WO2014033937A1 - エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物 - Google Patents

エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物 Download PDF

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修一郎 長谷
智行 高島
裕一 谷口
スレスタ・ニランジャン・クマール
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新日鉄住金化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an epoxy silicone resin having a cyclic siloxane bond, and a thermosetting resin composition excellent in optical properties, hardness, bending properties, heat-resistant coloring properties, and light-resistant coloring properties, which are essential components thereof.
  • the present invention relates to a thermosetting resin composition suitable for the field of optical semiconductor materials.
  • Epoxy resins are mainly used in many applications in the paint, civil engineering, and electrical fields because of their excellent electrical properties, adhesion, and heat resistance.
  • aromatic epoxy resins such as bisphenol A type diglycidyl ether, bisphenol F type diglycidyl ether, phenol novolac type epoxy resin, and cresol novolac type epoxy resin are water resistant, adhesive, mechanical properties, heat resistant, and electrical insulating properties. It is widely used in combination with various curing agents because of its excellent economic efficiency.
  • these resins contain an aromatic ring, they are easily deteriorated by ultraviolet rays or the like, and there are restrictions in use in fields where weather resistance and light resistance are required.
  • the epoxy resin composition since the hardness of the cured product is high, it is excellent in handling properties. In low-power white LED sealing applications, the required durability is obtained, so it is often used in low-power applications. Yes. However, high-power LEDs tend to cause discoloration due to an increase in light emission and heat generation, and thus have a disadvantage that it is difficult to obtain a sufficient lifetime. In order to prevent discoloration due to an increase in calorific value, an epoxy resin exhibiting a high glass transition temperature is used, but such an epoxy resin is highly elastic and has bending properties such as strength and deflection as compared with a normal epoxy resin. Since it is low, there is a problem that the sealing material is easily cracked in an environment where cutting such as dicing or a rapid temperature change may occur.
  • Patent Document 1 discloses a resin composition obtained by an addition reaction of a polyorganosiloxane resin having a hydrosilyl group and a polyorganosiloxane resin having an alkenyl group.
  • Patent Document 2 discloses a curable polyorganosiloxane composition containing a phenyl group, an optical semiconductor element sealing agent and an optical semiconductor device using the same.
  • Patent Document 3 discloses an epoxy silicone resin having a linear and cyclic siloxane structure having an epoxycyclohexyl group in the side chain as an essential component.
  • Patent Document 4 discloses an organopolysiloxane having diglycidyl isocyanurylalkyl groups at least at both ends of the main chain and a composition containing the same.
  • Patent Document 5 discloses an addition reaction product of an organosilicon compound having two hydrosilyl groups and a polycyclic hydrocarbon having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, and A composition comprising an addition reaction product having at least two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule and a compound having a Si—H group is disclosed.
  • Patent Document 6 discloses an organopolysiloxane having a diglycidyl isocyanurylalkyl group at both ends of the main chain and a composition containing the same.
  • Patent Documents 7 and 8 disclose an epoxy silicone resin having an isocyanuric ring in the resin chain and having an epoxy group at the terminal, and a composition containing the same.
  • the thermosetting resin compositions described in these patent documents also have the above characteristics sufficiently.
  • JP 2010-248413 A JP 2010-084118 A WO2008 / 133108 JP 2009-275206 A JP 2008-069210 A JP 2010-285563 A JP 2008-274004 A WO2007 / 074813
  • the present invention has a cured product having high hardness, excellent heat resistance coloring property, UV coloring property, strength and deflection, and less damage to the package even under reflow and heat cycles, and is suitable for the electronic material field and optical semiconductor encapsulation.
  • An object is to provide a curable resin composition.
  • Another object is to provide an epoxy silicone resin suitable as a material for the thermosetting resin composition.
  • the present invention relates to an epoxy silicone resin represented by the general formula (1) and having an epoxy equivalent (g / eq.) Of 200 to 2,000.
  • R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be the same or different.
  • R 2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and may have 1 to 3 ether-bonded oxygen atoms inside.
  • E 1 is a monovalent organic residue having at least one epoxy group, and Z represents a divalent organic residue.
  • l and m are independently integers of 0 to 3, which satisfy 1 ⁇ l + m ⁇ 4.
  • n is a number 0 ⁇ n ⁇ 100.
  • E 1 in the general formula (1) includes an organic residue represented by the formula (2).
  • Z in the general formula (1) includes a divalent organic residue represented by the general formula (3), (4) or (22).
  • R 3 represents a methyl group or a phenyl group, and may be the same or different.
  • k is a number from 0 to 100.
  • R 4 represents a methyl group or a phenyl group, and may be the same or different.
  • i and j are independently integers of 0 to 3, and 1 ⁇ i + j ⁇ 4.
  • R 23 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 24 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the present invention provides a process for producing an epoxy silicone resin as described above, wherein both terminal SiH-containing cyclic organosiloxane represented by the general formula (5) is reacted with a vinyl group-containing compound at both terminals in less than the theoretical amount, and then remains. End-capping reaction is carried out using an SiH group and an epoxy resin reactive with SiH group having at least one epoxy group in one molecule and one carbon-carbon double bond in one molecule. This is a method for producing an epoxy silicone resin.
  • R 1 , l and m are the same as those in the general formula (1).
  • both-end vinyl group-containing compound examples include a both-end vinyl group-containing polyorganosiloxane represented by the general formula (6), (7) or (25) or a both-end vinyl group-containing isocyanuric acid derivative.
  • R 3 and k are the same as those in the general formula (3), and R 4 , i and j are the same as those in the general formula (4).
  • R 25 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 26 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms
  • R 27 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Examples of the epoxy resin reactive with the SiH group include monoallyl diglycidyl isocyanurate.
  • the present invention is characterized in that in the thermosetting resin composition containing an epoxy resin, a curing agent (B), and a curing accelerator (C) as essential components, the epoxy silicone resin is included as an epoxy resin component. It is a thermosetting resin composition.
  • blended with a thermosetting resin composition is called epoxy silicone resin (A).
  • Examples of the curing agent (B) include acid anhydrides and amine compounds that are liquid at room temperature.
  • a hardening accelerator (C) a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt is mentioned.
  • the epoxy resin component includes an epoxy silicone resin (A) and an epoxy resin (D) that is liquid at room temperature.
  • the epoxy resin (D) that is liquid at room temperature is 5 to 150 weight parts with respect to 100 parts by weight of the epoxy silicone resin (A).
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin mixture is preferably 180 to 1000.
  • the thermosetting resin composition may further contain a white pigment (E), and the white pigment (E) is at least one selected from silica, titanium oxide, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide, and inorganic hollow particles. Preferably it is a seed.
  • this invention is the LED device sealed using said thermosetting resin composition.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES1) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES3) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES5) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES21) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES22) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES24) of the present invention is shown.
  • the IR spectrum of the epoxy silicone resin (ES25) of the present invention is shown.
  • the epoxy silicone resin of the present invention is represented by the above general formula (1) and has an epoxy equivalent of 200-2000.
  • R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a hexyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. Also good.
  • Preferable R 1 is a methyl group from the viewpoint of physical properties such as heat resistance and light color resistance when it is easily available and a thermosetting resin composition is obtained by heat treatment.
  • l and m are each an integer of 0 to 3, which satisfies 1 ⁇ l + m ⁇ 4.
  • n is an average value (number average), n represents a number greater than 0 and 100 or less.
  • a preferable number of n is 0.05 ⁇ n ⁇ 30, more preferably 0.05 ⁇ n ⁇ 20, and more preferably 0 from the viewpoint of heat resistance coloring property, light coloring resistance, and mechanical properties when cured. 1-10.
  • n is a mixture of molecules different from each other, a component where n is 0 may exist, but a component where n is 0 is not 100%, and a component where n is 0 Is preferably 0 to 90 wt%, more preferably 0 to 70 wt%.
  • R 2 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and may have 1 to 3 ether-bonded oxygen atoms therein.
  • Examples of such a structure include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an isopropylidene group, a butylene group, an isobutylene group, a hexylene group, a xylylene group, a dodecylene group, and the following general formula (8).
  • Preferred R 2 is preferably a C 1-6 hydrocarbon group, more preferably a propylene group, from the viewpoint of physical properties when cured. (In the formula, h represents a number of 1 to 3.)
  • Z represents a divalent organic residue.
  • it is an organic residue containing Si or a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may have 1 to 3 ether-bonded oxygen atoms inside. .
  • the divalent hydrocarbon group may have 1 to 3 ether-bonded oxygen atoms inside, for example, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, decylene group, dodecylene group, or general There are groups represented by formulas (9) to (16).
  • R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms.
  • R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11 represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and may have an oxygen atom inside.
  • X represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, a sulfinyl group, or a single bond.
  • Z is preferably an organic group containing Si inside, and specifically includes organic groups represented by the following general formulas (17) to (21).
  • R 12 , R 14 and R 17 represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and may have an aromatic ring inside.
  • R 13 , R 16 and R 19 each represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 15 represents a phenylene group or a naphthylene group.
  • R 18 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, may have an aromatic ring inside, and may have an etheric oxygen atom.
  • R 3 and k have the same meaning as in general formula (3)
  • R 4 , i and j have the same meaning as in general formula (4)
  • R 20 and R 21 are divalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms. Represents.
  • Z is not limited to these, and two or more structures may be arranged.
  • Z is a general formula from the viewpoint of availability, ease of production of the epoxy silicone resin of the present invention, heat resistance coloring property when cured, light coloring property, and mechanical properties.
  • a structure represented by (19) or general formula (20) is preferred, and a divalent organic residue represented by general formula (3), (4) or (22) is more preferred.
  • R 3 and R 4 independently represent a methyl group or a phenyl group.
  • k is a number from 0 to 100.
  • i and j are independently integers of 0 to 3, and i + j is an integer of 1 to 4.
  • R 3 in the general formula (3) or (19) is a methyl group, 0 ⁇ k ⁇ 20,
  • R 23 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • hydrocarbon groups include, but are not limited to, alkylene groups such as methylene, ethylene, propylene, isopropylene, isopropylidene, butylene, isobutylene, hexylene, and decylene.
  • R 23 is preferably a C1-6 hydrocarbon group, more preferably a propylene group, from the viewpoint of physical properties when cured.
  • R 24 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • this hydrocarbon group include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, isoamyl groups, phenyl groups, benzyl groups, toluyl groups, naphthyl groups and other alkyl groups, aralkyl groups, and aryl groups.
  • a hydrocarbon group having an aromatic ring such as a phenyl group or a benzyl group is also preferred.
  • Preferable R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, from the viewpoint of easy availability of raw materials and physical properties when cured.
  • E 1 is a monovalent organic residue having at least one epoxy group, preferably an epoxy isocyanuric group represented by the formula (2).
  • the epoxy silicone resin of the present invention can be advantageously produced by the production method of the present invention.
  • the production method of the epoxy silicone resin of the present invention includes both ends SiH-containing cyclic organosiloxane represented by the general formula (5), both ends SiH-containing cyclic organosiloxane represented by the general formula (5), both ends Reaction of vinyl group-containing compound in less than theoretical amount, and then remaining SiH group having at least one epoxy group in one molecule and one carbon-carbon double bond in one molecule And end-capping reaction using a reactive epoxy resin.
  • the same symbols as those in the general formula (1) have the same meaning.
  • both terminal vinyl group containing compound As said both terminal vinyl group containing compound, the both terminal vinyl group containing polyorganosiloxane represented by General formula (6) or General formula (7), or the both terminal vinyl group containing isocyanuric represented by General formula (25) Although an acid derivative is mentioned preferably, it is not limited to these. Since the polyorganosiloxane containing both terminal vinyl groups represented by the general formula (6) or the general formula (7) gives Z represented by the general formula (3) or the general formula (4), the general formula (3) or The same symbols as in (4) have the same meaning.
  • the compounds containing vinyl groups at both terminals which give Z represented by the general formulas (9) to (20) are understood from the above.
  • R 25 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 26 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms
  • R 27 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 25 corresponds to R 24 in the general formula (22).
  • the both-end vinyl group-containing isocyanuric acid derivative represented by the general formula (25) is not particularly limited as long as it is a known one, and various compounds can be selected.
  • isocyanuric acid derivative compounds are diallyl isocyanuric acid, monomethyl diallyl isocyanurate, and monophenyl diallyl isocyanurate, and particularly preferred are diallyl isocyanuric acid and monomethyl diallyl isocyanurate.
  • the above-mentioned vinyl cyanide-containing isocyanuric acid derivative requires, for example, triallyl cyanurate in the presence of a Lewis acid such as aluminum chloride, iron chloride or activated clay. It can be obtained by applying a technique to obtain diallyl isocyanuric acid by adding a receptor such as phenol according to the reaction and performing a reaction using a reaction solvent such as xylene, and if necessary, further alkyl N-alkylation may be performed by reacting with a halide.
  • a Lewis acid such as aluminum chloride, iron chloride or activated clay.
  • diallyl isocyanuric acid by reacting allyl isocyanate and potassium cyanate with an aprotic polar solvent such as dimethylformamide and then neutralizing with acid as described in 2253-2257 (1970) It is also possible to obtain N-alkylation by reacting with an alkyl halide as necessary. In addition, Journal of American Chemical Society vol. 51, p. As described in 2221 (1929), it is also possible to obtain monophenyl diallyl isocyanurate by reacting phenyl isocyanate with methyl carbamate to form monophenyl isocyanuric acid and then reacting with allyl halide.
  • the present invention is not limited to these, and it can be carried out in a form preferable to those skilled in the art to obtain a vinyl terminal-containing isocyanuric acid derivative compound.
