JP6657566B2 - Low viscosity resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、半導体デバイス等の封止材として好適に用いられる樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a resin composition suitably used as a sealing material for a semiconductor device or the like.
半導体デバイス等の封止材には、絶縁性、熱信頼性に加え、低い線膨張率が求められる。これは、線膨張率が高い樹脂を封止材として用いる場合、半導体デバイスから発生する熱により封止樹脂が膨張したり割れたりすることを防ぐためである。線膨張率を下げるために、封止材に充填剤(フィラー)を加えることが一般的に行われている(例えば、特許文献1又は2)。 A sealing material such as a semiconductor device is required to have a low coefficient of linear expansion in addition to insulation and thermal reliability. This is to prevent the sealing resin from expanding or cracking due to heat generated from the semiconductor device when a resin having a high coefficient of linear expansion is used as the sealing material. In order to lower the coefficient of linear expansion, it is common to add a filler to the sealing material (for example, Patent Documents 1 and 2).
またデバイスの封止は、樹脂の種類により封止方法が異なる。一般にエポキシ系の樹脂で封止する際にはトランスファー成形などによる封止が行われ、シリコーン系樹脂ではポッティングによる封止が行われている。いずれの方法であっても封止樹脂には流動性が必要となる。 The method of sealing the device differs depending on the type of resin. Generally, when sealing with an epoxy resin, sealing by transfer molding or the like is performed, and with silicone resin, sealing by potting is performed. In any case, the sealing resin needs to have fluidity.
前述の通り、封止材の線膨張率を下げるためには、フィラーなどの充填剤を多く含有させる必要がある。しかし、フィラーの量を増加させると、封止材(樹脂組成物)の流動性が低くなり、成形時のハンドリングが困難になるという問題があった。特にポッティングによる封止の際にはある程度の流動性が必要であるところ、一般的にフィラーを50重量%以上含有させると、粘度が高くなりすぎて流動性を失い、液状の樹脂組成物の提供はできなかった。 As described above, in order to lower the coefficient of linear expansion of the sealing material, it is necessary to contain a large amount of a filler such as a filler. However, when the amount of the filler is increased, there is a problem that the fluidity of the sealing material (resin composition) decreases, and handling during molding becomes difficult. In particular, when sealing by potting, a certain degree of fluidity is required. In general, when the filler is contained in an amount of 50% by weight or more, the viscosity becomes too high, the fluidity is lost, and a liquid resin composition is provided. Could not.
またフィラーを高充填した樹脂組成物の粘度を下げるためには、フィラーの表面をあらかじめ処理する、又は非極性の溶媒に分散させるのが一般的であるが、フィラーの表面処理はコストがかかり、溶媒を含む系は溶媒除去にプロセスコストがかかるといったことで問題があった。 In addition, in order to reduce the viscosity of the resin composition highly filled with filler, it is common to pre-treat the surface of the filler, or to disperse in a non-polar solvent, but the surface treatment of the filler is costly, A system containing a solvent has a problem in that the removal of the solvent requires a high process cost.
本発明は、多くのフィラーを含む樹脂組成物であっても、フィラーの表面処理を行わず、また汎用溶媒を用いることなく、流動性を有する封止用樹脂組成物を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a sealing resin composition having fluidity, even if the resin composition contains many fillers, without performing the surface treatment of the fillers, and without using a general-purpose solvent. I do.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、フィラーを50重量%以上含む樹脂組成物に、特定のハンセン溶解度パラメータを有する低分子量化合物を少量加えることで、前記樹脂組成物の流動性を効果的に改善できることを見出した。すなわち、本発明は以下のとおりである。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, added a small amount of a low molecular weight compound having a specific Hansen solubility parameter to a resin composition containing 50% by weight or more of a filler, thereby obtaining the resin composition. It has been found that the fluidity of a product can be effectively improved. That is, the present invention is as follows.
[1]50重量%以上のフィラーを含む樹脂組成物であって、ハンセンパラメーターにおける水素結合項が0.5以上、8.1以下、かつ重量平均分子量が500未満の環状エーテル化合物を含むことを特徴とする、樹脂組成物。
[2]フィラーが水酸基を有するものである、上記[1]記載の樹脂組成物。
[3]フィラーがシリカである、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]樹脂組成物が重量平均分子量500以上の環状エーテル化合物を含むものである、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]樹脂組成物がシリコーンを含むものである、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]シリコーンがエポキシシリコーンである、上記[5]記載の樹脂組成物。
[7]樹脂組成物が金属触媒を含むものである、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]金属触媒がガリウム化合物である上記[7]記載の樹脂組成物。
[9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化した樹脂硬化物。
[10]上記[9]記載の硬化物で封止された半導体デバイス。
[1] A resin composition containing 50% by weight or more of a filler, which contains a cyclic ether compound having a hydrogen bond term in a Hansen parameter of 0.5 or more and 8.1 or less and a weight average molecular weight of less than 500. Characterized by a resin composition.
[2] The resin composition according to the above [1], wherein the filler has a hydroxyl group.
[3] The resin composition according to the above [1] or [2], wherein the filler is silica.
[4] The resin composition according to any one of the above [1] to [3], wherein the resin composition contains a cyclic ether compound having a weight average molecular weight of 500 or more.
[5] The resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the resin composition contains silicone.
[6] The resin composition according to the above [5], wherein the silicone is an epoxy silicone.
[7] The resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the resin composition contains a metal catalyst.
[8] The resin composition according to the above [7], wherein the metal catalyst is a gallium compound.
[9] A cured resin obtained by curing the resin composition according to any one of [1] to [8].
