JP2007056146A - Optical device encapsulation resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光素子用封止樹脂組成物に関し、さらに詳細には、透明性、耐UV性に優れ、しかも、耐熱衝撃性に優れた、トランスファー成形法による光素子用封止樹脂組成物に関する。 The present invention relates to an encapsulating resin composition for optical elements, and more particularly relates to an encapsulating resin composition for optical elements by a transfer molding method, which is excellent in transparency and UV resistance and excellent in thermal shock resistance. .
光素子には各種レーザー(特に半導体レーザー)や発光ダイオード(LED)等の発光素子、受光素子、複合光素子、光集積回路等があり、これらの光素子には封止樹脂組成物が使用されている。近年、発光素子においては発光のピーク波長が短波長のものが開発されるに至り、これに対応して光素子は短波長光に適合するように技術開発がなされている。近年、このような発光のピーク波長の短い発光素子の高輝度化が飛躍的に進んでおり、これに伴い光素子、例えば、発光電子デバイスの、発熱量がさらに大きくなっていく傾向にある。封止樹脂に求められる性能としては、耐UV性、耐熱性等において一層高度になっている。 Optical elements include various lasers (especially semiconductor lasers) and light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs), light-receiving elements, composite optical elements, and optical integrated circuits. A sealing resin composition is used for these optical elements. ing. In recent years, light-emitting elements having a short emission peak wavelength have been developed, and correspondingly, optical elements have been developed to be compatible with short-wavelength light. In recent years, the brightness of light emitting elements having a short peak wavelength of light emission has been dramatically increased, and accordingly, the amount of heat generated by an optical element, for example, a light emitting electronic device, tends to be further increased. The performance required for the sealing resin is higher in terms of UV resistance, heat resistance, and the like.
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等の汎用エポキシ樹脂は透明性、熱衝撃性、作業性に優れているため、トランスファー成形封止に多用されて来た。しかしながらこれらのエポキシ樹脂は構造中に芳香族を含むため、UV暴露により黄変が起こりやすいという問題を抱えている。 General-purpose epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin have been widely used for transfer molding and sealing because of their excellent transparency, thermal shock and workability. However, since these epoxy resins contain aromatics in the structure, they have a problem that yellowing easily occurs due to UV exposure.
シルセスキオキサンに関しては、例えば、オキセタン環含有シルセスキオキサンを硬化させてなる高分子膜を用いた光導波路素子(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)等が知られている。しかしながら、これらの技術は光半導体素子用のトランスファー成形封止材として使用可能な技術ではない。すなわち、これらの従来技術は、いずれも光導波路を形成するものであるから、封止材に関する技術分野とは技術分野を異にし、また、封止材に要求される形成厚みを実現してエポキシ樹脂の代わりに使用することができるというものではない。また、一旦Bステージ化してトランスファー成形用樹脂組成物となしうるものでもない。なお、Bステージとは、熱硬化性樹脂の反応におけるステージのことであって、樹脂が溶媒に可溶のままであるAステージの後に続き、かつ完全に硬化した状態であるCステージの前にあって、粘度増加過程として特徴づけられる。即ち、反応が適度に進み半硬化の状態にあることをいう。
上述の現状に鑑み、本発明は、透明性、耐UV性に優れ、しかも耐熱衝撃性に優れた、光素子に好適なトランスファー成形封止用組成物を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned present situation, an object of the present invention is to provide a composition for transfer molding and sealing suitable for an optical element, which is excellent in transparency and UV resistance and excellent in thermal shock resistance.
発明者らは上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定種類の側鎖を導入したラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とした封止樹脂が優れた光透過性、耐熱性、耐熱衝撃性を併せ持つことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。すなわち、本発明は、下記一般式(1): As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have achieved excellent light transmittance with a sealing resin mainly composed of a silsesquioxane derivative having a ladder type structure or a random type structure into which a specific type of side chain is introduced, Based on this finding, the present invention was completed based on the finding that it has both heat resistance and thermal shock resistance. That is, the present invention provides the following general formula (1):
(式中、複数のRは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、R1は炭素数1〜20のアルキル基を表すか、又は、炭素数1〜8の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。)で表されるトリアルコキシシラン(A)と、
下記一般式(2):
(In the formula, each of a plurality of R's independently represents a methyl group or an ethyl group, and R1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or has a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. A trialkoxysilane (A) represented by:
The following general formula (2):
(式中、複数のRは各々独立してメチル基またはエチル基を表し、R2は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。)で表されるトリアルコキシシラン(B)とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とする光素子用封止樹脂組成物である。
本発明はまた、上記封止樹脂組成物で封止されてなる光素子でもある。
(Wherein a plurality of R's independently represent a methyl group or an ethyl group, and R2 represents a substituent containing a reactive cyclic ether group) and a trialkoxysilane (B) represented by It is an encapsulating resin composition for optical elements, which mainly contains a silsesquioxane derivative having a ladder type structure or a random type structure obtained by decomposition and cocondensation.