  • both ends of the SiH group-containing polyorganosiloxane are first charged into the reaction system, and then the amount of the unreacted SiH groups is always used to sequentially add the both ends of the vinyl group-containing compound. After adding and confirming that the reaction has been completed, it is particularly preferable to conduct an end-capping reaction using an epoxy resin reactive with the SiH group.
  • the amount of the vinyl group-containing compound at both ends is not particularly limited as long as it satisfies the above epoxy equivalent when end-capped with an epoxy resin having a double bond, but the reaction with the vinyl group-containing compound at both ends is completed.
  • E 1 is an epoxy isocyanuric group represented by the general formula (2)
  • R 2 is a propylene group
  • R 1 is a methyl group
  • Z is preferably a group represented by the general formula (3), (4) or (22)
  • R 3 is a methyl group, 0 ⁇ k ⁇ 20, R 4 in the general formula (7).
  • 2 or more types of polyorganosiloxane represented by General formula (6), General formula (7), or (25) or a vinyl group containing isocyanuric acid derivative may be used together.
  • the epoxy resin reactive with the SiH group has at least one epoxy group in one molecule and one carbon-carbon double bond reactive with the SiH group in one molecule.
  • monocyclic epoxy resins such as o-allylphenyl glycidyl ether, 2-allyl-4-methylphenyl glycidyl ether, 2-allyl-5-methylphenyl glycidyl ether, 2-allyl-6-methylphenyl glycidyl ether and the like
  • Nuclear hydrogenated epoxy resin 1-methyl-4-isopropenylcyclohexene oxide, 1,4-dimethyl-4-vinylcyclohexene oxide, 4-vinyl-1-cyclohexene-1,2-oxide, vinyl norbornene monooxide, dicyclopentadiene mono
  • epoxy resins derived from olefin compounds containing a cyclic structure such as oxide
  • epoxy resins containing a heteroatom in the ring structure such as monoallyl dig
  • epoxy resins for reaction, using 2 or more types together.
  • a particularly preferable epoxy resin reactive with the SiH group is monoallyl diglycidyl isocyanurate which gives an organic residue represented by the general formula (2).
  • a polyorganosiloxane containing both ends vinyl group, which is a component having a carbon-carbon double bond reactive with SiH groups, and monoallyl diglycidyl isocyanurate are mixed and charged into the reaction system, and then both ends SiH groups
  • the reaction rate of the hydrosilylation reaction is significantly faster for the polyorganosiloxane containing vinyl groups at both ends relative to monoallyl diglycidyl isocyanurate.
  • a siloxane resin having no epoxy group is selectively produced. It becomes easier. For this reason, the resulting epoxy silicone resin causes phase separation and becomes cloudy, and the transparency is lost. Moreover, even if the cloudiness does not occur, the effect of the present invention cannot be obtained in terms of physical properties of the cured product.
  • a noble metal catalyst As the catalyst, various precious metals or complex compounds thereof can be used as long as they are known.
  • the noble metal catalyst include platinum, rhodium, palladium, ruthenium, and iridium, but are not limited thereto, and two or more kinds may be used as necessary.
  • a material in which these metals are immobilized on a particulate carrier material such as carbon, activated carbon, aluminum oxide, silica, or the like may be used.
  • noble metal complex compounds include platinum halogen compounds (PtCl 4 , H 2 PtCl 6 .6H 2 O, Na 2 PtCl 6 .4H 2 O, etc.), platinum-olefin complexes, platinum-alcohol complexes, platinum-alcolate complexes, platinum -Ether complexes, platinum-carbonyl complexes, platinum-ketone complexes, platinum-vinylsiloxane complexes such as platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, bis ( ⁇ -picoline) -platinum dichloride , Trimethylenedipyridine-platinum dichloride, dicyclopentadiene-platinum dichloride, cyclooctadiene-platinum dichloride, cyclopentadiene-platinum dichloride, bis (alkynyl) bis (triphenylphosphine) platinum complex, bis (alkynyl)
  • the above precious metal catalysts may be used alone or in advance in a solvent to be dissolved, and then charged into the reaction system.
  • the use ratio of the noble metal catalyst is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 ppm to 100,000 ppm, preferably 1 ppm to 10,000 ppm, based on the total weight of the raw materials used in the reaction.
  • the hydrosilylation reaction can be carried out without a solvent, but the reaction system may be diluted with an organic solvent as necessary, and is not particularly limited as long as it is a compound that does not adversely influence the reaction.
  • organic solvent such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, aliphatic ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, benzene, toluene, orthoxylene
  • aromatics such as meta-xylene, para-xylene, chlorobenzene and dichlorobenzene
  • ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol dimethyl ether
  • esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate. Two or more of these organic solvents may be selected and used as a mixed solvent
  • the temperature condition in the hydrosilyl addition reaction is not particularly limited, but is usually 0 ° C. to 200 ° C., preferably 30 ° C. to 180 ° C. Below 0 ° C, the reaction takes time and is not economical. When the reaction is carried out at 200 ° C. or higher, the addition reaction between the epoxy group and the hydrosilyl moiety proceeds, making it difficult to control the reaction.
  • the epoxy silicone resin of the present invention has an epoxy equivalent of 200 to 2000. By being in this range, a cured product excellent in transparency, heat resistant colorability, glass transition temperature, and bending deflection can be obtained. When the epoxy equivalent is out of this range, it is not preferable because the cured product becomes brittle, the surface hardness is lowered to cause stickiness, and the heat resistant colorability is deteriorated.
  • thermosetting resin composition contains an epoxy resin, a curing agent (B), and a curing accelerator (C) as essential components, and includes the epoxy silicone resin of the present invention as an epoxy resin component.
  • the epoxy silicone resin of the present invention is referred to as an epoxy silicone resin (A).
  • thermosetting resin composition of the present invention various compounds can be applied as long as they are known as curing agents for epoxy resins.
  • organic amine compounds, dicyandiamide and derivatives thereof, imidazoles and derivatives thereof such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, bisphenol A, bisphenol F, brominated bisphenol A, naphthalenediol, 4,4′- Bivalent phenolic compounds such as biphenol, novolak resin or aralkylphenol resin obtained by condensation reaction of phenol or naphthol with formaldehyde or xylylene glycols, polyvalent carboxylic acid obtained by reaction of acid anhydride compound with polyhydric organic alcohol Acid, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylated hexahydrophthalic anhydride, anhydrous nadic acid, hydrogenated nadic anhydr
  • a cationic curing agent comprising an onium salt compound composed of an anionic species can be applied, and two or more types may be used as necessary.
  • a preferable curing agent for obtaining transparency, heat-resistant coloring property, and light-resistant coloring property in the present invention is a liquid amino compound (including amino resin) or acid anhydride, and more preferably hexahydrophthalic anhydride, methyl. Hydrogenated hexahydrophthalic anhydride, hydrogenated nadic anhydride.
  • curing accelerator (C) various compounds can be applied as long as they are known as epoxy resin curing accelerators. Examples include tertiary amines and salts thereof, imidazoles and salts thereof, organic phosphine compounds and salts thereof, and organic metal salts such as zinc octylate and tin octylate. Two or more kinds may be used as necessary. . Particularly preferred curing accelerators for obtaining the effects of the present invention are quaternary ammonium salts, organic phosphine compounds, quaternary phosphonium salts, and more preferred catalysts are quaternary phosphonium salts.
  • thermosetting resin composition of the present invention comprises the above components (A), (B) and (C) as essential components, but for the purpose of adjusting the viscosity, the curing rate, etc., to a preferred form for those skilled in the art
  • component (D) a liquid epoxy resin or epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule other than the component (A) at room temperature may be used.
  • the epoxy equivalent (g / eq.) Is in the range of 180 to 1000 in the mixture of (A) and (D) the effect of the present invention can be obtained.
  • the component (D) is an epoxy resin different from the component (A), and various compounds can be selected as long as they are singly or mixed and have a liquid state at room temperature.
  • aromatic hydrogenated epoxy resin derived from monocyclic dihydric phenols such as resorcinol, hydroquinone, 2,5-ditertiarybutylhydroquinone, 1,3-naphthalenediol, 1,4- Epoxy resins derived from naphthalene diols such as naphthalene diol, 1,5-naphthalene diol, 1,6-naphthalene diol, 2,7-naphthalene diol, and the like, and hydrogenated aromatic rings thereof, 4,4 ′ -Isopropylidene diphenol, 4,4'-isopropylidenebis (2-methylphenol), 4,4'-isopropylidenebis (2,6-dimethylphenol), 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4 '
  • examples of the component (D) include alicyclic epoxy resins listed in the following general formulas (31) to (35).
  • the (D) component includes an alicyclic epoxy resin represented by the following general formula (36).
  • each of R 32 to R 34 is a hydrocarbon group or aromatic group having 1 to 20 carbon atoms which may contain an epoxy group inside, and has 1 to 3 ether oxygen atoms inside.
  • a component is not limited to said epoxy resin, You may use 2 or more types as needed.
  • the epoxy resin component contains the epoxy silicone resin (A) as an essential component, and includes a liquid epoxy resin (D) and other epoxy resins that are blended as necessary.
  • the compounding amount of the epoxy resin (D) is preferably in the range of 5 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy silicone resin (A), and the epoxy equivalent of the entire epoxy resin component is preferably in the range of 180 to 1000.
  • the content of the epoxy silicone resin (A) in the epoxy resin component is 40 wt% or more, preferably 60 wt% or more.
  • thermosetting resin composition of the present invention When the thermosetting resin composition of the present invention is used for LED sealing, it is preferable to add an antioxidant to prevent oxidative deterioration during heating and to produce a cured product with little coloration.
  • antioxidant various compounds can be applied as long as they are known.
  • thermosetting resins can be blended with the thermosetting resin composition of the present invention.
  • thermosetting resins include unsaturated polyester resins, thermosetting acrylic resins, thermosetting amino resins, thermosetting melamine resins, thermosetting urea resins, thermosetting urethane resins, and thermosetting oxetane resins. , Thermosetting epoxy / oxetane composite resin, and the like, but are not limited thereto.
  • the curable resin composition of the present invention comprises the above components (A) to (C) as essential components, but the resin component (in addition to the resin, a component that is cured to become part of the resin, such as a monomer, a curing agent, etc. 60 wt% or more, preferably 80 wt% or more, more preferably 90 wt% or more of the (A) component to the (B) component.
  • the blending ratio of the component (A), the component (B) and the component (C) may be determined as follows.
  • the epoxy group of the component (A) and the functional group in the curing agent of the component (B) are preferably in the range of 0.8 to 1.5. Outside this range, an unreacted epoxy group or a functional group in the curing agent remains after curing, and functions such as hardness and heat resistance when cured are reduced, which is not preferable.
  • the blending ratio of the component (C), which is a curing accelerator, is preferably in the range of 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the total of the components (A) and (B).
  • the gelation time is delayed, resulting in a decrease in workability due to a decrease in rigidity at the time of curing. Conversely, if it exceeds 5.0 wt%, curing proceeds during the molding and unfilling is likely to occur. Become.
  • component (B) is a cationic curing agent
  • component (A) is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
  • amount is less than 0.01 parts by weight, poor curing tends to occur.
  • amount exceeds 5 parts by weight, it is not preferable in terms of transparency and heat resistant colorability.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be made into a thermosetting resin composition suitable for light reflection by including (E) a white pigment.
  • white pigment (E) various materials can be selected as long as they are known materials. Examples include metal oxides such as silica, alumina, magnesium oxide, antimony oxide, titanium oxide, and zirconium oxide, inorganic hollow particles such as sodium silicate glass, aluminum silicate glass, sodium borosilicate glass, and shirasu. It is not limited and may use 2 or more types together as needed.
  • Preferred white pigments include at least one selected from silica, titanium oxide, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide and inorganic hollow particles, and alumina and titanium oxide from the viewpoint of thermal conductivity and light reflection characteristics.
  • the content of the white pigment (E) is preferably in the range of 10 to 85 vol% based on the total amount of the resin composition.
  • the content of the white pigment (E) is 10 vol% or less, the whiteness is insufficient and the light reflectivity of the cured product cannot be obtained sufficiently.
  • it exceeds 85 vol% the kneadability and moldability of the resin composition may be deteriorated.
  • the thermosetting resin composition suitable for light reflection may use an additive such as a coupling agent for the purpose of improving the interfacial adhesion with the white pigment (E).
  • an additive such as a coupling agent for the purpose of improving the interfacial adhesion with the white pigment (E).
  • the coupling agent include alkoxysilanes or alkoxytitanates having any one of an epoxy group, amino group, thiol group, acrylic group, vinyl group, and isocyanate group. You can choose one.
  • the amount of such an additive used is not particularly limited, and a preferable amount can be used by those skilled in the art, but usually 5 wt.% Based on the total amount of the resin composition. % Or less.
  • thermosetting resin of the present invention When the thermosetting resin of the present invention is applied as an electronic part, its use and manufacturing process are not particularly limited as long as they are known.
  • a filler such as silica is mixed with the thermosetting resin composition of the present invention, kneaded with a kneader or a hot three roll, and then tableted into a cavity of a sealing mold. It is possible to adopt a transfer mold method in which heat-curing is performed.
  • a dispensing method is adopted in which a resin is injected into a predetermined position. I can do it.
  • the method for uniformly dispersing and mixing the thermosetting resin composition of the present invention is not particularly limited, and can be carried out by a method preferable for those skilled in the art. Examples thereof include a method in which various components are kneaded using an apparatus such as a mixing roll, an extruder, a kneader, a roll, an extruder, a rotation / revolution stirring mixer, and the obtained kneaded product is cooled and pulverized. Moreover, when kneading
  • thermosetting resin composition of the present invention can be obtained as a molded body by dispersing and mixing, cooling and pulverizing, tableting into tablets, and using a technique such as transfer molding. At this time, it can be applied as a housing for mounting an optical semiconductor by forming a concave shape on a lead frame previously provided with metal wiring. Moreover, a white copper clad laminated board is obtained by apply
  • thermosetting resin of the present invention When the thermosetting resin of the present invention is applied as an electronic part, its use and manufacturing process are not particularly limited as long as they are known.