[10] A semiconductor device sealed with the cured product according to the above [9].
本発明によると、フィラーの表面処理を行わず、また汎用溶媒を用いることなく、フィラーを50重量%以上含有する液状樹脂組成物を提供できる。すなわち、硬化物とした際の線膨張率を低くできるにもかかわらず、組成物としては流動性を有し、ポッティングによる封止にも対応可能な樹脂組成物を提供できる。 According to the present invention, a liquid resin composition containing 50% by weight or more of a filler can be provided without performing surface treatment of the filler and without using a general-purpose solvent. In other words, it is possible to provide a resin composition having fluidity as a composition and capable of coping with sealing by potting, although the coefficient of linear expansion when a cured product can be reduced.
本発明の効果を奏する機構は、特定のハンセン溶解度パラメータを有する低分子量化合物を少量加えることで、前記低分子量化合物がフィラー表面の極性基とよく親和するために、フィラーとマトリックス樹脂もしくはフィラー間の界面に位置しやすく、それによりフィラーとマトリックス樹脂もしくはフィラー間の水素結合などの相互作用を効果的に遮断することで組成物の構造粘性を下げることができるためと考えられる。 The mechanism of achieving the effect of the present invention is to add a small amount of a low molecular weight compound having a specific Hansen solubility parameter, so that the low molecular weight compound has a good affinity with the polar group on the filler surface, between the filler and the matrix resin or filler. This is presumably because the composition is easily located at the interface, thereby effectively blocking the interaction such as hydrogen bonding between the filler and the matrix resin or the filler, thereby reducing the structural viscosity of the composition.
以下、本発明を実施形態に即して詳細に説明する。ただし、本発明は本明細書に明示的又は黙示的に記載された実施形態に限定されるものではない。
以下の説明において、樹脂組成物の粘度に言及する場合、JISZ 8803−2011に準拠して、振動式粘度計を用いて、25℃で測定された粘度を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments. However, the invention is not limited to the embodiments explicitly or implicitly described herein.
In the following description, when referring to the viscosity of the resin composition, it means the viscosity measured at 25 ° C. using a vibrating viscometer according to JISZ 8803-2011.
また、以下の説明において、樹脂組成物の硬化物の平均線膨張率に言及する場合、熱機械分析(TMA)装置を用いて、圧縮モードで、JIS K7197規格に準拠して測定した平均線膨張率(CTE)を意味する。 In the following description, when referring to the average coefficient of linear expansion of the cured product of the resin composition, the average linear expansion measured in a compression mode using a thermomechanical analyzer (TMA) in accordance with JIS K7197 standard. Rate (CTE).
1.樹脂組成物
本発明の第一の実施態様は、「50重量%以上のフィラーを含む樹脂組成物であって、ハンセンパラメーターにおける水素結合項が0.5以上、8.1以下であり、かつ重量平均分子量が500未満である環状エーテル化合物を含むことを特徴とする樹脂組成物」である。前記樹脂組成物は液状であることを特徴とする。
本実施態様において液状とは、所定の条件で流動性を持つことをいう。詳細な測定方法については実施例記載の方法に準拠する。
1. Resin Composition A first embodiment of the present invention relates to a resin composition containing at least 50% by weight of a filler, wherein a hydrogen bond term in a Hansen parameter is 0.5 or more and 8.1 or less, and A resin composition comprising a cyclic ether compound having an average molecular weight of less than 500 ". The resin composition is in a liquid state.
In the present embodiment, “liquid” means having fluidity under predetermined conditions. The detailed measuring method conforms to the method described in the examples.
更に具体的には、30℃、1atmにおいて、通常粘度が50Pa・s以下であり、40Pa・s以下であることが好ましく、30Pa・s以下であることがより好ましく、20Pa・s以下であることが更に好ましく、15Pa・s以下であることが特に好ましく、10Pa・s以下であることが最も好ましい。この範囲の物性を満たすことにより、特にポッティングによる封止においてハンドリングが容易である。 More specifically, at 30 ° C. and 1 atm, the viscosity is usually 50 Pa · s or less, preferably 40 Pa · s or less, more preferably 30 Pa · s or less, and 20 Pa · s or less. Is more preferably, 15 Pa · s or less, particularly preferably 10 Pa · s or less. By satisfying the physical properties in this range, handling is easy particularly in sealing by potting.
2.フィラー
本発明の樹脂組成物は、50重量%以上のフィラーを含むものである。フィラーとしては、一般的な有機フィラー、無機フィラーのいずれも使用することができる。有機フィラーとしては、スチレン系ポリマー粒子、メタクリレート系ポリマー粒子、エチレン系ポリマー粒子、プロピレン系ポリマー粒子、ポリアミド系ポリマー粒子、ポリナイロン系ポリマー粒子等の合成ポリマー粒子、デンプン、木粉等の天然物、変性されていてもよいセルロース、各種有機顔料などが挙げられる。無機フィラーとしては、無機物もしくは無機物を含む化合物であれば特に限定されないが、具体的に例えば、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカ系無機フィラー、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。また、適宜表面処理をほどこしてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
2. Filler The resin composition of the present invention contains 50% by weight or more of a filler. As the filler, any of general organic fillers and inorganic fillers can be used. As organic fillers, styrene-based polymer particles, methacrylate-based polymer particles, ethylene-based polymer particles, propylene-based polymer particles, polyamide-based polymer particles, synthetic polymer particles such as polynylon-based polymer particles, starch, natural products such as wood flour, Examples thereof include cellulose, which may be modified, and various organic pigments. The inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic substance or a compound containing an inorganic substance.Specifically, for example, quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, ultrafine amorphous silica Such as silica-based inorganic filler, alumina, zircon, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, glass fiber, glass flake, alumina fiber, carbon fiber, mica, graphite, carbon black , Ferrite, graphite, diatomaceous earth, clay, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, manganese carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, calcium silicate, inorganic balloons, silver powder and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may give a surface treatment suitably. Examples of the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a silane coupling agent, and the like, but are not particularly limited.