The present invention is also an optical element that is sealed with the sealing resin composition.
(1)本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、耐熱衝撃性が優れている。
(2)本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、接着強度が優れている。
(3)本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、透明性、耐熱劣化性、耐UV性及び耐熱衝撃性を併せ持ち、高輝度の緑〜青色光素子用の封止材に要求される必要性能をそれぞれ充分な水準で満たすことができる。
(4)本発明の封止樹脂組成物は上述の構成により、従来のエポキシ樹脂の代わり、トランスファー成形で光素子を封止することができる。
(1) The sealing resin composition of this invention is excellent in thermal shock resistance by the above-mentioned structure.
(2) The sealing resin composition of this invention is excellent in adhesive strength by the above-mentioned structure.
(3) The sealing resin composition of the present invention has transparency, heat deterioration resistance, UV resistance, and thermal shock resistance due to the above-described configuration, and is required for a sealing material for high brightness green to blue light elements. Each required performance can be satisfied at a sufficient level.
(4) The sealing resin composition of this invention can seal an optical element by transfer molding instead of the conventional epoxy resin by the above-mentioned structure.
本発明における上記トリアルコキシシラン(A)においては、上記一般式(1)中、R1は炭素数1〜20のアルキル基を表すか、又は、炭素数1〜8の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。 In the trialkoxysilane (A) in the present invention, in the general formula (1), R1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or has a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Represents an optionally substituted phenyl group.
上記炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−又はt−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、オクチル、イソオクチル、ドデシル、テトラデシル等を挙げることができる。これらのうち、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、炭素数2〜8のアルキル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s- or t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, octyl, isooctyl, dodecyl, tetradecyl and the like. Can do. Among these, a C1-C12 alkyl group is preferable and a C2-C8 alkyl group is more preferable.
上記炭素数1〜8の炭化水素基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、クメニル等のほか、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等の置換基を有するフェニル基等を挙げることができる。 Examples of the phenyl group which may have a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include, for example, phenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, pentyl, hexyl, heptyl And a phenyl group having a substituent such as octyl.
上記トリアルコキシシラン(A)においては、一般式(1)においてR1としては、炭素数2〜8のアルキル基、又は、炭素数1〜2の炭化水素基を有していてもよいフェニル基が好ましい。 In the trialkoxysilane (A), R1 in the general formula (1) is an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or a phenyl group optionally having a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms. preferable.
上記トリアルコキシシラン(A)の具体例としては、例えば、Rがメチル基であるか、エチル基であるか、メチル基が二つにエチル基が一つであるか、又は、メチル基が一つにエチル基が二つであって、そのそれぞれについて、R1がエチル、イソブチル、イソオクチル又はフェニル等であるもの、等が挙げられる。 Specific examples of the trialkoxysilane (A) include, for example, R is a methyl group, an ethyl group, two methyl groups and one ethyl group, or one methyl group. In particular, there are two ethyl groups, and for each of them, R1 is ethyl, isobutyl, isooctyl, phenyl or the like.
本発明においては、上記トリアルコキシシラン(A)としては、上述の基を有するものの1種又は2種以上を併用することができる。 In the present invention, as the trialkoxysilane (A), one or two or more of the above-mentioned groups can be used in combination.
本発明における上記トリアルコキシシラン(B)においては、上記一般式(2)中、R2は反応性環状エーテル基を含有する置換基を表す。 In the trialkoxysilane (B) in the present invention, in the general formula (2), R2 represents a substituent containing a reactive cyclic ether group.
上記反応性環状エーテル基としては、例えば、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等を挙げることができる。これらのうち、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基が好ましく、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基がより好ましい。 Examples of the reactive cyclic ether group include an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, an oxetanyl group, tetrahydrofuran, and tetrahydropyran. Among these, an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, and an oxetanyl group are preferable, and an epoxy group and a 3,4-epoxycyclohexyl group are more preferable.
上記反応性環状エーテル基を含有する置換基としては、とくに限定されず、例えば、上記反応性環状エーテル基(例えば、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等)を含有し、エーテル結合を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、上記反応性環状エーテル基(例えば、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等)を含有するシリルオキシ基等を挙げることができる。 The substituent containing the reactive cyclic ether group is not particularly limited, and includes, for example, the reactive cyclic ether group (for example, an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, an oxetanyl group, etc.) and an ether. C1-10 hydrocarbon group which may have a bond, silyloxy group containing the above reactive cyclic ether group (for example, epoxy group, 3,4-epoxycyclohexyl group, oxetanyl group, etc.) be able to.
上記トリアルコキシシラン(B)の具体例としては、例えば、Rがメチル基であるか、エチル基であるか、メチル基が二つにエチル基が一つであるか、又は、メチル基が一つにエチル基が二つであって、そのそれぞれについて、R1がエポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基若しくはオキセタニル基を含有し、エーテル結合を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、又は、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基若しくはオキセタニル基を含有するシリルオキシ基であるもの、等が挙げられる。 Specific examples of the trialkoxysilane (B) include, for example, R is a methyl group, an ethyl group, two methyl groups and one ethyl group, or one methyl group. Each of which has two ethyl groups, and for each of them, R1 contains an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group or an oxetanyl group, and may have an ether bond. Examples thereof include a hydrogen group or a silyloxy group containing an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, or an oxetanyl group.
