JP2008120843A - Light-transmissive silicone resin, light-transmissive silicone resin composition, and optical semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】銀基材に対する高い接着強度と耐熱性を有し、LEDチップのダイアタッチ材などとして有用な透明性の高いシリコーンレジンを提供する。
【解決手段】本発明のシリコーンレジンは、平均単位式:(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3 3SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e(式中、R1〜R3は炭素数1〜10の1価炭化水素基またはエポキシ基含有有機基、Xは水素原子またはアルキル基。R1〜R3の合計数の0.1〜40モル%はエポキシ基含有有機基、5モル%以上はフェニル基。また、a,eは正数、b,c,dは0または正数。b/aは0〜10、c/aは0〜5、d/(a+b+c+d)は0〜0.5、e/(a+b+c+d)は0.01〜1。)で示され、常温液状で加熱により透明な硬化物を生じるエポキシ基含有シリコーンレジンである。
【選択図】なしA highly transparent silicone resin having high adhesive strength and heat resistance to a silver substrate and useful as a die attach material for an LED chip is provided.
The silicone resin of the present invention has an average unit formula: (R 1 SiO 3/2 ) a (R 2 2 SiO 2/2 ) b (R 3 3 SiO 1/2 ) c (SiO 4/2 ) d (XO 1/2 ) e (wherein R 1 to R 3 are monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms or an epoxy group-containing organic group, X is a hydrogen atom or an alkyl group. R 1 to R 3 0.1 to 40 mol% of the total number is an epoxy group-containing organic group, 5 mol% or more is a phenyl group, a, e are positive numbers, b, c, d are 0 or positive numbers, b / a is 0 -10, c / a is 0 to 5, d / (a + b + c + d) is 0 to 0.5, and e / (a + b + c + d) is 0.01 to 1.) Epoxy which is liquid at room temperature and produces a transparent cured product upon heating. It is a group-containing silicone resin.
[Selection figure] None
Description
本発明は、LED、CCD、フォトカプラーのように、光信号の授受によって機能する半導体(光半導体)素子の接着用や封止用に使用される光透過性シリコーンレジンおよび光透過性シリコーンレジン組成物、ならびにそのようなレジンまたはレジン組成物により接着あるいは封止された光半導体装置に関する。 The present invention relates to a light-transmitting silicone resin and a light-transmitting silicone resin composition used for bonding or sealing a semiconductor (photo-semiconductor) element that functions by transmitting and receiving optical signals, such as LEDs, CCDs, and photocouplers. And an optical semiconductor device bonded or sealed with such a resin or resin composition.
従来から、LED、CCD、フォトカプラーのような光半導体素子の接着用や封止用の材料として、透明性の高いエポキシ樹脂が使用されている。特に、LEDチップを基板上やカップ上に接着するためのダイアタッチ材としては、接着性の高さのためにエポキシ樹脂が多用されている。しかし近年、LEDの発熱量が上がるにつれて、エポキシ樹脂の劣化・変色が問題になりつつある。一方、付加反応型シリコーンゴムを光半導体のダイアタッチ材や封止材として使用することも考えられているが、接着強度が低いという問題があった。 Conventionally, a highly transparent epoxy resin has been used as a material for bonding or sealing optical semiconductor elements such as LEDs, CCDs, and photocouplers. In particular, as a die attach material for adhering the LED chip on the substrate or the cup, an epoxy resin is frequently used because of its high adhesiveness. However, in recent years, deterioration and discoloration of the epoxy resin are becoming a problem as the heat generation amount of the LED increases. On the other hand, the use of addition-reactive silicone rubber as a die attach material or sealing material for optical semiconductors is also considered, but there is a problem that the adhesive strength is low.
従来から、高い接着強度と耐熱性を有し、LEDのような光半導体のダイアタッチ材や封止材として有用な光透過性の樹脂材料として、エポキシ基を含有するポリオルガノシロキサンと、シラノール基を有するシリコーン樹脂および硬化触媒からなるエポキシ変性シリコーン樹脂組成物が知られている。(例えば、特許文献1参照) Conventionally, polyorganosiloxanes containing epoxy groups and silanol groups have been used as light transmissive resin materials that have high adhesive strength and heat resistance and are useful as die attach materials and sealing materials for optical semiconductors such as LEDs. There is known an epoxy-modified silicone resin composition comprising a silicone resin having a viscosity and a curing catalyst. (For example, see Patent Document 1)
また、エポキシ樹脂と、(a)エポキシ基またはアミノ基と(b)水酸基または加水分解性基を有するシリコーン樹脂、硬化剤および無機質充填材からなるエポキシ樹脂組成物(例えば、特許文献2参照)や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ブロック共重合体であるエポキシ基含有ポリオルガノシロキサン、無機質充填材、および硬化触媒からなる硬化性樹脂組成物(例えば、特許文献3参照)が知られている。さらに、1分子中に2個以上のエポキシを有する化合物、酸無水物系硬化剤、特定の表面処理された充填材からなるエポキシ樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)なども知られている。
しかしながら、特許文献1に記載されたエポキシ変性シリコーン樹脂組成物は、透明性が十分でなく、また基材である銀に対する接着性も不十分であるという問題があった。また、特許文献2および特許文献3に記載された硬化性樹脂組成物も、透明性が十分でなかった。さらに、特許文献4に記載されたエポキシ樹脂組成物においては、透明性はあるものの耐熱性が十分でなく、発熱の際の変色が大きいという問題があった。 However, the epoxy-modified silicone resin composition described in Patent Document 1 has a problem that transparency is not sufficient and adhesion to silver as a substrate is insufficient. In addition, the curable resin compositions described in Patent Document 2 and Patent Document 3 also have insufficient transparency. Furthermore, the epoxy resin composition described in Patent Document 4 has a problem in that it has transparency but is insufficient in heat resistance and has a large discoloration during heat generation.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、銀などの金属基材に対する高い接着強度と耐熱性を有しており、LEDチップのダイアタッチ材などとして有用な透明性の高いエポキシ基含有シリコーンレジン、およびその組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and has high adhesive strength and heat resistance to metal substrates such as silver, and has high transparency useful as a die attach material for LED chips. An object of the present invention is to provide an epoxy group-containing silicone resin and a composition thereof.