組成物に対するフィラーの含有量は、通常、50重量%以上である。樹脂組成物の硬化物の線膨張率を低くするという観点から、好ましくは75重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。 The content of the filler in the composition is usually 50% by weight or more. From the viewpoint of reducing the linear expansion coefficient of the cured product of the resin composition, the content is preferably 75% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and further preferably 90% by weight or more.
フィラーを用いることにより、得られる成形体の強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性、光の反射率、難燃性、耐火性、チキソトロピー性、およびガスバリア性等の諸物性を改善することができる。
上記フィラーの中でもシリカフィラーを使用することが好ましい。以下、シリカフィラーについて詳細に説明する。
By using a filler, the strength, hardness, elastic modulus, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, heat dissipation, electrical properties, light reflectance, flame retardancy, fire resistance, thixotropic property, and gas barrier of the obtained molded article are obtained. Various physical properties such as properties can be improved.
It is preferable to use a silica filler among the above fillers. Hereinafter, the silica filler will be described in detail.
本発明において、シリカフィラーとは、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカなどのシリカ系無機フィラーなどのフィラーをいう。
通常の樹脂組成物では、フィラーの添加量が増加すると、組成物の粘度上昇が顕著になる。
In the present invention, the silica filler refers to a filler such as silica-based inorganic filler such as quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, and ultrafine powder amorphous silica.
In an ordinary resin composition, as the amount of the filler added increases, the viscosity of the composition increases remarkably.
粘度制御の観点から、形状は、繊維状、不定形のものよりも、球状のものが好ましい。ここで球状とは、真球状であってもよく、楕円状であってもよく、卵形などを含む略球状を意味し、具体的にはアスペクト比(長径と短径の比)が通常1.3以下であり、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.1以下である。 From the viewpoint of viscosity control, the shape is preferably spherical rather than fibrous or amorphous. Here, the term “spherical” means a true spherical shape, an elliptical shape, or a substantially spherical shape including an oval shape. Specifically, the aspect ratio (the ratio between the major axis and the minor axis) is usually 1 0.3 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
さらに配合の観点から、フィラー表面に水酸基を有することが好ましい。水酸基を有することによりフィラー表面の極性を向上できるために、無機物と比べて極性の高い有機ポリマーを混合しやすくなる。
また、粒径分布の制御により添加量を増やすことも可能である。すなわち、粒径の異なるフィラーを混合することで、より高い充填率が得られる。
Further, from the viewpoint of blending, the filler preferably has a hydroxyl group on the surface. By having a hydroxyl group, the polarity of the filler surface can be improved, so that it becomes easier to mix an organic polymer having a higher polarity than an inorganic substance.
It is also possible to increase the amount of addition by controlling the particle size distribution. That is, a higher filling rate can be obtained by mixing fillers having different particle sizes.
平均粒子径は、(Particle Size Analyzer CILAS 1064)を用いて測定され、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。また、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。
表面積としては、0.2m2/g以上が好ましく、0.5m2/g以上がより好ましく、15m2/g 以下が好ましく、10m2/g 以下がより好ましい。
The average particle size is measured using (Particle Size Analyzer CILAS 1064), and is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more. Further, it is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.
The surface area, preferably at least 0.2 m 2 / g, more preferably at least 0.5 m 2 / g, preferably 15 m 2 / g or less, 10 m 2 / g or less is more preferable.
また、シリカは適宜表面処理がされていてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理などが挙げられるが、特に限定されるものではない。表面処理により、粒子表面官能基の種類を制御することができる。粘度を低減させる観点から、(グリシジル化)処理されたフィラーを用いることが好ましい。
シリカは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The silica may be appropriately surface-treated. Examples of the surface treatment include an alkylation treatment, a trimethylsilylation treatment, a silicone treatment, and a treatment with a silane coupling agent, but are not particularly limited. The type of the functional group on the surface of the particle can be controlled by the surface treatment. From the viewpoint of reducing the viscosity, it is preferable to use a (glycidylated) treated filler.
One type of silica may be used, or two or more types may be used in combination.
3.ハンセンパラメーターにおける水素結合項が0.5以上、8.1以下であり、かつ重量平均分子量が500未満である環状エーテル化合物
ハンセンパラメーター、および25℃でのその計測方法の詳細は、C. M. Hansenによる記事: 「The three dimensional solubility parameters」 J. Paint Technol. 39, 105 (1967)、およびHansen Solubility Parameters, A User’s Handbook by Charles M. Hansen, CRC Press Boca Raton Fl (2007)の両者に記載されており、それらを参照することにより明確にここに組み込まれる。
3. The details of the Hansen parameter of the cyclic ether compound in which the hydrogen bond term in the Hansen parameter is 0.5 or more and 8.1 or less and the weight average molecular weight is less than 500 , and the measurement method at 25 ° C. are described in C.I. M. An article by Hansen: "The three dimensions solubility parameters". Paint Technology. 39, 105 (1967), and Hansen Solubility Parameters, A User's Handbook by Charles M.M. Hansen, CRC Press Boca Raton Fl (2007), both of which are expressly incorporated herein by reference.
