlのステアリン酸亜鉛(堺化学工業株式会社製、商品名SZ-P)0.05質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして樹脂組成物を調製した。
[樹脂組成物の評価]
 実施例1~3及び比較例1~5で得られた樹脂組成物について、下記の方法によりゲル化時間、可使時間、及び成型体の透明性を評価した。その結果を表1に示す。
(ゲル化時間)
 ゲル化時間は、SYSTEM SEIKO製のゲル化試験機を用いて、ホットプレートの温度を165℃に設定し、ウレタン樹脂組成物がゲル化するまでの時間を測定することによって求めた。
(可使時間)
 可使時間は、A液及びB液を混合後に室温で放置した場合に、粘度が初期の粘度の2倍になるまでの時間を測定することによって求めた。
(光透過率(透過性))
 上記樹脂組成物について、液状トランスファー成型装置を用い、金型温度が165℃、射圧が10MPa、成型時間が90秒の条件で、40×40×1mmの板状の硬化物を成型し、成型体を得た。この成型体について、オーブンを用いて150℃で3時間、後硬化を行い、試験片を得た。得られた試験片について、分光光度計を用いて波長589nmでの光透過率を測定することにより光透過率を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 表1に示されるように、実施例1と比較例1を比べると、かさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛を用いることによって、可使時間が同等ながらゲル化時間を短縮でき、かつ同等の透過率が得られることが明らかである。実施例2及び3においてもゲル化時間、可使時間、透過率は実施例と同様な特性が得られた。
 これに対し、比較例2及び3では、ゲル化時間が短いが、可使時間も短く作業性に劣っていた。
 また、比較例4及び5では、ゲル化時間、可使時間は実施例1と同様な特性が得られたが、透過率が低下した。
 さらに、比較例2及び3ではゲル化時間が速すぎて、透過率の測定用サンプルが作製できなかった。
「検討2」
 実施例4~10及び比較例6~10においては下記の化合物を用いた。
ポリオール(A1): 分子量が300、水酸価が540(KOH・mg/g)のポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学工業製プラクセル303)
ポリオール(A2): トリメチロールプロパン(Perstorp社製)
イソシアネート(B1): 4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(住友バイエルウレタン株式会社製デスモジュールW)
イソシアネート(B2): ノルボルネンジイソシアネート(三井武田ケミカル株式会社製コスモネートNBDI)
イソシアネート(B3): イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70質量%の酢酸ブチル溶液(Degussa社製VESTANAT(R)T1890:)
イソシアネート(B4): 脂肪族一級ジイソシアネート(三井化学ポリウレタン株式会社製タケネート600)
酸化防止剤(C1): 3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(ヒンダード型フェノール系酸化防止剤:住友化学製スミライザーGA-80)
離型剤(D1): イソステアリン酸(上記一般式(1)において、Rが炭素数18の分岐鎖アルキル基であるもの。高級アルコール工業株式会社製 イソステアリン酸EX)
離型剤(D2): ステアリン酸(上記一般式(1)において、Rが炭素数17の直鎖状アルキル基であるもの。日油株式会社製NAA-173K)
離型剤(D3): モンタン酸エステル(クラリアントジャパン株式会社製Licowax-E)
離型剤(D4): カプリル酸(上記一般式(1)において、Rが炭素数8の直鎖状アルキル基であるもの。花王株式会社製 ルナック8-98)
離型剤(D5): ラウリン酸(上記一般式(1)において、Rが炭素数12の直鎖状アルキル基であるもの。花王株式会社製ルナックL-98)
分散剤(E1): ポリエーテル変性シリコーン(上記一般式(2)において、m/n=0.7、重量平均分子量Mw=9000であるもの、旭化成ワッカー株式会社製 SLJ02)
分散剤(E2): ポリエーテル変性シリコーン(一般式(2)において、m/n=0.8、Mw=6000であるもの、旭化成ワッカー株式会社製 SLJ01)
分散剤(E3): ポリエステル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製X-22-715)
硬化促進剤(1): ステアリン酸亜鉛
(実施例4)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加え、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部、イソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D1)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を150℃で10分間、加熱溶融させた。その後これを、あわとり練太郎(商品名、株式会社シンキー製)を用いて、2000rpmで3分間攪拌した。また、その後に100℃の湯浴に5分間加熱し、2000rpmで3分間攪拌した。その後に硬化促進剤(1)を0.05質量部加えて、2000rpmで3分間攪拌した。これをC1液とした。
 上記ポリオール成分A液14.3質量部及び上記C1液37.8質量部を混合し(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、あわとり錬太郎(商品名、株式会社シンキー製)を用いて減圧脱泡して、実施例4のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例5)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部にイソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、酸化防止剤(C1)0.1質量部を加えて混合した後に、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D2)2.0質量部、及び分散剤(E2)2.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)を0.05質量部加えて、C2液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及び上記C2液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例5のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例6)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部、イソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D2)2.0質量部、及び分散剤(E2)2.0質量部を溶融混合して、C3液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及び上記C3液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例6のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例7)
 イソシアネート(B2)49.8質量部をイソシアネート成分B液とし、一方、ポリオール(A1)50.2質量部をポリオール成分A液とした。
 上記イソシアネート成分B液、離型剤(D1)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を溶融混合して、C4液とした。
 上記ポリオール成分A液50.2質量部及び上記C4液53.8質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例7のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例8)
 イソシアネート(B4)48.2質量部をイソシアネート成分B液とした。一方、ポリオール(A1)51.7質量部をポリオール成分A液とした。
 上記イソシアネート成分B液、離型剤(D1)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を溶融混合して、C5液とした。