本発明においては、上記トリアルコキシシラン(B)としては、上述の基を有するものの1種又は2種以上を併用することができる。 In the present invention, as the trialkoxysilane (B), one or two or more of the above-mentioned groups can be used in combination.
本発明におけるシルセスキオキサン誘導体は、上記トリアルコキシシラン(A)とトリアルコキシシラン(B)とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のものである。本発明におけるシルセスキオキサン誘導体はは、ラダー型構造のもののみ、ランダム型構造のもののみ、又は、ラダー型構造のものとランダム型構造のものの混合物のいずれであってもよい。 The silsesquioxane derivative in the present invention has a ladder type structure or a random type structure obtained by cohydrolyzing and cocondensing the trialkoxysilane (A) and the trialkoxysilane (B). The silsesquioxane derivative in the present invention may be a ladder structure only, a random structure only, or a mixture of a ladder structure and a random structure.
シルセスキオキサン誘導体は、トリアルコキシシランの共加水分解、共縮合の条件によりラダー型又はランダム型構造のものを得ることができることが知られており、ラダー型又はランダム型構造体の製造方法としては、例えば、本明細書の実施例に記載の方法、又は、特開平6−306173号公報に記載の方法等により製造することができる。 It is known that silsesquioxane derivatives can be obtained in a ladder type or a random type structure depending on the conditions of co-hydrolysis and co-condensation of trialkoxysilane, and as a method for producing a ladder type or random type structure Can be produced by, for example, the method described in the examples of the present specification or the method described in JP-A-6-306173.
ラダー型構造のシルセスキオキサン誘導体は、例えば、以下のような構造を有する。 The ladder-type silsesquioxane derivative has, for example, the following structure.
上記式中、複数のXは同一又は異なって反応性環状エーテル基を、複数のYは同一又は異なって炭素数1〜12のアルキル基を表すか、又は、炭素数1〜8の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を表す。 In the above formula, a plurality of X are the same or different and represent a reactive cyclic ether group, and a plurality of Y are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Represents a phenyl group which may have
上記トリアルコキシシラン(A)と上記トリアルコキシシラン(B)との配合モル比は、10:90〜90:10であることが好ましく、より好ましくは、40:60〜80:20である。トリアルコキシシラン(A)のモル比が10未満であると硬化後の架橋密度が高くなり、耐熱衝撃性が悪くなるおそれがある。90より大きいと機械強度が低くなるおそれがある。 The mixing molar ratio of the trialkoxysilane (A) and the trialkoxysilane (B) is preferably 10:90 to 90:10, and more preferably 40:60 to 80:20. If the molar ratio of trialkoxysilane (A) is less than 10, the crosslinking density after curing is increased, and the thermal shock resistance may be deteriorated. If it exceeds 90, the mechanical strength may be lowered.
本発明におけるシルセスキオキサン誘導体の重量平均分子量は1500〜10000であることが好ましく、より好ましくは2000〜8000である。重量平均分子量が1500以下であると、耐熱性が充分でないおそれがあり、10000を超えると粘度が高くなり過ぎ取り出し困難となるおそれがある。 It is preferable that the weight average molecular weights of the silsesquioxane derivative in this invention are 1500-10000, More preferably, it is 2000-8000. If the weight average molecular weight is 1500 or less, the heat resistance may not be sufficient, and if it exceeds 10,000, the viscosity may be too high and it may be difficult to take out.
上記シルセスキオキサン誘導体は、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記トリアルコキシシラン(A)及びトリアルコキシシラン(B)以外のアルコキシシラン(例えば、モノ、ジ又はトリアルコキシシラン)を併用(例えば、0.1〜5モル%程度)することを排除するものではない。 The silsesquioxane derivative is used in combination with an alkoxysilane other than the trialkoxysilane (A) and trialkoxysilane (B) (for example, mono, di, or trialkoxysilane) as long as the object of the present invention is not impaired. For example, it is not excluded that about 0.1 to 5 mol%.
本発明の組成物においては、上記ラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体を主成分とするものであるが、本発明の目的を阻害しない範囲で籠型構造のシルセスキオキサン誘導体を含有していることを排除するものではない。 In the composition of the present invention, the above-mentioned ladder-type or random-type silsesquioxane derivative is the main component. However, the silsesquioxane derivative having a cage-type structure is used as long as the object of the present invention is not impaired. It does not exclude the inclusion.