ここでδDは、凝集分散力(非極性の相互作用等)の特性を示し、δHは、特異的相互作用力(水素結合、酸/塩基、供与/受容等の相互作用)の特性を示し、δPは、永久双極子間の、Debye相互作用力、および誘起双極子および双極子間の、Keesomの相互作用力の特性を示す。
上記ハンセンパラメーターδD、δHおよびδPは、単位Mpa1/2で表される。なお、本発明のハンセンパラメーターにおける水素結合項とはδHを意味している。
Here, δD indicates the characteristics of cohesive dispersive force (non-polar interaction and the like), δH indicates the characteristics of specific interaction force (interaction such as hydrogen bond, acid / base, donation / acceptance), δP characterizes the Debye interaction force between the permanent dipoles and the Keesom interaction force between the induced dipole and the dipole.
The Hansen parameters δD, δH and δP are represented by the unit Mpa1 / 2. The term “hydrogen bond” in the Hansen parameter of the present invention means δH.
環状エーテル化合物としては、ハンセンパラメーターにおける水素結合項(δH)が0.5以上、8.1以下であり、かつ重量平均分子量が500未満であるものであれば特に限定されない。上記範囲であれば、フィラー同士の水素結合による粒子間相互作用を断ち切ることが可能となり、樹脂組成物を低粘度化することが可能となる。 The cyclic ether compound is not particularly limited as long as it has a hydrogen bond parameter (δH) in the Hansen parameter of 0.5 or more and 8.1 or less and a weight average molecular weight of less than 500. When the content is in the above range, the interaction between particles due to hydrogen bonding between fillers can be cut off, and the viscosity of the resin composition can be reduced.
例えば、前述したビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂又は4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂のようなビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、トリスフェニロールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェニロールエタン型エポキシ樹脂、及びフェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂の芳香環を水素化したエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂など室温で液状の公知のエポキシ樹脂が挙げられる。また同様のオキセタン樹脂も挙げられる。また、必要に応じて、上記以外の環状エーテル化合物を一定量併用することができる。 For example, the above-mentioned bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-biphenol type epoxy resin or 4,4′-biphenol type epoxy resin. Biphenol type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, naphthalene diol type epoxy resin, trisphenylolmethane type epoxy resin, tetrakisphenylolethane type epoxy resin, and phenol diphenol Known epoxy resins which are liquid at room temperature, such as an epoxy resin in which the aromatic ring of a cyclopentadiene novolak type epoxy resin is hydrogenated, an alicyclic epoxy resin, and the like. Further, the same oxetane resin may be used. If necessary, a certain amount of a cyclic ether compound other than those described above can be used in combination.
該環状エーテル化合物の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が500未満であることが好ましく、400以下であることがより好ましい。
該環状エーテル化合物の含有量としては、粘度低減の観点から、樹脂組成物全量を100重量%としたときに、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
該環状エーテル化合物の具体的な構造例を式(1)〜(12)に示す。
As the molecular weight of the cyclic ether compound, the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by GPC is preferably less than 500, and more preferably 400 or less, from the viewpoints of handleability and viscosity reduction.
From the viewpoint of viscosity reduction, the content of the cyclic ether compound is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, when the total amount of the resin composition is 100% by weight. Further, it is preferably at most 25% by weight, more preferably at most 20% by weight.
Specific structural examples of the cyclic ether compound are shown in formulas (1) to (12).
[Rは置換されていても良い脂肪族、脂環式、または芳香族系の二価の炭化水素基を示す。] [R represents an optionally substituted aliphatic, alicyclic or aromatic divalent hydrocarbon group. ]
また、該環状エーテル化合物は、芳香族エポキシ化合物及び芳香族オキセタン化合物であってもよい。かかるエポキシ化合物の例としては、式(12)に示すようなビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビス
フェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラフルオロビスフェノールAなどのビスフェノール類をグリシジル化したビスフェノール型エポキシ樹脂、式(13)に示すようなビフェニル型のエポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの2価のフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタンなどのトリスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどのテトラキスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールA、ノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラックなどのノボラック類をグリシジル化したノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
Further, the cyclic ether compound may be an aromatic epoxy compound or an aromatic oxetane compound. Examples of such epoxy compounds include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol AD, tetramethylbisphenol S, and tetrafluorocarbon as shown in formula (12). Bisphenol type epoxy resin obtained by glycidylation of bisphenols such as bisphenol A, biphenyl type epoxy resin represented by formula (13), and dihydric phenols such as dihydroxynaphthalene and 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene Glycidylation of epoxy resins, epoxy resin of glycidylation of trisphenols such as 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,2,2-tetrakis (4 Tetrakis phenols glycidylated epoxy resins, such as hydroxyphenyl) ethane, phenol novolac, cresol novolac, bisphenol A, novolak, such as novolaks the glycidylated novolak type epoxy resins such as brominated bisphenol A novolak and the like.
[Rは炭素数1〜12の置換されていても良い炭化水素基またはハロゲンを示す]
上記芳香族エポキシ化合物及び芳香族オキセタン化合物は、水素化して脂環構造を有するエポキシ化合物及びオキセタン化合物としてもよい。
[R represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted or halogen]
The aromatic epoxy compound and the aromatic oxetane compound may be hydrogenated to form an epoxy compound and an oxetane compound having an alicyclic structure.