 上記ポリオール成分A液51.7質量部及び上記C5液52.2質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例8のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例9)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部にイソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、酸化防止剤(C1)0.1質量部を加えて混合した後に、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D4)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)を0.05質量部加えて、C2液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及び上記C2液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例9のウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例10)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部にイソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、酸化防止剤(C1)0.1質量部を加えて混合した後に、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D5)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)を0.05質量部加えて、C2液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及び上記C2液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、実施例10のウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例6)
 ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部にイソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を加えて混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に硬化促進剤(1)0.05質量部を加え、イソシアネート成分P液を調製した。
 一方、ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分Aとした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部、上記イソシアネート成分P液69.8質量部、離型剤(D1)2.0質量部、及び分散剤(E1)2.0質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、比較例6のウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例7)
 ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部、イソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、その後に硬化促進剤(1)0.05質量部を加え、イソシアネート成分P液を調製した。
 一方、ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 上記ポリオール成分A液、離型剤(D2)2.0質量部、及び分散剤(E2)2.0質量部を溶融混合して、D液とした。
 上記イソシアネート成分P液69.8質量部及び上記D液19.4質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、比較例7のウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例8)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部、イソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D2)2.0質量部と分散剤(E2)10.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)0.05質量部を加え、C6液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及び上記C6液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、比較例8のウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例9)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部、イソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、及び酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D2)2.0質量部、及び分散剤(E3)2.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)0.05質量部を加え、C7液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及びC7液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、比較例9のウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例10)
 ポリオール(A1)19.7質量部に、ポリオール(A2)10.6質量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A液とした。
 一方、ポリオール(A2)1.0質量部をイソシアネート(B1)14.4質量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、上記イソシアネート基残存プレポリマー15.4質量部にイソシアネート(B2)15.1質量部、イソシアネート(B3)39.2質量部、酸化防止剤(C1)0.1質量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶し、イソシアネート成分P液を調製した。
 上記イソシアネート成分P液、離型剤(D3)2.0質量部、及び分散剤(E2)2.0質量部を溶融混合して、その後に硬化促進剤(1)0.05質量部を加え、C8液とした。
 上記ポリオール成分A液30.3質量部及びC8液74.3質量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、比較例10のウレタン樹脂組成物を得た。
[評価]
 実施例4~10及び比較例6~10で得られたウレタン樹脂組成物について、下記の方法でゲル化時間、せん断接着強度、液状トランスファー成型性、及び相溶性を評価した。得られた結果を表2~4に示す。
(ゲル化時間)
 ゲル化時間は、SYSTEM SEIKO製のゲル化試験機を用いて、ホットプレートの温度を165℃に設定し、ウレタン樹脂組成物がゲル化するまでの時間を測定することによって求めた。
(せん断接着強度(せん断離型力))
 金型からの離型性は、上記ウレタン樹脂組成物の硬化物を金型上に形成し、その剥離強度を測定して、擬似的に評価した。さらに、離型の持続性評価として、上記の樹脂形成、剥離箇所に、再度、上記ウレタン樹脂組成物の硬化物を形成、測定を繰り返し、5回繰り返した後の強度を求めた。
 具体的には、フッ素系皮膜を施した金型片を165℃に加熱し、その上に上記ウレタン樹脂組成物の液滴を滴下して、半径が1.5mmとなる半円球状の硬化物を形成した。滴下5分後に株式会社アークテック製のdayeシリーズ4000を用いて、測定温度:165℃、ツール移動速度:100μm/sでせん断接着強度(せん断離型力)を測定した。
 図3は、せん断接着強度の測定装置の概略説明図である。銀メッキを施した銅版2(金型片)上に形成されたウレタン樹脂組成物の硬化物1を棒状の部材(シェアツール)3により加圧し、硬化物1がはがれた時にシェアツール3によりかけられた力Xをせん断接着強度(せん断離型力)とした。
(液状トランスファー成型性(離型性))
 液状トランスファー成型の成型条件は、金型温度160~170℃、射圧4MPa~15MPa、注入時間15~60秒、保持時間60~300秒とした。該成型法で、上記ウレタン樹脂組成物を外形寸法が5.1mm×3.9mm×4.7mmのLEDパッケージに成型して、10ショット目の離型性を評価した。評価基準としては、型開きの際にカル、ランナー、キャビティーの部分に樹脂が引っかかったり、上金型や下金型に樹脂が接着した場合を(B)、樹脂が引っかからず、金型から容易に取り出せた場合を(A)とした。
(透明性(相溶性))
 液状トランスファー成型機を用い、金型温度165℃、硬化時間20秒で40×40mm、厚み1mmの試験片を成形し、150℃、3時間で後硬化した。得られた試験片を日立製の分光光度計U-3310を用いて波長460nmの光透過率を測定した。単位は%とし、70%以上のものを(A)、70%以下のものを(B)とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
「検討3」
(実施例11)
 ポリオール成分として、分子量が300、水酸価が540(mg/gKOH)のポリカプロラクトントリオール(A1:ダイセル化学工業社製 プラクセル303)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2:Perstorp社製)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1:信越化学工業株式社製 KBM-803)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1:住化バイエルウレタン株式会社製 デスモジュールW)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2:三井武田ケミカル株式会社製 コスモネートNBDI)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3:Degussa社製 VESTANAT(R)T1890)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C:住友化学製 スミライザーGA-80)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、離型剤として、イソステアリン酸(D1:高級アルコール工業株式会社製
 イソステアリン酸EX(一般式(1)において、Rが炭素数18の分岐鎖アルキル基である化合物))2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1:旭化成ワッカー株式会社製 SLJ02(一般式(3)において、m/n=0.7、重量平均分子量Mw=9,000である化合物))2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛(日油株式会社製 ニッサンエレクトールMZ-2)0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液14.3重量部及びB液37.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例12)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(F2:信越化学工業株式社製 KBM-802)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、離型剤として、ラウリン酸(D2:花王株式会社製 ルナックL-98(一般式(1)において、Rが炭素数11の直鎖状アルキル基である化合物))2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E2:旭化成ワッカー株式会社製 SLJ01(一般式(3)において、m/n=0.8、Mw=6,000である化合物))2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例13)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱攪拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例14)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)50.2重量部に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 ノルボルネンジイソシアネート(B2)49.8重量部、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛を0.05重量部、及びチオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液50.2重量部及びB液53.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例15)
 ポリカプロラクトントリオール(A1)51.7重量部をポリオール成分とした。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 脂肪族一級ジイソシアネート(B4:三井化学ポリウレタン株式会社製 タケネート600)48.2重量部、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液51.7重量部及びB液52.2重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例11)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例12)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(F3:信越化学工業株式会社製 KBE-9007)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例13)
 ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(F4:信越化学工業株式会社製 KBM-403)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
 また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをP液とした。
 上記P液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
 以上のようにして得られたウレタン樹脂組成物を下記方法に従って評価した。<ゲル化時間>
 ゲル化時間は、ゲル化試験機(SYSTEM SEIKO製)を用いて測定した。ウレタン樹脂組成物を165℃のホットプレート上にのせ、ウレタン樹脂組成物がゲル化する時間(秒)を測定し、その結果を表5,6に示した。
<相溶性>
 液状トランスファー成型機を用い、金型温度165℃、時間20秒で40×40mm、厚さ1mmの試験片を成型し、その後150℃3時間加熱硬化した。得られた試験片を分光光度計(U-3310:日立製作所社製)を用いて波長460nmの光透過率を測定した。70%以上で透過したものを(A)、70%未満で透過したものを(B)として評価し、その結果を表5,6に示した。
<接着強度>
 銀メッキを施した銅板上にウレタン樹脂組成物の液滴を滴下して、165℃、3時間で加熱し、半径が1.5mmとなる円柱状の硬化体を形成した。前記硬化体のせん断接着強度(MPa)をボンドテスター(dageシリーズ4000:株式会社アークテック製)を用いて測定した。測定温度は165℃、ツール移動速度は100μm/sで、シェアツール3を図3に示すX方向に移動して測定し、その結果を表5,6に示した。
<成型後の剥離/リフロー後の剥離>
 液状トランスファー成型機液状トランスファー成型機を用いて、金型温度165℃、射圧9.8MPa、注入時間30秒、硬化時間120秒として成型し、外形寸法が5.1mm×3.9mmのLEDパッケージを作製した。作製したLEDパッケージを、85℃、85%RHの条件下に9時間おいて吸湿させた後、保持温度150℃で120秒、最高到達温度260℃で5秒のプロファイルのリフロー処理を行った。
 成型後及びリフロー後のLEDパッケージにおいての硬化体とリードフレームとの剥離を顕微鏡で観察し、その結果を表5,6に示した。表中の分子は剥離したパッケージ数、分母は同じ条件で評価したパッケージの全体数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
「検討4」
(実施例16)
 ポリオール成分として、分子量が300、水酸価が540(mg/gKOH)のポリカプロラクトントリオール(A2:ダイセル化学工業株式会社製 プラクセル303)40.9重量部、ポリチオールとして、ペンタエリスリトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネート(C1:堺化学工業株式会社製 PEMP)0.5重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(F1:住友化学株式会社製 スミライザーGA-80)0.1重量部を混合し、窒素雰囲気下にて80℃で1時間加熱撹拌して、透明均一なポリオール成分を含むA液を得た。
 一方、トリメチロールプロパン(A1:Perstorp社製)4.5重量部、及びイソホロンジイソシアネート(B1:Degussa社製 VESTANAT IPDI)54.6重量部を混合し、窒素雰囲気下にて80℃で6時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製し、これをイソシアネート成分を含むB液とした。
 上記A液41重量部とB液59.2重量部を、室温にて透明均一となるまで混合撹拌し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例17)
 ポリチオールとして(C1)に代えて、2,2’-ジメルカプトジエチルスルフィド(C2:東洋化成工業株式会社製 DMDES)0.5重量部を加えたこと以外は実施例16と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例18)
 ポリオール成分として、トリメチロールプロパン(A1)9.1重量部、ポリカプロラクトントリオール(A2)18.1重量部、及びポリチオールとして、ペンタエリスリトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネート(C1)0.5重量部を混合し、窒素雰囲気下にて80℃で1時間加熱撹拌して、透明均一なポリオール成分を含むA液を得た。
 一方、トリメチロールプロパン(A1)0.5重量部、及び4,4’-メチレンビス-(シクロヘキシルイソシアネート)(B2:Degussa社製 H12MDI)7.6重量部を混合し、窒素雰囲気下80℃で10時間加熱撹拌し、イソシアネート基残存プレポリマーを得た。
 ポリイソシアネート成分として、上記イソシアネート基残存プレポリマー8.1重量部、4,4’-メチレンビス-(シクロヘキシルイソシアネート)(B2)7.6重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B3:三井武田ケミカル株式会社製 コスモネートNBDI)15.9重量部、イソホロンジイソシアネートの3量体であるイソシアヌレート型ポリイソシアネートの70重量%酢酸ブチル溶液(B4:住化バイエルウレタン株式会社製 デスモジュールZ4470BA)41.2重量部、及びヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(F1)0.1重量部を混合し、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。一方、離型剤としてイソステアリン酸(E1:高級アルコール工業株式会社製
 イソステアリン酸EX)1.25重量部及びシリコーン-カプロラクトン共重合体(E2:旭化成ワッカーシリコーン株式会社製 開発品番SLJ-02(上記一般式(3)において、m/n=0.7、重量平均分子量Mw=9,000))1.25重量部を150℃で10分間溶融混合した。その後、離型剤をポリイソシアネート成分に加え、均一になるまで撹拌した。そこへ硬化触媒として、ステアリン酸亜鉛(D1:日油株式会社製 MZ-2)0.1重量部を加え、均一になるまで撹拌し、イソシアネート成分を含むB液を調製した。上記A液27.1重量部とB液63.01重量部とを室温にて均一となるまで撹拌して、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例19)
 ポリチオールとして(C1)に代えて、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)(C3:堺化学工業株式会社製 TMMP)0.5重量部を用いたこと以外は実施例18と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例20)
 ポリチオールとして(C1)に代えて、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート(C4:堺化学工業株式会社製 TEMPICO)0.5重量部を用いたこと以外は実施例18と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例21)
 ポリチオールとして(C1)に代えて、2,2’-ジメルカプトジエチルスルフィド(C2:東洋化成工業株式会社 DMME)0.5重量部を用いたこと以外は実施例18と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例14)
 ポリチオールを加えなかったこと以外は実施例16と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例15)
 ポリチオールを加えなかったこと以外は実施例18と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例16)
 ポリチオールとして(C1)に代えて、チオール基を1つしか有さない2-エチルヘキシル-(3-メルカプトプロピオネート)(C5:丸善石油化学株式会社製)0.5重量部を用いたこと以外は実施例18と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
 実施例16~21及び比較例14~16で用いられる各材料の添加量を下記表7に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
 以上のようにして得られたウレタン樹脂組成物を下記方法に従って評価した。<接着強度>
 銀メッキを施した銅板上において、実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂組成物を用いて、ポッティング法によって半径が1.5mmとなる円柱状の硬化体を形成し、150℃で3時間、加熱して接着試験片サンプルを作製した。上記試験片と銀メッキとの接着強度をボンドテスター(株式会社アークテック製 dageシリーズ4000)を用いて測定した。測定温度を室温とし、図3においてツール移動速度を100μm/sとして、シェアツール3をX方向に移動し、せん断接着強度を測定した。これを接着強度として表8に示した。
<成型後の剥離/リフロー後の剥離>
 実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂組成物を、液状トランスファー成型機を用いて、金型温度165℃、射圧9.8MPa、注入時間30秒、硬化時間120秒として成型し、外形寸法が5.1mm×3.9mmのLEDパッケージを作製した。得られたLEDパッケージを85℃、85%RHの条件下に9時間おいて吸湿させた後、保持温度150℃で120秒、最高到達温度260℃で5秒のプロファイルのリフロー処理を行った。
 成型後及びリフロー後のLEDパッケージにおいての封止部材とリードフレームとの剥離を顕微鏡で観察し、その結果を表8に示した。表中の分子は剥離したパッケージ数、分母は同じ条件で評価したパッケージの全体数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
 実施例16では、ウレタン樹脂組成物中に2つ以上のチオール基を有する化合物(ポリチオール)、実施例17では、2つ以上のチオール基とスルフィド基とを有する化合物を含むことによって、銀メッキとの接着強度が高く、パッケージ成型後及びリフロー後の封止部材とリードフレームとの間に剥離は見られなかった。また、実施例18~21のウレタン樹脂組成物は離型剤を含むが、2つ以上のチオール基を有する化合物をさらに含む。このようなウレタン樹脂組成物から得られる硬化体は、銀メッキとの接着強度が高く、パッケージ成型後及びリフロー後の封止部材とリードフレームとの間に剥離は見られなかった。
 一方、比較例14,15のように、2つ以上のチオール基を有する化合物を含まない場合は、封止部材とリードフレームとの間に剥離が見られた。また、比較例16のように1つのチオール基を有する化合物を含む場合でも、封止部材とリードフレームとの間に剥離が見られた。
「検討5」
(実施例22)
 ポリオール成分として、トリメチロールプロパン(A2:Perstorp社製、分子量:134、水酸基価:1260mgKOH/g)1モルにプロピレンオキサイドを1モル付加し、分子量が192、水酸価が880mgKOH/gのポリオール(A4)64.05重量部を作製し、ポリオール成分A液を得た。一方、イソホロンジイソシアネート(C1:Degussa社製、商品名:VESTANAT IPDI)111.00重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(G:住友化学株式会社製、商品名:スミライザーGA-80)0.18重量部を混合し、イソシアネート成分を含むB液を得た。上記A液64.05重量部とB液111.18重量部とを、室温にて均一となるまで混合撹拌し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例23)
 ポリオール成分として、トリメチロールプロパン(A2)1モルにプロピレンオキサイドを1モル付加し、分子量が192、水酸価が880mgKOH/gのポリオール(A4)51.24重量部を作製し、ポリオール成分A液を得た。一方、トリメチロールプロパン(A2)8.93重量部、及びイソホロンジイソシアネート(C1)111.00重量部を混合し、窒素雰囲気下80℃で10時間加熱撹拌し、イソシアネート基残存プレポリマー(B1)を得た。さらに、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(G)0.17重量部を混合し、イソシアネート成分を含むB液を得た。上記A液51.24重量部とB液120.10重量部を、室温にて均一となるまで混合撹拌し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例24)