  • a filler such as silica is mixed with the thermosetting resin composition of the present invention, kneaded with a kneader or a hot three roll, and then tableted into a cavity of a sealing mold. It is possible to adopt a transfer mold method in which heat-curing is performed.
  • a dispensing method is adopted in which a resin is injected into a predetermined position. I can do it.
  • thermosetting resin composition of the present invention a method of laminating copper foil by press molding, or thermosetting of the present invention to copper foil
  • the resin composition can be applied by a casting method or the like and bonded to a desired substrate.
  • a curing agent that is liquid at room temperature, and if necessary, such as silica, alumina, titanium oxide, rubber particles, etc.
  • a dispensing method in which a resin is injected into a predetermined position after a desired viscosity using a filler or the like can be employed.
  • optical component applications include optical lenses, sealing materials for optical semiconductors, white molding materials for optical semiconductors, and optical semiconductor adhesives. Any process can be applied.
  • An example of the resin composition for optical parts is a thermosetting resin composition for light reflection, which is obtained by blending the white pigment (E) as described above.
  • the optical lens material can be manufactured by a known process such as a dispense method or a transfer mold method.
  • thermosetting resin composition of the present invention As a sealing material for an optical semiconductor device (LED device), a method of filling an optical semiconductor element with an external electrode using a gold wire or the like and then using a known technique such as a transfer molding method or a potting method can be applied. At this time, various known fluorescent powders may be used in the thermosetting resin composition of the present invention for the purpose of converting light emitted from the optical semiconductor element. Moreover, in order to express moderate thixotropy, you may add well-known fillers, such as a silica and an aerosil, silane coupling materials, and surfactants.
  • thermosetting resin composition of the present invention is mixed with a filler such as silica, titanium oxide, and alumina, kneaded with a kneader or three heat rolls, and then tableted and sealed.
  • a transfer mold method in which the resin is sent to the cavity of the mold and thermally cured can be applied.
  • thermosetting resin composition of the present invention which is paste-formed by kneading with a roll or the like using a filler such as silica, titanium oxide, alumina, silver powder, if necessary, is dispensed. It is possible to apply a method of applying the film to a base material by the above method, or further bonding a film shape using a known film material onto the base material, mounting the optical semiconductor element, and thermosetting.
  • thermosetting resin composition of the present invention is applied to a thin film using a spin coater, bar coater, etc. on a substrate such as a Teflon (registered trademark) plate, PET film, polyimide, etc.
  • a film body can be obtained by removing the substrate.
  • thermosetting resin and the thermosetting film obtained by the above method can be applied to various uses as long as they are known electronic component uses and optical component uses, such as flexible printed wiring boards, anisotropic conductive films, cover lay films, It can be applied to electronic parts such as die attach film and interlayer insulating material, optical parts such as transparent protective film, optical waveguide film and optical semiconductor film.
  • 10 parts by weight of organosiloxane having vinyl groups at both ends (0.04 equivalents as vinyl groups) where R 2 is a methyl group and k has an average value of 4 are added over 1 hour.
  • the reaction system was charged. After confirming that the increase in molecular weight was stopped by gel permeation chromatography (GPC), 57 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.21 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 57 parts by weight of dioxane. The solution was charged over 1 hour. After completion of the addition, the internal temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out while refluxing dioxane. The reaction was traced by GPC, and after confirming that the monoallyl diglycidyl isocyanurate peak had disappeared and the reaction solution was dropped into a 0.1N KOH / methanol solution, generation of hydrogen gas was stopped. The platinum catalyst was filtered using celite.
  • the reaction system was charged. After confirming that the increase in molecular weight was stopped by the GPC method, a solution in which 44 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.16 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 44 parts by weight of dioxane was added over 1 hour. . After completion of the addition, the internal temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out while refluxing dioxane. The reaction was traced by GPC, and after confirming that the monoallyl diglycidyl isocyanurate peak had disappeared and the reaction solution was dropped into a 0.1N KOH / methanol solution, generation of hydrogen gas was stopped. The platinum catalyst was filtered using celite.
  • R 1 is a methyl group
  • 350 parts by weight of dioxane 0.70 part by weight of platinum carrying carbon (platinum carrying amount 3%) was put into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • R 3 is a methyl group
  • organosiloxane 135 parts by weight of the average value of k is a vinyl group at both ends, which is a 4 (0.56 eq as vinyl group)
  • the reaction system was charged. After confirming that the increase in molecular weight was stopped by the GPC method, a solution in which 124 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.44 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 124 parts by weight of dioxane was added over 1 hour. . After completion of the addition, the internal temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out while refluxing dioxane.
  • the reaction was traced by GPC, and after confirming that the monoallyl diglycidyl isocyanurate peak had disappeared and the reaction solution was dropped into a 0.1N KOH / methanol solution, generation of hydrogen gas was stopped.
  • E 1 is a substituent represented by the general formula (2)
  • Z is represented by the general formula (3)
  • R 3 is a methyl group
  • an average value of k is 4, epoxy group-containing isocyanuric at both ends
  • R 1 is a methyl group
  • m 1, 21 parts by weight of a cyclic organosiloxane having SiH groups at both ends (0.16 equivalents as SiH groups)
  • 100 parts by weight of dioxane Carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) 0.17 part by weight was charged into a 500 mL separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • R 3 is a methyl group, organosiloxane 54 parts by weight of a vinyl group at both ends, which is the average value of k is 18 (0.07 eq as vinyl group), over a period of 1 hour
  • the reaction system was charged. After confirming that the increase in molecular weight was stopped by the GPC method, a solution in which 26 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.09 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 26 parts by weight of dioxane was added over 1 hour. . After completion of the addition, the internal temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out while refluxing dioxane.
  • the reaction was traced by GPC, and after confirming that the monoallyl diglycidyl isocyanurate peak had disappeared and the reaction solution was dropped into a 0.1N KOH / methanol solution, generation of hydrogen gas was stopped.
  • E 1 is a substituent represented by general formula (2)
  • Z is represented by general formula (3)
  • R 3 is a methyl group
  • k has an average value of 18
  • ES5 epoxy silicone resin having a ring arranged thereon was obtained.
  • This resin had an epoxy equivalent of 541 and a viscosity of 8 Pa ⁇ s.
  • the IR spectrum of this resin is shown in FIG.
  • R 1 is a methyl group
  • 100 parts by weight of dioxane Carbon-supported platinum (platinum supported amount 3%) 0.82 part by weight was charged into a 1 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and heated to 100 ° C. while stirring.
  • R 4 is a methyl group
  • a solution in which 155 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.55 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 155 parts by weight of dioxane was added over 1 hour. .
  • the internal temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out while refluxing dioxane.
  • the reaction was traced by GPC, and after confirming that the monoallyl diglycidyl isocyanurate peak had disappeared and the reaction solution was dropped into a 0.1N KOH / methanol solution, generation of hydrogen gas was stopped.
  • E 1 is a substituent represented by general formula (2)
  • Z is represented by general formula (4)
  • R 4 is a methyl group
  • both ends contain an epoxy group 321 parts by weight of an epoxy silicone resin (ES6) having an isocyanuric ring arranged thereon was obtained.
  • the epoxy equivalent of this resin was 325, and it was a solid resin showing no fluidity at room temperature.
  • Synthesis example 1 26.4 parts by weight of organohydrogensiloxane represented by formula (37) (0.2 equivalent as SiH group), 78 parts by weight of dioxane, 0.14 parts by weight of carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) , A reflux condenser, and a 500 mL separable flask equipped with a nitrogen line were heated to 100 ° C. while stirring. Subsequently, a solution in which 56.2 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.2 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 56 parts by weight of dioxane was added over 1 hour.
  • Examples 7-12 The epoxy silicone resins (ES1 to 6) obtained in Examples 1 to 6 were converted into an equivalent ratio of epoxy resin to acid anhydride using methylated hexahydrophthalic anhydride (MH: acid anhydride equivalent weight 168 g / eq.). Was mixed well, and further, tetra-n-butylphosphonium o, o′-diethyl phosphorodithioate (TBDP) was mixed as a curing accelerator by 0.5 wt% of the total. This mixture was vacuum degassed and cured in a mold at 120 ° C. for 4 hours and further at 160 ° C. for 12 hours to prepare resin plates having a thickness of 1 mm and 4 mm.
  • MH acid anhydride equivalent weight 168 g / eq.
  • Example 13 70 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES3) obtained in Example 3 was used as the component (A), and 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexene carboxy was used as the component (D).
  • EpC epoxy equivalent 130
  • Example 14 As component (A), 70 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES4) obtained in Example 1 was used, and further, a resin liquid containing 30 parts by weight of EpC as component (D) was prepared. Using this resin solution and MH, they were added so that the ratio of epoxy equivalent to acid anhydride equivalent was 1: 1, and mixed well, and further TBDP was mixed as a curing accelerator by 0.5% by weight.
  • Examples 15-20 The epoxy silicone resins (A) (ES1 to 6) obtained in Examples 1 to 6 were mixed with diethyltoluenediamine (DETDA: active hydrogen equivalent 45 g / eq.), The ratio of epoxy equivalent to active hydrogen equivalent 1: 1, 2-ethyl-4-methylimidazole (EIMZ) as a curing accelerator was mixed in an amount of 0.5% by weight.
  • DETDA diethyltoluenediamine
  • EIMZ 2-ethyl-4-methylimidazole
  • Example 7 is the same as Example 7 except that component (A) was not used and 26 parts by weight of 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate (EpC) and 34 parts by weight of MH were used. Similarly, a resin plate was prepared.
  • Comparative Example 2 A resin plate was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 20 parts by weight of triglycidyl isocyanurate (EpT, epoxy equivalent 100) and 34 parts by weight of MH were used without using the component (A).
  • EpT triglycidyl isocyanurate
  • MH MH
  • Comparative Example 3 ((Me 2 CH 2 ⁇ CH) SiO 1/2 ) 1.0 (MeSiO 3/2 ) 1.11 (Me 2 SiO) 100 parts by weight of a silicone resin represented by 0.05 , vinyl equivalent is 1,400 g / Eq. 20 parts by weight of a dimethylsiloxane oil containing vinyl groups at both ends and a hydrosilyl equivalent of 64 g / eq. A methyl hydrogen silicone oil (48 parts by weight) was mixed with 20 ppm of a platinum-tetravinyldisiloxane complex xylene solution as a curing catalyst based on the total weight.
  • Comparative Example 4 (C 6 H 5 ) 0.62 (CH 2 ⁇ CH) 0.38 (CH 3 ) 0.38 SiO 30 parts by weight of a phenyl silicone resin represented by 1.31 , and a hydrosilyl equivalent of 163 g / eq. 16 parts by weight of methyl hydrogen silicone oil was mixed with 20 ppm of a xylene solution of platinum-tetravinyldisiloxane complex as a curing catalyst based on the total weight.
  • Comparative Example 6 The same operation as in Example 7 was performed except that 40.6 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES6) obtained in Synthesis Example 1 and 33.6 parts by weight of MH were used without using the component (A). Resin plates having a thickness of 1 mm and 4 mm were prepared.
  • Comparative Example 7 25 parts by weight of a hydrosilylation reaction product (vinyl equivalent: 250 g / eq.) Of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and an excess amount of vinylnorbornene, and an excess of 1,3,5,7 -Using 16 parts by weight of a hydrosilylation reaction product of tetramethylcyclotetrasiloxane and vinylnorbornene (SiH equivalent: 160 g / eq.), A xylene solution of platinum-tetravinyldisiloxane complex as a curing catalyst 20 ppm was mixed.
  • Tg glass transition temperature
  • TMA / SS120U thermal stress strain measuring device
  • CTE linear expansion coefficient
  • HRT Transparency after heat test
  • LHRT Permeability after long-term heat test
  • Hardness measurement (Shore D) The surface hardness of the cured product at room temperature was measured using a TECLOCK Co., Ltd. hardness meter TYPE-D.
  • Tables 1 and 2 show the measurement results of each test of the cured products obtained in Examples 7 to 20.
  • Table 3 shows the measurement results of each test of the cured products obtained in Comparative Examples 1 to 7.
  • NM means that measurement is impossible
  • RT means room temperature.
  • Examples 21 to 28, Comparative Examples 8 to 14 The mixture obtained by blending Examples 7 to 14 and Comparative Examples 1 to 7 was filled into a blue LED pre-molded package with a silver-plated bottom portion by casting, 100 ° C. for 2 hours, 150 ° C. for 5 hours. It was cured and sealed to produce an LED device.
  • the physical properties of the sealed LED device were measured by the following method. (7) Reflow test When the sealed LED package is continuously passed through a reflow furnace set to hold 260 ° C. for 15 seconds, it is confirmed whether the sealing material is colored, cracked or peeled off. did. The results are shown in Table 4. (8) Measurement of thermal shock test. The sealed LED package was subjected to a test of ⁇ 40 ° C. to 120 ° C. and 500 cycles, and the presence or absence of cracks and peeling of the sealing material was confirmed with a microscope. The results are shown in Table 5.
  • EX.7 to 14 mean the formulation of Examples 7 to 14, and CX.1 to 7 mean the formulation of Comparative Examples 1 to 7.
  • Diallyl isocyanuric acid was synthesized by dissolving triallyl cyanurate in xylene based on US Pat. No. 2830051 and using activated clay.
  • Monomethyl diallyl isocyanurate was obtained by dissolving trimethyl cyanurate in xylene and adding phenol based on US Patent No. 2830051, and then synthesizing monomethyl isocyanuric acid using activated clay.
  • the obtained monomethyl isocyanuric acid was synthesized in DMF solvent using allyl bromide and sodium hydroxide and tetraethylammonium as a phase transfer catalyst.
  • R 1 is a methyl group
  • R 1 is a methyl group
  • m 1
  • a cyclic organosiloxane having SiH groups at both ends thereof 260 parts by weight as a SiH group, 1.94 equivalents
  • 360 parts by weight of dioxane 1.07 parts by weight of carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) was put into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • 99 parts by weight of diallyl isocyanuric acid (0.94 equivalent as a vinyl group) was charged into the reaction system over 1 hour.
  • R 1 is a methyl group
  • 1 1
  • m 1, cyclic organosiloxane having SiH groups at both ends thereof (203 parts by weight (1.52 equivalents as SiH groups)), dioxane (310 parts by weight), 0.75 parts by weight of carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) was charged into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring. Subsequently, 106 parts by weight (1.01 equivalent as a vinyl group) of diallyl isocyanuric acid was charged into the reaction system over 1 hour.
  • R 1 is a methyl group
  • 210 parts by weight of dioxane Carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) 0.82 part by weight was charged into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • 34 parts by weight of monomethyldiallyl isocyanurate (0.31 equivalent as a vinyl group) was charged into the reaction system over 1 hour.
  • R 1 is a methyl group
  • m 1, 257 parts by weight of a cyclic organosiloxane having SiH groups at both ends (1.91 equivalents as SiH groups)
  • 360 parts by weight of dioxane 1.07 parts by weight of carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) was put into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • 102 parts by weight of monomethyldiallyl isocyanurate (0.91 equivalent as a vinyl group) was charged into the reaction system over 1 hour.
  • monomethyldiallyl isocyanurate (1.17 equivalent as a vinyl group
  • R 1 is a methyl group
  • 410 parts by weight of dioxane 0.92 parts by weight of carbon-supported platinum (platinum support amount 3%) was put into a 2 L separable flask equipped with a stirring motor, a reflux condenser, and a nitrogen line, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring.
  • 156 parts by weight of monomethyldiallyl isocyanurate (1.39 equivalent as a vinyl group) was charged into the reaction system over 1 hour.
  • Synthesis Example 11 73 parts by weight of organohydrogensiloxane represented by the following formula (0.2 equivalent as SiH group), 128 parts by weight of dioxane, 0.21 part by weight of carbon-supported platinum (platinum supported amount of 3%), stirring motor, reflux condenser The mixture was put into a 500 mL separable flask equipped with a nitrogen line and heated to 100 ° C. while stirring. Subsequently, a solution in which 56.2 parts by weight of monoallyl diglycidyl isocyanurate (0.2 equivalent as a vinyl group) was dissolved in 56 parts by weight of dioxane was added over 1 hour.
  • Synthesis Example 12 72 parts by weight of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 100 parts by weight of dioxane, 0.35 parts by weight of platinum carrying carbon (platinum carrying amount 3%), equipped with stirring motor, reflux condenser, and nitrogen line
  • the 1 L separable flask was charged and heated to 100 ° C. with stirring.
  • a solution in which 25 parts by weight of triallyl isocyanurate was dissolved in 25 parts by weight of dioxane was added dropwise over 1 hour.
  • 112 parts by weight of 4-vinylcyclohexene oxide was added dropwise over 2 hours.
  • Examples 38-44 The epoxy silicone resins (ES21 to ES27) obtained in Examples 31 to 37 were added using MH so that the equivalent ratio of the two was 1: 1, mixed well, and further TBDP was added as a curing accelerator. Of 0.5% by weight. This mixture was vacuum degassed and cured in a mold at 120 ° C. for 4 hours and further at 160 ° C. for 12 hours to prepare resin plates having a thickness of 1 mm and 4 mm.
  • Example 45 70 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES25) obtained in Example 35 was used as the component (A), and a resin liquid containing 30 parts by weight of EpC as the component (D) was prepared. Using this resin solution and MH, the epoxy equivalent and the anhydride equivalent were added so that the ratio of the epoxy equivalent to the acid anhydride equivalent was 1: 1, mixed well, and further TBDP as a curing accelerator was mixed by 0.5 wt.
  • Comparative Example 15 A resin plate was prepared in the same manner as in Example 38 except that 32 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES28) obtained in Synthesis Example 11 and 17 parts by weight of MH were used instead of EpC.
  • Comparative Example 16 A resin plate was prepared in the same manner as in Comparative Example 15 except that 24 parts by weight of the epoxy silicone resin (ES29) obtained in Synthesis Example 12 and 17 parts by weight of MH were used instead of EpC.
  • Table 6 shows the measurement results of each test of the cured products obtained in Examples 38 to 45.
  • Table 7 shows the measurement results of each test of the cured products obtained in Comparative Examples 15 to 16.
  • This composition was subjected to transfer molding using a brass spacer having a thickness of 2 mm under the conditions of a molding mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 5 MPa, and a curing time of 300 seconds, and then removed from the mold.
  • a test piece having a thickness of 2 mm was prepared by curing at 12 ° C. for 12 hours.
  • Table 8 shows the measurement results of the white cured products obtained in Examples 46 to 53.
  • Table 9 shows the measurement results of each test of the cured products obtained in Comparative Examples 17-22.
  • the mixture (M) used in Comparative Examples 17 to 22 is the mixture (M) of Comparative Examples 1 to 4 and 15 to 16 in this order.
  • Examples 54 to 61, Comparative Examples 23 to 28 The mixture obtained by blending Examples 38 to 45 and Comparative Examples 17 to 22 was filled by casting into a blue LED package in which the bottom part was silver-plated and the light-emitting element was wire-bonded, and was 100 ° C. for 2 hours. Then, it was cured at 150 ° C. for 5 hours and sealed to produce an LED device.
  • Table 10 shows the results of the reflow test for the sealed LED device
  • Table 11 shows the results of the thermal shock test.
  • the test conditions and the meanings of the symbols in the table are the same as those in Tables 4 and 5.
  • the epoxy silicone resin of the present invention is a curable resin composition, has excellent surface hardness, strength, and deflection when it is made into a curable resin obtained by applying heat, has transparency, heat-resistant coloring property, and light-resistant coloring property. Can be obtained. Therefore, it is useful for electronic component materials such as semiconductors and circuit boards, and optical component materials such as optical lenses, optical sheets, and white molding materials for light reflection. Improvement of problems such as coloring by light, reflow mounting and cracks in the heat cycle environment, disconnection, and peeling from the substrate can be expected.

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Abstract

 硬化物の硬度が高く、耐熱着色性、耐UV着色性、強度、たわみに優れ、リフロー、ヒートサイクル下でもパッケージの損傷が少ない、電子材料分野や光半導体封止に適した熱硬化性樹脂組成物とそれに使用されるエポキシシシリコーン樹脂を開示する。 エポキシ当量(g/eq)が200~2000であり、一般式(1)で表されるエポキシシシリコーン樹脂、及びこれを含む熱硬化性樹脂組成物である。式中、R、Rは炭化水素基であり、Eはエポキシ基を有する有機残基であり、Zは2価の基である。

Description

エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
 本発明は環状シロキサン結合を有するエポキシシリコーン樹脂、およびそれを必須成分とする光学特性、硬度、曲げ特性、耐熱着色性、耐光着色性に優れる熱硬化性樹脂組成物に関し、特に、電子材料分野や光半導体材料分野に適した熱硬化性樹脂組成物に関する。
 エポキシ樹脂は、電気特性、接着性、耐熱性等に優れることから主に塗料分野、土木分野、電気分野の多くの用途で使用されている。特に、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF型ジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂は、耐水性、接着性、機械物性、耐熱性、電気絶縁性、経済性などが優れることから種々の硬化剤と組み合わせて広く使用されている。しかし、これらの樹脂は芳香環を含むことから、紫外線等により劣化しやすく、耐候性、耐光性を求められる分野では使用上の制約があった。
 エポキシ樹脂組成物に関しては、硬化物の硬度が高いため、ハンドリング性に優れており、低出力の白色LED封止用途では、必要な耐久性が得られることから、低出力用途では多く用いられている。しかし、高出力LEDにおいては、発光量や発熱量の増加により変色を生じやすく、十分な寿命を得ることが難しい短所を有している。発熱量の増加による変色を防ぐために、高いガラス転移温度を発現するエポキシ樹脂が使用されるが、このようなエポキシ樹脂は高弾性である上、強度、たわみなどの曲げ特性が通常のエポキシ樹脂より低いため、ダイシング等の切削加工や急激な温度変化が起こりうる環境下では封止材が割れやすいなどの課題も有している。加えて近年のLEDの発光波長の短波長化により、連続使用すると変色を生じて発光出力が低下しやすいなどの課題も有している。このため、封止材には更なる耐熱着色性、耐光性の改善と同時に、機械強度を有することが求められる。
 近年、耐熱・耐光黄変性に優れるシリコーン樹脂をベースにしたLED封止材の開発が行われており、ヒドロシリル基とアルケニル基の付加反応による樹脂組成物や、エポキシ基を有するシリコーン樹脂を、硬化剤を用いて硬化させて得られる樹脂組成物の報告がなされている。
 しかし、シリコーン樹脂やシリコーン骨格を主鎖に持つエポキシ樹脂の多くは、シリコーン骨格に由来する高い可とう性を持つが、硬化物の硬度が低く、表面にべたつき性を生じやすいことや、強度が低い短所を有している。このため、埃の付着等による透明性の劣化を生じやすく、LED製造時のハンドリングに難があり、製造方法や構成、デザイン、用途に制限を受けている。また、フェニル基を含有した、硬度の高いシリコーン骨格を有する樹脂は、ハンドリング性は改善されるが、強度、たわみに問題があり、点灯消灯時の急激な温度変化等によって割れを生じやすいなどの短所を有している。エポキシシクロヘキシル基を含有するエポキシ当量の低い樹脂についても、表面硬度等ハンドリング性は改善されるものの、シリコーンの長所である耐熱着色性が損なわれる上、LED封止材としての要求に耐えられるものではなく、更なる改善が求められている。また、有機オレフィン化合物とヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサンからなる樹脂組成物についても、強度、黄変の面から改善が求められている。
 また、携帯電話やモニターのバックライトに搭載されるLEDは数が多いため、回路基板に一括はんだ実装するリフロープロセスを通る必要がある。環境に則した鉛フリーはんだで実装するためには260℃程度のリフロー炉にLEDパッケージ全体が曝されるため、急激な温度変化により封止材の着色、クラック、封止材と接着部位の接着力不足によるハガレ、封止材の膨張によるワイヤーの断線等の損傷が生じ、歩留まり、生産性の向上が求められている。
 このように、耐候性に優れるシリコーン樹脂をベースにしても、LED封止材に要求される物性を完全に満たしているものは得られておらず、十分な硬度、強度、たわみを有し、耐熱着色、耐UV着色性に優れ、エポキシ樹脂と同様の量産性、ハンドリング性を有する材料が求められている。
 特許文献1には、ヒドロシリル基を有するポリオルガノシロキサン樹脂とアルケニル基を有するポリオルガノシロキサン樹脂の付加反応による樹脂組成物が開示されている。特許文献2には、フェニル基を含有する硬化性ポリオルガノシロキサン組成物およびそれを用いた光半導体素子封止剤及び光半導体装置が開示されている。特許文献3には側鎖にエポキシシクロヘキシル基を有する直鎖及び環状シロキサン構造を必須とするエポキシシリコーン樹脂が開示されている。特許文献4には、少なくとも主鎖の両末端にジグリシジルイソシアヌリルアルキル基を有するオルガノポリシロキサン及びそれを含む組成物が開示されている。特許文献5には、2個のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物と、付加反応性炭素―炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素との付加反応生成物であり、かつ付加反応性炭素―炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有する付加反応生成物と、Si-H基を有する化合物とを含む組成物が開示されている。特許文献6には、主鎖の両末端にジグリシジルイソシアヌリルアルキル基を有するオルガノポリシロキサン及びそれを含む組成物が開示されている。特許文献7及び8には、樹脂の鎖中にイソシアヌル環を配し、末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂及びそれを含む組成物が開示されている。しかし、これら特許文献に記載された熱硬化性樹脂組成物も、上記特性を十分に有しているとは言い難い。
特開2010-248413号公報 特開2010-084118号公報 WO2008/133108 特開2009-275206号公報 特開2008-069210号公報 特開2010-285563号公報 特開2008-274004号公報 WO2007/074813
 本発明は、硬化物の硬度が高く、耐熱着色性、耐UV着色性、強度、たわみに優れ、リフロー、ヒートサイクル下でもパッケージの損傷が少ない、電子材料分野や光半導体封止に適した熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。他の目的は、上記熱硬化性樹脂組成物の材料として適したエポキシシリコーン樹脂を提供することにある。
 本発明は、一般式(1)で表され、エポキシ当量(g/eq.)が200~2000であることを特徴とするエポキシシシリコーン樹脂に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
 式中、Rは炭素数1~10の1価の炭化水素基を表し、各々同一でも異なっていても良い。Rは炭素数1~20の2価の炭化水素基を表し、内部にエーテル結合性酸素原子を1~3個有していても良い。Eはエポキシ基を少なくとも1つ有する1価の有機残基であり、Zは2価の有機残基を表す。l、mは独立に0~3の整数であり、1≦l+m≦4を満たす。nは0<n≦100の数である。
 一般式(1)中のEとしては、式(2)で表される有機残基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
 一般式(1)中のZとしては、一般式(3)、(4)または(22)で表される2価の有機残基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 一般式(3)中、Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。kは0~100の数である。
 一般式(4)中、Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。i、jは独立に0~3の整数であり、1≦i+j≦4である。
 一般式(22)中、R23は炭素数1~10の炭化水素基を表し、R24は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表す。
 また、本発明は上記のエポキシシリコーン樹脂の製造方法において、一般式(5)で表される両末端SiH含有環状オルガノシロキサンに、両末端ビニル基含有化合物を理論量未満で反応させ、ついで残存するSiH基を、1分子中にエポキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ炭素―炭素2重結合を1分子中に1つ有するSiH基と反応性のエポキシ樹脂を用いて末端封止反応を行うことを特徴とするエポキシシリコーン樹脂の製造方法である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 式中、R、l、mは一般式(1)と同意である。
 上記両末端ビニル基含有化合物としては、一般式(6)、(7)または(25)で表される両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサンまたは両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
 式中、R、kは一般式(3)と同意であり、R、i、jは一般式(4)と同意である。式(25)中、R25は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表し、R26は炭素数1~8の炭化水素基を表し、R27は水素原子またはメチル基を表す。
 SiH基と反応性のエポキシ樹脂としては、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートが挙げられる。
 更に、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤(B)、及び硬化促進剤(C)を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物において、エポキシ樹脂成分として上記のエポキシシリコーン樹脂を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物である。以下、熱硬化性樹脂組成物に配合される上記のエポキシシリコーン樹脂を、エポキシシリコーン樹脂(A)という。
 硬化剤(B)としては、酸無水物または室温で液状のアミン化合物が挙げられる。また、硬化促進剤(C)としては、4級アンモニウム塩または4級ホスホニウム塩が挙げられる。
 上記エポキシ樹脂成分は、エポキシシリコーン樹脂(A)と室温で液状のエポキシ樹脂(D)を含み、エポキシシリコーン樹脂(A)100重量部に対し、室温で液状のエポキシ樹脂(D)5~150重量部を配合され、エポキシ樹脂混合物のエポキシ当量が180~1000であることがよい。
 上記熱硬化性樹脂組成物は、さらに白色顔料(E)を含むことがよく、白色顔料(E)としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び無機中空粒子から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
 また、本発明は、上記の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止されたLED装置である。
本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES1)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES3)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES5)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES21)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES22)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES24)のIRスペクトルを示す 本発明のエポキシシリコーン樹脂(ES25)のIRスペクトルを示す
 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
 本発明のエポキシシリコーン樹脂は上記一般式(1)で表され、エポキシ当量が200~2000である。
 一般式(1)中、Rは炭素数1~10の炭化水素基を表す。炭化水素基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n―ブチル基、ヘキシル基、フェニル基、ナフチル基などがあげられるがこれらに限定されず、各々同一でも異なっていても良い。好ましいRとしては、入手の容易性及び熱硬化性樹脂組成物とし、熱処理を施して得られる硬化物としたときの耐熱着色性、耐光着色性などの物性の観点から、メチル基である。
 一般式(1)中、l、mはそれぞれ0~3の整数であり、1≦l+m≦4を満たす。好ましいl、mの値は、入手の容易性から、l=1、m=1である。nは平均値(数平均)であり、nは0より大きく、100以下の数を表す。好ましいnの数は硬化物としたときの耐熱着色性、耐光着色性、機械物性の観点から、0.05≦n≦30、より好ましくは0.05≦n≦20であり、更に好ましくは0.1~10である。本発明のエポキシシリコーン樹脂は、nが異なる分子の混合物である場合、nが0の成分が存在してもよいが、nが0の成分が100%であることはなく、nが0の成分は好ましくは0~90wt%、より好ましくは0~70wt%である。
 一般式(1)中、Rは炭素数1~20の2価の炭化水素基を表し、内部にエーテル結合性酸素原子を1~3個有していても良い。このような構造としては、たとえば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、イソプロピリデン基、ブチレン基、イソブチレン基、へキシレン基、キシリレン基、ドデシレン基、下記一般式(8)で表わされる基などがあげられるが、これらに限定されない。好ましいRとしては、硬化物としたときの物性から、好ましくはC1-6の炭化水素基、より好ましくはプロピレン基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
(式中、hは1~3の数を表す。)
 一般式(1)中、Zは2価の有機残基を表す。好ましくは、内部にSiを含む有機残基、または炭素数1~20の2価の炭化水素基であり、炭化水素基は内部にエーテル結合性酸素原子を1~3個有していても良い。
 上記2価の炭化水素基は、内部にエーテル結合性酸素原子を1~3個有していてもよく、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、デシレン基、ドデシレン基、または一般式(9)~(16)で表わされる基がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
 一般式(9)~(16)中、Rは炭素数1~17の炭化水素基である。R、R、R、R、R10、R11は、炭素数1~20の炭化水素基を表し、内部に酸素原子を有していても良い。Xは炭素数1~20の炭化水素基、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基、スルフィニル基、あるいは単結合を表す。
 Zは、内部にSiを含む有機基であることも好ましく、具体的には下記一般式(17)~(21)で表わされる有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
 一般式(16)~(21)中、R12、R14、R17は炭素数1~10の2価の炭化水素基を表し、内部に芳香族環を有していても良い。R13、R16、R19は炭素数1~10の1価の炭化水素基を表す。R15はフェニレン基またはナフチレン基を表す。R18は炭素数1~20の2価の炭化水素基を表し、内部に芳香族環を有していてもよく、エーテル結合性酸素原子を有していても良い。Rおよびkは一般式(3)と同義であり、R、i、jは一般式(4)と同義であり、R20、R21は炭素数1~10の2価の炭化水素基を表す。
 しかし、Zはこれらに限定されず、2種以上の構造が配されていてもよい。これらのうち、好ましい構造としては、入手の容易性、本発明のエポキシシリコーン樹脂の製造の容易性、硬化物とした際の耐熱着色性、耐光着色性、機械物性の観点から、Zは一般式(19)または一般式(20)で表される構造が好ましく、より好ましくは一般式(3)、(4)または(22)で表される2価の有機残基である。
 一般式(3)、(4)中、R、Rは独立に、メチル基またはフェニル基を表す。kは0~100の数である。i、jは独立に0~3の整数であり、i+jは1~4の整数である。一般式(3)または(19)中のRがメチル基、0≦k≦20であること、一般式(4)または(20)中のRがメチル基、i=1、j=1であることがより好ましい。
 一般式(22)中、R23は炭素数1~10の炭化水素基を表す。このような炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、イソプロピリデン基、ブチレン基、イソブチレン基、へキシレン基、デシレン基などのアルキレン基が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいR23としては、硬化物としたときの物性から、C1~6の炭化水素基であり、より好ましくはプロピレン基である。
 一般式(22)中、R24は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表す。この炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル記、イソアミル基、フェニル基、ベンジル基、トルイル基、ナフチル基などのアルキル基、アラルキル基、アリール基が挙げられるが、これらに限定されない。フェニル基、ベンジル基等の芳香族環を有する炭化水素基も好ましく挙げられる。好ましいRとしては、原料入手の容易性、硬化物としたときの物性から、好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基である。
 一般式(1)において、Eはエポキシ基を少なくとも1つ有する1価の有機残基であるが、好ましくは式(2)で表されるエポキシイソシアヌル基である。
 本発明のエポキシシリコーン樹脂は、本発明の製造方法により有利に製造することができる。本発明のエポキシシリコーン樹脂の製造方法は、上記一般式(5)で表される両末端SiH含有環状オルガノシロキサンに、一般式(5)で表される両末端SiH含有環状オルガノシロキサンに、両末端ビニル基含有化合物を理論量未満で反応させ、ついで残存するSiH基を、1分子中にエポキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ炭素―炭素2重結合を1分子中に1つ有するSiH基と反応性のエポキシ樹脂を用いて末端封止反応を行うものである。一般式(5)において、一般式(1)と同じ記号は同じ意味を有する。
 上記両末端ビニル基含有化合物としては、一般式(6)または一般式(7)で表される両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサン、または一般式(25)で表される両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体が好ましく挙げられるが、これらに限定されない。一般式(6)または一般式(7)で表わされる両末端ビニル基含有含有ポリオルガノシロキサンは、一般式(3)または一般式(4)で表わされるZを与えるので、一般式(3)または(4)と同じ記号は同じ意味を有する。上記一般式(9)~(20)で表わされるZを与える両末端ビニル基含有化合物は、上記から理解される。一般式(25)において、R25は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表し、R26は炭素数1~8の炭化水素基を表し、R27は水素原子またはメチル基を表す。R25は一般式(22)のR24に対応する。
 一般式(25)で表される両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体としては、公知のものであれば特に限定されず、種々の化合物を選択できる。例えば、ジアリルイソシアヌル酸、ジメタリルイソシアヌル酸、モノメチルジアリルイソシアヌレート、モノメチルジメタリルイソシアヌレート、モノエチルジアリルイソシアヌレート、モノエチルジメタリルイソシアヌレート、モノプロピルジアリルイソシアヌレート、モノプロピルジメタリルイソシアヌレート、モノイソアミルジアリルイソシアヌレート、モノイソアミルジメタリルイソシアヌレート、モノフェニルジアリルイソシアヌレート、モノフェニルジメタリルイソシアヌレート、モノナフチルジアリルイソシアヌレート、モノナフチルジメタリルイソシアヌレートなどが挙げられるが、これらに限定されず、必要に応じて2種以上を併用しても良い。この中で、好ましい構造のイソシアヌル酸誘導体化合物は、ジアリルイソシアヌル酸、モノメチルジアリルイソシアヌレート、モノフェニルジアリルイソシアヌレートであり、特に好ましくは、ジアリルイソシアヌル酸、モノメチルジアリルイソシアヌレートである。
 なお、前記の両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体は、USPatent第2830051号公報に記載のように、例えばトリアリルシアヌレートを、塩化アルミニウム、塩化鉄や活性白土のようなルイス酸の存在下、必要に応じてフェノールなどの受容体を添加しキシレン等の反応溶媒を用いて反応を行うことで、ジアリルイソシアヌル酸を得る手法を適用することで得ることも可能であるし、必要に応じてさらにアルキルハライドと反応させてN-アルキル化を行っても良い。また、Journal of Organic chemistry vol.35,No.7,p.2253‐2257(1970)に記載のように、アリルイソシアネートとシアン酸カリウムをジメチルホルムアミドのような非プロトン性の極性溶媒を用いて反応したのち、酸により中和することでジアリルイソシアヌル酸を得る手法を適用することで得ることも可能であるし、必要に応じてさらにアルキルハライドと反応させてN-アルキル化を行っても良い。また、Journal of American Chemical Society vol.51,p.2221(1929)に記載のように、フェニルイソシアネートとメチルカーバメートを反応させることでモノフェニルイソシアヌル酸とした後に、アリルハライドと反応させてモノフェニルジアリルイソシアヌレートを得ることも可能である。しかし、これらに限定されず、当業者にとって好ましい形態で実施し、両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体化合物を得ることが出来る。
 本発明の製造方法では、両末端SiH基含有ポリオルガノシロキサンを先に反応系内に投入しておき、ついで必ず未反応のSiH基が残存する量を用いて、両末端ビニル基含有化合物を逐次添加し、反応が完結したことを確認してから、SiH基と反応性のエポキシ樹脂を用い末端封止反応を行うことが特に好ましい。両末端ビニル基含有化合物の使用量は、2重結合を有するエポキシ樹脂で末端封止した際、上記エポキシ当量を満たすものであれば特に限定されないが、両末端ビニル基含有化合物との反応が終了した際、両末端SiH基含有ポリオルガノシロキサンのSiH基が20~80%残存していることが好ましい。また、前述の理由から、一般式(1)において、Eは一般式(2)で表されるエポキシイソシアヌル基、Rがプロピレン基、Rはメチル基、m=1、l=1となる原料を使用することが好ましい。また、Zが一般式(3)、(4)又は(22)で表される基であることがよく、そのRがメチル基、0≦k≦20、一般式(7)中のRがメチル基、i=1、j=1となる原料を使用することが好ましい。また、一般式(6)、一般式(7)または(25)で表されるポリオルガノシロキサンまたは両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体は、2種以上を併用してもよい。
 上記SiH基と反応性のエポキシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつSiH基と反応性を有する炭素―炭素2重結合を1分子中に1つ有するものである。たとえば、o-アリルフェニルグリシジルエーテル、2-アリル-4-メチルフェニルグリシジルエーテル、2-アリル-5-メチルフェニルグリシジルエーテル、2-アリル-6-メチルフェニルグリシジルエーテルなどの単環型エポキシ樹脂およびその核水素化エポキシ樹脂、1-メチル-4-イソプロペニルシクロヘキセンオキシド、1,4-ジメチルー4-ビニルシクロヘキセンオキシド、4-ビニルー1-シクロヘキセンー1,2-オキシド、ビニルノルボルネンモノオキシド、ジシクロペンタジエンモノオキシドなどの環状構造を含むオレフィン化合物から誘導されるエポキシ樹脂、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートなどの環構造中にヘテロ原子を含むエポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのエポキシ樹脂は2種以上を併用して反応に用いても良い。この中で、特に好ましいSiH基と反応性のエポキシ樹脂は、一般式(2)で表わされる有機残基を与えるモノアリルジグリシジルイソシアヌレートである。
 上記以外の方法、たとえば反応時、両末端SiH基含有環状オルガノシロキサン、両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサン、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートを一括して反応系内に投入してヒドロシリル化反応を行ったり、SiH基と反応性を有する炭素―炭素2重結合を有する成分である両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサン、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートを混合して反応系内に投入し、ついで両末端SiH基含有ポリオルガノシロキサンを投入してヒドロシリル化を行った場合は、ヒドロシリル化反応の反応速度がモノアリルジグリシジルイソシアヌレートに対して両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサンの方が著しく早いため、反応系内にエポキシ基を有さないシロキサン樹脂が選択的に生成しやすくなる。このため、得られるエポキシシリコーン樹脂が相分離を起こし白濁し、透明性が失われること、また白濁を生じなくとも硬化物物性の面で本発明の効果が得られないため好ましくない。
 ヒドロシリル付加反応は、貴金属触媒の存在下で進行することが広く知られている。触媒としては、公知のものであれば種々の貴金属又はその錯体化合物を使用することができる。貴金属触媒としては、例えば、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム又はイリジウムなどが挙げられるがこれらに限定されず、必要に応じて2種以上用いても良い。また、これらの金属を微粒子状担体材料、例えばカーボン、活性炭、酸化アルミニウム、シリカなどに固定化されたものを用いても良い。
 貴金属の錯体化合物としては、白金ハロゲン化合物(PtCl、HPtCl・6HO、NaPtCl・4HO等)、白金―オレフィン錯体、白金―アルコール錯体、白金―アルコラート錯体、白金―エーテル錯体、白金―カルボニル錯体、白金―ケトン錯体、白金―1,3-ジビニルー1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンなどの白金―ビニルシロキサン錯体、ビス(γ―ピコリン)―白金ジクロライド、トリメチレンジピリジン-白金ジクロライド、ジシクロペンタジエン-白金ジクロライド、シクロオクタジエン-白金ジクロライド、シクロペンタジエン-白金ジクロライド、ビス(アルキニル)ビス(トリフェニルホスフィン)白金錯体、ビス(アルキニル)(シクロオクタジエン)白金錯体、塩化ロジウム、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウムクロライド、テトラキスアンモニウムーロジウムクロライド錯体などが挙げられるが特に限定されず、必要に応じて2種以上使用しても良い。
 上記貴金属触媒はそれぞれ単独で、あるいは溶解する溶媒にあらかじめ溶解させておき、しかる後反応系内に投入してもよい。貴金属触媒の使用割合は特に限定されないが、通常反応に用いた原料の合計重量に対して、0.1ppm~100000ppm、好ましくは1ppm~10000ppmの範囲である。 
 ヒドロシリル付加反応は、無溶媒でも反応を行うことができるが、必要に応じて有機溶媒にて反応系を希釈してもよく、反応に悪影響を与える化合物でなければ特に制限されない。例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタンなどのハロゲン系炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどの脂肪族ケトン類、ベンゼン、トルエン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸-n-ブチルなどのエステル類が挙げられる。これらの有機溶媒は、2種以上を選択して混合溶媒として使用してもよい。
 ヒドロシリル付加反応における温度条件については、特に限定されないが、通常0℃~200℃、好ましくは30℃~180℃である。0℃以下では反応の進行に時間を要し経済的ではない。200℃以上で反応を行うとエポキシ基とヒドロシリル部位との付加反応が進行し、反応をコントロールすることが困難となる。
 本発明のエポキシシリコーン樹脂は、エポキシ当量が200~2000である。この範囲であることで、透明性、耐熱着色性、ガラス転移点温度、曲げたわみに優れた硬化物を得ることができる。エポキシ当量がこの範囲から外れる場合は、硬化物が脆くなる、または表面硬度が低くなりべたつきを生じる、耐熱着色性が悪くなるなどの理由で好ましくない。
 次に、本発明の熱硬化性樹脂組成物について説明する。熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤(B)、及び硬化促進剤(C)を必須成分とし、エポキシ樹脂成分として本発明のエポキシシリコーン樹脂を含む。熱硬化性樹脂組成物の説明において、本発明のエポキシシリコーン樹脂をエポキシシリコーン樹脂(A)という。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれる硬化剤(B)としては、エポキシ樹脂の硬化剤として公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、有機アミン化合物、ジシアンジアミド及びその誘導体、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾール及びその誘導体、ビスフェノールA、ビスフェノールF、臭素化ビスフェノールA、ナフタレンジオール、4,4’-ビフェノールなどの2価フェノール化合物、フェノールやナフトール類とホルムアルデヒドあるいはキシリレングリコール類との縮合反応により得られるノボラック樹脂あるいはアラルキルフェノール樹脂、酸無水化合物と多価有機アルコールとの反応により得られる多価カルボン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ナジック酸、水素化無水ナジック酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの酸無水物、アジピン酸ヒドラジドなどのヒドラジド化合物、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンを有する有機カチオン分子と、テトラフルオロほう素アニオン、ヘキサフルオロリンアニオン、ヘキサフルオロひ素アニオン、ヘキサフルオロアンチモンアニオン等のアニオン種で構成されているオニウム塩化合物等からなるカチオン硬化剤を適用することができ、必要に応じて2種類以上を用いてもよい。特に、本発明における透明性、耐熱着色性、耐光着色性を得るための好ましい硬化剤は液状のアミノ化合物(アミノ樹脂を含む)または酸無水物であり、更に好ましくは無水ヘキサヒドロフタル酸、メチル化無水ヘキサヒドロフタル酸、水素化無水ナジック酸である。
 硬化促進剤(C)としては、エポキシ樹脂の硬化促進剤とし公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、3級アミン及びその塩類、イミダゾール類及びその塩類、有機ホスフィン化合物及びその塩類、オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズなどの有機金属塩が挙げられ、必要に応じて2種類以上を用いてもよい。特に、本発明の効果を得るための好ましい硬化促進剤は、4級アンモニウム塩類、有機ホスフィン化合物、4級ホスホニウム塩類であり、更に好ましい触媒は4級ホスホニウム塩類である。
 本発明の熱硬化樹脂組成物は、上記(A)、(B)及び(C)成分を必須成分とするが、粘度、硬化速度の調整等、当業者に好ましい形態とすることを目的として、(D)成分として、(A)成分以外の1分子中に2個以上のエポキシ基を有する、室温で液状のエポキシ樹脂またはエポキシ化合物を用いてもよい。このとき、(A)と(D)の混合物でエポキシ当量(g/eq.)が180~1000の範囲であることで、本発明の効果が得られる。
 (D)成分は、(A)成分とは異なるエポキシ樹脂であり、単独あるいは混合して室温で液状を有するものであれば種々の化合物を選択できる。たとえば、レソルシノール、ハイドロキノン、2,5-ジターシャリブチルヒドロキノンなどの単環型二価フェノール類から誘導されるエポキシ樹脂の芳香環を核水素化したもの、1,3-ナフタレンジオール、1,4-ナフタレンジオール、1,5-ナフタレンジオール、1,6-ナフタレンジオール、2,7-ナフタレンジオールなどのナフタレンジオール類から誘導されるエポキシ樹脂、およびその芳香環を核水素化したもの、4,4’-イソプロピリデンジフェノール、4,4’-イソプロピリデンビス(2-メチルフェノール)、4,4’-イソプロピリデンビス(2,6-ジメチルフェノール)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’,5,5’-テトラメチルジフェニルメタン、4,4’-セカンダリーブチリデンビスフェノール、4,4’-イソプロピリデンビス(2-ターシャリーブチルフェノール)、4,4’-シクロヘキシリデンジフェノール、4,4’-ブチリデンビス(6-ターシャリーブチル-2-メチル)フェノール等のビスフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂、およびその芳香族環を核水素化したエポキシ樹脂等が挙げられる。
 更に、(D)成分には、下記一般式(31)~(35)に挙げられる脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
(式中、g、fは1~20の整数を表す。)
 更に、(D)成分には、下記一般式(36)で示される脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。
 (R32SiO3/2(R3334SiO)(MeSiO1/2y     (36)
(式中、R32~R34は、それぞれ内部にエポキシ基を含んでいてもよい炭素数1~20の炭化水素基、芳香族基であり、内部にエーテル性酸素原子を1~3個有していても良い。ただし、R32~R34のうち、1つ以上は必ずエポキシ基を含む。またR33、R34が同時にエポキシ基を有することはない。w~yは、w+x+y=1,0≦w<1、0<x<1、0<y0.75を満たす数である。)
 (D)成分は、上記のエポキシ樹脂に限定されず、必要に応じて2種以上を用いてもよい。
 エポキシ樹脂成分は、エポキシシリコーン樹脂(A)を必須成分とし、必要により配合される液状のエポキシ樹脂(D)及びその他のエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂(D)の配合量は、エポキシシリコーン樹脂(A)100重量部に対し、5~150重量部の範囲がよく、エポキシ樹脂成分全体のエポキシ当量が180~1000の範囲となることがよい。なお、エポキシ樹脂成分中のエポキシシリコーン樹脂(A)の含有量は、40wt%以上、好ましくは60wt%以上であることがよい。
 本発明における熱硬化性樹脂組成物をLED封止用途として使用する際には、酸化防止剤を配合し、加熱時の酸化劣化を防止し着色の少ない硬化物とすることが好ましい。
 酸化防止剤としては公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、2,6-tert-ブチル-p-クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6-tert-ブチル-p-エチルフェノール、ステアリル-β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのモノフェノール類、2,2-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)などのビスフェノール類、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどの高分子型フェノール類、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-(3,5-ジ-tert-ブチル4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-デシロキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイドなどのオキサホスファフェナントレンオキサイド類、ジラウリル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス(3―ラウリルチオプロピオネート)等のエステル骨格含有チオエーテル化合物系酸化防止剤が挙げられる。これらの酸化防止剤は必要に応じて2種類以上を用いてもよい。
 また、本発明の熱硬化性樹脂組成物には他の熱硬化性樹脂を配合することもできる。このような熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性アミノ樹脂、熱硬化性メラミン樹脂、熱硬化性ウレア樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、熱硬化性オキセタン樹脂、熱硬化性エポキシ/オキセタン複合樹脂等が挙げられるがこれらに限定されない。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分を必須成分とするが、樹脂成分(樹脂の他、硬化して樹脂の一部となる成分、例えば、モノマー、硬化剤、硬化促進剤を含むが、溶剤、充填剤は含まない)の60wt%以上、好ましくは80wt%以上、より好ましくは90wt%以上が(A)成分~(B)成分であることがよい。また、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の配合割合は、次のようにして決めることがよい。
 (B)成分がカチオン硬化剤でない場合は、(A)成分のエポキシ基と(B)成分の硬化剤中の官能基が当量比で0.8~1.5の範囲であることが好ましい。この範囲外では硬化後も未反応のエポキシ基、又は硬化剤中の官能基が残留し、硬化物としたときの硬度や耐熱性等の機能が低下するため好ましくない。また、硬化促進剤である(C)成分の配合割合としては、(A)成分と(B)成分の合計に対して、0.1wt%~5wt%の範囲が好ましい。0.1wt%未満ではゲル化時間が遅くなって硬化時の剛性低下による作業性の低下をもたらし、逆に5.0wt%を超えると成形途中で硬化が進んでしまい、未充填が発生し易くなる。
 (B)成分がカチオン硬化剤である場合、(A)成分100重量部に対し、0.01~10重量部、好ましくは0.1重量部~5重量部である。0.01重量部未満の場合は硬化不良が発生しやすくなり、逆に5重量部を超えると透明性、耐熱着色性の点で好ましくない。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、(E)白色顔料を含むことで、光反射用に適した熱硬化性樹脂組成物とすることができる。
 白色顔料(E)としては、公知の材料であれば種々のものを選択できる。たとえば、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化ジルコニウム、などの金属酸化物、珪酸ソーダガラス、アルミ珪酸ガラス、ホウ珪酸ソーダガラス、シラス等の無機中空粒子などがあげられるがこれらに限定されず、必要に応じて2種以上を併用しても良い。好ましい白色顔料としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び無機中空粒子から選ばれる少なくとも1種があり、熱伝導性および光反射特性の観点から、アルミナ及び酸化チタンである。
 上記白色顔料(E)の含有量は、樹脂組成物全量を基準として、10~85vol%の範囲であることが好ましい。白色顔料(E)の含有量が10vol%以下であると、白色度が不足し硬化物の光反射性が十分に得られない。また、85vol%を超えると、樹脂組成物の混練性、成型性が悪化する可能性がある。
 光反射用に適した熱硬化性樹脂組成物は、白色顔料(E)との界面接着性等を向上させる目的で、カップリング剤等の添加剤を用いても良い。カップリング剤としては、例えばエポキシ基、アミノ基、チオール基、アクリル基、ビニル基、イソシアネート基のいずれかを有するアルコキシシラン類またはアルコキシチタネート類が挙げられ、公知の材料のものであれば種々のものを選択できる。このような添加剤の使用量は特に限定されず、当業者によって好ましい量を用いることが出来るが、通常は樹脂組成物全量を基準として5wt.%以下である。
 本発明の熱硬化性樹脂を電子部品として適用する場合、その用途、製造プロセスについては公知のものであれば特に限定されるものではない。たとえば、半導体封止材料であれば本発明の熱硬化性樹脂組成物にシリカなどのフィラーを混合し、ニーダーや熱3本ロールにて混練したのち、タブレット化して封止用金型のキャビティに送り込み熱硬化させるトランスファーモールド方式をとることができる。また、室温で液状である硬化剤と混合し、必要に応じてシリカ、アルミナ、酸化チタンなどのフィラー等を用いて所望の粘度としたのち、所定の位置に樹脂を注入するディスペンス方式をとることが出来る。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物を均一に分散混合する手法については特に限定されず、当業者にとって好ましい手法で実施することが出来る。例えば、ミキシングロール、押出機、ニーダー、ロール、エクストルーダー、自転/公転攪拌混合機などの装置を用いて各種成分を混練し、ついで得られた混練物を冷却し粉砕する方法が挙げられる。また、混練する場合は、分散性の観点から、樹脂組成物が溶融状態で取り扱いできる温度で行うことが好ましい。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、分散混合、冷却粉砕したのち、タブレット状に打錠して、トランスファー成型等の手法を用いることで、成型体として得ることが出来る。このとき、あらかじめ金属配線が施されたリードフレーム上に、凹型成型することで、光半導体搭載用筐体としての適用が可能である。また、銅箔に塗布、プレス成型することで、白色の銅張積層板が得られる。この白色銅張積層板は、光半導体搭載用回路基板として適用することが出来る。
 本発明の熱硬化性樹脂を電子部品として適用する場合、その用途、製造プロセスについては公知のものであれば特に限定されるものではない。たとえば、半導体封止材料であれば本発明の熱硬化性樹脂組成物にシリカなどのフィラーを混合し、ニーダーや熱3本ロールにて混練したのち、タブレット化して封止用金型のキャビティに送り込み熱硬化させるトランスファーモールド方式をとることができる。また、室温で液状である硬化剤と混合し、必要に応じてシリカ、アルミナ、酸化チタンなどのフィラー等を用いて所望の粘度としたのち、所定の位置に樹脂を注入するディスペンス方式をとることが出来る。
 また、回路基板としては、たとえばガラスクロスなどの基材に本発明の熱硬化性樹脂組成物を含浸させた後、銅箔をプレス成型により貼り合わせる方法や、銅箔に本発明の熱硬化性樹脂組成物をキャスト法などにより塗布し、所望の基材と貼り合わせる方法をとることが出来る。
 また、基板と半導体の接合部を封止・保護するアンダーフィル材として使用する場合には、室温で液状である硬化剤と混合し、必要に応じてシリカ、アルミナ、酸化チタン、ゴム粒子などのフィラー等を用いて所望の粘度としたのち、所定の位置に樹脂を注入するディスペンス方式をとることが出来る。
 また、光学部品用途としては、たとえば光学レンズ、光半導体用封止材、光半導体用白色成型材料、光半導体接着剤などがあげられるがその用途についてはこれらに限定されず、公知の用途、製造プロセスであれば適用が可能である。光学部品用樹脂組成物の一例が、光反射用熱硬化性樹脂組成物であり、これは上記のように白色顔料(E)を配合することにより得られる。
 たとえば、光学レンズ材料としては、ディスペンス方式、トランスファーモールド方式等の公知のプロセスにより製造が可能である。
 光半導体装置(LED装置)用封止材としては、光半導体素子を金ワイヤー等で外部電極に接続したのち、トランスファーモールド方式、ポッティング方式等公知の技術を用いて充填する方法が適用できる。この際、本発明の熱硬化性樹脂組成物に、光半導体素子から発光する光を変換する目的で、各種公知の蛍光粉末を用いてもよい。また、適度なチクソ性を発現させるため、シリカ、エアロジルなどの公知のフィラーやシランカップリング材、界面活性剤などの公知の添加剤を加えてもよい。
 光半導体用白色成型材料としては、本発明の熱硬化性樹脂組成物に、シリカ、酸化チタン、アルミナなどのフィラーを混合し、ニーダーや熱3本ロールにて混練したのち、タブレット化して封止用金型のキャビティに送り込み熱硬化させるトランスファーモールド方式等を適用できる。
 光半導体装置用接着剤としては、本発明の熱硬化性樹脂組成物を、必要に応じてシリカ、酸化チタン、アルミナ、銀粉などのフィラーを用いてロール等による混練によりペースト化したものをディスペンス等の方法で基材に塗布、またはさらに公知のフィルム材を用いてフィルム状としたものを、基材の上に貼り合わせ、光半導体素子をマウントし熱硬化させる方法等を適用できる。
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、テフロン(登録商標)板、PETフィルム、ポリイミド等の基材上に、スピンコーター、バーコーター等を用いて薄膜状に塗布し、熱硬化させた後、基材をはがすことでフィルム体を得ることが出来る。
 上記手法により得られた熱硬化性樹脂及び熱硬化フィルムは、公知の電子部品用途、光学部品用途であれば種々の用途に適用でき、フレキシブルプリント配線板、異方性導電フィルム、カバーレイフィルム、ダイアタッチフィルム、層間絶縁材料等の電子部品用途、透明保護フィルム、光導波路用フィルム、光半導体フィルム等の光学部品用途に適用可能である。
 次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン33重量部(SiH基として0.25当量)、ジオキサン120重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.17重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(6)において、Rがメチル基、kの平均値が4である両末端にビニル基を有するオルガノシロキサン10重量部(ビニル基として0.04当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、分子量の増大が停止したことを確認した後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート57重量部(ビニル基として0.21当量)をジオキサン57重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.2、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(3)で表され、Rがメチル基、kの平均値が4である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES1)を88重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は235、粘度(25℃)は680Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図1に示す。
実施例2
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン33重量部(SiH基として0.25当量)、ジオキサン150重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.32重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(6)において、Rがメチル基、kの平均値が4である両末端にビニル基を有するオルガノシロキサンを23重量部(ビニル基として0.1当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート44重量部(ビニル基として0.16当量)をジオキサン44重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.7、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(3)で表され、Rがメチル基、kの平均値が4である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES2)を91重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は313、粘度は200Pa・sであった。
実施例3
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン30重量部(SiH基として0.22当量)、ジオキサン150重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.17重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(6)において、Rがメチル基、kの平均値が8である両末端にビニル基を有するオルガノシロキサン26重量部(ビニル基として0.07当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート44重量部(ビニル基として0.16当量)をジオキサン44重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.5、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(3)で表され、Rがメチル基、kの平均値が8である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES3)を91重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は319、粘度は160Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図2に示す。
実施例4
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン134重量部(SiH基として1.0当量)、ジオキサン350重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.70重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(6)において、Rがメチル基、kの平均値が4である両末端にビニル基を有するオルガノシロキサン135重量部(ビニル基として0.56当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート124重量部(ビニル基として0.44当量)をジオキサン124重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が1.3、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(3)で表され、Rがメチル基、kの平均値が4である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES4)を347重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は439、粘度は30Pa・sであった。
実施例5
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン21重量部(SiH基として0.16当量)、ジオキサン100重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.17重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(6)において、Rがメチル基、kの平均値が18である両末端にビニル基を有するオルガノシロキサン54重量部(ビニル基として0.07当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート26重量部(ビニル基として0.09当量)をジオキサン26重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.8、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(3)で表され、Rがメチル基、kの平均値が18である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES5)を93重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は541、粘度は8Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図3に示す。
実施例6
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン134重量部(SiH基として1.0当量)、ジオキサン100重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.82重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した1Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、一般式(7)において、Rがメチル基、i=1、j=1である両末端にビニル基を有する環状オルガノシロキサン72重量部(ビニル基として0.45当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート155重量部(ビニル基として0.55当量)をジオキサン155重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.8、Rがメチル基、Rがプロピル基、Eが一般式(2)で表される置換基、Zが一般式(4)で表され、Rがメチル基、i=1、j=1である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES6)を321重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は325、室温では流動性を示さない固形状の樹脂であった。
合成例1
 式(37)で表されるオルガノハイドロジェンシロキサン26.4重量部(SiH基として0.2当量)、ジオキサン78重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.14重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート56.2重量部(ビニル基として0.2当量)をジオキサン56重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、両末端および側鎖にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES7)を74重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は203、室温では流動性を示さない半固形状であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
実施例7~12
 実施例1~6で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES1~6)を、メチル化ヘキサヒドロ無水フタル酸(MH:酸無水物当量168g/eq.)を用いて、エポキシ樹脂と酸無水物の当量比が1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてテトラ-n-ブチルホスホニウムo,o’-ジエチルホスホロジチオネート(TBDP)を全体の0.5重量%混合した。この混合物を真空脱気して金型内で、120℃で4時間、更に160℃で12時間硬化して厚さ1mm及び4mmの樹脂板を作成した。
実施例13
 (A)成分として、実施例3で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES3)を70重量部使用し、更に(D)成分として3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(EpC:エポキシ当量130)を30重量部配合した樹脂液を調製した。この樹脂液と、MHを用いて、エポキシ当量と酸無水物当量の比が1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてTBDPを全体の0.5重量%混合した。
実施例14
 (A)成分として、実施例1で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES4)を70重量部使用し、更に(D)成分としてEpCを30重量部配合した樹脂液を調製した。この樹脂液と、MHを用いて、エポキシ当量と酸無水物当量の比が1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてTBDPを全体の0.5重量%混合した。
実施例15~20
 実施例1~6で得られたエポキシシリコーン樹脂(A)(ES1~6)を、ジエチルトルエンジアミン(DETDA:活性水素当量45g/eq.)を用いて、エポキシ当量と活性水素当量の比1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤として2-エチル‐4-メチルイミダゾール(EIMZ)を全体の0.5重量%混合した。
比較例1
 (A)成分を使用せず、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(EpC)を26重量部,MHを34重量部用いた他は、実施例7と同様にして、樹脂板を作成した。
比較例2
 (A)成分を使用せず、トリグリシジルイソシアヌレート(EpT、エポキシ当量100)を20重量部、MHを34重量部用いた他は、比較例1と同様にして、樹脂板を作成した。
比較例3
 ((MeCH=CH)SiO1/21.0(MeSiO3/21.11(MeSiO)0.05で表されるシリコーンレジン100重量部、ビニル当量が1,400g/eq.である両末端ビニル基含有ジメチルシロキサンオイル20重量部、ヒドロシリル当量が64g/eq.であるメチルハイドロジェンシリコーンオイル48重量部を用い、硬化触媒として白金―テトラビニルジシロキサン錯体のキシレン溶液を、全重量に対し20ppm混合した。
比較例4
 (C0.62(CH=CH)0.38(CH0.38SiO1.31で表されるフェニルシリコーンレジン30重量部と、ヒドロシリル当量が163g/eq.のメチルハイドロジェンシリコーンオイルを16重量部用い、硬化触媒として白金―テトラビニルジシロキサン錯体のキシレン溶液を、全重量に対し20ppm混合した。
比較例5
 (A)成分を使用せず、下記一般式(15)
 (RSiO3/2(RSiO)(MeSiO1/2y   (15)
において、w=0、x=0.8、y=0.2で表され、Rがメチル基、Rが2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基で表されるエポキシシリコーン樹脂(ESC、エポキシ当量207)を42重量部、MHを27重量部用いた以外は実施例7と同様にして樹脂板を作成した。
比較例6
 (A)成分を使用せず、合成例1で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES6)を40.6重量部、MHを33.6重量部用いた以外は実施例7と同様の操作を行い厚さ1mm及び4mmの樹脂板を作成した。
比較例7
 1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンと、過剰量のビニルノルボルネンとのヒドロシリル化反応生成物(ビニル当量:250g/eq.)25重量部、及び過剰の1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンとビニルノルボルネンとのヒドロシリル化反応生成物(SiH当量:160g/eq.)16重量部を用い、硬化触媒として白金―テトラビニルジシロキサン錯体のキシレン溶液を、全重量に対し20ppm混合した。
 実施例7~20、及び比較例1~7で得た混合物を真空脱気して、金型内で120℃で4時間、更に160℃で12時間硬化して、厚さ1mm及び4mmの樹脂板を作成した。
 硬化した樹脂板の物性測定は以下の方法にて行った。
(1)ガラス転移温度(Tg)の測定
 セイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、線膨張率の変化した温度をガラス転移温度とした。昇温速度は5℃/分とした。
(2)線膨張率(CTE)の測定
 セイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、40℃と60℃の2点で結ばれた直線の傾きから線膨張率を算出した。昇温速度は5℃/分とした。
(3)透過度
・初期透過度(IT)
 日立製作所製自記分光光度計U-3410を用いて、厚さ1mm硬化物の400nmの透過度を測定した。
・UV試験後の透過度(UVT)
 厚さ4mmの硬化物をQパネル社製耐候性試験機QUVを用いて、600時間UV照射した後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。QUVのランプにはUVA340nmを用い、ブラックパネル温度は55℃とした。
・耐熱試験後の透過度(HRT)
 1mm厚の硬化物を150℃の環境下にさらし、72時間後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。
・長期耐熱試験後の透過度(LHRT)
 1mm厚の硬化物を150℃の環境下にさらし、480時間後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。
(4)硬度の測定(ショアーD)
 テクロック(株)性硬度計TYPE-Dを用いて、室温での硬化物の表面硬度を測定した。
(5)金型取り外し後の硬化物形状(形状)
 金型を外したとき、硬化物の均一性や硬化収縮による硬化物の割れを目視にて判定した。A:均一な硬化物である。B:金型の形状を保っているが硬化物中にクラックが生じている。×:金型の形状を保たず、樹脂が割れている。
(6)曲げ、たわみ特性試験
 JIS-7171に準拠し、80mm×10mm×4mmの試験片を用いて、オートグラフ(島津製作所(株)製)により曲げ弾性率、曲げ強度、曲げたわみを測定した。なお、Aは破断せずを意味する。
 実施例7~20により得られた硬化物の各試験の測定結果を表1、2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 比較例1~7により得られた硬化物の各試験の測定結果を表3に示す。なお、NMは測定不可を意味し、RTは室温を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
実施例21~28、比較例8~14
 実施例7~14、比較例1~7の配合により得られた混合物を、底辺部が銀メッキされた青色LED用プレモールドパッケージに、注型により充填し、100℃2時間、150℃5時間硬化させて封止して、LED装置を作成した。
 封止されたLED装置の物性測定は以下の方法にて行った。
(7)リフロー試験
 封止されたLEDパッケージを、260℃を15秒保持するよう設定されたリフロー炉に連続して3回通過させたとき、封止材の着色、クラック、剥がれの有無を確認した。結果を表4に示す。
(8)熱衝撃試験の測定。
 封止されたLEDパッケージを、-40℃~120℃、500サイクルの試験に供し、顕微鏡にてクラック及び封止材の剥がれの有無を確認した。結果を表5に示す。
 表4及び5において、Aは無しを、Xは有りを意味する。配合において、EX.7~14は、実施例7~14の配合を意味し、CX.1~7は比較例1~7の配合を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 ジアリルイソシアヌル酸は、米国特許第2830051号公報を元に、トリアリルシアヌレートをキシレンに溶解させ、活性白土を用いて合成した。
 モノメチルジアリルイソシアヌレートは、US Patent第2830051号を元に、トリメチルシアヌレートをキシレンに溶解させ、フェノールを添加した後、活性白土を用いてモノメチルイソシアヌル酸を合成した。得られたモノメチルイソシアヌル酸をDMF溶媒中、アリルブロミドと水酸化ナトリウム、相関移動触媒としてテトラエチルアンモニウムを用いて合成した。
実施例31
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン180重量部(SiH基として1.36当量)、ジオキサン220重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.83重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、ジアリルイソシアヌル酸37重量部(ビニル基として0.35当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認した後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート281重量部(ビニル基として1.00当量)をジオキサン280重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.3、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式2で表される有機残基、Zが一般式22で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24が水素原子である両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES21)を470重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は250で、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.12Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図4に示す。
実施例32
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン260重量部(SiH基として1.94当量)、ジオキサン360重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)1.07重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、ジアリルイソシアヌル酸を99重量部(ビニル基として0.94当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート281重量部(ビニル基として1.00当量)をジオキサン281重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.9、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24が水素原子である両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES22)を619重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は325で、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.56Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図5に示す。
実施例33
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン203重量部(SiH基として1.52当量)、ジオキサン310重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.75重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、ジアリルイソシアヌル酸を106重量部(ビニル基として1.01当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート141重量部(ビニル基として0.51当量)をジオキサン141重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が2.0、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24が水素原子である両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES23)を398重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は455で、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は1.61Pa・sであった。
実施例34
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン175重量部(SiH基として1.31当量)、ジオキサン210重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.82重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノメチルジアリルイソシアヌレート34重量部(ビニル基として0.31当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート281重量部(ビニル基として1.0当量)をジオキサン281重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1規定の水酸化カリウム/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.3、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24がメチル基である両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES24)を438重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は250、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.08Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図6に示す。
実施例35
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン257重量部(SiH基として1.91当量)、ジオキサン360重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)1.07重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノメチルジアリルイソシアヌレート102重量部(ビニル基として0.91当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート281重量部(ビニル基として1.0当量)をジオキサン281重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が0.9、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24がメチル基である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES25)を565重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は327、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.11Pa・sであった。この樹脂のIRスペクトルを図7に示す。
実施例36
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン224重量部(SiH基として1.67当量)、ジオキサン360重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.75重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノメチルジアリルイソシアヌレート130重量部(ビニル基として1.17当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート141重量部(ビニル基として0.50当量)をジオキサン141重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1規定の水酸化カリウム/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が2.0、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24がメチル基である両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES26)を397重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は460、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.19Pa・sであった。
実施例37
 一般式(5)において、Rがメチル基、l=1、m=1である両末端にSiH基を有する環状オルガノシロキサン254重量部(SiH基として1.89当量)、ジオキサン410重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.92重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した2Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノメチルジアリルイソシアヌレート156重量部(ビニル基として1.39当量)を、1時間かけて反応系内に投入した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート141重量部(ビニル基として0.50当量)をジオキサン141重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートのピークが消失したこと、0.1規定の水酸化カリウム/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)中、l=1、m=1、nの平均値が2.8、Rがメチル基、Rがプロピレン基、Eが一般式(2)で表される有機残基、Zが一般式(22)で表される有機残基、R23がプロピレン基、R24がメチル基である、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES27)を486重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は575、室温での性状は固形状であり、150℃での粘度は0.26Pa・sであった。
合成例11
 下記式で表されるオルガノハイドロジェンシロキサン73重量部(SiH基として0.2当量)、ジオキサン128重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.21重量部を攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した500mLのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート56.2重量部(ビニル基として0.2当量)をジオキサン56重量部に溶解させた溶液を1時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、主鎖がジメチルシロキサンのみで構成され、両末端にエポキシ基含有イソシアヌル環を配したエポキシシリコーン樹脂(ES28)を74重量部得た。この樹脂のエポキシ当量は320で、室温で液状であり、25℃の粘度は5.9Pa・sであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
合成例12
 1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン72重量部、ジオキサン100重量部、カーボン担持白金(白金担持量3%)0.35重量部を、攪拌モーター、還流冷却管、窒素ラインを装着した1Lのセパラブルフラスコに投入し、攪拌しながら100℃に昇温した。ついで、トリアリルイソシアヌレート25重量部をジオキサン25重量部に溶解させた溶液を1時間かけて滴下した。GPC法により、分子量の増大が停止したことを確認後、4-ビニルシクロヘキセンオキシド112重量部を2時間かけて滴下した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。GPCにて反応追跡を行い、4-ビニルシクロヘキセンオキシドのピークが消失したこと、0.1NのKOH/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。この溶液にトリフェニルフォスフィンを0.1重量部添加した後、エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、樹脂の鎖中にイソシアヌル環及び環状オルガノシロキサン骨格を有し、末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES29)を得た。この樹脂のエポキシ当量は241であった。
実施例38~44
 実施例31~37で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES21~ES27)を、MHを用いて、両者の当量比が1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてTBDPを全体の0.5重量%混合した。この混合物を真空脱気して、金型内で、120℃で4時間、更に160℃で12時間硬化して厚さ1mm及び4mmの樹脂板を作成した。
実施例45
 (A)成分として、実施例35で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES25)を70重量部使用し、更に(D)成分としてEpCを30重量部配合した樹脂液を調製した。この樹脂液と、MHを用いて、エポキシ当量と酸無水物当量の比が1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてTBDPを全体の0.5重量混合した。
比較例15
 EpCに代えて、合成例11で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES28)を32重量部、MHを17重量部用いた他は、実施例38と同様にして樹脂板を作成した。
比較例16
 EpCに代えて、合成例12で得られたエポキシシリコーン樹脂(ES29)を24重量部、MHを17重量部用いた他は、比較例15と同様にして樹脂板を作成した。
 実施例38~45、比較例15~16で得た混合物を真空脱気して、金型内で120℃で4時間、更に160℃で12時間硬化して、厚さ1mm及び4mmの樹脂板を作成した。
 硬化した樹脂板の物性測定は上記と同様の方法にて行った。
 べたつき性の評価は、硬化物をポリエチレン製の袋に入れ、少しでも張り付きがあった場合を、べたつき性有と判断した。表6及び7において、Aはべたつき無しを、×はべたつき有りを意味する。
 実施例38~45により得られた硬化物の各試験の測定結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 比較例15~16により得られた硬化物の各試験の測定結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
実施例46~53、比較例18
 実施例38~45、および比較例2の配合で得られた混合物(M)に、白色顔料(E)として、溶融シリカ及び酸化チタンを、(M):溶融シリカ:酸化チタン=15:74:11(wt%)となる重量比率で配合し、2本ロールを使用して50℃10分溶融混練して混練物を得た。次に、得られた混練物を冷却し、粉砕することで白色固体状の光反射用熱硬化性樹脂組成物を得た。この組成物を、厚みが2mmの真鍮製のスペーサーを用いて、成型金型温度175℃、成型圧力5MPa、硬化時間300秒の条件でトランスファー成型を行った後、金型から脱型し、150℃12時間硬化して厚み2mmの試験片を作成した。
比較例17、19~22
 比較例1、3~4、15~16の配合で得られた混合物(M)に、白色顔料(E)として、溶融シリカ及び酸化チタンを、(M):溶融シリカ:酸化チタン=15:74:11(wt%)となるような重量比率で配合し、自転/公転攪拌機を使用して回転数2000rpmで5分混合することにより、白色ペースト状の光反射用熱硬化性樹脂組成物を得た。このペースト状の組成物を、厚みが2mmの真鍮製のスペーサーを用いて、金型温度175℃、成型圧力1MPa、硬化時間300秒の条件でプレス成型を行った後、金型から脱型し、150℃12時間硬化して厚み2mmの試験片を作成した。
(11)脱型時の変形の有無(変形)
 トランスファー成型またはプレス成型を行った後の脱型時に、脱型時の応力による試験片の変形の有無を目視で確認し、成型時の形状保持性の判定を行った。表8及び9において、Aは変形無しを、×は変形有りを意味する。
(12)反射率の測定
・初期反射率(IRF)
 日立製作所製自記分光光度計U-3410を用いて、波長460nmにおける光反射率を測定した。
・初期耐熱試験後の反射率(HRF)
 2mm厚の硬化物を150℃の環境下にさらし、72時間後の460nmの反射率を、初期反射率と同様にして測定した。
・長期耐熱試験後の反射率(LHRF)
 2mm厚の硬化物を150℃の環境下にさらし、480時間後の460nmの反射率を、初期反射率と同様にして測定した。
 実施例46~53により得られた白色硬化物の測定結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 比較例17~22により得られた硬化物の各試験の測定結果を表9に示す。比較例17~22に使用された混合物(M)は、順に比較例1~4、15~16の混合物(M)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
実施例54~61、比較例23~28
 実施例38~45、比較例17~22の配合により得られた混合物を、底辺部が銀メッキされ、発光素子がワイヤーボンディングされた青色LED用パッケージに、注型により充填し、100℃2時間、150℃5時間硬化させて封止して、LED装置を作成した。
 封止されたLED装置について、リフロー試験を行った結果を表10に示し、熱衝撃試験を行った結果を表11に示す。試験条件及び表中の記号の意味は表4及び5と同じである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
産業上の利用の可能性
 本発明のエポキシシリコーン樹脂は、硬化性樹脂組成物とし、熱を施して得られる硬化性樹脂としたときの表面硬度、強度、たわみに優れ、透明性を有し、耐熱着色性、耐光着色性に優れる硬化物またはフィルムを得ることができる。したがって、半導体や回路基板などの電子部品材料や、光学レンズ、光学シート、光反射用白色成型材料などの光学部品材料に有用であり、特に昨今LED封止材において課題となっている、熱・光による着色、リフロー実装やヒートサイクル環境下におけるクラック、断線、基材との剥離といった問題の改善が期待できる。

Claims (17)

  1.  一般式(1)で表され、エポキシ当量が200~2000g/eq.であることを特徴とするエポキシシシリコーン樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
     式中、Rは炭素数1~10の1価の炭化水素基を表し、各々同一でも異なっていても良い。Rは炭素数1~20の2価の炭化水素基を表し、内部にエーテル結合性酸素原子を1~3個有していても良い。Eはエポキシ基を少なくとも1つ有する1価の有機残基であり、Zは2価の有機残基を表す。l、mは独立に0~3の整数であり、1≦l+m≦4を満たす。nは0<n≦100の数である。
  2.  一般式(1)中のEが、式(2)で表される有機残基である請求項1に記載のエポキシシリコーン樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
  3.  一般式(1)中のZが、一般式(3)または一般式(4)で表される2価の有機残基である請求項1に記載のエポキシシリコーン樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
     式中、Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。kは0~100の数である。Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。i、jは独立に0~3の整数であり、1≦i+j≦4である。
  4.  一般式(1)中のZが、一般式(22)で表されるイソシアヌル環を有する2価の有機残基である請求項1に記載のエポキシシリコーン樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
     式中、R23は炭素数1~10の炭化水素基を表し、R24は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表す。
  5.  請求項1に記載のエポキシシリコーン樹脂の製造方法において、一般式(5)で表される両末端SiH含有環状オルガノシロキサンに、両末端ビニル基含有化合物を理論量未満で反応させ、ついで残存するSiH基を、1分子中にエポキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ炭素―炭素2重結合を1分子中に1つ有するSiH基と反応性のエポキシ樹脂を用いて末端封止反応を行うことを特徴とするエポキシシリコーン樹脂の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
     式中、R、l、mは一般式(1)と同意である。
  6.  両末端ビニル基含有化合物が、一般式(6)または一般式(7)で表される両末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサンである請求項5に記載のエポキシシリコーン樹脂の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
     式中、Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。kは0~100の数である。Rはメチル基またはフェニル基を表し、各々同一でも異なっていても良い。i、jは独立に0~3の整数であり、1≦i+j≦4である。
  7.  両末端ビニル基含有化合物が、一般式(25)で表される両末端ビニル基含有イソシアヌル酸誘導体である請求項5に記載のエポキシシリコーン樹脂の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
     式中、R25は水素原子または炭素数1~10の炭化水素基を表す。R26は炭素数1~8の炭化水素基を表す。R27は水素原子またはメチル基を表す。
  8.  SiH基と反応性のエポキシ樹脂が、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートである請求項5に記載のエポキシシリコーン樹脂の製造方法。
  9.  エポキシ樹脂、硬化剤(B)、及び硬化促進剤(C)を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物において、エポキシ樹脂成分として請求項1に記載のエポキシシリコーン樹脂をエポキシシリコーン樹脂(A)として含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  10.  硬化剤(B)が、酸無水物または室温で液状のアミン化合物である請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  11.  硬化促進剤(C)が、4級アンモニウム塩または4級ホスホニウム塩である請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  12.  エポキシ樹脂成分が、エポキシシリコーン樹脂(A)と室温で液状のエポキシ樹脂(D)を含み、エポキシシリコーン樹脂(A)100重量部に対し、室温で液状のエポキシ樹脂(D)5~150重量部を配合され、エポキシ樹脂混合物のエポキシ当量が180~1000g/eq.である請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  13.  請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物が、さらに白色顔料(E)を含む熱硬化性樹脂組成物。
  14.  白色顔料が、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び無機中空粒子から選ばれる少なくとも1種である請求項13に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  15.  熱硬化性樹脂組成物が、光学部品用樹脂組成物、電子部品用樹脂組成物または光半導体部品用樹脂組成物である請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  16.  熱硬化性樹脂組成物が、半導体用液状封止樹脂組成物である請求項9に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  17.  請求項15に記載の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止されたことを特徴とするLED装置。
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