また、組成物の成分として、上記環状エーテル化合物を含む限り、他の環状エーテル、具体的には、重量平均分子量が500以上である環状エーテル化合物を含んでいてもよい。具体的には、前述で例示した環状エーテル化合物であって、GPCにより測定されたポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)が500以上であるものが挙げられる。このような環状エーテル化合物は、ハンセンパラメーターにおける水素項は特に限定されない。 該環状エーテル化合物の含有量としては、粘度低減の観点から、液状熱硬化性樹脂組成物全量を100重量%としたときに、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
Further, as long as the above-mentioned cyclic ether compound is contained as a component of the composition, another cyclic ether, specifically, a cyclic ether compound having a weight average molecular weight of 500 or more may be contained. Specifically, the cyclic ether compounds exemplified above and having a weight average molecular weight (Mw) of 500 or more in terms of polystyrene measured by GPC are exemplified. In such a cyclic ether compound, the hydrogen term in the Hansen parameter is not particularly limited. From the viewpoint of viscosity reduction, the content of the cyclic ether compound is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, when the total amount of the liquid thermosetting resin composition is 100% by weight. preferable. Further, it is preferably at most 25% by weight, more preferably at most 20% by weight.
以上、本発明の第一の実施態様に係る組成物を説明したが、以下では該組成物を半導体封止材として適用した場合の具体例を説明する。但し、本発明が以下に詳述する実施態様に限定されるものではない。
本発明の樹脂組成物に含まれる樹脂成分としては、熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹
脂を含む。
As described above, the composition according to the first embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a specific example in a case where the composition is applied as a semiconductor sealing material will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments described in detail below.
The resin component contained in the resin composition of the present invention includes a thermosetting resin and / or a thermoplastic resin.
4.熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂としては特段限定されないが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂などが用いられる。これらのうちエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂が好ましく、特にエポキシシリコーン樹脂を含むマトリクス樹脂が好適に用いられる。
4. Thermosetting resin Thermosetting resin is not particularly limited, but phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, polyurethane, thermosetting polyimide, unsaturated polyester resin, thermosetting silicone resin, epoxy silicone resin, etc. Used. Among these, an epoxy resin, a silicone resin, and an epoxy silicone resin are preferable, and a matrix resin containing an epoxy silicone resin is particularly preferably used.
熱硬化性樹脂の含有量としては、粘度低減及び硬化性の観点から、樹脂組成物全量を100重量%としたときに、3重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましい。また、25重量%以下が好ましく、23重量%以下がより好ましい。
以下、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂及びエポキシシリコーン樹脂について説明する。
From the viewpoint of viscosity reduction and curability, the content of the thermosetting resin is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, when the total amount of the resin composition is 100% by weight. Further, it is preferably at most 25% by weight, more preferably at most 23% by weight.
Hereinafter, the epoxy resin, the silicone resin, and the epoxy silicone resin will be described.
1)エポキシ樹脂
エポキシ樹脂とは、分子内に2個以上のオキシラン環(エポキシ基)を有する化合物の総称である。但し、本発明では、前述した環状エーテル化合物や後述するエポキシシリコーン樹脂とは区別されるものである。すなわち、本発明の樹脂組成物として、前述した環状エーテル化合物や後述するエポキシシリコーン樹脂とは別に公知のエポキシ樹脂を組成物に混合しても良い。
1) Epoxy resin Epoxy resin is a general term for compounds having two or more oxirane rings (epoxy groups) in a molecule. However, in the present invention, it is distinguished from the above-described cyclic ether compound and the later-described epoxy silicone resin. That is, as the resin composition of the present invention, a known epoxy resin may be mixed with the composition in addition to the above-described cyclic ether compound and the later-described epoxy silicone resin.
2)シリコーン樹脂
シリコーン樹脂としては、熱硬化性のシリコーン樹脂であれば、特に限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサンなどが挙げられる。硬化機構として、縮合型、付加型、UV型など特に限定されない。
2) Silicone resin The silicone resin is not particularly limited as long as it is a thermosetting silicone resin. For example, dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane and the like can be mentioned. The curing mechanism is not particularly limited, such as a condensation type, an addition type, and a UV type.
シリコーン樹脂の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定された重量平均分子量(Mw)が500以上であることが好ましく、700以上であることがより好ましい。また、100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。 As the molecular weight of the silicone resin, the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 500 or more, and more preferably 700 or more, from the viewpoint of handling properties and viscosity reduction. Moreover, it is preferable that it is 100,000 or less, and it is more preferable that it is 50,000 or less.
3)エポキシシリコーン樹脂
エポキシシリコーン樹脂は、分子中にエポキシ基を有する。エポキシ基はグリシジル基でも脂環式エポキシ基であってもよく、好ましくはシクロヘキシルエポキシ基を有する脂環式エポキシ基を含む。マトリクス樹脂に含まれる熱硬化性樹脂としては特にエポキシシリコーン樹脂を含むものが好ましい。
3) Epoxy silicone resin The epoxy silicone resin has an epoxy group in the molecule. The epoxy group may be a glycidyl group or an alicyclic epoxy group, and preferably includes an alicyclic epoxy group having a cyclohexyl epoxy group. As the thermosetting resin contained in the matrix resin, a resin containing an epoxy silicone resin is particularly preferable.
エポキシシリコーン樹脂の分子量としては、取扱い性、粘度低減の観点から、GPCにより測定された重量平均分子量(Mw)が300以上であることが好ましく、500以上であることがより好ましく、700以上であることが更に好ましい。また、10万以下であることが好ましく、5万以下であることがより好ましい。エポキシシリコーン樹脂の含有量としては、粘度低減の観点から、液状樹脂組成物全量を100重量%としたときに、0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上である。また、25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。
以下、このエポキシシリコーン樹脂の各成分について説明する。
エポキシシリコーン樹脂は、エポキシ基を有するケイ素含有化合物である。ケイ素含有化合物とは、シラン化合物やシロキサン化合物である。
As the molecular weight of the epoxy silicone resin, the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 300 or more, more preferably 500 or more, and 700 or more, from the viewpoint of handleability and viscosity reduction. Is more preferred. Further, it is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less. From the viewpoint of viscosity reduction, the content of the epoxy silicone resin is 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight, when the total amount of the liquid resin composition is 100% by weight. % Or more. Further, it is preferably at most 25% by weight, more preferably at most 20% by weight.