 ポリオール成分として、トリメチロールプロパン(A2)1モルにプロピレンオキサイドを1モル付加し、分子量が192、水酸価が880mgKOH/gのポリオール(A4)61.81重量部を作製し、更に接着性付与剤としてγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(D:信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-803)1.06重量部を加え均一になるまで攪拌し、ポリオール成分A液を得た。
 一方、トリメチロールプロパン(A2)1.56重量部、及び4,4’-メチレンビス-(シクロヘキシルイソシアネート)(C2:Degussa社製、商品名:H12MDI)22.93重量部を混合し、窒素雰囲気下80℃で10時間加熱撹拌し、イソシアネート基残存プレポリマー(B2)を得た。
 ポリイソシアネート成分として、上記イソシアネート基残存プレポリマー(B2)24.49重量部、4,4’-メチレンビス-(シクロヘキシルイソシアネート)(C2)22.93重量部、ノルボルネンジイソシアネート(C3:三井武田ケミカル株式会社製、商品名:コスモネートNBDI)41.8重量部、イソホロンジイソシアネートの3量体であるイソシアヌレート型ポリイソシアネートの75質量%酢酸ブチル溶液(C4:Degussa社製、商品名:Vestanat T1890ME)82.00重量部、及びヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(G)0.21重量部を混合し、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。一方、離型剤としてイソステアリン酸(F1:高級アルコール工業株式会社製、商品名:イソステアリン酸EX)5.33重量部及びシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体(F2)1.07重量部をポリイソシアネート成分に加え、80℃で2時間加熱混合した。シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体(F2)は両末端ポリエーテル変性シリコーン(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22-4952)1モルにカプロラクトンを22モル付加して作製し、上記一般式(3)において、m/n=0.6、重量平均分子量Mw=4,000であった。その後、室温まで冷却後に硬化触媒として、ステアリン酸亜鉛(E:日油株式会社製、商品名:MZ-2)0.11重量部を加え、均一になるまで撹拌し、イソシアネート成分を含むB液を調製した。上記A液62.87重量部とB液157.44重量部とを室温にて均一となるまで撹拌して、ウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例25)
 ポリオール成分として、実施例24のポリオール(A4)に替わり、トリメチロールプロパン(A2)1モルにエチレンオキサイドを1モル付加し、分子量が179、水酸価が940mgKOH/gのポリオール(A5)57.73重量部を作製し、(A5)を用いたこと以外は実施例24と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例26)
 ポリイソシアネート成分として、実施例24の離型剤をイソステアリン酸(F1)8.53重量部とし、シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体(F2)を除いた以外は実施例24と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(実施例27)
 ポリオール成分として、実施例24のポリオール(A4)に替わり、ポリオール(A4)55.40重量部と、分子量が300、水酸価が540mgKOH/gのポリカプロラクトントリオール(A3:ダイセル化学工業株式会社製、商品名:プラクセル303、分子量:313、水酸基価:540mgKOH/g)10.43重量部とを均一となるまで攪拌して用いたこと以外は実施例24と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例17)
 ポリオール成分として、プロパン-1,2,3-トリオール(A1:坂本薬品工業株式会社製、商品名:精製グリセリン、分子量:92、水酸基価:1830mgKOH/g)30.64重量部と、ポリカプロラクトントリオール(A3)62.57重量部とを均一になるまで攪拌して用いたこと以外は実施例22と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例18)
 ポリオール成分として、トリメチロールプロパン(A2)29.92重量部と、ポリカプロラクトントリオール(A3)31.28重量部とを80℃で2時間加熱攪拌して均一なポリオール成分を用いたこと以外は実施例24と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
(比較例19)
 ポリオール成分として、プロパン-1,2,3-トリオール(A1)5.06重量部と、ポリカプロラクトントリオール(A3)83.42重量部とを均一になるまで攪拌して用いたこと以外は実施例24と同様にしてウレタン樹脂組成物を得た。
 実施例22~27及び比較例17~19で用いられる各材料の添加量を下記表9に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 以上のようにして得られたウレタン樹脂組成物を下記方法に従って評価した。<光半導体パッケージの作製>
 実施例22、23及び比較例17で得られたウレタン樹脂組成物を、外形が5mmx5mmx1mm、キャビティの直径が4mmである発光素子実装済のセラミック製表面実装型パッケージのキャビティ内にポッティング法によって充填し、100℃で1時間、125℃で1時間、150℃で4時間、加熱、硬化して光半導体装置を作製した。また、実施例24~27、比較例18~19で得られたウレタン樹脂組成物を、液状トランスファー成型機を用い、金型温度165℃、射圧9.8MPa、注入時間30秒、硬化時間120秒として成型し、更に150℃で4時間、オーブン中で後硬化して、図2に示したような光半導体パッケージを作製した。作製した光半導体パッケージの封止部を顕微鏡で観察し、硬化部の均一性、すなわち、ゆらぎや気泡の有無を調べた。結果を表10に示した。
<硬度、ガラス転移温度の測定>
 上記ウレタン樹脂組成物の硬化体の硬度をショア硬度D、ガラス転移温度を熱機械分析装置で測定した。結果を表10に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
 表10で硬化体の均一性で、Aは均一、Bは透明性にゆらぎがあったことを表す。硬化体中の気泡で、Aは気泡が無いことを、Bは気泡が見られたことを表す。
 実施例22~27では、いずれも硬質でガラス転移温度が120℃以上の硬化体が得られ、且つ、硬化体の透明性は均一で気泡等の欠陥は見られなかった。一方、比較例17では、A液とB液の十分な相溶性が得られず、均一な硬化体が得られなかった。また、比較例18、19では硬質でガラス転移温度が83~84℃の硬化体が得られたが、硬化体中にゆらぎと気泡が見られた。
「検討6」
(実施例28)
 ポリオール成分として、分子量が300、水酸基価が540(KOH・mg/g)のポリカプロラクトントリオール(ポリオールA1:ダイセル化学工業製、商品名:プラクセル303)19.7重量部に、トリメチロールプロパン(A2:Perstorp社製)10.6重量部、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(D1:信越化学工業株式社製、商品名:KBM-803)0.5重量部を加え、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-1液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を4-4’メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1:住化バイエルウレタン株式会社製、商品名:デスモジュールW)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて80℃で10時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。
 また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部にノルボルネンジイソシアネート(B2:三井武田ケミカル株式会社製、商品名:コスモネートNBDI)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70質量%の酢酸ブチル溶液(B3:Degussa社製、商品名:VESTANAT(R)T1890)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。
 その後に、離型剤C1としてイソステアリン酸(上記一般式(1)における、Rが炭素数18の分岐鎖アルキル基である飽和脂肪酸、高級アルコール工業株式会社製、商品名:イソステアリン酸EX)を2.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22―4952)の両端にポリカプロラクトンを開環付加したm/n=0.5になるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体1を2.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。室温まで冷却後、硬化促進剤としてステアリン酸亜鉛(日油株式会社製、商品名:ニッサンエレクトールMZ-2)を0.05重量部加え、均一になるまで攪拌した。これをB-1液とした。上記A-1液14.3重量部及びB-1液37.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得て、評価した。
(実施例29)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部、ペンタエリスリトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネート(D2:堺化学工業株式会社製、商品名:PEMP)0.5重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-2液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B1)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、離型剤C2として、ラウリン酸(上記一般式(1)における、Rが炭素数11の直鎖状アルキル基である飽和脂肪酸。花王株式会社製、商品名:ルナックL-98)2.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22―4952)の両端にポリカプロラクトンを開環付加したm/n=0.6になるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体2を2.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。その後に硬化促進剤としてステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え、B-2液とした。上記A-2液30.3重量部及びB-2液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(実施例30)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部、トリメチロールプロパントリス-3-メルカプトプロピオネート(D3:堺化学工業株式会社製、商品名:TMMP)0.5重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-3液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B1)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、離型剤C1としてイソステアリン酸1.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22―4272)の両端にポリカプロラクトンを開環付加したm/n=0.5になるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体3を1.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。その後にステアリン酸亜鉛を0.05重量部を加え、B-3液とした。上記A-3液30.3重量部及びB-3液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(実施例31)
 上記(B2)48.2重量部をイソシネート成分B液として、一方、上記(A1)51.7重量部、上記(D1)0.5重量部を加えて攪拌し、ポリオール成分A-4液とした。上記B液、離型剤C1としてイソステアリン酸2.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体1を2.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。その後に硬化促進剤としてステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え,B-4液とした。上記A-4液50.2重量部及びB-4液53.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(比較例20)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部、上記(D1)0.5重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-5液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B1)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、離型剤C1としてイソステアリン酸2.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22-4952)の両端にポリカプロラクトンを開環付加したm/n=0.3になるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体4を2.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。その後にステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え、B-5液とした。上記A-5液30.3重量部及びB-5液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(比較例21)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部、上記(D2)0.5重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-6液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B1)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、ポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体1を2.0重量部80℃で2時間加熱した。その後にステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え、B-6液とした。上記A-6液30.3重量部及びB-6液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(比較例22)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(D4:信越化学工業株式社製、商品名:KBE-9007)0.5重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-7液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B2)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、離型剤C1としてイソステアリン酸2.0重量部とポリエステル変性シリコーン離型剤5(信越化学工業株式会社製、商品名:X-22-715)2.0重量部を80℃で2時間加熱した。その後にステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え、B-7液とした。上記A-7液30.3重量部及びB-7液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
(比較例23)