本発明の光透過性シリコーンレジンは、平均単位式:
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3 3SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e(式中、R1、R2およびR3は、炭素数1〜10の同一または相異なる1価の炭化水素基もしくはエポキシ基含有有機基であり、Xは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基である。但し、分子中のR1〜R3の合計数に対して、1〜40モル%はエポキシ基含有有機基であり、5モル%以上はフェニル基である。また、aおよびeは正数であり、b、cおよびdはいずれも0または正数である。そして、b/aは0〜10の数であり、c/aは0〜5の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.5の数であり、e/(a+b+c+d)は0.01〜1の数である。)で示され、常温液状で加熱により透明な硬化物を生じることを特徴とする。
The light transmissive silicone resin of the present invention has an average unit formula:
(R 1 SiO 3/2 ) a (R 2 2 SiO 2/2 ) b (R 3 3 SiO 1/2 ) c (SiO 4/2 ) d (XO 1/2 ) e (wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different monovalent hydrocarbon group or epoxy group-containing organic group having 1 to 10 carbon atoms, and X is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, provided that 1 to 40 mol% is an epoxy group-containing organic group, 5 mol% or more is a phenyl group, and a and e are positive numbers, based on the total number of R 1 to R 3 in the molecule. b, c and d are all 0 or a positive number, and b / a is a number from 0 to 10, c / a is a number from 0 to 5, and d / (a + b + c + d) is 0 to 0. E / (a + b + c + d) is a number of 0.01 to 1), and is liquid at room temperature and transparent by heating. Wherein the causing Do cured product.
本発明の光透過性シリコーンレジン組成物は、前記した本発明の(A)光透過性シリコーンレジンと、(B)1分子中にエポキシ基と反応する基を2個以上有する硬化剤をそれぞれ含有し、加熱により透明な硬化物を生じることを特徴とする。 The light transmissive silicone resin composition of the present invention contains (A) the light transmissive silicone resin of the present invention and (B) a curing agent having two or more groups that react with an epoxy group in one molecule. And a transparent cured product is produced by heating.
本発明の光半導体装置は、光半導体素子が、前記した本発明の光透過性シリコーンレジンまたは光透過性シリコーンレジン組成物により基板上に接着されてなることを特徴とする。 The optical semiconductor device of the present invention is characterized in that an optical semiconductor element is bonded onto a substrate with the above-described light-transmitting silicone resin or light-transmitting silicone resin composition of the present invention.
本発明の光半導体装置は、光半導体素子が、前記した本発明の光透過性シリコーンレジンまたは光透過性シリコーンレジン組成物により封止されてなることを特徴とする。 The optical semiconductor device of the present invention is characterized in that an optical semiconductor element is sealed with the above-described light transmissive silicone resin or light transmissive silicone resin composition of the present invention.
本発明の光透過性シリコーンレジンは、加熱により硬化し、透明性に優れ高い接着強度と耐熱性を有する硬化物を生じる。また、このような光透過性シリコーンレジンを酸無水物のような硬化剤と混合してなる本発明の光透過性シリコーンレジン組成物も、加熱により硬化し、透明性が良好で高い接着強度と耐熱性を有する硬化物を生じる。したがって、本発明の光透過性シリコーンレジンおよびその組成物は、LED、CCD、フォトカプラーのような光半導体素子の接着用や封止用の材料として有用であり、特にLEDのダイアタッチとして好適している。 The light transmissive silicone resin of the present invention is cured by heating to produce a cured product having excellent transparency and high adhesive strength and heat resistance. In addition, the light-transmitting silicone resin composition of the present invention obtained by mixing such a light-transmitting silicone resin with a curing agent such as an acid anhydride is cured by heating, has good transparency and high adhesive strength. A cured product having heat resistance is produced. Therefore, the light transmissive silicone resin and the composition thereof of the present invention are useful as materials for bonding and sealing optical semiconductor elements such as LEDs, CCDs, and photocouplers, and are particularly suitable as LED die attach. ing.
以下、本発明の実施の形態について記載する。はじめに、本発明の(A)成分であるシリコーンレジンの実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, an embodiment of the silicone resin that is the component (A) of the present invention will be described.
(A)成分は、式:R1SiO3/2で示される単位(T単位)を有し、式:R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)、式:R3 3SiO1/2で示される単位(M単位)および式:SiO4/2で示される単位(Q単位)から選ばれる少なくとも1種の単位を有する常温で液状のシリコーンレジンであり、平均単位式:
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3 3SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)eで示される。
The component (A) has a unit (T unit) represented by the formula: R 1 SiO 3/2 , a unit (D unit) represented by the formula: R 2 2 SiO 2/2 , and a formula: R 3 3 SiO. A silicone resin that is liquid at room temperature and has at least one unit selected from a unit (M unit) represented by 1/2 and a unit (Q unit) represented by SiO 4/2.
(R 1 SiO 3/2 ) a (R 2 2 SiO 2/2 ) b (R 3 3 SiO 1/2 ) c (SiO 4/2 ) d (XO 1/2 ) e
上式中、R1、R2およびR3は、炭素数1〜10の同一または相異なる1価の炭化水素基もしくはエポキシ基含有有機基(炭化水素基)である。 In the above formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same or different monovalent hydrocarbon group or epoxy group-containing organic group (hydrocarbon group) having 1 to 10 carbon atoms.