本発明において、上記シルセスキオキサン誘導体は、架橋物を形成して硬化するのであるが、この硬化は、例えば、カチオン重合触媒(ルイス酸触媒、例えば、ハロゲン化金属(BF3、AlCl3等)、有機金属化合物(C2H5AlCl2等)等)の使用により行うことができる。 In the present invention, the silsesquioxane derivative is cured by forming a cross-linked product. For example, this curing may be performed by using, for example, a cationic polymerization catalyst (Lewis acid catalyst, for example, metal halide (BF 3 , AlCl 3, etc.). ), Organometallic compounds (C 2 H 5 AlCl 2 and the like) can be used.
本発明においては、上記シルセスキオキサン誘導体の架橋物を形成するために、硬化剤を使用してもよい。このような硬化剤としては、反応性環状エーテル基と反応可能な硬化剤を使用することができ、例えば、熱硬化性樹脂の硬化に使用される硬化剤を使用することができる。このような硬化剤としては、酸無水物化合物、アミン化合物、フェノール化合物などが挙げられる。これらのうち、硬化後の透明性を考慮して、酸無水物が好適であり、例えば、以下のような化合物が挙げられる:無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、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、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸など。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を併用して使用することもできる。 In the present invention, a curing agent may be used to form a crosslinked product of the silsesquioxane derivative. As such a curing agent, a curing agent capable of reacting with a reactive cyclic ether group can be used. For example, a curing agent used for curing a thermosetting resin can be used. Examples of such a curing agent include acid anhydride compounds, amine compounds, and phenol compounds. Of these, acid anhydrides are preferable in consideration of transparency after curing, and examples include the following compounds: phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride Hexahydrophthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, or a mixture of 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride and 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride , Nadic anhydride, methyl nadic anhydride, etc. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
上記硬化剤の配合量は、一般的には硬化剤の種類により異なり得るので一概に規定することはできないが、例えば、酸無水化合物の場合、反応性環状エーテル基1モルに対して酸無水物基0.2〜2.0モルの割合が好ましく、より好ましくは0.5〜1.0モルである。他の種類の硬化剤の場合も、上記値を参照して当業者は適宜に使用することができる。 The amount of the curing agent is generally different depending on the type of the curing agent, and thus cannot be generally defined. For example, in the case of an acid anhydride compound, an acid anhydride with respect to 1 mol of a reactive cyclic ether group. A ratio of 0.2 to 2.0 mol of the group is preferable, and more preferably 0.5 to 1.0 mol. In the case of other types of curing agents, those skilled in the art can appropriately use them with reference to the above values.
上記硬化剤とともに、硬化触媒を使用することができる。上記硬化触媒としては、例えば、イミダゾール化合物、3級アミン類、有機ホスフィン化合物類またはこれらの塩類等が挙げられる。具体的には例えば、イミダゾール化合物としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−エチルイミダゾール、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、2−フェニル−4−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−エチル−4−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、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。また、有機リン化合物を使用することができ、その具体例としては、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(p−トルイル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリ(p−エトキシフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等のトリオルガノホスフィン化合物やテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等の4級ホスホニウム塩などのオルガノホスフィン類及びその誘導体が挙げられる。3級アミン類としては、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ)フェノール、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン等を挙げることができる。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を併用して使用することもできる。 A curing catalyst can be used together with the curing agent. Examples of the curing catalyst include imidazole compounds, tertiary amines, organic phosphine compounds, or salts thereof. Specifically, for example, as imidazole compounds, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4 -Hydroxymethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, etc. Can be mentioned. Organic phosphorus compounds can also be used, and specific examples thereof include triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (p-toluyl) phosphine, tri Organophosphines such as (p-methoxyphenyl) phosphine, tri (p-ethoxyphenyl) phosphine, triorganophosphine compounds such as triphenylphosphine and triphenylborane and quaternary phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium and tetraphenylborate; And derivatives thereof. Examples of tertiary amines include triethylamine, dimethylethanolamine, dimethylbenzylamine, 2,4,6-tris (dimethylamino) phenol, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
このような硬化触媒の配合量は、シルセスキオキサン誘導体100重量部に対して、0.05〜5.0重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜2.0重量部である。 The blending amount of such a curing catalyst is preferably 0.05 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silsesquioxane derivative.
本発明の封止樹脂組成物には、加熱時の酸化劣化を防止するために、酸化防止剤を添加することが出来る。この酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、硫黄系、リン系酸化防止剤等が挙げられる。 An antioxidant may be added to the encapsulating resin composition of the present invention in order to prevent oxidative degradation during heating. As this antioxidant, a phenol type, sulfur type, phosphorus type antioxidant, etc. are mentioned, for example.
フェノール系酸化防止剤の具体例としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−p−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール類、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等のビスフェノール類、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3′−ビス−(4′−ヒドロキシ−3′−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、1,3,5−トリス(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェノール等の高分子型フェノール類が挙げられる。 Specific examples of the phenolic antioxidant include, for example, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, dibutylhydroxytoluene, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-p-ethylphenol. Monophenols such as stearyl-β- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2 ′ -Methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- {β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl Bisphenols such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, , 3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-di-t- Butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3'-bis- (4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 1,3,5-tris ( 3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, tocophenol and other high-molecular phenols .
硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリル−3,3′−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3′−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3′−チオジプロピオネート等が挙げられる。 Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate.
リン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、ビス[2−t−ブチル−6−メチル−4−{2−(オクタデシルオキシカルボニル)エチル}フェニル]ヒドロゲンホスファイト等のホスファイト類、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のオキサホスファフェナントレンオキサイド類が挙げられる。 Phosphorus antioxidants include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, diisodecylpentaerythritol phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) ) Phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (octadecyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,4 -Di-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite, bis [2-t-butyl-6-methyl-4- {2- (octadecyloxycarbonyl) ethyl} phenyl] hydrogen phosphite, etc. 9,10-dihydro- -Oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10- Examples thereof include oxaphosphaphenanthrene oxides such as oxide, 10-decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide.
これら酸化防止剤は、単独で使用できるほか、2種以上を組み合わせて使用することが出来る。これらの酸化防止剤は、シルセスキオキサン誘導体100重量部に対して好ましくは0.01から10重量部配合される。 These antioxidants can be used alone or in combination of two or more. These antioxidants are preferably blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silsesquioxane derivative.
本発明の封止樹脂組成物には、耐光性を向上させる目的で紫外線吸収剤を添加することが出来る。紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等のサリチル酸類、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジtert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジtert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジtert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−{(2′−ヒドロキシ−3′,3′′,4′′,5′′,6′′−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル}ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール類、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[{3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル}メチル]ブチルマロネート等のヒンダードアミン類などが挙げられる。これらは、単独で使用できるほか、2種以上を組み合わせて使用することが出来る。 An ultraviolet absorber can be added to the sealing resin composition of the present invention for the purpose of improving light resistance. Specific examples of the ultraviolet absorber include salicylic acids such as phenyl salicylate, pt-butylphenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2- Hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-dodecyloxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4 Benzophenones such as -methoxy-5-sulfobenzophenone, 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hi Roxy-3 ', 5'-ditert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2' -Hydroxy-3 ', 5'-ditert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-ditert-amylphenyl) benzotriazole, 2-{(2 Benzotriazoles such as ′ -hydroxy-3 ′, 3 ″, 4 ″, 5 ″, 6 ″ -tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl} benzotriazole, bis (2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2, , 6-pentamethyl-4-piperidyl) [{3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl} methyl] like hindered amines, such as butyl malonate. These can be used alone or in combination of two or more.
これら紫外線吸収剤は、シルセスキオキサン誘導体100重量部に対して好ましくは0.01から10重量部配合される。 These ultraviolet absorbers are preferably blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silsesquioxane derivative.
本発明の封止樹脂組成物には、耐光性を向上させる目的で光安定剤を添加することが出来る。光安定剤の具体例としては、例えば、ポリ[{6−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}]等のヒンダードアミン類が挙げられる。これらは単独で使用できるほか、2種以上を組み合わせて使用することが出来る。 A light stabilizer can be added to the sealing resin composition of the present invention for the purpose of improving light resistance. Specific examples of the light stabilizer include, for example, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2, And hindered amines such as 2,6,6-tetramethyl-4-piperidine) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine) imino}]. These can be used alone or in combination of two or more.
これらの光安定剤は、シルセスキオキサン誘導体100重量部に対して好ましくは0.01から10重量部配合される。 These light stabilizers are preferably blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the silsesquioxane derivative.
本発明の封止樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しないかぎり、その他の各種の添加剤を配合することができ、例えば、組成物の粘度を調整するための希釈剤、密着性を更に向上させるためのシランカップリング剤などが挙げられる。 The sealing resin composition of the present invention can be blended with various other additives as long as the purpose of the present invention is not impaired, for example, a diluent for adjusting the viscosity of the composition, and adhesiveness. Examples thereof include a silane coupling agent for further improvement.
上記希釈剤としては、例えば、グリセリンジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、アルキレンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジ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、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、4−ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、メチル化ビニルシクロヘキセンジオキサイド等を挙げることができる。これら反応性希釈剤は単独で使用できる他、2種以上を混合しても使用することができる。 Examples of the diluent include glycerin diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, diglycidyl aniline, neopentyl glycol glycidyl ether, cyclohexane dimethanol diglycidyl ether, alkylene diglycidyl ether, polyglycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycol. Examples thereof include glycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, 4-vinylcyclohexene monooxide, vinylcyclohexene dioxide, and methylated vinylcyclohexene dioxide. These reactive diluents can be used alone or in combination of two or more.
上記シランカップリングとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(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、β−(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、ビルニトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, virnitrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane and the like.
本発明の封止樹脂組成物は、上記シルセスキオキサン誘導体とともに、必要に応じて上記硬化剤、硬化触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、その他の添加剤のうち1種又は2種以上を配合して混合することにより得ることができる。 The sealing resin composition of the present invention, together with the silsesquioxane derivative, is optionally selected from the above curing agents, curing catalysts, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, and other additives. It can be obtained by blending and mixing two or more.
本発明の封止樹脂組成物を適用する光素子としては、発光素子、受光素子、複合光素子、光集積回路等があり、具体的には、例えば、LED、LD等が挙げられる。LED等の発光素子は、一般に、LEDチップ、リードフレーム、金線及び封止樹脂から構成される。例えば、近紫外LEDの構造は、一般に、金属ステムの上に電極配線サブマウントが設置され、その上にLEDチップがマウントされる。このサブマウント上のチップを本発明の組成物で封止することにより、近紫外LED素子が形成される。また、白色発光LEDとするためにLEDチップ上に蛍光体層が配置されていてもよい。この蛍光体層の形成を本発明の組成物を使用して行うことができる。一般には、この上にさらに封止材が適用されて白色発光LEDが形成される。同様にして、本発明の組成物を使用して高輝度青色発光LEDを形成することができる。 Examples of the optical element to which the sealing resin composition of the present invention is applied include a light emitting element, a light receiving element, a composite optical element, an optical integrated circuit, and the like. Specific examples include an LED and an LD. A light emitting element such as an LED is generally composed of an LED chip, a lead frame, a gold wire, and a sealing resin. For example, in the structure of a near-ultraviolet LED, an electrode wiring submount is generally installed on a metal stem, and an LED chip is mounted thereon. A near-ultraviolet LED element is formed by sealing the chip on the submount with the composition of the present invention. Moreover, in order to set it as white light emitting LED, the fluorescent substance layer may be arrange | positioned on the LED chip. This phosphor layer can be formed using the composition of the present invention. In general, a sealing material is further applied thereon to form a white light emitting LED. Similarly, high brightness blue light emitting LEDs can be formed using the compositions of the present invention.
本発明の光素子は、上述の例示の態様が示すように、本発明の封止樹脂組成物を適用してなる光素子、例えば、LED、なかでも例えば、発光のピーク波長が350〜490nmのLEDである。 The optical element of the present invention is an optical element obtained by applying the encapsulating resin composition of the present invention, for example, an LED, particularly, for example, having a peak wavelength of emitted light of 350 to 490 nm as shown in the above-described exemplary embodiment. LED.
合成例1
シルセスキオキサン誘導体(SQ−1)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、MIBK150g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液4.9g(水酸化テトラメチルアンモニウム1.1mmol)、蒸留水13.8gを仕込んだ後、エチルトリメトキシシラン44.7g(297.5mmol)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10.0g(42.5mmol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK150gを加え、さらに60gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次に80gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して目的の化合物(SQ−1)を得た。Mwは8020であった。分散度Mw/Mn=1.6、IR測定で3500cm−1付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。
Synthesis example 1
Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-1) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 150 g of MIBK, 4.9 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (tetramethylammonium hydroxide 1.1 mmol), distilled After charging 13.8 g of water, 44.7 g (297.5 mmol) of ethyltrimethoxysilane and 10.0 g (42.5 mmol) of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were gradually added at 50 to 55 ° C. Stir for hours. After completion of the reaction, 150 g of MIBK was added to the system, and further washed with 60 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, after washing twice with 80 g of distilled water, MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound (SQ-1). Mw was 8020. A silsesquioxane derivative mainly having a ladder type structure or a random type structure having a residual silanol peak in the vicinity of 3500 cm −1 by IR measurement was obtained.
合成例2
シルセスキオキサン誘導体(SQ−2)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、MIBK180g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液11.4g(水酸化テトラメチルアンモニウム2.5mmol)、蒸留水11.4gを仕込んだ後、イソオクチルトリメトキシシラン27.6g(382.0mmol)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン90.4g(382.0mmol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK150gを加え、さらに60gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次に80gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して目的の化合物(SQ−4)を得た。Mwは2800であった。分散度Mw/Mn=1.4、IR測定で3500cm−1付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。
Synthesis example 2
Synthesis reaction of silsesquioxane derivative (SQ-2) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, MIBK 180 g, tetramethylammonium hydroxide 20% aqueous solution 11.4 g (tetramethylammonium hydroxide 2.5 mmol), distilled After charging 11.4 g of water, 27.6 g (382.0 mmol) of isooctyltrimethoxysilane and 90.4 g (382.0 mmol) of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were gradually added at 50 to 55 ° C., The mixture was left stirring for 3 hours. After completion of the reaction, 150 g of MIBK was added to the system, and further washed with 60 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, after washing twice with 80 g of distilled water, MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound (SQ-4). Mw was 2800. A silsesquioxane derivative mainly having a ladder type structure or a random type structure having a residual silanol peak in the vicinity of 3500 cm −1 as measured by IR measurement was obtained.
合成例3
シルセスキオキサン誘導体(SQ−3)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、MIBK150g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液4.8g(水酸化テトラメチルアンモニウム1.1mmol)、蒸留水13.5gを仕込んだ後、フェニルトリメトキシシラン107.4g(541.0mmol)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン42.6g(180.0mmol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK150gを加え、さらに60gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次に80gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して目的の化合物(SQ−3)を得た。Mwは4800であった。分散度Mw/Mn=1.5、IR測定で3500cm−1付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体を得た。
Synthesis example 3
Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-3) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 150 g of MIBK, 4.8 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (tetramethylammonium hydroxide 1.1 mmol), distillation After charging 13.5 g of water, 107.4 g (541.0 mmol) of phenyltrimethoxysilane and 42.6 g (180.0 mmol) of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were gradually added at 50 to 55 ° C. 3 Stir for hours. After completion of the reaction, 150 g of MIBK was added to the system, and further washed with 60 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, after washing twice with 80 g of distilled water, MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound (SQ-3). Mw was 4800. A silsesquioxane derivative mainly having a ladder type structure or a random type structure having a residual silanol peak in the vicinity of 3500 cm −1 by IR measurement with a dispersity Mw / Mn = 1.5 was obtained.
本発明の組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、以下の方法等を用いることができる。第一の方法は、本発明におけるシルセスキオキサン、又は、好ましくはこれに硬化剤及び硬化触媒を、該当する場合は、さらにエポキシ樹脂を加えて、溶融混合し、加熱下で硬化反応を途中まで進行させ、Bステージ化する。Bステージ化の目安は、150℃におけるゲル化時間が好ましくは10〜70秒、より好ましくは10〜40秒になるように設定する。つぎに、Bステージ化した組成物を室温に冷却した後、公知の手法で粉砕し、必要に応じて打錠する。なお、Bステージ化した後、組成物を溶解可能な有機溶媒に一旦溶解し、混合を均一化してもよい。第二の方法は、各成分を有機溶媒に溶解し、溶液中で加熱下に硬化反応を進行させてBステージ化し、有機溶媒を除去して冷却した後、粉砕する。第三の方法は、各成分を有機溶媒に溶解したのち、加熱せずに有機溶媒を揮散除去し、その後に低温加熱してBステージ化する方法である。 It does not specifically limit as a manufacturing method of the composition of this invention, For example, the following methods etc. can be used. The first method is silsesquioxane in the present invention, or preferably a curing agent and a curing catalyst, and, if applicable, an epoxy resin is further added, melt-mixed, and the curing reaction is performed under heating. To B stage. The standard of B-stage is set so that the gelation time at 150 ° C. is preferably 10 to 70 seconds, more preferably 10 to 40 seconds. Next, the B-staged composition is cooled to room temperature, then pulverized by a known method, and tableted as necessary. After the B-stage, the composition may be once dissolved in an organic solvent that can be dissolved to make the mixing uniform. In the second method, each component is dissolved in an organic solvent, and a curing reaction is allowed to proceed under heating in a solution to form a B stage. After the organic solvent is removed and cooled, it is pulverized. The third method is a method in which each component is dissolved in an organic solvent, and then the organic solvent is volatilized and removed without heating.
本発明の封止用組成物を使用してトランスファー成形することができる。トランスファー成形は、一般的手法としては、Bステージ化した成形材料を余熱室で余熱軟化してからプランジャによって小さな穴を通して封止用金型のキャビティに送り、そこで硬化させる。成形機には、補助ラム式成形機、スライド式成形機、二重ラム式形成機、低圧封入用成形機等があるが、いずれでもよい。 The sealing composition of the present invention can be used for transfer molding. In the transfer molding, as a general method, the B-staged molding material is softened in the preheating chamber, and then sent by a plunger through a small hole to the cavity of the sealing mold, where it is cured. Examples of the molding machine include an auxiliary ram type molding machine, a slide type molding machine, a double ram type molding machine, and a low pressure sealing molding machine.
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1〜6及び比較例1、2
表1に示す各成分及び組成でそれぞれ配合して加熱溶融混練した後、樹脂組成物の硬化反応を進ませ、温度150℃におけるゲル化時間が約30秒のBステージ化した樹脂を粉砕し、粉状の樹脂組成物を得た。この粉状の樹脂組成物をタブレット状に成形し、これを用いて150℃/5分のトランスファー成形を行った後、更に120℃において10時間硬化させて、厚み1mmの硬化物を得た。
この硬化物を試験片として、以下の方法で、メタリングウエザーメーターの曝露の前後における近紫外〜青色光の透過率の変化を求めて、メタリングウエザーメーター曝露による紫外線照射の影響を調べ、耐UV特性を測定した。結果をそれぞれ表1に示した。なお、表中の略号は以下のとおりである。
エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製)OX−SQ:(東亜合成化学株式会社)MH−700G: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混合物(新日本理化社製)TPP−PB:トリフェニルフォスフィン(北興化学社製)2E4MZ:2−エチル−4メチルイミダゾール(四国化成社製)
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2
After mixing and heating and kneading each component and composition shown in Table 1, the curing reaction of the resin composition is advanced, and the B-staged resin having a gelation time of about 30 seconds at a temperature of 150 ° C. is crushed. A powdery resin composition was obtained. This powdery resin composition was molded into a tablet, and after using this to perform transfer molding at 150 ° C./5 minutes, it was further cured at 120 ° C. for 10 hours to obtain a cured product having a thickness of 1 mm.
Using this cured product as a test piece, the following method was used to determine the change in the transmittance of near-ultraviolet to blue light before and after exposure to the metering weather meter. The UV characteristics were measured. The results are shown in Table 1, respectively. The abbreviations in the table are as follows.
Epicoat 828: Bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) OX-SQ: (Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) MH-700G: Methylhexahydrophthalic anhydride-hexahydrophthalic anhydride mixture (New Nippon Rika Co., Ltd.) TPP-PB: Triphenylphosphine (manufactured by Hokuko Chemical) 2E4MZ: 2-ethyl-4methylimidazole (manufactured by Shikoku Chemicals)
評価方法
(1)耐熱衝撃性:トランスファー成形で得られた硬化物を−40℃/15分の条件にさらし、次に120℃/15分の条件にさらす温度サイクルを1000回行った後、光学顕微鏡にて硬化物のクラックの観察を行った。評価基準は以下のとおり。
○ : 剥離やクラックが全くないもの
△ : 微細な剥離、クラックが発生したもの
× : 剥離やクラックの発生したもの
(2)耐熱劣化性:1mm厚みの硬化物を150℃、100h曝露した後の470m波長光の透過率を求めた。
(3)耐UV性:1mm厚みの硬化物をメタリングウエザーメーター(スガ試験機
製M6T)63℃、100h曝露後の470nm波長光の透過率を求めた。
(4)接着強度:アルミニウム製テストピース2枚を、所定の配合の樹脂を介し、20mm×10mmの面積で貼り合わせたものを120℃、10hrで硬化させた。これをインストロン万能試験にて5mm/minの速度で両側に引っ張り、破壊したときの強度を貼り合わせ面積で除したものを接着強度とした。
(5)透明性:1mm厚みの硬化物を上記硬化条件にて作成し、島津製作所社製分光光度計UV−2450にて470nm波長光の透過率を求めた。
Evaluation method (1) Thermal shock resistance: The cured product obtained by transfer molding is exposed to conditions of −40 ° C./15 minutes, and then subjected to a temperature cycle of 1000 times exposed to conditions of 120 ° C./15 minutes. The cracks of the cured product were observed with a microscope. The evaluation criteria are as follows.
○: No peeling or cracking Δ: Fine peeling or cracking occurred ×: Separation or cracking occurred (2) Heat resistance deterioration: 1 mm thick cured product after exposure to 150 ° C. for 100 hours The transmittance of 470 m wavelength light was determined.
(3) UV resistance: A transmittance of 470 nm wavelength light after exposure of a cured product having a thickness of 1 mm to a metering weather meter (M6T manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) at 63 ° C. for 100 hours was determined.
(4) Adhesive strength: Two aluminum test pieces were bonded to each other with an area of 20 mm × 10 mm through a resin having a predetermined composition, and cured at 120 ° C. for 10 hours. This was pulled to both sides at a speed of 5 mm / min in an Instron universal test, and the strength when broken by the bonded area was taken as the adhesive strength.
(5) Transparency: A cured product having a thickness of 1 mm was prepared under the above-mentioned curing conditions, and the transmittance of 470 nm wavelength light was determined using a spectrophotometer UV-2450 manufactured by Shimadzu Corporation.
上記実施例から、シルセスキオキサン誘導体を酸無水物で硬化した実施例1〜6の硬化物は、UV曝露を受けた後も透過率が殆ど低下しないことに対して、従来の典型的な透明エポキシ樹脂硬化物である比較例1は、UV曝露を受けた後の透過率が著しく低下していた。耐熱衝撃性においては、実施例1〜6の硬化物は剥離とクラックが全く発生せず、比較例1、2より有意に優れていた。 From the above examples, the cured products of Examples 1 to 6 in which the silsesquioxane derivative was cured with an acid anhydride showed no substantial decrease in transmittance even after being subjected to UV exposure. In Comparative Example 1 which is a transparent epoxy resin cured product, the transmittance after receiving UV exposure was significantly reduced. In the thermal shock resistance, the cured products of Examples 1 to 6 did not generate any peeling and cracks, and were significantly superior to Comparative Examples 1 and 2.
本発明は、従来のエポキシ樹脂系封止剤の欠点を克服し従来のエポキシ樹脂に代わる、トランスファー成形用の光素子用封止材として極めて好適である。 The present invention overcomes the drawbacks of conventional epoxy resin-based sealants and is extremely suitable as a sealing material for optical elements for transfer molding that replaces conventional epoxy resins.
Claims (9)
下記一般式(2):
The following general formula (2):
The optical element according to claim 8, which is an LED having a peak wavelength of emitted light of 350 to 490 nm.
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