 ポリオール成分として、上記(A1)19.7重量部に、上記(A2)10.6重量部を加えて、加熱攪拌し、均一なポリオール成分A-8液とした。一方、上記(A2)1.0重量部を上記(B1)14.4重量部に加え、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーPB液を作製した。また、イソシアネート成分として、上記プレポリマーPB液15.4重量部に上記(B2)15.1重量部、上記(B3)39.2重量部、上記酸化防止剤0.1重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で加熱脱溶した。その後に、離型剤C3としてモンタン酸エステル(クラリアントジャパン株式会社製、商品名:Licowax-E)2.0重量部と、ポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体1を2.0重量部と、を80℃で2時間加熱した。その後にステアリン酸亜鉛0.05重量部を加え、B-8液とした。上記A-8液30.3重量部及びB-8液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を作製し、評価した。
『光透過率』
 液状トランスファー成型機を用い、金型温度165℃、硬化時間20秒で40mm×40mm、厚み1mmの試験片を成型し、150℃、3時間で後硬化した。得られた試験片を日立製の分光光度計U-3310(商品名)を用いて波長400nmの光透過率を測定した。単位は%とし、80%以上の透過率を示すものを良好と判断した。結果を表11、12に示した。
『接着強度』
 各部材との接着強度は、各部材に硬化物を形成し、その剥離強度を測定して、擬似的に評価した。以下図3を用いて具体的に説明する。図3は、ウレタン樹脂組成物の硬化物のせん断接着強度の測定方法を模式的に表した図である。まず、銀メッキを施した銅板2上にウレタン樹脂組成物の液滴を滴下して、165℃、3時間で加熱し、半径が1.5mmとなる円柱状の硬化物1を形成した。上記硬化物1を株式会社アークテック製のdayeシリーズ4000を用いて、測定温度を165℃とし、ツール移動速度を100μm/sとして、シェアツール3をX方向に移動し、せん断接着強度を測定した。単位はMPaとし,15MPa以上のものを(A)、15MPa未満のものを(B)とした。その結果を表11、12に示した。
『成型後、リフロー試験後のはく離』
 成型後及び吸湿リフロー後のLEDパッケージにおいて、ウレタン樹脂とリードフレームとのはく離を顕微鏡で観察した。吸湿リフローの試験条件は、85℃、湿度85%で、9時間吸湿後、保持温度が150℃で120秒、最高到達温度が260℃、5秒間のプロファイルのリフロー処理を行った。結果を表11、12に示した。成型後のはく離及び、リフロー後のはく離の評価において、分母と分子の数値は、それぞれ、評価サンプル総数とはく離したパッケージ数を表す。
『液状トランスファー成型性、離型性』
 液状トランスファー成型の成型条件は、金型温度160~170℃、射圧4~15MPa、注入時間15~60秒、保持時間60~300秒とした。上記成型法で、上記ウレタン樹脂組成物を外形寸法が5.1mm×3.9mm×4.7mmのLEDパッケージに成型して、10ショット目の離型性を評価した。評価基準としては、型開きの際にカル、ランナー、キャビティーの部分にウレタン樹脂が引っかかったり、上金型や下金型にウレタン樹脂が接着した場合を(B)、ウレタン樹脂が引っかからず、金型から容易に取り出せた場合を(A)とした。結果を表11、12に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
 実施例28~31では、いずれも光透過率80%以上であり、且つ、接着性、離型性も十分優れた硬化物が得られた。一方、比較例20の硬化物では、接着性、離型性には問題ないものの、光透過性が十分ではなかった。また、比較例21~23の硬化物では、光透過性及び、離型性が十分ではなかった。
 本発明のウレタン樹脂組成物は、透明性、離型性に優れ、光半導体の封止に用いるウレタン樹脂組成物として優れた性能を発揮することができる。
 本発明の硬化体は、透明性、成型金型との離型性、及びリードフレームとの密着性に優れ、光半導体の封止に用いる硬化体として優れた性能を発揮することができる。
 本発明の硬化体は、硬質でガラス転移温度が高く、且つ、透明性の均一さに優れ、光半導体の封止に用いる硬化体として優れた性能を発揮することができる。
 本発明のウレタン樹脂組成物は、透明性、離型性及び接着性に優れ、光半導体の封止に用いるウレタン樹脂組成物として優れた性能を発揮することができる。
 1…硬化体、2…銀メッキを施した銅板、3…シェアツール、100…樹脂成形体、101…開口部、102…半導体発光素子、103…樹脂部、104…封止体(透明封止樹脂)、105、106…リード、107…ワイア、108…光取り出し面、200…表面実装型LEDパッケージ、302,302a,302b…リードフレーム、303…接着部材、304…光半導体素子、305…ワイヤ、306…封止部材、400…光半導体装置。

Claims (37)

  1.  脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート、飽和ポリオール、及びかさ密度が0.12g/ml以下のステアリン酸亜鉛を含有してなるウレタン樹脂組成物。
  2.  前記脂環式ポリイソシアネートが、第2級炭素原子に結合したイソシアネート基を有する2官能又は3官能の脂環式ポリイソシアネートである、請求項1に記載のウレタン樹脂組成物。
  3.  165℃でのゲル化時間が40秒以下である、請求項1又は2に記載のウレタン樹脂組成物。
  4.  1mm厚の硬化体の589nmでの透過率が90%以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物を硬化してなる硬化体。
  6.  イソシアネート(B)、酸化防止剤(C)、離型剤(D)、及び分散剤(E)を溶融混合して溶融混合物を得る工程と、
     当該溶融混合物とポリオール(A)とを混合する工程と、を備える方法により得られるウレタン樹脂組成物であって、
     前記離型剤(D)は下記一般式(1)で表される化合物であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (但し、式中のRは直鎖状又は分岐鎖状の炭素数7~28の炭化水素基である。)
     前記分散剤(E)は、重量平均分子量Mwが16000以下の、下記一般式(2)で表される化合物であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (Rは、2価の炭化水素基であり、mとnは、正の整数である。但し、m/nの比は、0.6~0.8である。)
     前記ウレタン樹脂組成物における前記分散剤(E)の含有量が0.1~5.0質量%であるウレタン樹脂組成物。
  7.  前記ウレタン樹脂組成物における前記離型剤(D)の含有量が0.1~5.0質量%である、請求項6記載のウレタン樹脂組成物。
  8.  ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなる2液型ウレタン樹脂組成物であって、前記A液又はB液にチオール基を有するシランカップリング剤を含む2液型ウレタン樹脂組成物。
  9.  前記ポリイソシアネート成分は、少なくとも1つのイソシアネート基が2級の炭素に結合し、2官能又は3官能の脂環構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを合計で30重量%以上含む、請求項8記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  10.  前記チオール基を有するシランカップリング剤が、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン又はγ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシランである、請求項8又は9記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  11.  前記チオール基を有するシランカップリング剤の含有量が、前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分の全量に対して、0.1~2.0重量%である、請求項8~10のいずれか一項に記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  12.  前記B液に、下記一般式(1)で表される脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含む、請求項8~11のいずれか一項に記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
  13.  ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、及びチオール基を有するシランカップリング剤を含むウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体。
  14.  前記ウレタン樹脂組成物が、下記一般式(1)で表される脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含む、請求項13記載の硬化体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
  15.  前記ウレタン樹脂組成物が無機充填材をさらに含む、請求項13又は14記載の硬化体。
  16.  ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなる2液型ウレタン樹脂組成物であって、前記A液又はB液に2つ以上のチオール基を有する化合物を含む2液型ウレタン樹脂組成物。
  17.  前記ポリイソシアネート成分は、少なくとも1つのイソシアネート基が2級の炭素に結合し、2官能又は3官能の脂環構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを合計で30重量%以上含む、請求項16記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  18.  前記2つ以上のチオール基を有する化合物が、スルフィド基をさらに有するものである請求項16又は17記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  19.  前記2つ以上のチオール基を有する化合物が、2,2’-ジメルカプトジエチルスルフィドである請求項18記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  20.  前記2つ以上のチオール基を有する化合物の含有量が、前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分の全量に対して、0.01~2.0重量%である、請求項16~19のいずれか一項に記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
  21.  前記A液又はB液に、下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック重合体をさらに含む、請求項16~20のいずれか一項に記載の2液型ウレタン樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
  22.  ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、及び2つ以上のチオール基を有する化合物を含むウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体。
  23.  前記ウレタン樹脂組成物が、下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸、及び下記一般式(3)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック共重合体をさらに含む、請求項22記載の硬化体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式中、m及びnは、m/nの比が0.5~1.0を満たす正の整数である。R,Rは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
  24.  前記ウレタン樹脂組成物が無機充填材をさらに含む、請求項22又は23記載の硬化体。
  25.  ポリオール成分を含むA液と、
     ポリイソシアネート成分を含むB液と、からなるウレタン樹脂組成物であって、
     前記ポリオール成分が、
     水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下であり、分子量が400以下である3官能以上のポリオール化合物を含む、ウレタン樹脂組成物。
  26.  前記ポリイソシアネート成分が、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が前記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物を30質量%以上含む、請求項25に記載のウレタン樹脂組成物。
  27.  前記ポリオール化合物がトリメチロールプロパン又はプロパン-1,2,3-トリオールに、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド又はカプロラクトンを付加した化合物である請求項25又は26に記載のウレタン樹脂組成物。
  28.  前記ポリオール化合物がトリメチロールプロパン1モルに対しプロピレンオキサイドを1~2モル付加した化合物である請求項27に記載のウレタン樹脂組成物。
  29.  前記ポリオール化合物の含有量が、前記ポリオール成分の全量に対して80質量%以上である、請求項25~28のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物。
  30.  前記A液又は前記B液が、
     下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸を含むか、又は、
     前記飽和脂肪酸と、下記一般式(3)で表される重量平均分子量が16000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック重合体とを含む、請求項25~29のいずれか一項に記載のウレタン樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式中、m及びnは、m/nが0.5~1.0を満たす正の整数を示す。R及びRは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基又はポリエーテル鎖を示す。)
  31.  水酸基価が600mgKOH/g以上1300mgKOH/g以下であり、分子量が400以下である3官能以上のポリオール化合物を含むポリオール成分を含むA液と、
     ポリイソシアネート成分を含むB液と、からなるウレタン樹脂組成物を、A液とB液とを混合することによって硬化して得られる硬化体。
  32.  前記A液又は前記B液が、
     下記一般式(1)で表される飽和脂肪酸を含むか、又は、
     前記飽和脂肪酸と、下記一般式(3)で表される重量平均分子量が16000以下のシリコーン-カプロラクトンブロック重合体とを含む、請求項31に記載の硬化体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式中、Rは炭素数7~28の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    (式中、m及びnは、m/nが0.5~1.0を満たす正の整数を示す。R及びRは、それぞれ独立に、2価の炭化水素基又はポリエーテル鎖を示す。)
  33.  前記A液及び/又は前記B液が無機充填材を更に含む、請求項31又は32に記載の硬化体。
  34.  (A)ポリオール成分と、(B)ポリイソシアネート成分と、を含むウレタン樹脂組成物であって、
     前記ポリイソシアネート成分が、脂環基及び2個又は3個のイソシアネート基を有し、少なくとも1個のイソシアネート基が前記脂環基を構成する第二級炭素に結合している脂環式ポリイソシアネート化合物を、全イソシアネート成分の30質量%以上含有するイソシアネート成分であり、当該ウレタン樹脂組成物が、
     下記一般式(4):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    (式中、m及びnは、m/nが0.5~1.0を満たす正の整数を示す。また、p及びqは、p及びq≧1、且つp又はq≧2を満たす正の整数を示す。)
    で表されるポリエーテル変性シリコーン-カプロラクトンブロック共重合体と、
     下記一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    (式中のRは、炭素数7~28の直鎖状若しくは分岐鎖状の炭化水素基を示す。)
    で表される(C)飽和脂肪酸と、を更に含むウレタン樹脂組成物。
  35.  (D)チオール基を有する化合物を更に含むことを特徴とする請求項34に記載のウレタン樹脂組成物。
  36.  前記チオール基を有する化合物が、2つ以上のチオール基を有する化合物、又は、チオール基を有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項35に記載のウレタン樹脂組成物。
  37.  請求項6、7及び34~36のいずれか1項に記載のウレタン樹脂組成物を硬化させて得られる硬化体或いは、請求項13~15、22~24及び31~33のいずれか1項に記載の硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置。
     
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