1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基などの置換アルキル基が例示される。中でも炭素数1〜8の1価の炭化水素基が好ましく、特にメチル基やフェニル基が好ましい。また、エポキシ基含有有機基としては、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、4,5−エポキシペンチル基などのエポキシアルキル基;2−グリシドキシエチル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基などのグリシドキシアルキル基;β−(または2−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、γ−(または3−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基などのエポキシシクロヘキシルアルキル基が例示される。 Examples of monovalent hydrocarbon groups include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups and other alkyl groups; vinyl groups, allyl groups, butenyl groups, pentenyl groups, hexenyl groups, etc. Alkenyl group; aryl group such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; aralkyl group such as benzyl group and phenethyl group; chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, nonafluorobutyl Examples include substituted alkyl groups such as an ethyl group. Among them, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group or a phenyl group is particularly preferable. In addition, the epoxy group-containing organic group includes 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, 4,5-epoxypentyl group and the like; 2-glycidoxyethyl group, 3-glycol Glycidoxyalkyl groups such as a sidoxypropyl group and 4-glycidoxybutyl group; β- (or 2-) (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ- (or 3-) (3,4- Examples are epoxycyclohexylalkyl groups such as (epoxycyclohexyl) propyl group.
但し、分子中のR1〜R3の合計数に対して1〜40モル%は前記エポキシ基含有有機基である。エポキシ基含有有機基の含有量が上記範囲の下限未満であると、硬化性が不十分になる。一方、上記範囲の上限を超えると、粘度が調整しにくいという問題があり好ましくない。また、屈折率を高くすることができるという点で優れていることから、R1〜R3の合計数に対して5〜40モル%がフェニル基であることが好ましい。特に、R1の5〜40モル%がフェニル基であることが好ましい。 However, 1 to 40 mol% based on the total number of R 1 to R 3 in the molecule are the epoxy group-containing organic group. When the content of the epoxy group-containing organic group is less than the lower limit of the above range, curability becomes insufficient. On the other hand, when the upper limit of the above range is exceeded, there is a problem that the viscosity is difficult to adjust, which is not preferable. Further, since it is superior in that it is possible to increase the refractive index, it is preferable 5 to 40 mol% based on the total number of R 1 to R 3 is a phenyl group. In particular, 5 to 40 mol% of R 1 is preferably a phenyl group.
また、上式中のXは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が例示される。すなわち、このシリコーンレジンは、ケイ素原子に結合した水酸基または加水分解性基であるアルコキシ基を有する。 X in the above formula is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. That is, the silicone resin has a hydroxyl group bonded to a silicon atom or an alkoxy group that is a hydrolyzable group.
さらに、上式中のaおよびeは正数であり、b、cおよびdはいずれも0または正数である。そして、b/aは0〜10の数であり、c/aは0〜5の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.5の数であり、e/(a+b+c+d)は0.01〜1の数である。a〜eの値が上記範囲を外れた場合は、硬化性の低下が生じるため好ましくない。 Further, a and e in the above formula are positive numbers, and b, c and d are all 0 or positive numbers. B / a is a number from 0 to 10, c / a is a number from 0 to 5, d / (a + b + c + d) is a number from 0 to 0.5, and e / (a + b + c + d) is 0. It is a number from 01 to 1. When the values of a to e are out of the above range, the curability is lowered, which is not preferable.
このような(A)成分の25℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは1,000〜5,000,000mPa・sの範囲であり、特に好ましい範囲は2,000〜2,000,000mPa・sである。また、(A)成分の平均分子量は特に限定されないが、重量平均分子量が500〜100,000の範囲であることが好ましく、特に800〜30,000の範囲であることが好ましい。 The viscosity of the component (A) at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably in the range of 1,000 to 5,000,000 mPa · s, and particularly preferably in the range of 2,000 to 2,000,000 mPa · s. s. The average molecular weight of the component (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 500 to 100,000, and particularly preferably in the range of 800 to 30,000.
このような(A)成分のシリコーンレジンを調製する方法は限定されないが、例えば、以下に示す方法を採ることができる。 The method for preparing the silicone resin as the component (A) is not limited, but for example, the following method can be adopted.
すなわち、(A1)(1)式:R4SiO3/2(式中、R4は1価の炭化水素基である。)で示される単位、(2)式:R5 2SiO2/2(式中、R5は同一または相異なる1価の炭化水素基である。)で示される単位、(3)式:R6 3SiO1/2(式中、R6は同一または相異なる1価の炭化水素基である。)で示される単位、および(4)式:SiO4/2で示される単位から選択される少なくとも1種を有するシランまたはシロキサンの1種または2種以上の混合物と、(A2)一般式:R7R8 fSi(OR9)(3−f)(式中、R7はエポキシ基含有有機基であり、R8は1価の炭化水素基であり、R9はアルキル基である。fは0、1または2である。)で示されるエポキシ基含有アルコキシシランまたはその部分加水分解物を、塩基性触媒の存在下に反応させる方法を採ることが好ましい。 That is, a unit represented by (A1) (1) formula: R 4 SiO 3/2 (wherein R 4 is a monovalent hydrocarbon group), (2) formula: R 5 2 SiO 2/2 (Wherein R 5 are the same or different monovalent hydrocarbon groups), (3) Formula: R 6 3 SiO 1/2 (wherein R 6 is the same or different 1 And a mixture of one or more of silanes or siloxanes having at least one selected from the units represented by formula (4): SiO 4/2 (A2) General formula: R 7 R 8 f Si (OR 9 ) (3-f) (wherein R 7 is an epoxy group-containing organic group, R 8 is a monovalent hydrocarbon group, R 9 .f alkyl groups is 0, 1 or 2. epoxy group represented by) containing alkoxysilane or its The partial hydrolyzate, it is preferable to adopt a method of reacting in the presence of a basic catalyst.
上記式中のR4、R5およびR6は同一または相異なる1価の炭化水素基であり、前記R1、R2またはR3と同様の1価の炭化水素基が例示される。R4の10モル%以上がフェニル基であることが好ましく、特にR4の30モル%以上がフェニル基であることが好ましい。 R 4 , R 5 and R 6 in the above formula are the same or different monovalent hydrocarbon groups, and the same monovalent hydrocarbon groups as R 1 , R 2 or R 3 are exemplified. Preferably more than 10 mol% of R 4 is a phenyl group, and particularly preferably more than 30 mol% of R 4 is a phenyl group.
このような(A1)成分のシランまたはシロキサンとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、およびこれらの加水分解縮合物が例示される。 Examples of the silane or siloxane as the component (A1) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3- Trifluoropropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, dimethoxydi Examples thereof include ethoxysilane and hydrolytic condensates thereof.
(A2)成分はエポキシ基含有有機基を導入するための成分であり、一般式:R7R8 fSi(OR9)(3−f)で示される。式中のR7はエポキシ基含有有機基であり、前記R1、R2またはR3におけるエポキシ基含有有機基と同様のものが例示される。また、R8は1価の炭化水素基であり、前記R1、R2またはR3と同様の1価の炭化水素基が例示される。さらに、R9はアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基が例示される。式中のfは0、1または2であり、好ましくは0である。 The component (A2) is a component for introducing an epoxy group-containing organic group, and is represented by the general formula: R 7 R 8 f Si (OR 9 ) (3-f) . R 7 in the formula is an epoxy group-containing organic group, and examples thereof are the same as the epoxy group-containing organic group in R 1 , R 2 or R 3 . R 8 is a monovalent hydrocarbon group, and the same monovalent hydrocarbon group as R 1 , R 2 or R 3 is exemplified. R 9 is an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group. F in the formula is 0, 1 or 2, and preferably 0.
(A2)成分であるエポキシ基含有アルコキシシランとしては、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(フェニル)ジエトキシシラン、2,3−エポキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、2,3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリメトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリエトキシシランが例示される。 Examples of the epoxy group-containing alkoxysilane (A2) include 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) diethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl (methyl) dibutoxy. Silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (phenyl) diethoxysilane, 2,3-epoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2 , 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltributoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl Examples include rutriethoxysilane, 2,3-epoxypropyltrimethoxysilane, and 2,3-epoxypropyltriethoxysilane.
上記の製造方法では、(A1)成分と(A2)成分を塩基性触媒の存在下に反応させる。塩基性触媒は、(A1)成分と(A2)成分を共加水分解し、縮合反応させるための触媒であり、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属の水酸化物;ナトリウム−t−ブトキシド、カリウム−t−ブトキシド、セシウム−t−ブトキシドなどのアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物、セシウムシラノレート化合物などのアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。(A1)成分と(A2)成分を共加水分解・縮合反応させるために、必要に応じて水を添加してもよい。また、(A1)成分と(A2)成分を反応させた後、必要に応じて有機溶剤により反応系中の固形分濃度を調節し、さらに反応させてもよい。 In the above production method, the components (A1) and (A2) are reacted in the presence of a basic catalyst. The basic catalyst is a catalyst for co-hydrolyzing the (A1) component and the (A2) component to cause a condensation reaction. For example, alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide, etc. An alkali metal alkoxide such as sodium-t-butoxide, potassium-t-butoxide and cesium-t-butoxide; and an alkali metal silanol compound such as a sodium silanolate compound, a potassium silanolate compound and a cesium silanolate compound. In order to co-hydrolyze and condense the components (A1) and (A2), water may be added as necessary. Further, after reacting the component (A1) and the component (A2), the solid content concentration in the reaction system may be adjusted with an organic solvent as necessary, and further reacted.
さらに、塩基性触媒による平衡化反応により、シロキサン結合の切断および再結合がランダムに起こり、その結果、得られたエポキシ基含有シリコーンレジンは平衡状態としたものでもよい。反応温度が低すぎると平衡化反応が十分に進行せず、また反応温度が高すぎるとケイ素原子結合有機基が熱分解することから、平衡化反応の反応温度は80℃〜200℃であることが好ましく、特に100℃〜150℃であることが好ましい。また、80〜200℃の沸点を有する有機溶剤を選択することにより、還流温度で容易に平衡化反応を行うことができる。なお、塩基性触媒を中和することにより、平衡化反応を停止することができる。中和のためには、炭酸ガス、カルボン酸などの弱酸を添加することが好ましい。中和により生成した塩は、ろ過または水洗することにより、簡単に除去することができる。 Furthermore, by the equilibration reaction with a basic catalyst, siloxane bond cleavage and recombination occur randomly, and as a result, the resulting epoxy group-containing silicone resin may be in an equilibrium state. If the reaction temperature is too low, the equilibration reaction will not proceed sufficiently, and if the reaction temperature is too high, the silicon-bonded organic group will be thermally decomposed, so the reaction temperature of the equilibration reaction should be 80 ° C to 200 ° C. It is preferable that it is 100 to 150 degreeC especially. Further, by selecting an organic solvent having a boiling point of 80 to 200 ° C., the equilibration reaction can be easily performed at the reflux temperature. The equilibration reaction can be stopped by neutralizing the basic catalyst. For neutralization, it is preferable to add a weak acid such as carbon dioxide or carboxylic acid. The salt produced by neutralization can be easily removed by filtration or washing with water.
次に、実施形態の光透過性シリコーンレジン組成物について説明する。実施形態の光透過性シリコーンレジン組成物は、前記した(A)成分である光透過性シリコーンレジンと(B)硬化剤をそれぞれ含有してなり、(B)成分である硬化剤としては、1分子中にエポキシ基と反応する基を2個以上有する化合物が使用される。 Next, the light transmissive silicone resin composition of the embodiment will be described. The light-transmitting silicone resin composition of the embodiment contains the light-transmitting silicone resin as the component (A) and (B) the curing agent, and the curing agent as the component (B) is 1 A compound having two or more groups that react with an epoxy group in the molecule is used.
この(B)硬化剤としては、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水ドデシルコハク酸、無水メチルナジック酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水ブタンテトラカルボン酸などの酸無水物、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、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、メタキシリレンアミン、メンタンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−5,5)ウンデカンなどのアミノ化合物、エポキシ樹脂−ジエチレントリアミンアダクト、アミン−エチレンオキサイドアダクト、シアノエチル化ポリアミンなどの変性脂肪族ポリアミン、フェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、テトラブロモビスフェノールA、クレゾールなどのフェノール化合物、キシレン樹脂などを挙げることができる。 As this (B) curing agent, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, dodecyl succinic anhydride, methyl nadic anhydride, Acid anhydrides such as benzophenone tetracarboxylic anhydride and butane tetracarboxylic anhydride, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperazine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, metaxyl Amino compounds such as lenamine, menthanediamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-5,5) undecane, epoxy resin-diethylenetriamine adduct, amine-ethylene oxide adac , Mention may be made of modified aliphatic polyamines such as cyanoethylated polyamines, phenols, bisphenol A, bisphenol F, tetrabromobisphenol A, phenol compounds such as cresol, and xylene resin.
本発明の実施形態においては、特に(A)成分と相溶性を有する酸無水物の使用が好ましい。酸無水物硬化剤の配合量は通常量とすることができる。(A)成分100重量部に対して1〜100重量部とすることが好ましい。あるいは、(A)成分のエポキシ基のモル数に対して、酸無水物のモル数が0.2〜1.5倍の範囲とすることが好ましい。特に好ましくは、酸無水物のモル数が0.4〜1.0倍の範囲である。 In the embodiment of the present invention, it is particularly preferable to use an acid anhydride having compatibility with the component (A). The compounding quantity of an acid anhydride hardening | curing agent can be made into a normal quantity. (A) It is preferable to set it as 1-100 weight part with respect to 100 weight part of component. Alternatively, the number of moles of acid anhydride is preferably in the range of 0.2 to 1.5 times the number of moles of the epoxy group of component (A). Particularly preferably, the number of moles of acid anhydride is in the range of 0.4 to 1.0 times.
本発明の実施形態の光透過性シリコーンレジン組成物においては、このような(A)成分および(B)成分とともに、(C)1分子中に2個以上のエポキシ基を有する有機化合物を含有することができる。 The light transmissive silicone resin composition of the embodiment of the present invention contains (C) an organic compound having two or more epoxy groups in one molecule, together with such a component (A) and component (B). be able to.
(C)成分である1分子中にエポキシ基を2個以上有する化合物としては、従来から知られている種々のエポキシ樹脂を液状、固体状を問わず使用することができる。具体的には、エピクロルヒドリンとビスフェノールをはじめとする各種ノボラック樹脂から合成されるエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂あるいは塩素や臭素原子などのハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂などを挙げることができ、これらの1種を単独でまたは2種以上を併用して使用することができる。これらの中では、特に着色の少ないビスフェノール型エポキシ樹脂の使用が好ましい。(C)成分を加えた場合には、(A)成分と(C)成分のエポキシ基のモル数の合計に対して、酸無水物のモル数が0.2〜1.5倍の範囲とすることが好ましく、特に好ましくは、酸無水物のモル数が0.4〜1.0倍の範囲である。 (C) As a compound which has 2 or more of epoxy groups in 1 molecule which is a component, conventionally well-known various epoxy resins can be used regardless of liquid state and solid state. Specific examples include epoxy resins synthesized from various novolak resins such as epichlorohydrin and bisphenol, alicyclic epoxy resins, or epoxy resins introduced with halogen atoms such as chlorine and bromine atoms. One kind can be used alone or two or more kinds can be used in combination. Among these, it is particularly preferable to use a bisphenol type epoxy resin with little coloring. When the component (C) is added, the number of moles of acid anhydride is in the range of 0.2 to 1.5 times the total number of moles of the epoxy groups of the components (A) and (C). The number of moles of acid anhydride is preferably in the range of 0.4 to 1.0 times.
本発明の実施形態のシリコーンレジン組成物には、必要に応じて硬化促進剤を添加することができる。硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフイン・トリフェニルボレート、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどのリン系化合物;トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7などの第3級アミン化合物;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物が挙げられる。 A curing accelerator can be added to the silicone resin composition of the embodiment of the present invention as necessary. Examples of the curing accelerator include phosphorus such as triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenylborate, tetraphenylphosphine / tetraphenylborate. System compounds; tertiary amine compounds such as triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7; 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2 -Imidazole compounds such as phenyl-4-methylimidazole.
また、少量の添加剤、例えば可塑剤、剥離剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤や二酸化チタン、カーボンブラックまたは酸化鉄などの顔料や染料を配合してもよい。さらに、煙霧質シリカ、シリカエアロゲル、シリカゲル、およびこれらを有機シラン類、有機シロキサン類あるいは有機シラザン類で処理した補強性シリカ充填剤、さらにアスベスト、粉砕溶融石英、酸化アルミニウム、硅酸アルミニウム、硅酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、珪藻土、雲母、炭酸カルシウム、クレー、ジルコニヤ、ガラス、砂、黒鉛、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、アルミニウム粉末、おがくず、コルク、フルオロカーボンの重合体粉末、シリコーンゴム粉末、シリコーン樹脂粉末などの充填剤などを配合してもよい。さらに必要に応じて有機溶剤を配合することもかまわない。 Moreover, you may mix | blend a small amount of additives, for example, pigments and dyes, such as a plasticizer, a peeling agent, a flame retardant, antioxidant, a ultraviolet absorber, titanium dioxide, carbon black, or iron oxide. Furthermore, fumed silica, silica airgel, silica gel, and reinforcing silica fillers treated with organosilanes, organosiloxanes or organosilazanes, asbestos, crushed fused quartz, aluminum oxide, aluminum oxalate, oxalic acid Zirconium, magnesium oxide, zinc oxide, talc, diatomaceous earth, mica, calcium carbonate, clay, zirconia, glass, sand, graphite, barium sulfate, zinc sulfate, aluminum powder, sawdust, cork, fluorocarbon polymer powder, silicone rubber powder, You may mix | blend fillers, such as silicone resin powder. Furthermore, an organic solvent may be blended as necessary.
本発明の実施形態のシリコーンレジンおよびシリコーンレジン組成物は、常温で液状で光透過性が良好(透明)である。また、硬化性に優れ、加熱により硬化して光透過性が良好な硬化物を与える。得られた硬化物は、良好な機械的強度、耐湿性、耐熱性、耐候性などを有し、さらに銀をはじめとする各種基材に対する高い接着性を有する。したがって、このシリコーンレジンおよびシリコーンレジン組成物は、LED、CCD、フォトカプラーのような光半導体の接着用や封止用に好適に使用することができる。 The silicone resin and silicone resin composition of the embodiment of the present invention are liquid at room temperature and have good light transmission (transparency). Moreover, it is excellent in sclerosis | hardenability and it hardens | cures by heating and gives hardened | cured material with favorable light transmittance. The obtained cured product has good mechanical strength, moisture resistance, heat resistance, weather resistance, and the like, and also has high adhesion to various base materials including silver. Therefore, the silicone resin and the silicone resin composition can be suitably used for bonding or sealing an optical semiconductor such as an LED, CCD, or photocoupler.
さらに、実施形態のシリコーンレジンは、25℃における屈折率(例えば、アッベ屈折計により測定)が1.42〜1.54であり、硬化剤や充填剤の屈折率(例えば、硬化剤であるヘキサヒドロ無水フタル酸の25℃における屈折率nは1.48であり、充填剤であるSiO2の25℃における屈折率nは1.458である。)に近似した値を有しているので、これらを配合した場合でもその界面で光散乱が生じることがなく、透明性の高い硬化物が得られる。したがって、特に光半導体の封止用に好適している。 Furthermore, the silicone resin of the embodiment has a refractive index at 25 ° C. (for example, measured by an Abbe refractometer) of 1.42 to 1.54, and the refractive index of the curing agent or filler (for example, hexahydro, which is a curing agent). The refractive index n of phthalic anhydride at 25 ° C. is 1.48, and the refractive index n of SiO 2 as a filler at 25 ° C. is 1.458. Even when blended, light scattering does not occur at the interface, and a highly transparent cured product can be obtained. Therefore, it is particularly suitable for sealing an optical semiconductor.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to a following example.
実施例1
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた4つ口フラスコに、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン221g、フェニルトリメトキシシラン312g、ジメチルジメトキシシラン243gおよびメチルトリメトキシシラン138gをトルエン225gとともに投入し、均一に混合した後、水60gと6N−NaOH水溶液1.5gの混合液を滴下混合した。さらに水64gを加えて混合した後、加熱し、メタノールの還流温度で1時間撹拌した。
Example 1
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser was charged with 221 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 312 g of phenyltrimethoxysilane, 243 g of dimethyldimethoxysilane and 138 g of methyltrimethoxysilane. Was added together with 225 g of toluene and mixed uniformly, and then a mixed solution of 60 g of water and 1.5 g of 6N-NaOH aqueous solution was added dropwise. Further, 64 g of water was added and mixed, and then heated and stirred at the reflux temperature of methanol for 1 hour.
その後トルエン304gを加え、還流管を留出系に切り替えた後、100℃まで加熱してメタノールを留去した。次いで、室温まで冷却し、酢酸1gを加えて混合し、不純物をろ過した後、ろ液を減圧下で加熱することによりトルエンを留去した。こうして透明で液状の生成物(S1)594gを得た。 Thereafter, 304 g of toluene was added, the reflux tube was switched to a distillation system, and then heated to 100 ° C. to distill off methanol. Next, the mixture was cooled to room temperature, 1 g of acetic acid was added and mixed, the impurities were filtered, and then the filtrate was heated under reduced pressure to distill off toluene. In this way, 594 g of a transparent liquid product (S1) was obtained.
得られた生成物は、エポキシ当量が636、重量平均分子量が10,000、25℃での粘度(回転粘度計により測定)が1000Pa・sであった。また、25℃の屈折率をアタゴ社製アッベ屈折計No.25368により測定したところ1.49であった。 The obtained product had an epoxy equivalent of 636, a weight average molecular weight of 10,000, and a viscosity at 25 ° C. (measured with a rotational viscometer) of 1000 Pa · s. Further, a refractive index of 25 ° C. was measured using an Abbe refractometer No. It was 1.49 when measured by 25368.
そして、この生成物を29Si−核磁気共鳴スペクトル分析で分析したところ、以下の平均単位式からなるポリオルガノシロキサン(エポキシ基含有シリコーンレジン)(S1)であることが確認された。
平均単位式:(EpSiO3/2)16(PhSiO3/2)29(MeSiO3/2)18(Me2SiO2/2)37(XO1/2)16
(式中、Ep:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、Ph:フェニル基、Me:メチル基、X:水素原子またはメチル基。)
When this product was analyzed by 29 Si-nuclear magnetic resonance spectrum analysis, it was confirmed that it was a polyorganosiloxane (epoxy group-containing silicone resin) (S1) having the following average unit formula.
Average unit formula: (EpSiO 3/2 ) 16 (PhSiO 3/2 ) 29 (MeSiO 3/2 ) 18 (Me 2 SiO 2/2 ) 37 (XO 1/2 ) 16
(In the formula, Ep: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, Ph: phenyl group, Me: methyl group, X: hydrogen atom or methyl group.)
次いで、このエポキシ基含有シリコーンレジン(S1)を、180℃で12時間加熱したところ、透明な硬化物が得られた。 Subsequently, when this epoxy group-containing silicone resin (S1) was heated at 180 ° C. for 12 hours, a transparent cured product was obtained.
実施例2
実施例1で得られたシリコーンレジン(S1)88gに、硬化剤として、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸8.4gとヘキサヒドロ無水フタル酸3.6gの混合物(25℃での屈折率1.48)を加えて混合し、さらに硬化促進剤であるU−CAT5003(サンアプロ社製)0.1gを加えて混合した。その後真空脱泡して、透明液状のエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を得た。この液状組成物の粘度(25℃)を回転粘度計により測定したところ、55Pa・sであった。また、このレジン組成物の25℃での屈折率は、1.49であった。
Example 2
88 g of the silicone resin (S1) obtained in Example 1 was mixed with 8.4 g of 4-methylhexahydrophthalic anhydride and 3.6 g of hexahydrophthalic anhydride as a curing agent (refractive index of 1.48 at 25 ° C. ) Was added and mixed, and 0.1 g of U-CAT5003 (manufactured by San Apro), which is a curing accelerator, was further added and mixed. Thereafter, vacuum degassing was performed to obtain a transparent liquid epoxy group-containing silicone resin composition. It was 55 Pa.s when the viscosity (25 degreeC) of this liquid composition was measured with the rotational viscometer. Further, the refractive index of this resin composition at 25 ° C. was 1.49.
次に、こうして得られたエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を、テフロン(登録商標)で表面コートした金型内に入れ、120℃で1時間次いで150℃で1時間加熱したところ、透明な硬化物が得られた。この硬化物の光透過率は90%であり、硬さ(ショアD硬度計で測定)は65であった。なお、光透過率の測定は、厚さ1.5mmの硬化物について、紫外可視分光光度計により波長550nmの光の透過率を測定した。 Next, the epoxy group-containing silicone resin composition thus obtained was placed in a mold surface-coated with Teflon (registered trademark) and heated at 120 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 1 hour to obtain a transparent cured product. was gotten. The cured product had a light transmittance of 90% and a hardness (measured with a Shore D hardness meter) of 65. In addition, the measurement of the light transmittance measured the transmittance | permeability of the light of wavelength 550nm with the ultraviolet visible spectrophotometer about the hardened | cured material of thickness 1.5mm.
また、得られたシリコーンレジン組成物のダイシェア強度を米国STD−883に拠り測定した。すなわち、4mm角のシリコンダイの片面に実施例2で得られたエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を塗布した後、この面を銀板に当接させ、120℃で1時間次いで150℃で1時間加熱して接着した。この接着試験片のダイシェア強度を、Dage社製Series4000Bondtesterにより測定したところ、35kgfであった。 Moreover, the die shear strength of the obtained silicone resin composition was measured based on US STD-883. That is, after applying the epoxy group-containing silicone resin composition obtained in Example 2 to one side of a 4 mm square silicon die, this surface was brought into contact with a silver plate, and then at 120 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 1 hour. Bonded by heating. The die shear strength of this adhesion test piece was measured with a Series 4000 Bondtester manufactured by Dage, and found to be 35 kgf.
実施例3
実施例1で得られたシリコーンレジン(S)65gに、(3´,4´−エポキシシクロヘキサン)メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート19.2g(25℃での屈折率1.50)と、硬化剤として4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸8.4gとヘキサヒドロ無水フタル酸3.6gの混合物(25℃での屈折率1.48)を加えて混合し、さらに硬化促進剤であるU−CAT5003(サンアプロ社製)0.1gを加えて混合した。その後真空脱泡して、透明液状のエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を得た。この液状組成物の粘度(25℃)を回転粘度計により測定したところ、9Pa・sであった。また、このレジン組成物の25℃での屈折率は、1.49であった。
Example 3
To 65 g of the silicone resin (S) obtained in Example 1, 19.2 g of (3 ′, 4′-epoxycyclohexane) methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (refractive index of 1.50 at 25 ° C.) As a curing agent, a mixture of 8.4 g of 4-methylhexahydrophthalic anhydride and 3.6 g of hexahydrophthalic anhydride (refractive index of 1.48 at 25 ° C.) was added and mixed, and further, U— which is a curing accelerator. CAT5003 (manufactured by San Apro) 0.1 g was added and mixed. Thereafter, vacuum degassing was performed to obtain a transparent liquid epoxy group-containing silicone resin composition. It was 9 Pa.s when the viscosity (25 degreeC) of this liquid composition was measured with the rotational viscometer. Further, the refractive index of this resin composition at 25 ° C. was 1.49.
次に、こうして得られたエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を、テフロン(登録商標)で表面コートした金型内に入れ、120℃で1時間次いで150℃で1時間加熱したところ、透明な硬化物が得られた。この硬化物の実施例2と同様に測定された光透過率は89%であり、硬さ(ショアD硬度計で測定)は75であった。 Next, the epoxy group-containing silicone resin composition thus obtained was placed in a mold surface-coated with Teflon (registered trademark) and heated at 120 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 1 hour to obtain a transparent cured product. was gotten. The light transmittance of this cured product measured in the same manner as in Example 2 was 89%, and the hardness (measured with a Shore D hardness meter) was 75.
また、得られたシリコーンレジン組成物のダイシェア強度を米国STD−883に拠り測定した。すなわち、4mm角のシリコンダイの片面に実施例3で得られたエポキシ基含有シリコーン樹脂組成物を塗布した後、この面を銀板に当接させ、120℃で1時間次いで150℃で1時間加熱した。この接着試験片のダイシェア強度を、Dage社製Series4000Bondtesterにより測定したところ、31kgfであった。 Moreover, the die shear strength of the obtained silicone resin composition was measured based on US STD-883. That is, after the epoxy group-containing silicone resin composition obtained in Example 3 was applied to one side of a 4 mm square silicon die, this surface was brought into contact with a silver plate, and then at 120 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 1 hour. Heated. It was 31 kgf when the die shear strength of this adhesion test piece was measured by Series4000Bondtester made from Dage.
実施例4
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた4つ口フラスコに、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン428g、フェニルトリメトキシシラン190g、ジメチルジメトキシシラン324gおよびメチルトリメトキシシラン82gをトルエン450gとともに投入し、均一に混合した後、水60gと6N−NaOH水溶液1.7gの混合液を滴下混合した。さらに水64gを加えて混合した後、加熱し、メタノールの還流温度で1時間撹拌した。
Example 4
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser was charged with 428 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 190 g of phenyltrimethoxysilane, 324 g of dimethyldimethoxysilane and 82 g of methyltrimethoxysilane. Was added together with 450 g of toluene and mixed uniformly, and then a mixed solution of 60 g of water and 1.7 g of 6N-NaOH aqueous solution was dropped and mixed. Further, 64 g of water was added and mixed, and then heated and stirred at the reflux temperature of methanol for 1 hour.
その後トルエン600gを加え、還流管を留出系に切り替えた後、100℃まで加熱してメタノールを留去した。次いで、室温まで冷却し、酢酸1.8gを加えて混合し、不純物をろ過した後、ろ液を減圧下で加熱することによりトルエンを留去した。こうして透明で液状の生成物(S2)670gを得た。 Thereafter, 600 g of toluene was added, the reflux tube was switched to a distillation system, and then heated to 100 ° C. to distill off methanol. Next, the mixture was cooled to room temperature, and 1.8 g of acetic acid was added and mixed. After impurities were filtered, toluene was distilled off by heating the filtrate under reduced pressure. In this way, 670 g of a transparent liquid product (S2) was obtained.
得られた生成物は、エポキシ当量が400、重量平均分子量が2000、25℃での粘度が10Pa・sであった。また、25℃の屈折率をアタゴ社製アッベ屈折計No.25368により測定したところ1.48であった。 The obtained product had an epoxy equivalent of 400, a weight average molecular weight of 2000, and a viscosity at 25 ° C. of 10 Pa · s. Further, a refractive index of 25 ° C. was measured using an Abbe refractometer No. It was 1.48 when measured by 25368.
そして、この生成物を29Si−核磁気共鳴スペクトル分析で分析したところ、以下の平均単位式からなるポリオルガノシロキサン(エポキシ基含有シリコーンレジン)(S2)であることが確認された。
平均単位式:(EpSiO3/2)29(PhSiO3/2)16(MeSiO3/2)45(Me2SiO2/2)10(XO1/2)26
(式中、Ep:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、Ph:フェニル基、Me:メチル基、X:水素原子またはメチル基。)
And when this product was analyzed by 29 Si-nuclear magnetic resonance spectrum analysis, it was confirmed that it was a polyorganosiloxane (epoxy group-containing silicone resin) (S2) having the following average unit formula.
Average unit formula: (EpSiO 3/2 ) 29 (PhSiO 3/2 ) 16 (MeSiO 3/2 ) 45 (Me 2 SiO 2/2 ) 10 (XO 1/2 ) 26
(In the formula, Ep: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, Ph: phenyl group, Me: methyl group, X: hydrogen atom or methyl group.)
シリコーンレジン(S2)83gに、硬化剤として、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸11.9gとヘキサヒドロ無水フタル酸5.1gの混合物(25℃での屈折率1.48)を加えて混合し、さらに硬化促進剤であるU−CAT5003(サンアプロ社製)0.1gを加えて混合した。その後真空脱泡して、透明液状のエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を得た。この液状組成物の粘度(25℃)を回転粘度計により測定したところ、2Pa・sであった。また、このレジン組成物の25℃での屈折率は、1.48であった。 To a silicone resin (S2) 83 g, a mixture of 11.9 g of 4-methylhexahydrophthalic anhydride and 5.1 g of hexahydrophthalic anhydride (refractive index at 25 ° C. of 1.48) was added and mixed as a curing agent, Furthermore, 0.1 g of U-CAT5003 (manufactured by Sun Apro) which is a curing accelerator was added and mixed. Thereafter, vacuum degassing was performed to obtain a transparent liquid epoxy group-containing silicone resin composition. It was 2 Pa * s when the viscosity (25 degreeC) of this liquid composition was measured with the rotational viscometer. Further, the refractive index of this resin composition at 25 ° C. was 1.48.
次に、こうして得られたエポキシ基含有シリコーンレジン組成物を、テフロン(登録商標)で表面コートした金型内に入れ、120℃で1時間次いで150℃で2時間加熱したところ、透明な硬化物が得られた。この硬化物の光透過率は91%であり、硬さ(ショアD硬度計で測定)は70であった。 Next, the epoxy group-containing silicone resin composition thus obtained was placed in a mold surface-coated with Teflon (registered trademark) and heated at 120 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 2 hours to obtain a transparent cured product. was gotten. The light transmittance of this cured product was 91%, and the hardness (measured with a Shore D hardness meter) was 70.
本発明により得られるシリコーンレジンおよびシリコーンレジン組成物は、常温で液状で透明性が高く、かつ硬化性に優れ、加熱により硬化して透明で、良好な機械的強度、耐湿性、耐熱性、耐候性などを有し銀をはじめとする各種基材に対する高い接着性を有する硬化物を提供する。したがって、LED、CCD、フォトカプラーのような光半導体の接着用や封止用に好適に使用することができる。 The silicone resin and silicone resin composition obtained by the present invention are liquid at room temperature and highly transparent, and have excellent curability, are cured by heating and are transparent, and have good mechanical strength, moisture resistance, heat resistance, and weather resistance. Provided is a cured product having high adhesion to various base materials including silver. Therefore, it can be suitably used for bonding or sealing optical semiconductors such as LEDs, CCDs, and photocouplers.
Claims (7)
(R1SiO3/2)a(R2 2SiO2/2)b(R3 3SiO1/2)c(SiO4/2)d(XO1/2)e(式中、R1、R2およびR3は、炭素数1〜10の同一または相異なる1価の炭化水素基もしくはエポキシ基含有有機基であり、Xは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基である。但し、分子中のR1〜R3の合計数に対して、1〜40モル%はエポキシ基含有有機基であり、5モル%以上はフェニル基である。また、aおよびeは正数であり、b、cおよびdはいずれも0または正数である。そして、b/aは0〜10の数であり、c/aは0〜5の数であり、d/(a+b+c+d)は0〜0.5の数であり、e/(a+b+c+d)は0.01〜1の数である。)で示され、常温液状で加熱により透明な硬化物を生じることを特徴とする光透過性シリコーンレジン。 Average unit formula:
(R 1 SiO 3/2 ) a (R 2 2 SiO 2/2 ) b (R 3 3 SiO 1/2 ) c (SiO 4/2 ) d (XO 1/2 ) e (wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different monovalent hydrocarbon group or epoxy group-containing organic group having 1 to 10 carbon atoms, and X is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, provided that 1 to 40 mol% is an epoxy group-containing organic group, 5 mol% or more is a phenyl group, and a and e are positive numbers, based on the total number of R 1 to R 3 in the molecule. b, c and d are all 0 or a positive number, and b / a is a number from 0 to 10, c / a is a number from 0 to 5, and d / (a + b + c + d) is 0 to 0. E / (a + b + c + d) is a number of 0.01 to 1), and is liquid at room temperature and transparent by heating. Light transmitting silicone resin, characterized in that to produce a Do cured product.
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