Hereinafter, each component of the epoxy silicone resin will be described.
Epoxy silicone resin is a silicon-containing compound having an epoxy group. The silicon-containing compound is a silane compound or a siloxane compound.
エポキシ基を有するケイ素含有化合物には、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、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、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジエトキシシラン、〔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〕(エチル)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〕(メチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)
ジエチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(ジメチル)ジシロキサン、1,3−ビス(3− グリシドキシプロピル)1,1,3,
3−テトラメチルジシロキサン、(3−グリシドキシ プロピル)ペンタメチルジシロキ
サン、3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシランなどがある。
Silicon-containing compounds having an epoxy group include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethylsilane Ethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexylethyl) (methyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] ( Ethyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) Tyl] (methyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) ) (Methoxy)
Diethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ] (Ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (dimethyl) disiloxane, 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) 1,1,3,
Examples include 3-tetramethyldisiloxane, (3-glycidoxypropyl) pentamethyldisiloxane, and 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane.
また、エポキシ基を含有するケイ素化合物には、式(14)で表されるオルガノポリシロキサンも含まれる。
(R11 3SiO1/2)a1(R12 2SiO2/2)b1(R13SiO3/2)c1(SiO4/2)d1(O1/2H)e1 ・・・(14)
式(14)において、R11、R12、R13はそれぞれ独立して1価の有機基を示し、かつ、1分子中において少なくとも1つがエポキシ基を含む有機基である。
The silicon compound containing an epoxy group also includes an organopolysiloxane represented by the formula (14).
(R 11 3 SiO 1/2) a1 (R 12 2 SiO 2/2) b1 (R 13 SiO 3/2) c1 (SiO 4/2) d1 (O 1/2 H) e1 ··· (14)
In Formula (14), R 11 , R 12 , and R 13 each independently represent a monovalent organic group, and at least one is an organic group containing an epoxy group in one molecule.
式(14)において、R11 3SiO1/2はMユニット、R12 2SiO2/2はDユニット、R13SiO3/2はTユニット、SiO4/2はQユニットを、それぞれ表している。a1、b1、c1及びd1は、それぞれが0以上の整数であり、かつ、a1+b1+c1+d1≧3である。 In the formula (14), R 11 3 SiO 1/2 and M units, R 12 2 SiO 2/2 is D units, R 13 SiO 3/2 is T unit, the SiO 4/2 is Q units, expressed respectively I have. a1, b1, c1, and d1 are each an integer of 0 or more, and a1 + b1 + c1 + d1 ≧ 3.
式(14)において、R11、R12、R13は、好ましくは、炭素数1〜10の炭化水素基であり、その具体例としては、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挙げられる。 In Formula (14), R 11 , R 12 , and R 13 are preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group. Alkyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group; benzyl group, phenethyl group, etc. Aralkyl group; and substituted alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and nonafluorobutylethyl group.
式(14)において、エポキシ基を含む有機基としては、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−(又は2−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、γ−(又は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。 In the formula (14), examples of the organic group containing an epoxy group include an epoxyalkyl group such as a 2,3-epoxypropyl group, a 3,4-epoxybutyl group, and a 4,5-epoxypentyl group; 2-glycidoxyethyl Groups, glycidoxyalkyl groups such as 3-glycidoxypropyl group and 4-glycidoxybutyl group; β- (or 2-) (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ- (or 3-) An epoxycyclohexylalkyl group such as a (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group is exemplified.
式(14)においてe1は0以上の整数であり、ケイ素原子に直接結合する水酸基(シラノール)の個数を表している。
エポキシ化合物は、ケイ素原子に結合する加水分解性基を有するものであって、該加水分解性基を加水分解したときに、式(14)で表されるオルガノポリシロキサン(ただし、e1≧1)を生じる化合物であってもよい。換言すれば、式(14)で表されるオルガノポリシロキサン(ただし、e1≧1)において、ケイ素原子に直接結合した水酸基の全部又は一部を加水分解性基に置き換えた化合物であってもよい。
In the formula (14), e1 is an integer of 0 or more, and represents the number of hydroxyl groups (silanols) directly bonded to silicon atoms.
The epoxy compound has a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and when the hydrolyzable group is hydrolyzed, an organopolysiloxane represented by the formula (14) (where e1 ≧ 1) May be a compound that produces In other words, in the organopolysiloxane represented by the formula (14) (e1 ≧ 1), a compound in which all or a part of a hydroxyl group directly bonded to a silicon atom is replaced with a hydrolyzable group may be used. .
ここで、加水分解性基とは、加水分解によってケイ素原子に結合した水酸基(シラノール)を生じる基であり、具体例としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、水素、アセトキシ基、エノキシ基、オキシム基、ハロゲン基が挙げられる。好ましい加水分解性基はアルコキシ基であり、特に炭素数1〜3のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基である。 Here, the hydrolyzable group is a group that generates a hydroxyl group (silanol) bonded to a silicon atom by hydrolysis, and specific examples thereof include a hydroxy group, an alkoxy group, hydrogen, an acetoxy group, an enoxy group, an oxime group, Halogen group. Preferred hydrolyzable groups are alkoxy groups, especially alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms, that is, methoxy, ethoxy and propoxy groups.
上記式(14)で表されるオルガノポリシロキサン型のエポキシ化合物は、例えば、次の方法で製造することができる。
(方法1)エポキシ基を有するシラン化合物と、エポキシ基を有しないシラン化合物及び/又はそのオリゴマーとを、共加水分解及び重縮合させる方法。
(方法2)ヒドロシリル基を有するポリシロキサンに、エポキシ基と炭素−炭素二重結合基を有する有機化合物を付加させる方法。
(方法3)炭素−炭素二重結合を含む有機基を有するポリシロキサンの該二重結合部分を酸化させて、エポキシ基に変換する方法。
上記方法1でポリシロキサン型のエポキシ化合物を製造する際に用いることのできる原料は次の通りである。
The organopolysiloxane type epoxy compound represented by the above formula (14) can be produced, for example, by the following method.
(Method 1) A method in which a silane compound having an epoxy group and a silane compound having no epoxy group and / or an oligomer thereof are co-hydrolyzed and polycondensed.
(Method 2) A method of adding an organic compound having an epoxy group and a carbon-carbon double bond group to a polysiloxane having a hydrosilyl group.
(Method 3) A method of oxidizing the double bond portion of a polysiloxane having an organic group containing a carbon-carbon double bond to convert it to an epoxy group.
The raw materials that can be used when producing the polysiloxane type epoxy compound by the above method 1 are as follows.
Mユニットを導入するための原料としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルシラノールなどが例示される。
Dユニットを導入するための原料としては、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及びこれらの加水分解縮合物(オリゴマー)が例示される。
As a raw material for introducing the M unit, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylsilanol and the like are exemplified.
As a raw material for introducing the D unit, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, and a hydrolytic condensate (oligomer) thereof are used. Is exemplified.
両末端に水酸基を有するジアルキルシロキサンオリゴマーとして、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサン共重合体、ポリジフェニルシロキサンなどの両末端をシラノール変性した化合物が市販されている。
Tユニットを導入するための原料としては、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及びこれらの加水分解縮合物が例示される。
Qユニットを導入するための原料としては、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及びこれらの加水分解縮合物が例示される。
As dialkylsiloxane oligomers having hydroxyl groups at both ends, compounds having both ends silanol-modified such as polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymer, and polydiphenylsiloxane are commercially available.
Raw materials for introducing the T unit include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyl Examples are trimethoxysilane and their hydrolyzed condensates.
Examples of the raw material for introducing the Q unit include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and a hydrolyzed condensate thereof.
エポキシ基を導入するための原料としては、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、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、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)( エチル)ジメトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジエトキシシラン、〔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〕(エチル)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〕(メチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジエチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(ジメチル)ジシロキサン、1,3−ビス(3− グリシドキシプロピル)1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、(3−グリシドキシ プロピル)ペンタメチルジシ
ロキサン、3−エポキシプロピル(フェニル)ジメトキシシランなどが例示される。
マトリクス樹脂中の熱硬化性樹脂としては、上述した樹脂から1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。粘度低減の観点から、エポキシシリコーン樹脂を含むことが好ましい。
Raw materials for introducing an epoxy group include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3 , 4-Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) Diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ] (Ethyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethyl] (methyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxy) Propyl) (methoxy) diethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] ( Methoxy) dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) dimethylsilane, [2- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxy) Rohekishiru) ethyl] (dimethyl) disiloxane, 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) 1,1,
Examples thereof include 3,3-tetramethyldisiloxane, (3-glycidoxypropyl) pentamethyldisiloxane, and 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane.
As the thermosetting resin in the matrix resin, one of the above resins may be used alone, or two or more may be used in combination. From the viewpoint of viscosity reduction, it is preferable to include an epoxy silicone resin.
5.熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂としては特段限定されないが、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリスチレン,ポリ塩化ビニル、(メタ)アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体などビニル系ポリマー,ポリ乳酸樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル,ナイロン、ポリアミドアミンなどのポリアミド、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルベンザール、ポリビニルブチラール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネイト、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、ABS樹脂、LCP(液晶ポリマー)、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エラストマー、またはこれらの樹脂の変性品などがあげられる。
5. The thermoplastic resin is not particularly limited, but may be a vinyl-based polymer such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, a (meth) acrylic resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, or a polymer. Polyester such as lactic acid resin, polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide such as nylon and polyamide amine, polyvinyl aceto acetal, polyvinyl acetal resin such as polyvinyl benzal and polyvinyl butyral resin, ionomer resin, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polycarbonate, poly Ether ether ketone, polyacetal, ABS resin, LCP (liquid crystal polymer), fluororesin, urethane resin, elastomer, Others include modified products of these resins.
これらのうち、特にポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール、(メタ)アクリル樹脂などのビニル系樹脂が好ましく、特にポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタールが好ましい。ポリビニルアセタールは水酸基を持ち、分散性に優れる他、硬化剤が水酸基との反応性を持つもの(酸無水物など)である場合には一部が取り込まれるため熱硬化樹脂との分離が起こりにくい。予め、酸無水物で変性することで積極的に反応性基を導入することも可能である。
また、熱可塑性樹脂は伸び性がある方が好ましい。伸び性があることで応力を緩和することができ、クラックを抑制する。
Among these, polyvinyl acetal such as polyvinyl butyral, and vinyl-based resin such as (meth) acrylic resin are particularly preferable, and polyvinyl acetal such as polyvinyl butyral is particularly preferable. Polyvinyl acetal has hydroxyl groups and is excellent in dispersibility, and when the curing agent has reactivity with hydroxyl groups (such as acid anhydride), it is partially taken in and hardly separates from the thermosetting resin. . It is also possible to positively introduce a reactive group by previously modifying with an acid anhydride.
Further, it is preferable that the thermoplastic resin has elongation. Due to the extensibility, stress can be relieved and cracks are suppressed.
熱可塑性樹脂の最大伸び率は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましい。熱可塑性樹脂の最大伸び率はJIS K7113またはASTM D638に準拠した測定方法で測定した値とする。
また、熱可塑性樹脂はマトリクス樹脂中の熱硬化性樹脂の少なくとも一成分に可溶であることが好ましい。熱硬化性樹脂の少なくとも一成分に1%以上、好ましくは3%以上、より好ましくは5%以上、更に好ましくは10%以上可溶である。
The maximum elongation of the thermoplastic resin is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. The maximum elongation of the thermoplastic resin is a value measured by a measuring method based on JIS K7113 or ASTM D638.
Further, the thermoplastic resin is preferably soluble in at least one component of the thermosetting resin in the matrix resin. 1% or more, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, and still more preferably 10% or more, is soluble in at least one component of the thermosetting resin.
熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂の少なくとも一成分に可溶であることで、組成物の均一性が保たれ、応力が分散されやすくなり、また界面を生じないことでクラックが生じにくくなる。
マトリクス樹脂中の熱可塑性樹脂の含量は液状樹脂組成物中の0.001%〜10.0%であることが好ましく、0.003%〜5.0%であることがより好ましく、0.005%〜2.0%であることが更に好ましい。
When the thermoplastic resin is soluble in at least one component of the thermosetting resin, the uniformity of the composition is maintained, the stress is easily dispersed, and cracks are less likely to occur because no interface is formed.
The content of the thermoplastic resin in the matrix resin is preferably 0.001% to 10.0%, more preferably 0.003% to 5.0%, and more preferably 0.005% to 5.0% in the liquid resin composition. % To 2.0%.
6.硬化触媒及び硬化剤
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて硬化剤および/または硬化触媒を含んでもよい。硬化剤および/または硬化触媒は使用する樹脂の種類により適宜含有させればよい。熱硬化性樹脂を用いる場合、熱硬化性樹脂を硬化させ得る化合物であれば硬化触媒は特に限定されない。以下、エポキシ樹脂又はエポキシシリコーン樹脂、シリコーン樹脂について硬化触媒と硬化剤の例を示す。
6. Curing Catalyst and Curing Agent The resin composition of the present invention may contain a curing agent and / or a curing catalyst as needed. The curing agent and / or the curing catalyst may be appropriately contained depending on the type of the resin used. When a thermosetting resin is used, the curing catalyst is not particularly limited as long as the compound can cure the thermosetting resin. Hereinafter, examples of a curing catalyst and a curing agent for an epoxy resin, an epoxy silicone resin, and a silicone resin will be described.
1)エポキシ樹脂又はエポキシシリコーン樹脂の硬化触媒
マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂及び/又はエポキシシリコーン樹脂を用いる場合、通常のエポキシ樹脂硬化に使用される触媒を使用することができる。例えば、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、シクロヘキシ
ルジメチルアミン、トリエタノールアミンなどの3級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−n−ヘプチルイミダゾール、2−n−ウンデシルイミダゾール、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、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−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、1−(2−シアノエチル)−2−フェニル−4,5−ジ〔(2’−シアノエトキシ)メチル〕イミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1−(2−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、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾリウムトリメリテート、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 ’−n−ウンデシルイミダゾリル)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、2−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイミダゾリル−(1’)〕エチル−s−トリアジンのイソシアヌル酸付加物などのイミダゾール類;ジフェニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン系化合物;ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムブロマイド、メチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、n−ブチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、テトラフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムヨーダイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムアセテート、メチルトリブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラブチルホスホニウムジエチルホスホジチオネート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフルオロボレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルフォスフォニウムテトラフェニルボレートなどの4級フォスフォニウム塩類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7やその有機酸塩などのジアザビシクロアルケン類;オクチル酸亜鉛、アクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体、ガリウム化合物、インジウム化合物などの有機金属化合物;テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドなどの4級アンモニウム塩類;三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニルなどのホウ素化合物;塩化亜鉛、塩化第二錫などの金属ハロゲン化合物のほか、ジシアンジアミドやアミンとエポキシ樹脂との付加物などのアミン付加型促進剤などの高融点分散型潜在性硬化促進剤;前記イミダゾール類、有機リン系化合物や4級フォスフォニウム塩類などの硬化促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤;アミン塩型潜在性硬化剤促進剤;ガリウム化合物以外のルイス酸塩、ブレンステッド酸塩などの高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤などの潜在性硬化促進剤などを挙げることができる。
1) Catalyst for Curing Epoxy Resin or Epoxy Silicone Resin When an epoxy resin and / or epoxy silicone resin is used as a matrix resin, a catalyst used for ordinary epoxy resin curing can be used. For example, tertiary amines such as benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, cyclohexyldimethylamine, and triethanolamine; 2-methylimidazole, 2-n-heptylimidazole, 2-n- Undecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methyl Imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-methylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl ) -2-Ethyl-4-methylimidazo 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-di (hydroxymethyl) imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenyl-4,5-di [( 2′-cyanoethoxy) methyl] imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazolium trimellitate, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenylimidazolium trimellitate, 1- ( 2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)] ethyl-s-triazine, 2,4-diamino- 6- (2′-n-undecylimidazolyl) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- ( 1 ′)] Ethyl-s-triazine, isocyanuric acid adduct of 2-methylimidazole, isocyanuric acid adduct of 2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)] