WO2015053078A1 - 硬化性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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WO2015053078A1
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group
epoxy resin
curable epoxy
compound
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PCT/JP2014/075205
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鈴木弘世
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株式会社ダイセル
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    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
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    • H01L2924/181Encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to a curable epoxy resin composition, a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition, and an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition.
  • a curable epoxy resin composition a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition
  • an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition.
  • a sealing agent for forming a sealing material having high heat resistance for example, a composition containing monoallyl diglycidyl isocyanurate and a bisphenol A type epoxy resin is known (see Patent Document 1).
  • the coloring of the sealant proceeds by light and heat emitted from the optical semiconductor element and should be output originally. As a result, the light is absorbed, and as a result, the intensity of the light output from the optical semiconductor device is lowered with time.
  • -Liquid alicyclic epoxy resins having an alicyclic skeleton such as an adduct of epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate and ⁇ -caprolactone and 1,2,8,9-diepoxylimonene are known. ing.
  • the cured products of these alicyclic epoxy resins are susceptible to various stresses, and cracks are generated when a thermal shock such as a cooling cycle (repeating heating and cooling periodically) is applied. Etc. had occurred.
  • an optical semiconductor device for example, a surface-mount type optical semiconductor device
  • a reflow process for joining the electrodes of the optical semiconductor device to a wiring board by soldering.
  • lead-free solder having a high melting point has been used as a solder as a bonding material, and the heat treatment in the reflow process has become a higher temperature (for example, the peak temperature is 240 to 260 ° C.).
  • the peak temperature is 240 to 260 ° C.
  • the sealing material in the optical semiconductor device has high heat resistance and light resistance, and also has a characteristic that cracks are not easily generated when a thermal shock is applied (sometimes referred to as “thermal shock resistance”), and Further, there is a demand for characteristics in which cracks and peeling are unlikely to occur even when heat treatment is performed in the reflow process.
  • the optical semiconductor device is kept under high humidity conditions for a certain time (for example, 192 hours under conditions of 30 ° C. and 60% RH; 60 ° C., 60% RH).
  • an object of the present invention is to have a high heat resistance, light resistance, and thermal shock resistance, and in particular, it is possible to form a cured product capable of improving the current-carrying characteristics and moisture absorption reflow resistance of an optical semiconductor device at high temperatures.
  • the object is to provide a curable epoxy resin composition.
  • Another object of the present invention is to provide a cured product having high heat resistance, light resistance, and thermal shock resistance, and in particular, capable of improving current-carrying characteristics and moisture absorption reflow resistance at high temperatures of an optical semiconductor device. It is to provide.
  • another object of the present invention is to improve durability and quality, which is excellent in current-carrying characteristics at high temperature, further suppresses deterioration such as a decrease in luminous intensity when heat-treated in a reflow process after being stored under high humidity conditions.
  • the object is to provide a high optical semiconductor device.
  • a curable epoxy resin composition containing at least an alicyclic epoxy compound, an isocyanuric acid derivative, and an adamantane derivative has high heat resistance, light resistance
  • the inventors have found that a cured product having thermal shock resistance and capable of improving the current-carrying characteristics and moisture absorption reflow resistance of an optical semiconductor device at a high temperature can be formed, and the present invention has been completed.
  • the present invention includes a cycloaliphatic epoxy compound (A), an isocyanuric acid derivative (B) having one or more oxirane rings in the molecule, and an adamantane derivative (C).
  • An epoxy resin composition is provided.
  • an isocyanuric acid derivative (B) having one or more oxirane rings in the molecule is represented by the following formula (1-1): [Wherein R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. ]
  • the said curable epoxy resin composition which is a compound represented by these is provided.
  • the adamantane derivative (C) comprises an adamantane compound having one or more oxiranyl groups in the molecule, an adamantane compound having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule, and one or more hydroxy groups in the molecule.
  • the curable epoxy resin composition is at least one compound selected from the group consisting of an adamantane compound having a group.
  • the curable epoxy resin composition is provided in which the alicyclic epoxy compound (A) is a compound having a cyclohexene oxide group.
  • the alicyclic epoxy compound (A) has the following formula (I-1)
  • the said curable epoxy resin composition which is a compound represented by these is provided.
  • the curable epoxy resin composition containing rubber particles is provided.
  • the curable epoxy resin composition comprising a curing agent (D) and a curing accelerator (E) is provided.
  • the curable epoxy resin composition containing the curing catalyst (F) is provided.
  • the present invention also provides a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition.
  • the said curable epoxy resin composition which is a resin composition for optical semiconductor sealing is provided.
  • the present invention also provides an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention Since the curable epoxy resin composition of the present invention has the above-described configuration, it has high heat resistance, light resistance, and thermal shock resistance by curing the resin composition. A cured product capable of improving characteristics and moisture absorption reflow resistance can be formed. For this reason, when the curable epoxy resin composition of the present invention is used as a resin composition for optical semiconductor encapsulation, deterioration such as a decrease in luminous intensity is unlikely to occur especially under severe conditions at high temperatures. It is possible to obtain an optical semiconductor device having high durability and high quality, which is less likely to deteriorate such as a decrease in luminous intensity even when heat treatment is performed in a reflow process after storage under conditions.
  • FIG. 1 It is the schematic which shows one Embodiment of the optical semiconductor device by which the optical semiconductor element was sealed with the hardened
  • the left figure (a) is a perspective view
  • the right figure (b) is a sectional view. It is an example of the surface temperature profile (temperature profile in one heat processing among two heat processing) of the optical semiconductor device in the solder heat resistance test of an Example.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention comprises an alicyclic epoxy compound (A) and an isocyanuric acid derivative (B) having one or more oxirane rings in the molecule (simply referred to as “isocyanuric acid derivative (B)”). And a composition (curable composition) containing an adamantane derivative (C) as essential components.
  • the alicyclic epoxy compound (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention is a compound having at least an alicyclic (aliphatic ring) structure and an epoxy group (oxiranyl group) in the molecule (in one molecule).
  • the alicyclic epoxy compound (A) specifically, (i) a compound having an epoxy group (alicyclic epoxy group) composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring, (Ii) A compound in which an epoxy group is directly bonded to the alicyclic ring with a single bond, and the like.
  • the compound having an epoxy group (alicyclic epoxy group) composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring (i) is arbitrarily selected from known or commonly used compounds. Can be used. Especially, as said alicyclic epoxy group, a cyclohexene oxide group is preferable.
  • a compound having a cyclohexene oxide group is preferable from the viewpoint of transparency and heat resistance.
  • a compound (alicyclic epoxy compound) represented by the following formula (I) is preferable.
  • X represents a single bond or a linking group (a divalent group having one or more atoms).
  • the linking group include a divalent hydrocarbon group, an alkenylene group in which part or all of a carbon-carbon double bond is epoxidized, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, a carbonate group, an amide group, and the like. And a group in which a plurality of are connected.
  • Examples of the compound in which X in the above formula (I) is a single bond include 3,4,3 ′, 4′-diepoxybicyclohexane and the like.
  • Examples of the divalent hydrocarbon group include a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group, and the like.
  • Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms include a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group.
  • divalent alicyclic hydrocarbon group examples include 1,2-cyclopentylene group, 1,3-cyclopentylene group, cyclopentylidene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclopentylene group, And divalent cycloalkylene groups (including cycloalkylidene groups) such as cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group and cyclohexylidene group.
  • alkenylene group in the alkenylene group in which part or all of the carbon-carbon double bond is epoxidized include, for example, vinylene group, propenylene group, 1-butenylene group And straight-chain or branched alkenylene groups having 2 to 8 carbon atoms such as 2-butenylene group, butadienylene group, pentenylene group, hexenylene group, heptenylene group, octenylene group and the like.
  • the epoxidized alkenylene group is preferably an alkenylene group in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized, more preferably 2 to 4 carbon atoms in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized. Alkenylene group.
  • the linking group X is particularly preferably a linking group containing an oxygen atom, specifically, —CO—, —O—CO—O—, —COO—, —O—, —CONH—, epoxidation.
  • Representative examples of the alicyclic epoxy compounds represented by the above formula (I) include compounds represented by the following formulas (I-1) to (I-10), bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ) Ether, 1,2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) ethane, 1,2-epoxy-1,2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) ethane, 2,2 -Bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) propane and the like.
  • l and m each represents an integer of 1 to 30.
  • R in the following formula (I-5) is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and is a methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, s-butylene group, pentylene group, hexylene.
  • linear or branched alkylene groups such as a group, a heptylene group, and an octylene group.
  • linear or branched alkylene groups having 1 to 3 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and an isopropylene group are preferable.
  • N1 to n6 in the following formulas (I-9) and (I-10) each represents an integer of 1 to 30.
  • Examples of the compound (ii) in which the epoxy group is directly bonded to the alicyclic ring with a single bond include compounds represented by the following formula (II).
  • R ′ is a group (p-valent organic group) obtained by removing p hydroxyl groups (—OH) from the structural formula of the p-valent alcohol, and p and n each represent a natural number.
  • the p-valent alcohol [R ′ (OH) p ] include polyhydric alcohols (such as alcohols having 1 to 15 carbon atoms) such as 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol.
  • p is preferably 1 to 6, and n is preferably 1 to 30.
  • n in each group in () (inside the outer parenthesis) may be the same or different.
  • the alicyclic epoxy compound (A) can be used singly or in combination of two or more.
  • commercially available products such as trade names “Celoxide 2021P” and “Celoxide 2081” (manufactured by Daicel Corporation) may be used.
  • Examples of the alicyclic epoxy compound (A) include compounds represented by the above formula (I-1) [3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate; for example, trade name “Celoxide 2021P”. (Daicel Co., Ltd.) etc. are particularly preferred.
  • the content (blending amount) of the alicyclic epoxy compound (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 10 with respect to the total amount (100% by weight) of the curable epoxy resin composition. It is preferably -95% by weight, more preferably 15-92% by weight, still more preferably 20-90% by weight.
  • the alicyclic epoxy compound (A) relative to the total amount (100% by weight) of the alicyclic epoxy compound (A), the isocyanuric acid derivative (B), and the adamantane derivative (C).
  • the ratio is not particularly limited, but is preferably 25 to 95% by weight, more preferably 35 to 92% by weight, and still more preferably 45 to 90% by weight.
  • the isocyanuric acid derivative (B) in the curable epoxy resin composition of the present invention is a derivative of isocyanuric acid and is a compound having at least one oxirane ring in the molecule.
  • the number of oxirane rings in the molecule of the isocyanuric acid derivative (B) may be one or more, and is not particularly limited, but is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3.
  • isocyanuric acid derivative (B) As an isocyanuric acid derivative (B), the compound represented by following formula (1) is mentioned, for example.
  • R X , R Y , and R Z are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • at least one of R X to R Z is a monovalent organic group containing an oxirane ring.
  • the monovalent organic group include a monovalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkyl group and an alkenyl group); a monovalent aromatic hydrocarbon group (for example, an aryl group); A cyclic group; a monovalent group formed by combining two or more of an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
  • the monovalent organic group may have a substituent (for example, a substituent such as a hydroxy group, a carboxy group, or a halogen atom).
  • a substituent for example, a substituent such as a hydroxy group, a carboxy group, or a halogen atom.
  • Examples of the monovalent organic group containing an oxirane ring include groups having an oxirane ring such as an epoxy group, a glycidyl group, a 2-methylepoxypropyl group, and a cyclohexene oxide group.
  • isocyanuric acid derivative (B) a compound represented by the following formula (1-1) (monoallyl diglycidyl isocyanurate compound), a compound represented by the following formula (1-2) ( Diallyl monoglycidyl isocyanurate compound), a compound represented by the following formula (1-3) (triglycidyl isocyanurate compound), and the like.
  • R 1 and R 2 are the same or different, A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is shown.
  • the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and the like. Examples thereof include a chain or branched alkyl group.
  • R 1 and R 2 are particularly preferably hydrogen atoms.
  • Representative examples of the compound represented by the formula (1-1) include monoallyldiglycidyl isocyanurate, 1-allyl-3,5-bis (2-methylepoxypropyl) isocyanurate, 1- (2 -Methylpropenyl) -3,5-diglycidyl isocyanurate, 1- (2-methylpropenyl) -3,5-bis (2-methylepoxypropyl) isocyanurate and the like.
  • Representative examples of the compound represented by the above formula (1-2) include diallyl monoglycidyl isocyanurate, 1,3-diallyl-5- (2-methylepoxypropyl) isocyanurate, 1,3-bis ( 2-methylpropenyl) -5-glycidyl isocyanurate, 1,3-bis (2-methylpropenyl) -5- (2-methylepoxypropyl) isocyanurate and the like.
  • Representative examples of the compound represented by the above formula (1-3) include triglycidyl isocyanurate, tris (2-methylepoxypropyl) isocyanurate and the like.
  • isocyanuric acid derivative (B) may be modified in advance by adding a compound that reacts with an oxirane ring such as alcohol or acid anhydride.
  • the isocyanuric acid derivative (B) is preferably a compound represented by the above formulas (1-1) to (1-3), more preferably the above formula, from the viewpoint of heat resistance and thermal shock resistance of the cured product. It is a compound represented by (1-1).
  • the isocyanuric acid derivative (B) can be used alone or in combination of two or more.
  • trade name “TEPIC” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • trade names “MA-DGIC”, “DA-MGIC” aboveve, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • Commercially available can also be used.
  • the content (blending amount) of the isocyanuric acid derivative (B) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 5 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alicyclic epoxy compound (A). It is preferably 8 to 110 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight.
  • the content of the isocyanuric acid derivative (B) exceeds 120 parts by weight, the solubility of the isocyanuric acid derivative (B) in the curable epoxy resin composition is lowered, and the physical properties of the cured product may be adversely affected. .
  • Ratio of isocyanuric acid derivative (B) to the total amount (100% by weight) of alicyclic epoxy compound (A), isocyanuric acid derivative (B), and adamantane derivative (C) contained in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 60% by weight, more preferably 5 to 55% by weight, and still more preferably 8 to 50% by weight.
  • proportion of the isocyanuric acid derivative (B) By setting the proportion of the isocyanuric acid derivative (B) to 1% by weight or more, the adhesion of the cured product to the electrode and the thermal shock resistance tend to be further improved.
  • the proportion of the isocyanuric acid derivative (B) exceeds 60% by weight, the solubility of the isocyanuric acid derivative (B) in the curable epoxy resin composition is lowered, and the physical properties of the cured product may be adversely affected.
  • the adamantane derivative (C) in the curable epoxy resin composition of the present invention is a compound having at least an adamantane structure (adamantane unit) in the molecule (sometimes referred to as “adamantane compound”).
  • the number of adamantane structures in the molecule of the adamantane derivative (C) may be one or more, and is not particularly limited, but is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2.
  • adamantane derivative (C) a compound having a reactive group in addition to the adamantane structure is preferable from the viewpoint of heat resistance and toughness of the cured product.
  • the reactive group include an oxiranyl group (epoxy group), a (meth) acryloyl group (one or both of an acryloyl group and a methacryloyl group), a hydroxy group, a carboxy group, and a halogen atom.
  • the number of reactive groups in the molecule of the adamantane derivative (C) may be one or more, and is not particularly limited, but is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4. In addition, when the adamantane derivative (C) has two or more reactive groups in the molecule, these reactive groups may be the same or different from each other.
  • the reactive group is preferably an oxiranyl group, a (meth) acryloyl group, or a hydroxy group. That is, as the adamantane derivative (C), an adamantane compound having one or more oxiranyl groups (oxirane ring) in the molecule (sometimes referred to as “oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1)”), one in the molecule.
  • the adamantane derivative (C) an adamantane compound having one or more oxiranyl groups (oxirane ring) in the molecule (sometimes referred to as “oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1)”), one in the molecule.
  • the adamantane compound having the above (meth) acryloyl group (sometimes referred to as “(meth) acryloyl group-containing adamantane derivative (C2)”), an adamantane compound having one or more hydroxy groups in the molecule (“hydroxy group-containing” Adamantane derivative (C3) ”may be referred to).
  • Examples of the oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1) include a compound represented by the following formula (2) and a compound represented by the following formula (3).
  • R 11 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a trifluoromethyl group.
  • the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include linear, branched, or cyclic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms.
  • a represents an integer of 0 to 8.
  • the plurality of R 11 may be the same as or different from each other.
  • R 11 in the adamantane ring in the formula (2) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • R 12 represents a group represented by the following formula (4).
  • b represents an integer of 1 to 4.
  • the plurality of R 12 may be the same as or different from each other.
  • c represents an integer of 1 to 4 (preferably 1 or 2).
  • the bonding position of the benzene ring in the formula (2) to the adamantane ring is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • the bridgehead position is preferred.
  • the bonding position of R 12 in the benzene ring in formula (2) is not particularly limited, but the ortho position or para position of the bonding position of the adamantane ring is preferable.
  • R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxy group, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 19 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in R 15 to R 19 are the same as those in R 11 described above.
  • g, h, and i are the same or different and represent an integer of 0 to 10. When g, h, and i are each an integer of 2 or more, R 15 to R 18 may be the same as or different from each other.
  • R 14 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a trifluoromethyl group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • e represents an integer of 0 to 8. When e is an integer of 2 or more, the plurality of R 14 may be the same as or different from each other.
  • the bonding position of R 14 in the adamantane ring in the formula (3) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • . f represents 1 or 2.
  • R 13 represents a group represented by the above formula (4).
  • d represents an integer of 1 to 4.
  • the plurality of R 13 may be the same as or different from each other.
  • the bonding position of the benzene ring in the formula (3) to the adamantane ring is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom). The bridgehead position is preferred. Further, the bonding position of R 13 in the benzene ring in formula (3) is not particularly limited, but the ortho position or para position of the bonding position of the adamantane ring is preferable.
  • oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1) examples include 1,3-bis (4′-glycidyloxyphenyl) adamantane and 1,3-bis (3′-methyl-4′-glycidyloxyphenyl).
  • Examples of the (meth) acryloyl group-containing adamantane derivative (C2) include a compound represented by the following formula (5), a compound represented by the following formula (6), a compound represented by the following formula (7), and the like. Can be mentioned.
  • R 21 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a trifluoromethyl group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • j represents an integer of 0 to 8. When j is an integer of 2 or more, the plurality of R 21 may be the same as or different from each other.
  • the bonding position of R 21 in the adamantane ring in the formula (5) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • R 22 represents a group represented by the following formula (8) or a group represented by the following formula (9).
  • k represents an integer of 1 to 4.
  • the plurality of R 22 may be the same as or different from each other.
  • q represents an integer of 1 to 4 (preferably 1 or 2).
  • the bonding position of the benzene ring in the formula (5) to the adamantane ring is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom). The bridgehead position is preferred.
  • the bonding position of R 22 in the benzene ring in formula (5) is not particularly limited, but the ortho position or para position of the bonding position of the adamantane ring is preferable.
  • R 27 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, or a trifluoromethyl group.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • R 28 , R 29 , R 30 and R 31 are the same or different and are a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxy group , A carboxy group, or a trifluoromethyl group.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • w represents an integer of 2 to 6. When w is an integer of 2 or more, the plurality of R 29 may be the same as or different from each other, and the plurality of R 30 may be the same as or different from each other.
  • R 23 represents a group represented by the above formula (8) or a group represented by the above formula (9).
  • r represents an integer of 1 to 4. When r is an integer of 2 or more, the plurality of R 23 may be the same as or different from each other.
  • R 24 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a trifluoromethyl group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • s represents an integer of 0 to 8. When s is an integer of 2 or more, the plurality of R 24 may be the same as or different from each other.
  • the bonding position of R 24 in the adamantane ring in the formula (6) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom). . t represents 1 or 2.
  • the bonding position of the benzene ring in the formula (6) to the adamantane ring is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • the bridgehead position is preferred.
  • the bonding position of R 23 in the benzene ring in formula (6) is not particularly limited, but the ortho position or para position of the bonding position of the adamantane ring is preferable.
  • R 25 represents a group represented by Formula (8) or a group represented by Formula (9).
  • u represents an integer of 1 to 3. When u is an integer of 2 or more, the plurality of R 25 may be the same as or different from each other.
  • R 26 represents a hydroxy group, a carboxy group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those in R 11 described above.
  • v represents an integer of 0 to 3. When v is an integer of 2 or more, the plurality of R 26 may be the same as or different from each other.
  • the bonding position of R 25 in the adamantane ring in formula (7) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom).
  • the bridge head position is preferred.
  • the bonding position of R 26 in the adamantane ring in formula (7) is not particularly limited, and may be either a bridgehead position (tertiary carbon atom) or a non-bridgehead position (secondary carbon atom). However, the bridgehead position is preferred.
  • (meth) acryloyl group-containing adamantane derivative (C2) include, for example, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2 -Adamantyl (meth) acrylate, adamantane derivatives disclosed in JP 2010-132576 A and the like.
  • Examples of the hydroxy group-containing adamantane derivative (C3) include 1-adamantanol, 2-adamantanol, 3-methyl-1-adamantanol, 3-ethyl-1-adamantanol, 1,3-adamantanediol, 5- Methyl-1,3-adamantanediol, 5-ethyl-1,3-adamantanediol, 5-methyl-1,3-adamantanediol, 1,3,5-adamantanetriol, 1,3,6-adamantanetriol, 7
  • Adamantane compounds having an alcoholic hydroxy group such as methyl-1,3,5-adamantanetriol, 1-adamantane methanol, 1,3-adamantane dimethanol, 1-adamantane ethanol, 3,5-dimethyladamantane-1-methanol 1- (2,3,4-trihydride Xylphenyl) adamantane, 1,3-bis (2,
  • oxiranyl group-containing adamantane derivatives (C1) (meth) acryloyl group-containing adamantane derivatives (C2), and hydroxy group-containing adamantane derivatives (C3), from the viewpoints of adhesion of cured products to electrodes and thermal shock resistance.
  • An oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1) is preferred.
  • the adamantane derivative (C) can be used singly or in combination of two or more.
  • the adamantane derivative (C) includes the oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1), the (meth) acryloyl group-containing adamantane derivative (C2), and the hydroxy group. It is preferable to use two or more of the containing adamantane derivatives (C3) in combination, and the oxiranyl group-containing adamantane derivative (C1), the (meth) acryloyl group-containing adamantane derivative (C2) and / or the hydroxy group-containing adamantane derivative (C3). It is particularly preferred to use together.
  • the adamantane derivative (C) can be produced by a known or conventional method.
  • Examples of the adamantane derivative (C) include, for example, trade names “ADAMANTATE E-201”, “ADAMANTATE X-E-202”, “ADAMANTATE X-E-203”, “ADAMANTATE X-E-401”, “1”.
  • -Commercial products such as “Adamantol” and “ADAMANTATE HA” (above, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) can also be used.
  • the content (blending amount) of the adamantane derivative (C) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but the total amount of the alicyclic epoxy compound (A) and the isocyanuric acid derivative (B) is 100 parts by weight. On the other hand, it is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 40 parts by weight, still more preferably 3 to 30 parts by weight, and particularly preferably 5 to 20 parts by weight.
  • the content of the adamantane derivative (C) is 50 parts by weight or less, the transparency of the cured product is maintained at a high level, and a better hue tends to be exhibited.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention may further contain a curing agent (D).
  • the curing agent (D) is a compound having a function of curing the curable epoxy resin composition by reacting with a compound having an epoxy group such as an alicyclic epoxy compound (A) or an isocyanuric acid derivative (B).
  • a known or conventional curing agent can be used as a curing agent for epoxy resin, and is not particularly limited.
  • acid anhydrides (acid anhydride curing agents), amines ( Amine curing agents), polyamide resins, imidazoles (imidazole curing agents), polymercaptans (polymercaptan curing agents), phenols (phenolic curing agents), polycarboxylic acids, dicyandiamides, organic acid hydrazides, etc.
  • acid anhydrides (acid anhydride curing agents)
  • amines Amine curing agents
  • polyamide resins imidazoles (imidazole curing agents)
  • polymercaptans polymercaptan curing agents
  • phenols phenolic curing agents
  • polycarboxylic acids dicyandiamides
  • organic acid hydrazides etc.
  • acid anhydrides as the curing agent (D)
  • known or commonly used acid anhydride curing agents can be used, and are not particularly limited.
  • methyltetrahydrophthalic anhydride (4 -Methyltetrahydrophthalic anhydride, 3-methyltetrahydrophthalic anhydride, etc.
  • methylhexahydrophthalic anhydride such as 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexahydrophthalic anhydride
  • dodecenyl succinic anhydride methyl Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, anhydrous Nadic
  • acid anhydrides for example, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, etc.
  • a solid acid anhydride at 25 ° C. for example, by dissolving in a liquid acid anhydride at 25 ° C. to form a liquid mixture, the curing agent (D in the curable epoxy resin composition of the present invention (D ) Tends to be improved.
  • saturated monocyclic hydrocarbon dicarboxylic acid anhydrides (including those in which a substituent such as an alkyl group is bonded to the ring) are preferable from the viewpoint of heat resistance and transparency of the cured product.
  • amines (amine-based curing agent) as the curing agent (D) a known or conventional amine-based curing agent can be used, and is not particularly limited.
  • ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine Aliphatic polyamines such as dipropylenediamine, diethylaminopropylamine, polypropylenetriamine; mensendiamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, N-amino Cycloaliphatic polyamines such as ethylpiperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -3,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane; m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, Len-2
  • phenols phenolic curing agents
  • known or conventional phenolic curing agents can be used, and are not particularly limited.
  • novolac type phenol resins novolac type cresol resins
  • paraxylylene-modified phenols examples thereof include aralkyl resins such as resins, paraxylylene / metaxylylene-modified phenol resins, terpene-modified phenol resins, dicyclopentadiene-modified phenol resins, and triphenol propane.
  • Examples of the polyamide resin as the curing agent (D) include a polyamide resin having one or both of a primary amino group and a secondary amino group in the molecule.
  • imidazole (imidazole curing agent) as the curing agent (D), a known or conventional imidazole curing agent can be used, and is not particularly limited.
  • Examples of the polymercaptans (polymercaptan-based curing agent) as the curing agent (D) include liquid polymercaptan and polysulfide resin.
  • polycarboxylic acids examples include adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, carboxy group-containing polyester, and the like.
  • the curing agent (D) acid anhydrides (acid anhydride curing agents) are preferable from the viewpoint of heat resistance and transparency of the cured product.
  • curing agent (D) can also be used individually by 1 type in the curable epoxy resin composition of this invention, and can also be used in combination of 2 or more type.
  • a commercial item can also be used as a hardening
  • commercially available acid anhydrides include trade names “Licacid MH-700” and “Licacid MH-700F” (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.); trade name “HN-5500” (Hitachi Chemical Industries). Etc.).
  • the content (blending amount) of the curing agent (D) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 100 parts by weight based on the total amount of compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition.
  • the amount is preferably 50 to 200 parts by weight, more preferably 80 to 150 parts by weight. More specifically, when acid anhydrides are used as the curing agent (D), 0.5% per equivalent of epoxy group in the compound having all epoxy groups contained in the curable epoxy resin composition of the present invention. It is preferable to use at a ratio of ⁇ 1.5 equivalent.
  • a hardening accelerator (E) is a compound which has a function which accelerates
  • the curing accelerator (E) may be a known or conventional curing accelerator, and is not particularly limited.
  • 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU) or a salt thereof (for example, , Phenol salt, octylate, p-toluenesulfonate, formate, tetraphenylborate salt, etc.); 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN) or a salt thereof (for example, phenol Salt, octylate, p-toluenesulfonate, formate, tetraphenylborate, etc.); benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, N, N-dimethylcyclohexylamine, etc.
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7
  • DBN 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5
  • DBN 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonen
  • Tertiary amines Tertiary amines; imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole; Phosphate compounds such as triphenylphosphine and tris (dimethoxy) phosphine; Phosphonium compounds such as tetraphenylphosphonium tetra (p-tolyl) borate; Organometallic salts such as zinc octylate, tin octylate, and zinc stearate; Examples thereof include metal chelates such as aluminum acetylacetone complex.
  • a hardening accelerator (E) can also be used individually by 1 type in the curable epoxy resin composition of this invention, and can also be used in combination of 2 or more type.
  • the curing accelerator (E) trade names “U-CAT SA 506”, “U-CAT SA 102”, “U-CAT 5003”, “U-CAT 18X”, “U-CAT 12XD” ( (Developed product) (San Apro Co., Ltd.); Trade names “TPP-K”, “TPP-MK” (Hokuko Chemical Co., Ltd.); Trade name “PX-4ET” (Nippon Chemical Industry ( It is also possible to use a commercial product such as a product manufactured by Co., Ltd.
  • the content (blending amount) of the curing accelerator (E) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but the total amount of compounds having epoxy groups contained in the curable epoxy resin composition is 100 parts by weight. On the other hand, it is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.03 to 3 parts by weight, still more preferably 0.03 to 2 parts by weight.
  • the content of the curing accelerator (E) is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.03 to 3 parts by weight, still more preferably 0.03 to 2 parts by weight.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention may further contain a curing catalyst (F) (for example, instead of the curing agent (D)).
  • the curing catalyst (F) is a curable epoxy resin composition by initiating and / or accelerating the curing reaction (polymerization reaction) of a cationic curable compound such as an alicyclic epoxy compound (A) or an isocyanuric acid derivative (B). It is a compound that has the function of curing an object.
  • the curing catalyst (F) is not particularly limited.
  • a cationic polymerization initiator photo cationic polymerization initiator, thermal cationic polymerization
  • a cationic polymerization initiator that initiates polymerization by generating cationic species by performing light irradiation, heat treatment, or the like.
  • Initiators, etc. Lewis acid / amine complexes, Bronsted acid salts, imidazoles and the like.
  • Examples of the photocationic polymerization initiator as the curing catalyst (F) include hexafluoroantimonate salts, pentafluorohydroxyantimonate salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroarsenate salts, and more specifically.
  • triarylsulfonium hexafluorophosphate eg, p-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate
  • sulfonium salts such as triarylsulfonium hexafluoroantimonate (particularly, triarylsulfonium salts)
  • diaryl iodonium hexafluorophosphate Diaryl iodonium hexafluoroantimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, iodine Iodonium salts such as nium [4- (4-methylphenyl-2-methylpropyl) phenyl] hexafluorophosphate; phosphonium salts such as tetrafluorophosphonium hexafluorophosphate; pyridinium salts such as N-he
  • cationic photopolymerization initiator examples include, for example, trade names “UVACURE 1590” (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.); trade names “CD-1010”, “CD-1011”, “CD-1012” (above, the United States).
  • Commercial products such as Sartomer); trade name “Irgacure 264” (manufactured by BASF); trade name “CIT-1682” (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) can be preferably used.
  • thermal cationic polymerization initiator as the curing catalyst (F) include aryldiazonium salts, aryliodonium salts, arylsulfonium salts, allene-ion complexes, etc., and trade names “PP-33”, “CP-66”.
  • thermal cationic polymerization initiator a compound of a chelate compound of a metal such as aluminum or titanium and acetoacetic acid or diketone and a silanol such as triphenylsilanol, or a metal such as aluminum or titanium and acetoacetic acid or diketone
  • a compound of a chelate compound with a phenol and a phenol such as bisphenol S.
  • Lewis acid / amine complex as the curing catalyst (F), a known or commonly used Lewis acid / amine complex-based curing catalyst can be used, and is not particularly limited.
  • a known or commonly used Lewis acid / amine complex-based curing catalyst can be used, and is not particularly limited.
  • Bronsted acid salts as the curing catalyst (F), known or commonly used Bronsted acid salts can be used, and are not particularly limited.
  • imidazole as the curing catalyst (F), known or conventional imidazoles can be used, and are not particularly limited.
  • the curing catalyst (F) can be used alone or in combination of two or more.
  • a commercial item can also be used as a curing catalyst (F).
  • the content (blending amount) of the curing catalyst (F) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is based on 100 parts by weight of the total amount of the cationic polymerizable compound contained in the curable epoxy resin composition. 0.01 to 15 parts by weight, more preferably 0.01 to 12 parts by weight, still more preferably 0.05 to 10 parts by weight, and particularly preferably 0.05 to 8 parts by weight.
  • the curing catalyst (F) within the above range, the curing rate of the curable epoxy resin composition is increased, and the heat resistance and transparency of the cured product tend to be improved in a balanced manner.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention may further contain rubber particles.
  • the rubber particles include rubber particles such as particulate NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), reactive terminal carboxy group NBR (CTBN), metal-free NBR, particulate SBR (styrene-butadiene rubber).
  • the rubber particles are preferably rubber particles having a multilayer structure (core-shell structure) composed of a core portion having rubber elasticity and at least one shell layer covering the core portion.
  • the rubber particles are particularly composed of a polymer (polymer) having (meth) acrylic acid ester as an essential monomer component, and a functional group capable of reacting with a compound having an epoxy group such as an alicyclic epoxy compound (A) on the surface.
  • Rubber particles having a hydroxy group and / or a carboxy group (either one or both of a hydroxy group and a carboxy group) as a group are preferred.
  • the cured product becomes clouded by a thermal shock such as a cold cycle and the transparency tends to decrease, which is not preferable.
  • the polymer constituting the core portion having rubber elasticity in the rubber particles is not particularly limited, but (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate are used.
  • the polymer is preferably contained as an essential monomer component.
  • the polymer constituting the core part having rubber elasticity includes, for example, aromatic vinyl such as styrene and ⁇ -methylstyrene; nitrile such as acrylonitrile and methacrylonitrile; conjugated diene such as butadiene and isoprene; ethylene, propylene, An ⁇ -olefin such as isobutene may be included as a monomer component.
  • the polymer constituting the core portion having rubber elasticity is combined with one or more selected from the group consisting of aromatic vinyl, nitrile, and conjugated diene together with (meth) acrylic acid ester as a monomer component. It is preferable to include. That is, as the polymer constituting the core part, for example, (meth) acrylic acid ester / aromatic vinyl, (meth) acrylic acid ester / conjugated diene and other binary copolymers; (meth) acrylic acid ester / aromatic And terpolymers such as group vinyl / conjugated dienes.
  • the polymer constituting the core portion may contain silicone such as polydimethylsiloxane and polyphenylmethylsiloxane, polyurethane, and the like.
  • the polymer constituting the core part includes, as other monomer components, divinylbenzene, allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diallyl maleate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, butylene glycol diacrylate, etc.
  • a reactive crosslinking monomer having two or more reactive functional groups in the molecule may be contained.
  • the core part of the rubber particles is a core part composed of a (meth) acrylic ester / aromatic vinyl binary copolymer (particularly butyl acrylate / styrene). It is preferable in that the rate can be easily adjusted.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the core part of the rubber particles is not particularly limited, but is preferably less than 60 ° C. (eg, ⁇ 150 ° C. or more and less than 60 ° C.), more preferably ⁇ 150 to 15 ° C., and even more preferably. Is -100 to 0 ° C.
  • the glass transition temperature of the polymer which comprises the said core part means the calculated value calculated by the formula of the following Fox (refer Bull. Am. Phys. Soc., 1 (3) 123 (1956)).
  • Tg glass transition temperature (unit: K) of the polymer constituting the core portion indicates, W i is the weight fraction of the monomer i for the monomer total amount constituting the polymer constituting the core portion Indicates the rate. Further, Tg i is the glass transition temperature of the homopolymer of monomer i (unit: K) shows a.
  • the glass transition temperature of the homopolymer values described in various documents can be adopted, for example, values described in “POLYMER HANDBOOK 3rd edition” (published by John Wiley & Sons, Inc.) can be adopted. In addition, about the thing which is not described in literature, the value of the glass transition temperature measured by DSC method of the homopolymer obtained by superposing
  • the core portion of the rubber particles can be manufactured by a commonly used method, for example, by a method of polymerizing the monomer by an emulsion polymerization method.
  • the whole amount of the monomer may be charged all at once and polymerized, or after polymerizing a part of the monomer, the remainder may be added continuously or intermittently for polymerization.
  • a polymerization method using seed particles may be used.
  • the polymer constituting the shell layer of the rubber particles is preferably a polymer different from the polymer constituting the core portion (polymer having a different monomer composition).
  • the shell layer preferably has a hydroxy group and / or a carboxy group as a functional group capable of reacting with a compound having an epoxy group such as an alicyclic epoxy compound (A).
  • the polymer constituting the shell layer is preferably a polymer containing (meth) acrylic acid ester such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate as an essential monomer component.
  • (meth) acrylic acid ester such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate
  • (meth) acrylic acid esters other than butyl acrylate for example, ( (Meth) methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl methacrylate, etc.
  • the monomer component that may be contained in addition to the (meth) acrylic acid ester examples include aromatic vinyl such as styrene and ⁇ -methylstyrene; nitrile such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • the monomer component constituting the shell layer includes the (meth) acrylic acid ester alone or in combination of two or more, and particularly includes at least aromatic vinyl. It is preferable in that the refractive index of the rubber particles can be easily adjusted.
  • the polymer constituting the shell layer forms a hydroxy group and / or a carboxy group as a functional group capable of reacting with a compound having an epoxy group such as an alicyclic epoxy compound (A) as a monomer component.
  • Hydroxy group-containing monomers eg, hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate
  • carboxy group-containing monomers eg, ⁇ , ⁇ -unsaturated acids such as (meth) acrylic acid; ⁇ , ⁇ -unsaturated acid anhydrides such as maleic anhydride
  • the polymer constituting the shell layer in the rubber particles preferably contains one or two or more kinds selected from the monomers together with (meth) acrylic acid ester as a monomer component. That is, the shell layer is composed of, for example, a ternary copolymer such as (meth) acrylic acid ester / aromatic vinyl / hydroxyalkyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid ester / aromatic vinyl / ⁇ , ⁇ -unsaturated acid.
  • a shell layer composed of a polymer or the like is preferable.
  • the polymer constituting the shell layer includes, as the other monomer components, divinylbenzene, allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diallyl maleate, trimethyl, as well as the above-described monomer.
  • a reactive crosslinking monomer having two or more reactive functional groups may be contained in the molecule such as allyl cyanurate, diallyl phthalate, butylene glycol diacrylate.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the shell layer of the rubber particles is not particularly limited, but is preferably 60 to 120 ° C., more preferably 70 to 115 ° C.
  • the heat resistance of the cured product tends to be further improved.
  • cured material tends to improve more by making the glass transition temperature of the said polymer into 120 degrees C or less.
  • the glass transition temperature of the polymer which comprises the said shell layer means the calculated value computed by the said Formula of Fox, For example, it can measure similarly to the glass transition temperature of the polymer which comprises the above-mentioned core.
  • the rubber particles can be obtained by covering the core portion with a shell layer.
  • the method for coating the core part with the shell layer include a method of coating the surface of the core part having rubber elasticity obtained by the above method by applying a polymer constituting the shell layer; Examples thereof include a graft polymerization method in which the core portion having rubber elasticity is a trunk component and each component constituting the shell layer is a branch component.
  • the average particle diameter of the rubber particles is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm.
  • the maximum particle size of the rubber particles is not particularly limited, but is preferably 50 to 1000 nm, more preferably 100 to 800 nm.
  • the average particle size is 500 nm or less (or the maximum particle size is 1000 nm or less)
  • the dispersibility of the rubber particles in the cured product is improved, and the crack resistance tends to be further improved.
  • the average particle diameter is 10 nm or more (or the maximum particle diameter is 50 nm or more)
  • the crack resistance of the cured product tends to be further improved.
  • the refractive index of the rubber particles is not particularly limited, but is preferably 1.40 to 1.60, more preferably 1.42 to 1.58.
  • the difference between the refractive index of the rubber particles and the refractive index of the cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition containing the rubber particles (the curable epoxy resin composition of the present invention) is ⁇ 0.03. Is preferably within. By setting the difference in refractive index within ⁇ 0.03, excellent transparency of the cured product is secured, and the optical intensity of the optical semiconductor device tends to be kept high.
  • the refractive index of the rubber particles is, for example, by casting 1 g of rubber particles into a mold and compression molding at 210 ° C. and 4 MPa to obtain a flat plate having a thickness of 1 mm. From the obtained flat plate, a test piece having a length of 20 mm ⁇ width of 6 mm And using a multi-wavelength Abbe refractometer (trade name “DR-M2”, manufactured by Atago Co., Ltd.) in a state where the prism and the test piece are in close contact using monobromonaphthalene as an intermediate solution, It can be determined by measuring the refractive index at 20 ° C. and sodium D line.
  • DR-M2 multi-wavelength Abbe refractometer
  • the refractive index of the cured product of the curable epoxy resin composition of the present invention is, for example, a test piece having a length of 20 mm ⁇ width of 6 mm ⁇ thickness of 1 mm from a cured product obtained by the heat curing method described in the section of cured product below. And using a multi-wavelength Abbe refractometer (trade name “DR-M2”, manufactured by Atago Co., Ltd.) in a state where the prism and the test piece are in close contact using monobromonaphthalene as an intermediate solution, It can be determined by measuring the refractive index at 20 ° C. and sodium D line.
  • DR-M2 multi-wavelength Abbe refractometer
  • the content (blending amount) of the rubber particles in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but with respect to 100 parts by weight of the total amount of compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition,
  • the amount is preferably 0.5 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention may contain various additives within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • a compound having a hydroxy group such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, or glycerin
  • the reaction can be allowed to proceed slowly.
  • silicone and fluorine antifoaming agents, leveling agents, and silane coupling agents such as ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, as long as the viscosity and transparency are not impaired.
  • Surfactants inorganic fillers such as silica and alumina, flame retardants, colorants, antioxidants, ultraviolet absorbers, ion adsorbents, pigments, phosphors (eg YAG phosphor fine particles, silicate phosphors) Inorganic phosphor fine particles such as fine particles) and conventional additives such as mold release agents can be used.
  • inorganic fillers such as silica and alumina, flame retardants, colorants, antioxidants, ultraviolet absorbers, ion adsorbents, pigments, phosphors (eg YAG phosphor fine particles, silicate phosphors)
  • phosphors eg YAG phosphor fine particles, silicate phosphors
  • Inorganic phosphor fine particles such as fine particles
  • conventional additives such as mold release agents
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but can be prepared by stirring and mixing each of the above components in a heated state as necessary.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention can be used as a one-component composition in which each component is mixed in advance, for example, two or more stored separately.
  • These components can also be used as a multi-liquid composition (for example, a two-liquid system) that is used by mixing them at a predetermined ratio before use.
  • the stirring / mixing method is not particularly limited, and for example, known or conventional stirring / mixing means such as various mixers such as a dissolver and a homogenizer, a kneader, a roll, a bead mill, a self-revolving stirrer and the like can be used. Further, after stirring and mixing, defoaming may be performed under vacuum.
  • known or conventional stirring / mixing means such as various mixers such as a dissolver and a homogenizer, a kneader, a roll, a bead mill, a self-revolving stirrer and the like can be used. Further, after stirring and mixing, defoaming may be performed under vacuum.
  • the rubber particles are prepared by dispersing the rubber particles in the alicyclic epoxy compound (A) in advance (the composition is referred to as “rubber”). It is preferable to blend in a state of “sometimes referred to as a“ particle dispersed epoxy compound ””. That is, when rubber particles are blended in the curable epoxy resin composition of the present invention, the curable epoxy resin composition of the present invention contains the rubber particle-dispersed epoxy compound, the isocyanuric acid derivative (B), and the adamantane derivative (C ) And, if necessary, other components are preferably mixed. Such a preparation method can particularly improve the dispersibility of the rubber particles in the curable epoxy resin composition.
  • the blending method of the rubber particles is not limited to the above method, and may be a method of blending alone.
  • the rubber particle-dispersed epoxy compound is obtained by dispersing the rubber particles in the alicyclic epoxy compound (A).
  • the alicyclic epoxy compound (A) in the rubber particle-dispersed epoxy compound may be the total amount of the alicyclic epoxy compound (A) constituting the curable epoxy resin composition, or may be a partial amount. There may be.
  • the rubber particles in the rubber particle-dispersed epoxy compound may be the total amount of rubber particles constituting the curable epoxy resin composition, or may be a partial amount.
  • the viscosity of the rubber particle-dispersed epoxy compound can be adjusted, for example, by using a reactive diluent together (that is, the rubber particle-dispersed epoxy compound may further contain a reactive diluent).
  • a reactive diluent for example, an aliphatic polyglycidyl ether having a viscosity at room temperature (25 ° C.) of 200 mPa ⁇ s or less can be preferably used.
  • Examples of the aliphatic polyglycidyl ether having a viscosity (25 ° C.) of 200 mPa ⁇ s or less include cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, cyclohexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexanediol diglycidyl ether. , Trimethylolpropane triglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and the like.
  • the usage-amount of the said reactive diluent can be adjusted suitably, and is not specifically limited.
  • the method for producing the rubber particle-dispersed epoxy compound is not particularly limited, and a well-known and commonly used method can be used. For example, after the rubber particles are dehydrated and dried to form powder, the rubber particles are mixed and dispersed in the alicyclic epoxy compound (A), or the emulsion of rubber particles and the alicyclic epoxy compound (A) are directly mixed. Subsequently, a method of dehydrating and the like can be mentioned.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is preferably liquid at 25 ° C.
  • the viscosity at 25 ° C. of the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 100 to 10,000 mPa ⁇ s, more preferably 200 to 9000 mPa ⁇ s, and still more preferably 300 to 8000 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the curable epoxy resin composition at 25 ° C. is, for example, using a digital viscometer (model number “DVU-EII type”, manufactured by Tokimec Co., Ltd.), rotor: standard 1 ° 34 ′ ⁇ R24, temperature : Measured under conditions of 25 ° C. and rotation speed: 0.5 to 10 rpm.
  • cured product of the present invention By curing the curable epoxy resin composition of the present invention, a cured product having high transparency, heat resistance, and light resistance, particularly high adhesion to electrodes and excellent thermal shock resistance (curing of the present invention) A cured product obtained by curing the conductive epoxy resin composition may be referred to as “cured product of the present invention”).
  • the curing means known or conventional means such as heat treatment or light irradiation treatment can be used.
  • the temperature for curing by heating is not particularly limited, but is preferably 45 to 200 ° C, more preferably 50 to 190 ° C, and still more preferably 55 to 180 ° C.
  • the heating time (curing time) for curing is not particularly limited, but is preferably 30 to 600 minutes, more preferably 45 to 540 minutes, and further preferably 60 to 480 minutes.
  • the curing temperature and the curing time are lower than the lower limit value in the above range, curing is insufficient.
  • the curing temperature and the curing time are higher than the upper limit value in the above range, the resin component may be decomposed.
  • the curing conditions depend on various conditions, for example, when the curing temperature is increased, the curing time can be shortened, and when the curing temperature is decreased, the curing time can be appropriately increased.
  • hardening can also be performed in one step and can also be performed in two or more steps.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is a resin composition for sealing an optical semiconductor element in an optical semiconductor device, that is, an optical semiconductor sealing resin composition (an optical semiconductor element sealing agent in an optical semiconductor device). ) Can be preferably used.
  • an optical semiconductor sealing resin composition an optical semiconductor element sealing agent in an optical semiconductor device.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is sealed with a cured product having high transparency, heat resistance and light resistance and excellent thermal shock resistance. A stopped optical semiconductor device is obtained.
  • the optical semiconductor device is less likely to cause a decrease in light intensity even when a thermal shock or high-temperature heat is applied, and has high durability.
  • the optical semiconductor device of the present invention is an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition (resin composition for optical semiconductor sealing) of the present invention.
  • the optical semiconductor element can be sealed, for example, by injecting the curable epoxy resin composition prepared by the above-described method into a predetermined mold and heat-curing under predetermined conditions. Thereby, the optical semiconductor device with which the optical semiconductor element was sealed with the hardened
  • the curing temperature and the curing time can be appropriately set within the same range as when the cured product is prepared.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is not limited to the above-mentioned optical semiconductor element sealing application, for example, an adhesive, an electrical insulating material, a laminate, a coating, an ink, a paint, a sealant, a resist, a composite material, It can be used for various applications such as transparent substrates, transparent sheets, transparent films, optical elements, optical lenses, optical members, optical modeling, electronic paper, touch panels, solar cell substrates, optical waveguides, light guide plates, holographic memories, etc. .
  • Production Example 1 Manufacture of rubber particles
  • 500 g of ion-exchanged water and 0.68 g of sodium dioctylsulfosuccinate were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring under a nitrogen stream.
  • a monomer mixture composed of 9.5 g of butyl acrylate, 2.57 g of styrene, and 0.39 g of divinylbenzene corresponding to about 5% by weight of the amount required to form the core portion of the rubber particles.
  • the obtained latex was frozen at ⁇ 30 ° C., dehydrated and washed with a suction filter, and then blown and dried at 60 ° C. overnight to obtain rubber particles.
  • the resulting rubber particles had an average particle size of 254 nm and a maximum particle size of 486 nm.
  • the average particle size and the maximum particle size of the rubber particles are determined based on a nanotrac TM particle size distribution measuring device (trade name “UPA-EX150”, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) using the dynamic light scattering method as a measurement principle. ) was used to measure the sample, and in the obtained particle size distribution curve, the average particle size, which is the particle size when the cumulative curve becomes 50%, is the average particle size, and the frequency (%) of the particle size distribution measurement result is 0 The maximum particle size at the time of exceeding 0.000 was defined as the maximum particle size.
  • a nanotrac TM particle size distribution measuring device (trade name “UPA-EX150”, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) using the dynamic light scattering method as a measurement principle. ) was used to measure the sample, and in the obtained particle size distribution curve, the average particle size, which is the particle size when the cumulative curve becomes 50%, is the average particle size, and the frequency (%) of the particle size distribution measurement result is 0
  • Production Example 2 (Manufacture of rubber particle-dispersed epoxy compounds) 10 parts by weight of the rubber particles obtained in Production Example 1 were dispersed in 80 parts by weight of a trade name “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) using a dissolver while being heated to 60 ° C. in a nitrogen stream. (1000 rpm, 60 minutes) and vacuum degassing to obtain a rubber particle-dispersed epoxy compound (viscosity at 25 ° C .: 937 mPa ⁇ s). The viscosity at 25 ° C.
  • Example 1 First, the product name “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation), the product name “MA-DGIC” (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), The name “ADAMANTATE X-E-203” (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) is mixed evenly using a self-revolving stirrer (trade name “Awatori Nerita AR-250”, manufactured by Shinky Co., Ltd.) And degassed to make a mixture. The above mixing was carried out with stirring at 80 ° C. for 1 hour in order to dissolve MA-DGIC and ADAMANATE X-E-203.
  • the mixture obtained as described above and the epoxy curing agent obtained in Production Example 3 were mixed in a self-revolving stirrer (trade name “Awatori kneading” so that the blending ratio (unit: parts by weight) shown in Table 1 was obtained.
  • Taro AR-250 "(manufactured by Shinky Co., Ltd.) was mixed uniformly and defoamed to obtain a curable epoxy resin composition.
  • the curable epoxy resin composition obtained above was cast into an optical semiconductor lead frame (InGaN element, 3.5 mm ⁇ 2.8 mm) shown in FIG. 1, and then in an oven (resin curing oven) at 120 ° C.
  • FIG. 1 100 is a reflector (light reflecting resin composition), 101 is a metal wiring, 102 is an optical semiconductor element, 103 is a bonding wire, and 104 is a cured product (sealing material).
  • Example 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 8 A curable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the curable epoxy resin composition was changed to the composition shown in Table 1.
  • Example 11 the rubber particle-dispersed epoxy compound obtained in Production Example 2 was used as a component of the above mixture. Further, an optical semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1.
  • Example 12 First, the product name “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation), the product name “MA-DGIC” (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), The name “ADAMANTATE X-E-203” (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) is mixed evenly using a self-revolving stirrer (trade name “Awatori Nerita AR-250”, manufactured by Shinky Co., Ltd.) And degassed to make a mixture. The above mixing was carried out with stirring at 80 ° C. for 1 hour in order to dissolve MA-DGIC and ADAMANATE X-E-203.
  • the mixture obtained above and the trade name “Sun-Aid SI-100L” (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) were revolved so that the blending ratio (unit: parts by weight) shown in Table 2 was obtained.
  • a stirrer (trade name “Awatori Nertaro AR-250”, manufactured by Shinky Co., Ltd.)
  • the mixture was uniformly mixed and defoamed to obtain a curable epoxy resin composition.
  • the curable epoxy resin composition obtained above was cast into an optical semiconductor lead frame (InGaN element, 3.5 mm ⁇ 2.8 mm) shown in FIG. 1, and then in an oven (resin curing oven) at 120 ° C. By heating for 5 hours, the optical semiconductor device with which the optical semiconductor element was sealed with the hardened
  • Example 13-22 Comparative Examples 9-16
  • a curable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 12 except that the composition of the curable epoxy resin composition was changed to the composition shown in Table 2.
  • the rubber particle-dispersed epoxy compound obtained in Production Example 2 was used as a component of the above mixture. Further, an optical semiconductor device was produced in the same manner as in Example 12.
  • FIG. 2 shows an example of a surface temperature profile (temperature profile in one of the two heat treatments) of the optical semiconductor device when heated by the reflow furnace. Thereafter, the optical semiconductor device was observed using a digital microscope (trade name “VHX-900”, manufactured by Keyence Co., Ltd.), whether or not a crack having a length of 90 ⁇ m or more occurred in the cured product, and It was evaluated whether or not electrode peeling (peeling of the cured product from the electrode surface) occurred.
  • the number of optical semiconductor devices having a crack of 90 ⁇ m or longer in the cured product is shown in the column of “Solder heat resistance test [number of cracks]” in Tables 1 and 2,
  • the number of the generated optical semiconductor devices is shown in the column of “Solder heat resistance test [electrode peeling number]” in Tables 1 and 2.
  • Thermal shock test The optical semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples (two were used for each curable epoxy resin composition) were exposed in an atmosphere of ⁇ 40 ° C. for 30 minutes, and then in an atmosphere of 120 ° C. A thermal shock with one cycle of exposure to 30 minutes was applied for 200 cycles using a thermal shock tester. After that, the length of cracks generated in the cured product in the optical semiconductor device was observed using a digital microscope (trade name “VHX-900”, manufactured by Keyence Corporation), and cured among the two optical semiconductor devices. The number of optical semiconductor devices in which cracks having a length of 90 ⁇ m or more occurred in the object was measured. The results are shown in the column of “thermal shock test [number of cracks]” in Tables 1 and 2.
  • Celoxide 2021P Trade name “Celoxide 2021P” [3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate], manufactured by Daicel Corporation
  • TEPIC Trade name “TEPIC” [triglycidyl isocyanurate], Nissan Chemical MA-DGIC manufactured by Kogyo Co., Ltd .: trade name “MA-DGIC” [monoallyl diglycidyl isocyanurate], DA-MGIC manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd .: trade name “DA-MGIC” [diallyl monoglycidyl isocyanurate] YD-128 manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd .: Trade name “YD-128” [bisphenol A type epoxy resin], manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • ADAMANTATE E-201 Trade name “ADAMANTATE E-201” [1,3-bis (1-adamantyl) -4,6-bis (glycidyloxy) benzene], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • ADAMANTATE X-E-202 Product name “ADAMANTATE X-E-202” [1- ⁇ 2′4′-bis (glycidyloxy) phenyl ⁇ adamantane], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • ADAMANTATE X-E-203 Product name “ADAMANTATE X-E-” 203 ”[1,3-bis (4′-glycidyloxyphenyl) adamantane], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • ADAMANTATE X-E-401 Trade name“ ADAMANTATE X-E-401 ”[1,3-bis ⁇ 2 ', 4'-Bis (glycidyloxy) phenyl ⁇ adamantane], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • 1-Adamantanol trade name “1-Adamantanol” [1-adamantanol], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • ADAMANTATE HA trade name “ADAMANTATE HA” [3-hydroxy-1-adamantyl acrylate], manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • (Epoxy curing agent) MH-700: Trade name “Licacid MH-700” [4-methylhexahydrophthalic anhydride / hexahydrophthalic anhydride 70/30], manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.
  • U-CAT 18X Trade name “U-CAT 18X "[curing accelerator], manufactured by San Apro Co., Ltd.
  • Ethylene glycol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Test equipment Resin curing oven Espec Co., Ltd. GPHH-201 -Thermostatic chamber ESPEC Co., Ltd. Small high temperature chamber ST-120B1 ⁇ Total luminous flux measuring machine Optronic Laboratories Multi-spectral Radiation Measurement System OL771 ⁇ Thermal shock tester Espec Co., Ltd. Small thermal shock device TSE-11-A ⁇ Reflow furnace manufactured by Nippon Antom Co., Ltd., UNI-5016F
  • the curable epoxy resin composition of the present invention can be preferably used as a resin composition for optical semiconductor encapsulation.
  • the curable epoxy resin composition of the present invention is, for example, an adhesive, an electrical insulating material, a laminate, a coating, an ink, a paint, a sealant, a resist, a composite material, a transparent substrate, a transparent sheet, a transparent film, and an optical element.

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Abstract

 本発明の目的は、高い耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を形成できる硬化性エポキシ樹脂組成物を提供することにある。 本発明は、脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)と、アダマンタン誘導体(C)とを含むことを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物に関する。前記イソシアヌル酸誘導体(B)は、下記式(1-1)で表される化合物であることが好ましい。[式中、R1、R2は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。]

Description

硬化性エポキシ樹脂組成物
 本発明は、硬化性エポキシ樹脂組成物、該硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物、及び該硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置に関する。
 近年、光半導体装置の高出力化が進んでおり、このような光半導体装置において光半導体素子を被覆する樹脂(封止材)には、高い耐熱性や耐光性が求められている。従来、耐熱性が高い封止材を形成するための封止剤として、例えば、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートとビスフェノールA型エポキシ樹脂を含む組成物が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、上記組成物を高出力の青色・白色光半導体用の封止剤として用いた場合には、光半導体素子から発せられる光及び熱によって封止材の着色が進行し、本来出力されるべき光が吸収されてしまい、その結果、光半導体装置から出力される光の光度が経時で低下するという問題が生じていた。
 高い耐熱性及び耐光性を有し、黄変しにくい硬化物(封止材)を形成する封止剤として、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(3,4-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(3,4-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレートとε-カプロラクトンの付加物、1,2,8,9-ジエポキシリモネン等の脂環骨格を有する液状の脂環式エポキシ樹脂が知られている。しかし、これらの脂環式エポキシ樹脂の硬化物は各種応力に弱く、冷熱サイクル(加熱と冷却を周期的に繰り返すこと)のような熱衝撃が加えられた場合に、クラック(ひび割れ)が発生する等の問題が生じていた。
 また、光半導体装置(例えば、表面実装型の光半導体装置)は、はんだ付けにより光半導体装置の電極を配線基板に接合するためのリフロー工程を経るのが一般的である。近年、接合材としてのはんだとして、融点の高い無鉛はんだが使用されるようになってきており、リフロー工程での加熱処理がより高温(例えば、ピーク温度が240~260℃)になってきている。このような状況下、従来の光半導体装置においては、リフロー工程での加熱処理により封止材が光半導体装置のリードフレームから剥離したり、封止材にクラックが生じたりする等の劣化の問題が生じていた。
 このため、光半導体装置における封止材には、高い耐熱性、耐光性に加え、熱衝撃が加えられた場合にもクラックが生じにくい特性(「耐熱衝撃性」と称する場合がある)、及び、リフロー工程において加熱処理された際にもクラックや剥離が生じにくい特性が求められている。特に、近年、封止材のより高い信頼性確保の観点から、光半導体装置を高湿条件下で一定時間(例えば、30℃、60%RHの条件下で192時間;60℃、60%RHの条件下で52時間等)置いて吸湿させた後にリフロー工程で加熱処理した場合にもなお上述のクラックや剥離が生じにくいこと(このような特性を「耐吸湿リフロー性」と称する場合がある)も求められている。
特開2000-344867号公報
 従って、本発明の目的は、高い耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を形成できる硬化性エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、高い耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、高温における通電特性に優れ、さらに高湿条件下で保管された後にリフロー工程で加熱処理した場合の光度低下等の劣化が抑制された、耐久性及び品質の高い光半導体装置を提供することにある。
 本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、脂環式エポキシ化合物と、イソシアヌル酸誘導体と、アダマンタン誘導体とを少なくとも含む硬化性エポキシ樹脂組成物が、高い耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を形成できることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)と、アダマンタン誘導体(C)とを含むことを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)が、下記式(1-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式中、R1、R2は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。]
で表される化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、アダマンタン誘導体(C)が、分子内に1個以上のオキシラニル基を有するアダマンタン化合物、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するアダマンタン化合物、及び、分子内に1個以上のヒドロキシ基を有するアダマンタン化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、脂環式エポキシ化合物(A)が、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、脂環式エポキシ化合物(A)が、下記式(I-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
で表される化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、ゴム粒子を含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、硬化剤(D)及び硬化促進剤(E)を含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 さらに、硬化触媒(F)を含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 また、本発明は、前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物を提供する。
 さらに、光半導体封止用樹脂組成物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
 また、本発明は、前記の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置を提供する。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は上記構成を有するため、該樹脂組成物を硬化させることにより、高い耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を形成することができる。このため、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を光半導体封止用樹脂組成物として使用した場合には、特に、高温の過酷な条件下において光度低下等の劣化が生じにくく、さらに、高湿条件下で保管した後にリフロー工程で加熱処理した場合でも光度低下等の劣化が生じにくい、耐久性及び品質の高い光半導体装置を得ることができる。
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置の一実施形態を示す概略図である。左側の図(a)は斜視図であり、右側の図(b)は断面図である。 実施例のはんだ耐熱性試験における光半導体装置の表面温度プロファイル(二度の加熱処理のうち一方の加熱処理における温度プロファイル)の一例である。
<硬化性エポキシ樹脂組成物>
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)(単に「イソシアヌル酸誘導体(B)」と称する場合がある)と、アダマンタン誘導体(C)とを必須成分として含む組成物(硬化性組成物)である。
[脂環式エポキシ化合物(A)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における脂環式エポキシ化合物(A)は、分子内(一分子中)に脂環(脂肪族環)構造とエポキシ基(オキシラニル基)とを少なくとも有する化合物である。脂環式エポキシ化合物(A)としては、具体的には、(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)を有する化合物、(ii)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物等が挙げられる。
 上述の(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)を有する化合物としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することができる。中でも、上記脂環エポキシ基としては、シクロヘキセンオキシド基が好ましい。
 上述の(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を有する化合物としては、透明性、耐熱性の観点で、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物が好ましく、特に、下記式(I)で表される化合物(脂環式エポキシ化合物)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(I)中、Xは単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。上記連結基としては、例えば、二価の炭化水素基、炭素-炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、カーボネート基、アミド基、これらが複数個連結した基等が挙げられる。
 上記式(I)中のXが単結合である化合物としては、3,4,3',4'-ジエポキシビシクロヘキサン等が挙げられる。
 上記二価の炭化水素基としては、炭素数が1~18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基、二価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。炭素数が1~18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等が挙げられる。上記二価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2-シクロペンチレン基、1,3-シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等の二価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等が挙げられる。
 上記炭素-炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基(「エポキシ化アルケニレン基」と称する場合がある)におけるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1-ブテニレン基、2-ブテニレン基、ブタジエニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基等の炭素数2~8の直鎖又は分岐鎖状のアルケニレン基等が挙げられる。特に、上記エポキシ化アルケニレン基としては、炭素-炭素二重結合の全部がエポキシ化されたアルケニレン基が好ましく、より好ましくは炭素-炭素二重結合の全部がエポキシ化された炭素数2~4のアルケニレン基である。
 上記連結基Xとしては、特に、酸素原子を含有する連結基が好ましく、具体的には、-CO-、-O-CO-O-、-COO-、-O-、-CONH-、エポキシ化アルケニレン基;これらの基が複数個連結した基;これらの基の1又は2以上と二価の炭化水素基の1又は2以上とが連結した基等が挙げられる。二価の炭化水素基としては上記で例示したものが挙げられる。
 上記式(I)で表される脂環式エポキシ化合物の代表的な例としては、下記式(I-1)~(I-10)で表される化合物、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、1,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン-1-イル)エタン、1,2-エポキシ-1,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン-1-イル)エタン、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン-1-イル)プロパン等が挙げられる。なお、下記式(I-5)、(I-7)中のl、mは、それぞれ1~30の整数を表す。下記式(I-5)中のRは炭素数1~8のアルキレン基であり、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、s-ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。これらの中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基等の炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。下記式(I-9)、(I-10)中のn1~n6は、それぞれ1~30の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上述の(ii)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物としては、例えば、下記式(II)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式(II)中、R′は、p価のアルコールの構造式からp個の水酸基(-OH)を除いた基(p価の有機基)であり、p、nはそれぞれ自然数を表す。p価のアルコール[R′(OH)p]としては、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノール等の多価アルコール(炭素数1~15のアルコール等)等が挙げられる。pは1~6が好ましく、nは1~30が好ましい。pが2以上の場合、それぞれの( )内(外側の括弧内)の基におけるnは同一でもよく異なっていてもよい。上記式(II)で表される化合物としては、具体的には、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物[例えば、商品名「EHPE3150」((株)ダイセル製)等]等が挙げられる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において脂環式エポキシ化合物(A)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、脂環式エポキシ化合物(A)としては、例えば、商品名「セロキサイド2021P」、「セロキサイド2081」(以上、(株)ダイセル製)等の市販品を使用することもできる。
 脂環式エポキシ化合物(A)としては、上記式(I-1)で表される化合物[3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(3,4-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート;例えば、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)等]が特に好ましい。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における脂環式エポキシ化合物(A)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物の全量(100重量%)に対して、10~95重量%が好ましく、より好ましくは15~92重量%、さらに好ましくは20~90重量%である。脂環式エポキシ化合物(A)の含有量を上記範囲に制御することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化性がより向上したり、硬化物の耐熱性や機械強度がより向上する傾向がある。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における、脂環式エポキシ化合物(A)、イソシアヌル酸誘導体(B)、及びアダマンタン誘導体(C)の全量(100重量%)に対する脂環式エポキシ化合物(A)の割合は、特に限定されないが、25~95重量%が好ましく、より好ましくは35~92重量%、さらに好ましくは45~90重量%である。脂環式エポキシ化合物(A)の割合を25重量%以上とすることにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化性がより向上したり、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、脂環式エポキシ化合物(A)の割合を95重量%以下とすることにより、硬化物の耐熱衝撃性がより向上する傾向がある。
[イソシアヌル酸誘導体(B)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるイソシアヌル酸誘導体(B)は、イソシアヌル酸の誘導体であって、分子内に1個以上のオキシラン環を少なくとも有する化合物である。イソシアヌル酸誘導体(B)が分子内に有するオキシラン環の数は、1個以上であればよく、特に限定されないが、1~6個が好ましく、より好ましくは1~3個である。
 イソシアヌル酸誘導体(B)としては、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(1)中、RX、RY、及びRZ(RX~RZ)は、同一又は異なって、水素原子又は一価の有機基を示す。但し、RX~RZの少なくとも1個は、オキシラン環を含む一価の有機基である。上記一価の有機基としては、例えば、一価の脂肪族炭化水素基(例えば、アルキル基、アルケニル基等);一価の芳香族炭化水素基(例えば、アリール基等);一価の複素環式基;脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、及び芳香族炭化水素基の2以上が結合して形成された一価の基等が挙げられる。なお、一価の有機基は置換基(例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子等の置換基)を有していてもよい。オキシラン環を含む一価の有機基としては、例えば、エポキシ基、グリシジル基、2-メチルエポキシプロピル基、シクロヘキセンオキシド基等のオキシラン環を有する基が挙げられる。
 より具体的には、イソシアヌル酸誘導体(B)としては、下記式(1-1)で表される化合物(モノアリルジグリシジルイソシアヌレート化合物)、下記式(1-2)で表される化合物(ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート化合物)、下記式(1-3)で表される化合物(トリグリシジルイソシアヌレート化合物)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式(1-1)、式(1-2)、及び式(1-3)(式(1-1)~(1-3))中、R1、R2は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1~3の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が好ましい。上記式(1-1)~(1-3)中のR1及びR2は、水素原子であることが特に好ましい。
 上記式(1-1)で表される化合物の代表的な例としては、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、1-アリル-3,5-ビス(2-メチルエポキシプロピル)イソシアヌレート、1-(2-メチルプロペニル)-3,5-ジグリシジルイソシアヌレート、1-(2-メチルプロペニル)-3,5-ビス(2-メチルエポキシプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
 上記式(1-2)で表される化合物の代表的な例としては、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、1,3-ジアリル-5-(2-メチルエポキシプロピル)イソシアヌレート、1,3-ビス(2-メチルプロペニル)-5-グリシジルイソシアヌレート、1,3-ビス(2-メチルプロペニル)-5-(2-メチルエポキシプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
 上記式(1-3)で表される化合物の代表的な例としては、トリグリシジルイソシアヌレート、トリス(2-メチルエポキシプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
 なお、イソシアヌル酸誘導体(B)は、アルコールや酸無水物等のオキシラン環と反応する化合物を加えてあらかじめ変性して用いてもよい。
 中でも、イソシアヌル酸誘導体(B)としては、硬化物の耐熱性及び耐熱衝撃性の観点で、上記式(1-1)~(1-3)で表される化合物が好ましく、より好ましくは上記式(1-1)で表される化合物である。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物においてイソシアヌル酸誘導体(B)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。なお、イソシアヌル酸誘導体(B)としては、例えば、商品名「TEPIC」(日産化学工業(株)製);商品名「MA-DGIC」、「DA-MGIC」(以上、四国化成工業(株)製)等の市販品を使用することもできる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるイソシアヌル酸誘導体(B)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、脂環式エポキシ化合物(A)100重量部に対して、5~120重量部が好ましく、より好ましくは8~110重量部、さらに好ましくは10~100重量部である。イソシアヌル酸誘導体(B)の含有量を5重量部以上とすることにより、硬化物の電極に対する密着性、耐熱衝撃性がより向上する傾向がある。一方、イソシアヌル酸誘導体(B)の含有量が120重量部を超えると、イソシアヌル酸誘導体(B)の硬化性エポキシ樹脂組成物における溶解性が低下し、硬化物の物性に悪影響が及ぶ場合がある。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれる脂環式エポキシ化合物(A)、イソシアヌル酸誘導体(B)、及びアダマンタン誘導体(C)の全量(100重量%)に対するイソシアヌル酸誘導体(B)の割合は、特に限定されないが、1~60重量%が好ましく、より好ましくは5~55重量%、さらに好ましくは8~50重量%である。イソシアヌル酸誘導体(B)の割合を1重量%以上とすることにより、硬化物の電極に対する密着性、耐熱衝撃性がより向上する傾向がある。一方、イソシアヌル酸誘導体(B)の割合が60重量%を超えると、イソシアヌル酸誘導体(B)の硬化性エポキシ樹脂組成物における溶解性が低下し、硬化物の物性に悪影響が及ぶ場合がある。
[アダマンタン誘導体(C)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるアダマンタン誘導体(C)は、分子内に少なくともアダマンタン構造(アダマンタン単位)を有する化合物(「アダマンタン化合物」と称する場合がある)である。アダマンタン誘導体(C)が分子内に有するアダマンタン構造の数は、1個以上であればよく、特に限定されないが、1~4個が好ましく、より好ましくは1個又は2個である。
 アダマンタン誘導体(C)としては、硬化物の耐熱性及び強靱性の観点で、アダマンタン構造の他に、さらに反応性基を有する化合物が好ましい。上記反応性基としては、例えば、オキシラニル基(エポキシ基)、(メタ)アクリロイル基(アクリロイル基及びメタクリロイル基のいずれか一方又は両方)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。アダマンタン誘導体(C)が分子内に有する反応性基の数は、1個以上であればよく、特に限定されないが、1~6個が好ましく、より好ましくは1~4個である。なお、アダマンタン誘導体(C)が分子内に2個以上の反応性基を有する場合、これらの反応性基は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 中でも、上記反応性基としては、オキシラニル基、(メタ)アクリロイル基、ヒドロキシ基が好ましい。即ち、アダマンタン誘導体(C)としては、分子内に1個以上のオキシラニル基(オキシラン環)を有するアダマンタン化合物(「オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)」と称する場合がある)、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するアダマンタン化合物(「(メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)」と称する場合がある)、分子内に1個以上のヒドロキシ基を有するアダマンタン化合物(「ヒドロキシ基含有アダマンタン誘導体(C3)」と称する場合がある)が好ましい。
 オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)としては、例えば、下記式(2)で表される化合物や下記式(3)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(2)中、R11は、炭素数1~10の炭化水素基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状、分岐鎖状、又は環状の炭化水素基が挙げられ、より詳しくは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基等が挙げられる。式(2)中、aは0~8の整数を示す。aが2以上の整数である場合、複数のR11は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、式(2)中のアダマンタン環におけるR11の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよい。R12は、下記式(4)で表される基を示す。bは、1~4の整数を示す。bが2以上の整数である場合、複数のR12は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。cは、1~4の整数(好ましくは1又は2)を示す。式(2)中のベンゼン環のアダマンタン環への結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。また、式(2)中のベンゼン環におけるR12の結合位置は、特に限定されないが、アダマンタン環の結合位置のオルト位又はパラ位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(4)中、R15、R16、R17、及びR18(R15~R18)は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1~10の炭化水素基を示す。R19は、水素原子又は炭素数1~10の炭化水素基を示す。R15~R19における炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。g、h、及びiは、同一又は異なって、0~10の整数を示す。なお、g、h、iがそれぞれ2以上の整数の場合、R15~R18は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 式(3)中、R14は、炭素数1~10の炭化水素基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。式(3)中、eは0~8の整数を示す。eが2以上の整数である場合、複数のR14は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、式(3)中のアダマンタン環におけるR14の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよい。fは、1又は2を示す。R13は、上記式(4)で表される基を示す。dは、1~4の整数を示す。dが2以上の整数である場合、複数のR13は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。式(3)中のベンゼン環のアダマンタン環への結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。また、式(3)中のベンゼン環におけるR13の結合位置は、特に限定されないが、アダマンタン環の結合位置のオルト位又はパラ位が好ましい。
 オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)としては、具体的には、例えば、1,3-ビス(4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3'-メチル-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3',5'-ジメチル-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3'-クロロ-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(2'-メチル-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3'-シクロヘキシル-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3'-フェニル-4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、1-{2',4'-ビス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン、1-{2',3',4'-トリス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン、1,3-ビス{2',4'-ビス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン、1,3-ビス{2',3',4'-トリス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン、2,2-ビス{2',4'-ビス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン、1,3-ビス(1-アダマンチル)-4,6-ビス(グリシジルオキシ)ベンゼン、特開2010-282094号公報、特開2006-307062号公報、国際公開第2007/086324号公報等に開示されたアダマンタン骨格を有するエポキシ化合物等が挙げられる。
 (メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)としては、例えば、下記式(5)で表される化合物、下記式(6)で表される化合物、下記式(7)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(5)中、R21は、炭素数1~10の炭化水素基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。式(5)中、jは0~8の整数を示す。jが2以上の整数である場合、複数のR21は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、式(5)中のアダマンタン環におけるR21の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよい。R22は、下記式(8)で表される基又は下記式(9)で表される基を示す。kは、1~4の整数を示す。kが2以上の整数である場合、複数のR22は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。qは、1~4の整数(好ましくは1又は2)を示す。式(5)中のベンゼン環のアダマンタン環への結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。また、式(5)中のベンゼン環におけるR22の結合位置は、特に限定されないが、アダマンタン環の結合位置のオルト位又はパラ位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式(8)中、R27は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。
 式(9)中、R28、R29、R30、及びR31(R28~R31)は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、炭素数1~10の炭化水素基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。wは、2~6の整数を示す。wが2以上の整数である場合、複数のR29は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、複数のR30は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 式(6)中、R23は、上記式(8)で表される基又は上記式(9)で表される基を示す。rは、1~4の整数を示す。rが2以上の整数である場合、複数のR23は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。R24は、炭素数1~10の炭化水素基、又はトリフルオロメチル基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。sは、0~8の整数を示す。sが2以上の整数である場合、複数のR24は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、式(6)中のアダマンタン環におけるR24の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよい。tは、1又は2を示す。式(6)中のベンゼン環のアダマンタン環への結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。また、式(6)中のベンゼン環におけるR23の結合位置は、特に限定されないが、アダマンタン環の結合位置のオルト位又はパラ位が好ましい。
 式(7)中、R25は、上記式(8)で表される基又は上記式(9)で表される基を示す。uは、1~3の整数を示す。uが2以上の整数である場合、複数のR25は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。式(7)中、R26は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、又は炭素数1~10の炭化水素基を示す。炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のR11におけるものと同様のものが例示される。vは、0~3の整数を示す。vが2以上の整数である場合、複数のR26は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。式(7)中のアダマンタン環におけるR25の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。また、式(7)中のアダマンタン環におけるR26の結合位置は、特に限定されず、橋頭位(第三級炭素原子)、非橋頭位(第二級炭素原子)のいずれであってもよいが、橋頭位が好ましい。
 (メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)としては、具体的には、例えば、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、特開2010-132576号公報に開示されたアダマンタン誘導体等が挙げられる。
 ヒドロキシ基含有アダマンタン誘導体(C3)としては、例えば、1-アダマンタノール、2-アダマンタノール、3-メチル-1-アダマンタノール、3-エチル-1-アダマンタノール、1,3-アダマンタンジオール、5-メチル-1,3-アダマンタンジオール、5-エチル-1,3-アダマンタンジオール、5-メチル-1,3-アダマンタンジオール、1,3,5-アダマンタントリオール、1,3,6-アダマンタントリオール、7-メチル-1,3,5-アダマンタントリオール、1-アダマンタンメタノール、1,3-アダマンタンジメタノール、1-アダマンタンエタノール、3,5-ジメチルアダマンタン-1-メタノール等のアルコール性ヒドロキシ基を有するアダマンタン化合物;1-(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)アダマンタン、2,2-ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)アダマンタン、国際公開第2007/086324号公報に開示されたその他のフェノール性水酸基含有アダマンタン誘導体等のフェノール性ヒドロキシ基を有するアダマンタン化合物等が挙げられる。
 なお、オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)、(メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)、及びヒドロキシ基含有アダマンタン誘導体(C3)の中では、硬化物の電極に対する密着性や耐熱衝撃性の観点で、オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)が好ましい。また、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物においてアダマンタン誘導体(C)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
 中でも、硬化物の電極に対する密着性や耐熱衝撃性の観点で、アダマンタン誘導体(C)として、上述のオキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)、(メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)、及びヒドロキシ基含有アダマンタン誘導体(C3)のうち二種以上を併用することが好ましく、オキシラニル基含有アダマンタン誘導体(C1)と、(メタ)アクリロイル基含有アダマンタン誘導体(C2)及び/又はヒドロキシ基含有アダマンタン誘導体(C3)とを併用することが特に好ましい。
 なお、アダマンタン誘導体(C)は、公知乃至慣用の方法により製造することができる。また、アダマンタン誘導体(C)としては、例えば、商品名「ADAMANTATE E-201」、「ADAMANTATE X-E-202」、「ADAMANTATE X-E-203」、「ADAMANTATE X-E-401」、「1-Adamantanol」、「ADAMANTATE HA」(以上、出光興産(株)製)等の市販品を使用することもできる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるアダマンタン誘導体(C)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、脂環式エポキシ化合物(A)及びイソシアヌル酸誘導体(B)の全量100重量部に対して、1~50重量部が好ましく、より好ましくは1~40重量部、さらに好ましくは3~30重量部、特に好ましくは5~20重量部である。アダマンタン誘導体(C)の含有量を1重量部以上とすることにより、硬化物の電極に対する密着性や耐熱衝撃性がより向上する傾向がある。一方、アダマンタン誘導体(C)の含有量を50重量部以下とすることにより、硬化物の透明性が高いレベルに保持され、より良好な色相を示す傾向がある。
[硬化剤(D)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、さらに、硬化剤(D)を含んでいてもよい。硬化剤(D)は、脂環式エポキシ化合物(A)、イソシアヌル酸誘導体(B)等のエポキシ基を有する化合物と反応することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させる働きを有する化合物である。硬化剤(D)としては、エポキシ樹脂用硬化剤として公知乃至慣用の硬化剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、酸無水物類(酸無水物系硬化剤)、アミン類(アミン系硬化剤)、ポリアミド樹脂、イミダゾール類(イミダゾール系硬化剤)、ポリメルカプタン類(ポリメルカプタン系硬化剤)、フェノール類(フェノール系硬化剤)、ポリカルボン酸類、ジシアンジアミド類、有機酸ヒドラジド等が挙げられる。
 硬化剤(D)としての酸無水物類(酸無水物系硬化剤)としては、公知乃至慣用の酸無水物系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(4-メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3-メチルテトラヒドロ無水フタル酸等)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等)、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、4-(4-メチル-3-ペンテニル)テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、無水セバシン酸、無水ドデカン二酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体、アルキルスチレン-無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、取り扱い性の観点で、25℃で液状の酸無水物[例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等]が好ましい。一方、25℃で固体状の酸無水物については、例えば、25℃で液状の酸無水物に溶解させて液状の混合物とすることで、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(D)としての取り扱い性が向上する傾向がある。酸無水物系硬化剤としては、硬化物の耐熱性、透明性の観点で、飽和単環炭化水素ジカルボン酸の無水物(環にアルキル基等の置換基が結合したものも含む)が好ましい。
 硬化剤(D)としてのアミン類(アミン系硬化剤)としては、公知乃至慣用のアミン系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-3,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、トリレン-2,4-ジアミン、トリレン-2,6-ジアミン、メシチレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,6-ジアミン等の単核ポリアミン、ビフェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、2,5-ナフチレンジアミン、2,6-ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。
 硬化剤(D)としてのフェノール類(フェノール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のフェノール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、パラキシリレン・メタキシリレン変性フェノール樹脂等のアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェノールプロパン等が挙げられる。
 硬化剤(D)としてのポリアミド樹脂としては、例えば、分子内に第1級アミノ基及び第2級アミノ基のいずれか一方又は両方を有するポリアミド樹脂等が挙げられる。
 硬化剤(D)としてのイミダゾール類(イミダゾール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のイミダゾール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2-メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2-フェニルイミダゾリウムイソシアヌレート、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2-エチル-4-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン等が挙げられる。
 硬化剤(D)としてのポリメルカプタン類(ポリメルカプタン系硬化剤)としては、例えば、液状のポリメルカプタン、ポリスルフィド樹脂等が挙げられる。
 硬化剤(D)としてのポリカルボン酸類としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシ基含有ポリエステル等が挙げられる。
 中でも、硬化剤(D)としては、硬化物の耐熱性、透明性の観点で、酸無水物類(酸無水物系硬化剤)が好ましい。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において硬化剤(D)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、硬化剤(D)としては、市販品を使用することもできる。例えば、酸無水物類の市販品としては、商品名「リカシッド MH-700」、「リカシッド MH-700F」(以上、新日本理化(株)製);商品名「HN-5500」(日立化成工業(株)製)等が挙げられる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(D)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、50~200重量部が好ましく、より好ましくは80~150重量部である。より具体的には、硬化剤(D)として酸無水物類を使用する場合、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれる全てのエポキシ基を有する化合物におけるエポキシ基1当量当たり、0.5~1.5当量となる割合で使用することが好ましい。硬化剤(D)の含有量を50重量部以上とすることにより、硬化を十分に進行させることができ、硬化物の強靭性がより向上する傾向がある。一方、硬化剤(D)の含有量を200重量部以下とすることにより、着色が抑制され、色相に優れた硬化物が得られる傾向がある。
[硬化促進剤(E)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、特に硬化剤(D)を含む場合には、さらに硬化促進剤(E)を含むことが好ましい。硬化促進剤(E)は、エポキシ基を有する化合物が硬化剤(D)と反応する際に、その反応速度を促進する機能を有する化合物である。硬化促進剤(E)としては、公知乃至慣用の硬化促進剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)又はその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩等);1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)又はその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩等);ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン等の3級アミン;2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール;リン酸エステル;トリフェニルホスフィン、トリス(ジメトキシ)ホスフィン等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラ(p-トリル)ボレート等のホスホニウム化合物;オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛等の有機金属塩;アルミニウムアセチルアセトン錯体等の金属キレート等が挙げられる。
 なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において硬化促進剤(E)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、硬化促進剤(E)としては、商品名「U-CAT SA 506」、「U-CAT SA 102」、「U-CAT 5003」、「U-CAT 18X」、「U-CAT 12XD」(開発品)(以上、サンアプロ(株)製);商品名「TPP-K」、「TPP-MK」(以上、北興化学工業(株)製);商品名「PX-4ET」(日本化学工業(株)製)等の市販品を使用することもできる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化促進剤(E)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、0.01~5重量部が好ましく、より好ましくは0.03~3重量部、さらに好ましくは0.03~2重量部である。硬化促進剤(E)の含有量を0.01重量部以上とすることにより、いっそう効率的な硬化促進効果が得られる傾向がある。一方、硬化促進剤(E)の含有量を5重量部以下とすることにより、着色が抑制され、色相に優れた硬化物が得られる傾向がある。
[硬化触媒(F)]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、さらに(例えば、硬化剤(D)の代わりに)硬化触媒(F)を含んでいてもよい。硬化触媒(F)は、脂環式エポキシ化合物(A)、イソシアヌル酸誘導体(B)等のカチオン硬化性化合物の硬化反応(重合反応)を開始及び/又は促進させることにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させる働きを有する化合物である。硬化触媒(F)としては、特に限定されないが、例えば、光照射や加熱処理等を施すことによりカチオン種を発生して、重合を開始させるカチオン重合開始剤(光カチオン重合開始剤、熱カチオン重合開始剤等)や、ルイス酸・アミン錯体、ブレンステッド酸塩類、イミダゾール類等が挙げられる。
 硬化触媒(F)としての光カチオン重合開始剤としては、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート塩、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネート塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩等が挙げられ、より具体的には、例えば、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート(例えば、p-フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等)、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のスルホニウム塩(特に、トリアリールスルホニウム塩);ジアリールヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジアリールヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ヨードニウム[4-(4-メチルフェニル-2-メチルプロピル)フェニル]ヘキサフルオロホスフェート等のヨードニウム塩;テトラフルオロホスホニウムヘキサフルオロホスフェート等のホスホニウム塩;N-ヘキシルピリジニウムテトラフルオロボレート等のピリジニウム塩等が挙げられる。また、光カチオン重合開始剤としては、例えば、商品名「UVACURE1590」(ダイセル・サイテック(株)製);商品名「CD-1010」、「CD-1011」、「CD-1012」(以上、米国サートマー製);商品名「イルガキュア264」(BASF社製);商品名「CIT-1682」(日本曹達(株)製)等の市販品を好ましく使用することもできる。
 硬化触媒(F)としての熱カチオン重合開始剤としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、アレン-イオン錯体等が挙げられ、商品名「PP-33」、「CP-66」、「CP-77」(以上(株)ADEKA製);商品名「FC-509」(スリーエム製);商品名「UVE1014」(G.E.製);商品名「サンエイドSI-60L」、「サンエイドSI-80L」、「サンエイドSI-100L」、「サンエイドSI-110L」、「サンエイドSI-150L」(以上、三新化学工業(株)製);商品名「CG-24-61」(BASF社製)等の市販品を好ましく使用することができる。さらに、熱カチオン重合開始剤としては、アルミニウムやチタン等の金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とトリフェニルシラノール等のシラノールとの化合物、又は、アルミニウムやチタン等の金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とビスフェノールS等のフェノール類との化合物等も挙げられる。
 硬化触媒(F)としてのルイス酸・アミン錯体としては、公知乃至慣用のルイス酸・アミン錯体系硬化触媒を使用することができ、特に限定されないが、例えば、BF3・n-ヘキシルアミン、BF3・モノエチルアミン、BF3・ベンジルアミン、BF3・ジエチルアミン、BF3・ピペリジン、BF3・トリエチルアミン、BF3・アニリン、BF4・n-ヘキシルアミン、BF4・モノエチルアミン、BF4・ベンジルアミン、BF4・ジエチルアミン、BF4・ピペリジン、BF4・トリエチルアミン、BF4・アニリン、PF5・エチルアミン、PF5・イソプロピルアミン、PF5・ブチルアミン、PF5・ラウリルアミン、PF5・ベンジルアミン、AsF5・ラウリルアミン等が挙げられる。
 硬化触媒(F)としてのブレンステッド酸塩類としては、公知乃至慣用のブレンステッド酸塩類を使用することができ、特に限定されないが、例えば、脂肪族スルホニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
 硬化触媒(F)としてのイミダゾール類としては、公知乃至慣用のイミダゾール類を使用することができ、特に限定されないが、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2-メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2-フェニルイミダゾリウムイソシアヌレート、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2-エチル-4-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン等が挙げられる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において硬化触媒(F)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。なお、上述のように、硬化触媒(F)としては市販品を使用することもできる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化触媒(F)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるカチオン重合性化合物の全量100重量部に対して、0.01~15重量部が好ましく、より好ましくは0.01~12重量部、さらに好ましくは0.05~10重量部、特に好ましくは0.05~8重量部である。硬化触媒(F)を上記範囲内で使用することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化速度が速くなり、硬化物の耐熱性及び透明性がバランスよく向上する傾向がある。
[ゴム粒子]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、さらに、ゴム粒子を含んでいてもよい。上記ゴム粒子としては、例えば、粒子状NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、反応性末端カルボキシ基NBR(CTBN)、メタルフリーNBR、粒子状SBR(スチレン-ブタジエンゴム)等のゴム粒子が挙げられる。上記ゴム粒子としては、ゴム弾性を有するコア部分と、該コア部分を被覆する少なくとも1層のシェル層とからなる多層構造(コアシェル構造)を有するゴム粒子が好ましい。上記ゴム粒子は、特に、(メタ)アクリル酸エステルを必須モノマー成分とするポリマー(重合体)で構成され、表面に脂環式エポキシ化合物(A)等のエポキシ基を有する化合物と反応し得る官能基としてヒドロキシ基及び/又はカルボキシ基(ヒドロキシ基及びカルボキシ基のいずれか一方又は両方)を有するゴム粒子が好ましい。上記ゴム粒子の表面にヒドロキシ基及び/又はカルボキシ基が存在しない場合、冷熱サイクル等の熱衝撃により硬化物が白濁して透明性が低下しやすくなるため好ましくない。
 上記ゴム粒子におけるゴム弾性を有するコア部分を構成するポリマーは、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステルを必須のモノマー成分として含むポリマーであることが好ましい。上記ゴム弾性を有するコア部分を構成するポリマーは、その他、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン;エチレン、プロピレン、イソブテン等のα-オレフィン等をモノマー成分として含んでいてもよい。
 中でも、上記ゴム弾性を有するコア部分を構成するポリマーは、モノマー成分として、(メタ)アクリル酸エステルと共に、芳香族ビニル、ニトリル、及び共役ジエンからなる群より選択された一種又は二種以上を組み合わせて含むことが好ましい。即ち、上記コア部分を構成するポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル/芳香族ビニル、(メタ)アクリル酸エステル/共役ジエン等の二元共重合体;(メタ)アクリル酸エステル/芳香族ビニル/共役ジエン等の三元共重合体等が挙げられる。なお、上記コア部分を構成するポリマーには、ポリジメチルシロキサンやポリフェニルメチルシロキサン等のシリコーンやポリウレタン等が含まれていてもよい。
 上記コア部分を構成するポリマーは、その他のモノマー成分として、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルマレエート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ブチレングリコールジアクリレート等の分子内に2個以上の反応性官能基を有する反応性架橋モノマーを含有していてもよい。
 上記ゴム粒子のコア部分は、中でも、(メタ)アクリル酸エステル/芳香族ビニルの二元共重合体(特に、アクリル酸ブチル/スチレン)より構成されたコア部分であることが、ゴム粒子の屈折率を容易に調整できる点で好ましい。
 上記ゴム粒子のコア部分を構成するポリマーのガラス転移温度は、特に限定されないが、60℃未満(例えば、-150℃以上、60℃未満)が好ましく、より好ましくは-150~15℃、さらに好ましくは-100~0℃である。上記ポリマーのガラス転移温度を60℃未満とすることにより、硬化物の耐クラック性(各種応力に対してクラックを生じにくい特性)がより向上する傾向がある。なお、上記コア部分を構成するポリマーのガラス転移温度は、下記Foxの式により算出される計算値を意味する(Bull.Am.Phys.Soc.,1(3)123(1956)参照)。下記Foxの式中、Tgはコア部分を構成するポリマーのガラス転移温度(単位:K)を示し、Wiはコア部分を構成するポリマーを構成する単量体全量に対する単量体iの重量分率を示す。また、Tgiは単量体iの単独重合体のガラス転移温度(単位:K)を示す。下記Foxの式は、コアを構成するポリマーが単量体1、単量体2、・・・・、及び単量体nの共重合体である場合の式を示す。
   1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・+Wn/Tgn
 上記単独重合体のガラス転移温度は、各種文献に記載の値を採用することができ、例えば、「POLYMER HANDBOOK 第3版」(John Wiley & Sons,Inc.発行)に記載の値を採用できる。なお、文献に記載のないものについては、単量体を常法により重合して得られる単独重合体の、DSC法により測定されるガラス転移温度の値を採用することができる。
 上記ゴム粒子のコア部分は、通常用いられる方法で製造することができ、例えば、上記モノマーを乳化重合法により重合する方法等により製造することができる。乳化重合法においては、上記モノマーの全量を一括して仕込んで重合してもよいし、上記モノマーの一部を重合した後、残りを連続的に又は断続的に添加して重合してもよいし、さらに、シード粒子を使用する重合方法を使用してもよい。
 上記ゴム粒子のシェル層を構成するポリマーは、上記コア部分を構成するポリマーとは異種のポリマー(異なるモノマー組成を有するポリマー)であることが好ましい。また、上述のように、上記シェル層は、脂環式エポキシ化合物(A)等のエポキシ基を有する化合物と反応し得る官能基としてヒドロキシ基及び/又はカルボキシ基を有することが好ましい。これにより、特に、脂環式エポキシ化合物(A)との界面で接着性を向上させることができ、該シェル層を有するゴム粒子を含む硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させた硬化物に対して、優れた耐クラック性を発揮させることができる。また、硬化物のガラス転移温度の低下を防止することもできる。
 上記シェル層を構成するポリマーは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステルを必須のモノマー成分として含むポリマーであることが好ましい。例えば、上記コア部分における(メタ)アクリル酸エステルとしてアクリル酸ブチルを用いた場合、シェル層を構成するポリマーのモノマー成分としては、例えば、アクリル酸ブチル以外の(メタ)アクリル酸エステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等)を使用することが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル以外に含んでいてもよいモノマー成分としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル等が挙げられる。上記ゴム粒子においては、シェル層を構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸エステルと共に、上記モノマーを単独で又は二種以上を組み合わせて含むことが好ましく、特に、少なくとも芳香族ビニルを含むことが、上記ゴム粒子の屈折率を容易に調整できる点で好ましい。
 さらに、上記シェル層を構成するポリマーは、モノマー成分として、脂環式エポキシ化合物(A)等のエポキシ基を有する化合物と反応し得る官能基としてのヒドロキシ基及び/又はカルボキシ基を形成するために、ヒドロキシ基含有モノマー(例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等)や、カルボキシ基含有モノマー(例えば、(メタ)アクリル酸等のα,β-不飽和酸;マレイン酸無水物等のα,β-不飽和酸無水物等)を含有することが好ましい。
 上記ゴム粒子におけるシェル層を構成するポリマーは、モノマー成分として、(メタ)アクリル酸エステルと共に、上記モノマーから選択された一種又は二種以上を組み合わせて含むことが好ましい。即ち、上記シェル層は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル/芳香族ビニル/ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸エステル/芳香族ビニル/α,β-不飽和酸等の三元共重合体等から構成されたシェル層であることが好ましい。
 また、上記シェル層を構成するポリマーは、その他のモノマー成分として、コア部分と同様に、上記モノマーの他にジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルマレエート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ブチレングリコールジアクリレート等の分子内に2個以上の反応性官能基を有する反応性架橋モノマーを含有していてもよい。
 上記ゴム粒子のシェル層を構成するポリマーのガラス転移温度は、特に限定されないが、60~120℃が好ましく、より好ましくは70~115℃である。上記ポリマーのガラス転移温度を60℃以上とすることにより、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、上記ポリマーのガラス転移温度を120℃以下とすることにより、硬化物の耐クラック性がより向上する傾向がある。なお、上記シェル層を構成するポリマーのガラス転移温度は、上記Foxの式により算出される計算値を意味し、例えば、上述のコアを構成するポリマーのガラス転移温度と同様にして測定できる。
 上記ゴム粒子(コアシェル構造を有するゴム粒子)は、上記コア部分をシェル層により被覆することで得られる。上記コア部分をシェル層で被覆する方法としては、例えば、上記方法により得られたゴム弾性を有するコア部分の表面に、シェル層を構成するポリマーを塗布することにより被覆する方法;上記方法により得られたゴム弾性を有するコア部分を幹成分とし、シェル層を構成する各成分を枝成分としてグラフト重合する方法等が挙げられる。
 上記ゴム粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、10~500nmが好ましく、より好ましくは20~400nmである。また、上記ゴム粒子の最大粒子径は、特に限定されないが、50~1000nmが好ましく、より好ましくは100~800nmである。平均粒子径を500nm以下(又は、最大粒子径を1000nm以下)とすることにより、硬化物におけるゴム粒子の分散性が向上し、耐クラック性がより向上する傾向がある。一方、平均粒子径を10nm以上(又は、最大粒子径を50nm以上)とすることにより、硬化物の耐クラック性がより向上する傾向がある。
 上記ゴム粒子の屈折率は、特に限定されないが、1.40~1.60が好ましく、より好ましくは1.42~1.58である。また、ゴム粒子の屈折率と、該ゴム粒子を含む硬化性エポキシ樹脂組成物(本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物)を硬化させて得られる硬化物の屈折率との差は±0.03以内であることが好ましい。屈折率の差を±0.03以内とすることにより、硬化物の優れた透明性が確保され、光半導体装置の光度が高く保持される傾向がある。
 ゴム粒子の屈折率は、例えば、ゴム粒子1gを型に注型して210℃、4MPaで圧縮成形し、厚さ1mmの平板を得、得られた平板から、縦20mm×横6mmの試験片を切り出し、中間液としてモノブロモナフタレンを使用してプリズムと該試験片とを密着させた状態で、多波長アッベ屈折計(商品名「DR-M2」、(株)アタゴ製)を使用し、20℃、ナトリウムD線での屈折率を測定することにより求めることができる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物の屈折率は、例えば、下記硬化物の項に記載の加熱硬化方法により得られた硬化物から、縦20mm×横6mm×厚さ1mmの試験片を切り出し、中間液としてモノブロモナフタレンを使用してプリズムと該試験片とを密着させた状態で、多波長アッベ屈折計(商品名「DR-M2」、(株)アタゴ製)を使用し、20℃、ナトリウムD線での屈折率を測定することにより求めることができる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における上記ゴム粒子の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、0.5~30重量部が好ましく、より好ましくは1~20重量部である。ゴム粒子の含有量を0.5重量部以上とすることにより、硬化物の耐クラック性がより向上する傾向がある。一方、ゴム粒子の含有量を30重量部以下とすることにより、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。
[添加剤]
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上記以外にも、本発明の効果を損なわない範囲内で各種添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のヒドロキシ基を有する化合物を含有させると、反応を緩やかに進行させることができる。その他にも、粘度や透明性を損なわない範囲内で、シリコーン系やフッ素系消泡剤、レベリング剤、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランや3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、界面活性剤、シリカ、アルミナ等の無機充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、イオン吸着体、顔料、蛍光体(例えば、YAG系の蛍光体微粒子、シリケート系蛍光体微粒子等の無機蛍光体微粒子等)、離型剤等の慣用の添加剤を使用することができる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、特に限定されないが、上記の各成分を、必要に応じて加熱した状態で撹拌・混合することにより調製することができる。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、各成分があらかじめ混合されたものをそのまま使用する1液系の組成物として使用することもできるし、例えば、別々に保管しておいた2以上の成分を使用前に所定の割合で混合して使用する多液系(例えば、2液系)の組成物として使用することもできる。上記撹拌・混合の方法は、特に限定されず、例えば、ディゾルバー、ホモジナイザー等の各種ミキサー、ニーダー、ロール、ビーズミル、自公転式撹拌装置等の公知乃至慣用の撹拌・混合手段を使用できる。また、撹拌・混合後、真空下にて脱泡してもよい。
 特に限定されないが、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物にゴム粒子を配合する場合、当該ゴム粒子は、あらかじめ脂環式エポキシ化合物(A)中に分散させた組成物(当該組成物を「ゴム粒子分散エポキシ化合物」と称する場合がある)の状態で配合することが好ましい。即ち、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物にゴム粒子を配合する場合、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上記ゴム粒子分散エポキシ化合物と、イソシアヌル酸誘導体(B)と、アダマンタン誘導体(C)と、必要に応じてその他の成分とを混合することにより調製することが好ましい。このような調製方法により、特に、硬化性エポキシ樹脂組成物におけるゴム粒子の分散性を向上させることができる。但し、ゴム粒子の配合方法は、上記方法に限定されず、それ単独で配合する方法であってもよい。
(ゴム粒子分散エポキシ化合物)
 上記ゴム粒子分散エポキシ化合物は、上記ゴム粒子を脂環式エポキシ化合物(A)に分散させることによって得られる。なお、上記ゴム粒子分散エポキシ化合物における脂環式エポキシ化合物(A)は、硬化性エポキシ樹脂組成物を構成する脂環式エポキシ化合物(A)の全量であってもよいし、一部の量であってもよい。同様に、上記ゴム粒子分散エポキシ化合物におけるゴム粒子は、硬化性エポキシ樹脂組成物を構成するゴム粒子の全量であってもよいし、一部の量であってもよい。
 上記ゴム粒子分散エポキシ化合物の粘度は、例えば、反応性希釈剤を併用することにより調整することができる(即ち、ゴム粒子分散エポキシ化合物は、さらに反応性希釈剤を含んでいてもよい)。上記反応性希釈剤としては、例えば、常温(25℃)における粘度が200mPa・s以下の脂肪族ポリグリシジルエーテルを好ましく使用できる。粘度(25℃)が200mPa・s以下の脂肪族ポリグリシジルエーテルとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。上記反応性希釈剤の使用量は、適宜調整することができ、特に限定されない。
 上記ゴム粒子分散エポキシ化合物の製造方法は、特に限定されず、周知慣用の方法を使用することができる。例えば、ゴム粒子を脱水乾燥して粉体とした後に、脂環式エポキシ化合物(A)に混合し、分散させる方法や、ゴム粒子のエマルジョンと脂環式エポキシ化合物(A)とを直接混合し、続いて脱水する方法等が挙げられる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、25℃において液体(液状)であることが好ましい。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、特に限定されないが、100~10000mPa・sが好ましく、より好ましくは200~9000mPa・s、さらに好ましくは300~8000mPa・sである。25℃における粘度を100mPa・s以上とすることにより、注型時の作業性が向上したり、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、25℃における粘度を10000mPa・s以下とすることにより、注型時の作業性が向上したり、硬化物に注型不良に由来する不具合が生じにくくなる傾向がある。なお、硬化性エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、例えば、デジタル粘度計(型番「DVU-EII型」、(株)トキメック製)を用いて、ローター:標準1°34′×R24、温度:25℃、回転数:0.5~10rpmの条件で測定することができる。
<硬化物>
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させることにより、高い透明性、耐熱性、及び耐光性を有し、特に電極に対する密着性が高く、耐熱衝撃性に優れた硬化物(本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物を「本発明の硬化物」と称する場合がある)を得ることができる。硬化の手段としては、加熱処理や光照射処理等の公知乃至慣用の手段を利用できる。加熱により硬化させる際の温度(硬化温度)は、特に限定されないが、45~200℃が好ましく、より好ましくは50~190℃、さらに好ましくは55~180℃である。また、硬化の際に加熱する時間(硬化時間)は、特に限定されないが、30~600分が好ましく、より好ましくは45~540分、さらに好ましくは60~480分である。硬化温度と硬化時間が上記範囲の下限値より低い場合は硬化が不十分となり、逆に上記範囲の上限値より高い場合は樹脂成分の分解が起きる場合があるので、いずれも好ましくない。硬化条件は種々の条件に依存するが、例えば、硬化温度を高くした場合は硬化時間を短く、硬化温度を低くした場合は硬化時間を長くする等により、適宜調整することができる。また、硬化は、一段階で行うこともできるし、二段階以上の多段階で行うこともできる。
<光半導体封止用樹脂組成物>
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、光半導体装置における光半導体素子を封止するための樹脂組成物、即ち、光半導体封止用樹脂組成物(光半導体装置における光半導体素子の封止剤)として好ましく使用できる。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を光半導体封止用樹脂組成物として用いることにより、高い透明性、耐熱性、耐光性を有し、耐熱衝撃性に優れた硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置が得られる。上記光半導体装置は、熱衝撃や高温の熱が加えられた場合でも光度低下が生じにくく、耐久性が高い。
<光半導体装置>
 本発明の光半導体装置は、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物(光半導体封止用樹脂組成物)の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置である。光半導体素子の封止は、例えば、上述の方法で調製した硬化性エポキシ樹脂組成物を所定の成形型内に注入し、所定の条件で加熱硬化して行うことができる。これにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置が得られる。硬化温度と硬化時間は、硬化物の調製時と同様の範囲で適宜設定することができる。
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上述の光半導体素子の封止用途に限定されず、例えば、接着剤、電気絶縁材、積層板、コーティング、インク、塗料、シーラント、レジスト、複合材料、透明基材、透明シート、透明フィルム、光学素子、光学レンズ、光学部材、光造形、電子ペーパー、タッチパネル、太陽電池基板、光導波路、導光板、ホログラフィックメモリ等の各種用途に使用することができる。
 以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、表1、2における「-」は、当該成分の配合を行わなかったことを意味する。
 製造例1
(ゴム粒子の製造)
 還流冷却器付きの1L重合容器に、イオン交換水500g、及びジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.68gを仕込み、窒素気流下に撹拌しながら、80℃に昇温した。ここに、ゴム粒子のコア部分を形成するために必要とする量の約5重量%分に該当するアクリル酸ブチル9.5g、スチレン2.57g、及びジビニルベンゼン0.39gからなる単量体混合物を一括添加し、20分間撹拌して乳化させた後、ペルオキソ二硫酸カリウム9.5mgを添加し、1時間撹拌して最初のシード重合を行った。続いて、ペルオキソ二硫酸カリウム180.5mgを添加し、5分間撹拌した。ここに、コア部分を形成するために必要とする量の残り(約95重量%分)のアクリル酸ブチル180.5g、スチレン48.89g、及びジビニルベンゼン7.33gにジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.95gを溶解させてなる単量体混合物を2時間かけて連続的に添加し、2度目のシード重合を行い、その後、1時間熟成してコア部分を得た。
 次いで、ペルオキソ二硫酸カリウム60mgを添加して5分間撹拌し、ここに、メタクリル酸メチル60g、アクリル酸1.5g、及びアリルメタクリレート0.3gにジオクチルスルホコハク酸ナトリウム0.3gを溶解させてなる単量体混合物を30分かけて連続的に添加し、シード重合を行った。その後、1時間熟成し、コア部分を被覆するシェル層を形成した。
 次いで、室温(25℃)まで冷却し、目開き120μmのプラスチック製網で濾過することにより、コアシェル構造を有するゴム粒子を含むラテックスを得た。得られたラテックスをマイナス30℃で凍結し、吸引濾過器で脱水洗浄した後、60℃で一昼夜送風乾燥してゴム粒子を得た。得られたゴム粒子の平均粒子径は254nm、最大粒子径は486nmであった。
 なお、ゴム粒子の平均粒子径、最大粒子径は、動的光散乱法を測定原理とした「NanotracTM」形式のナノトラック粒度分布測定装置(商品名「UPA-EX150」、日機装(株)製)を使用して試料を測定し、得られた粒度分布曲線において、累積カーブが50%となる時点の粒子径である累積平均径を平均粒子径、粒度分布測定結果の頻度(%)が0.00%を超えた時点の最大の粒子径を最大粒子径とした。なお、上記試料としては、下記製造例2で得られたゴム粒子分散エポキシ化合物1重量部をテトラヒドロフラン20重量部に分散させたものを用いた。
 製造例2
(ゴム粒子分散エポキシ化合物の製造)
 製造例1で得られたゴム粒子10重量部を、窒素気流下、60℃に加温した状態でディゾルバーを使用して、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)80重量部に分散させ(1000rpm、60分間)、真空脱泡して、ゴム粒子分散エポキシ化合物(25℃での粘度:937mPa・s)を得た。
 なお、製造例2で得られたゴム粒子分散エポキシ化合物(10重量部のゴム粒子を80重量部のセロキサイド2021Pに分散させたもの)の25℃での粘度は、デジタル粘度計(商品名「DVU-EII型」、(株)トキメック製)を使用して測定した。
 製造例3
(エポキシ硬化剤の製造)
 表1に示す配合割合(単位:重量部)で、商品名「リカシッド MH-700」(新日本理化(株)製)、商品名「U-CAT 18X」(サンアプロ(株)製)、及びエチレングリコール(和光純薬工業(株)製)を、自公転式撹拌装置(商品名「あわとり練太郎AR-250」、(株)シンキー製)を使用して均一に混合し、脱泡してエポキシ硬化剤(「K剤」と称する場合がある)を得た。
 実施例1
 まず、表1に示す配合割合(単位:重量部)で、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)、商品名「MA-DGIC」(四国化成工業(株)製)、及び、商品名「ADAMANTATE X-E-203」(出光興産(株)製)を、自公転式撹拌装置(商品名「あわとり練太郎AR-250」、(株)シンキー製)を使用して均一に混合し、脱泡して、混合物を作製した。なお、上記混合は、MA-DGIC及びADAMANTATE X-E-203を溶解させるために、80℃で1時間撹拌して実施した。
 次に、表1に示す配合割合(単位:重量部)となるように、上記で得た混合物と、製造例3で得たエポキシ硬化剤とを自公転式撹拌装置(商品名「あわとり練太郎AR-250」、(株)シンキー製)を使用して均一に混合し、脱泡して、硬化性エポキシ樹脂組成物を得た。
 さらに、上記で得た硬化性エポキシ樹脂組成物を図1に示す光半導体のリードフレーム(InGaN素子、3.5mm×2.8mm)に注型した後、120℃のオーブン(樹脂硬化オーブン)で5時間加熱することで、上記硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置を得た。なお、図1において、100はリフレクター(光反射用樹脂組成物)、101は金属配線、102は光半導体素子、103はボンディングワイヤ、104は硬化物(封止材)を示す。
 実施例2~11、比較例1~8
 硬化性エポキシ樹脂組成物の組成を表1に示す組成に変更したこと以外は実施例1と同様にして、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、実施例11においては、上記混合物の構成成分として、製造例2で得たゴム粒子分散エポキシ化合物を使用した。
 また、実施例1と同様にして光半導体装置を作製した。
 実施例12
 まず、表2に示す配合割合(単位:重量部)で、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)、商品名「MA-DGIC」(四国化成工業(株)製)、及び、商品名「ADAMANTATE X-E-203」(出光興産(株)製)を、自公転式撹拌装置(商品名「あわとり練太郎AR-250」、(株)シンキー製)を使用して均一に混合し、脱泡して、混合物を作製した。なお、上記混合は、MA-DGIC及びADAMANTATE X-E-203を溶解させるために、80℃で1時間撹拌して実施した。
 次に、表2に示す配合割合(単位:重量部)となるように、上記で得た混合物と、商品名「サンエイドSI-100L」(三新化学工業(株)製)とを自公転式撹拌装置(商品名「あわとり練太郎AR-250」、(株)シンキー製)を使用して均一に混合し、脱泡して、硬化性エポキシ樹脂組成物を得た。
 さらに、上記で得た硬化性エポキシ樹脂組成物を図1に示す光半導体のリードフレーム(InGaN素子、3.5mm×2.8mm)に注型した後、120℃のオーブン(樹脂硬化オーブン)で5時間加熱することで、上記硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置を得た。
 実施例13~22、比較例9~16
 硬化性エポキシ樹脂組成物の組成を表2に示す組成に変更したこと以外は実施例12と同様にして、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、実施例22においては、上記混合物の構成成分として、製造例2で得たゴム粒子分散エポキシ化合物を使用した。
 また、実施例12と同様にして光半導体装置を作製した。
 <評価>
 実施例及び比較例で得られた光半導体装置について、下記の評価試験を実施した。
 [通電試験]
 実施例及び比較例で得られた光半導体装置の全光束を全光束測定機を用いて測定し、これを「0時間の全光束」とした。さらに、85℃の恒温槽内で100時間、光半導体装置に40mAの電流を流した後の全光束を測定し、これを「100時間後の全光束」とした。そして、次式から光度保持率を算出した。結果を表1、2の「光度保持率[%]」の欄に示す。
 {光度保持率(%)}
   ={100時間後の全光束(lm)}/{0時間の全光束(lm)}×100
 [はんだ耐熱性試験]
 実施例及び比較例で得られた光半導体装置(各硬化性エポキシ樹脂組成物につき2個ずつ用いた)を、30℃、60%RHの条件下で192時間静置して吸湿処理した。次いで、上記光半導体装置をリフロー炉に入れ、下記加熱条件にて加熱処理した。その後、上記光半導体装置を室温環境下に取り出して放冷した後、再度リフロー炉に入れて同条件で加熱処理した。即ち、当該はんだ耐熱性試験においては、光半導体装置に対して下記加熱条件による熱履歴を二度与えた。
〔加熱条件(光半導体装置の表面温度基準)〕
(1)予備加熱:150~190℃で60~120秒
(2)予備加熱後の本加熱:217℃以上で60~150秒、最高温度260℃
 但し、予備加熱から本加熱に移行する際の昇温速度は最大で3℃/秒に制御した。
 図2には、リフロー炉による加熱の際の光半導体装置の表面温度プロファイル(二度の加熱処理のうち一方の加熱処理における温度プロファイル)の一例を示す。
 その後、デジタルマイクロスコープ(商品名「VHX-900」、(株)キーエンス製)を使用して光半導体装置を観察し、硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生したか否か、及び、電極剥離(電極表面からの硬化物の剥離)が発生したか否かを評価した。光半導体装置2個のうち、硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数を表1、2の「はんだ耐熱性試験[クラック数]」の欄に示し、電極剥離が発生した光半導体装置の個数を表1、2の「はんだ耐熱性試験[電極剥離数]」の欄に示した。
 [熱衝撃試験]
 実施例及び比較例で得られた光半導体装置(各硬化性エポキシ樹脂組成物につき2個ずつ用いた)に対し、-40℃の雰囲気下に30分曝露し、続いて、120℃の雰囲気下に30分曝露することを1サイクルとした熱衝撃を、熱衝撃試験機を用いて200サイクル分与えた。その後、光半導体装置における硬化物に生じたクラックの長さを、デジタルマイクロスコープ(商品名「VHX-900」、(株)キーエンス製)を使用して観察し、光半導体装置2個のうち硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数を計測した。結果を表1、2の「熱衝撃試験[クラック数]」の欄に示す。
 [総合判定]
 各試験の結果、下記(1)~(4)をいずれも満たすものを○(良好)と判定した。一方、下記(1)~(4)のいずれかを満たさない場合には×(不良)と判定した。
(1)通電試験:光度保持率が90%以上
(2)はんだ耐熱性試験:硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数が0個
(3)はんだ耐熱性試験:電極剥離が発生した光半導体装置の個数が0個
(4)熱衝撃試験:硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数が0個
 結果を表1、2の「総合判定」の欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 なお、実施例、比較例で使用した成分は、以下の通りである。
(エポキシ樹脂)
 セロキサイド2021P:商品名「セロキサイド2021P」[3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(3,4-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート]、(株)ダイセル製
 TEPIC:商品名「TEPIC」[トリグリシジルイソシアヌレート]、日産化学工業(株)製
 MA-DGIC:商品名「MA-DGIC」[モノアリルジグリシジルイソシアヌレート]、四国化成工業(株)製
 DA-MGIC:商品名「DA-MGIC」[ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート]、四国化成工業(株)製
 YD-128:商品名「YD-128」[ビスフェノールA型エポキシ樹脂]、新日鐵化学(株)製
(アダマンタン誘導体)
 ADAMANTATE E-201:商品名「ADAMANTATE E-201」[1,3-ビス(1-アダマンチル)-4,6-ビス(グリシジルオキシ)ベンゼン]、出光興産(株)製
 ADAMANTATE X-E-202:商品名「ADAMANTATE X-E-202」[1-{2'4'-ビス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン]、出光興産(株)製
 ADAMANTATE X-E-203:商品名「ADAMANTATE X-E-203」[1,3-ビス(4'-グリシジルオキシフェニル)アダマンタン]、出光興産(株)製
 ADAMANTATE X-E-401:商品名「ADAMANTATE X-E-401」[1,3-ビス{2',4'-ビス(グリシジルオキシ)フェニル}アダマンタン]、出光興産(株)製
 1-Adamantanol:商品名「1-Adamantanol」[1-アダマンタノール]、出光興産(株)製
 ADAMANTATE HA:商品名「ADAMANTATE HA」[3-ヒドロキシ-1-アダマンチルアクリレート]、出光興産(株)製
(エポキシ硬化剤)
 MH-700:商品名「リカシッド MH-700」[4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸/ヘキサヒドロ無水フタル酸=70/30]、新日本理化(株)製
 U-CAT 18X:商品名「U-CAT 18X」[硬化促進剤]、サンアプロ(株)製
 エチレングリコール:和光純薬工業(株)製
(硬化触媒)
 サンエイドSI-100L:商品名「サンエイドSI-100L」[硬化触媒]、三新化学工業(株)製
 試験機器
 ・樹脂硬化オーブン
  エスペック(株)製 GPHH-201
 ・恒温槽
  エスペック(株)製 小型高温チャンバー ST-120B1
 ・全光束測定機
  オプトロニックラボラトリーズ社製 マルチ分光放射測定システム OL771
 ・熱衝撃試験機
  エスペック(株)製 小型冷熱衝撃装置 TSE-11-A
 ・リフロー炉
  日本アントム(株)製、UNI-5016F
 本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、光半導体封止用樹脂組成物として好ましく使用できる。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、その他、例えば、接着剤、電気絶縁材、積層板、コーティング、インク、塗料、シーラント、レジスト、複合材料、透明基材、透明シート、透明フィルム、光学素子、光学レンズ、光学部材、光造形、電子ペーパー、タッチパネル、太陽電池基板、光導波路、導光板、ホログラフィックメモリ等の各種用途にも使用することができる。
 100:リフレクター(光反射用樹脂組成物)
 101:金属配線
 102:光半導体素子
 103:ボンディングワイヤ
 104:硬化物(封止材)

Claims (11)

  1.  脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)と、アダマンタン誘導体(C)とを含むことを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物。
  2.  分子内に1個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体(B)が、下記式(1-1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、R1、R2は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。]
    で表される化合物である請求項1に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  3.  アダマンタン誘導体(C)が、分子内に1個以上のオキシラニル基を有するアダマンタン化合物、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するアダマンタン化合物、及び、分子内に1個以上のヒドロキシ基を有するアダマンタン化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物である請求項1又は2に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  4.  脂環式エポキシ化合物(A)が、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物である請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  5.  脂環式エポキシ化合物(A)が、下記式(I-1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    で表される化合物である請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  6.  さらに、ゴム粒子を含む請求項1~5のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  7.  さらに、硬化剤(D)及び硬化促進剤(E)を含む請求項1~6のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  8.  さらに、硬化触媒(F)を含む請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。
  10.  光半導体封止用樹脂組成物である請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
  11.  請求項10に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置。
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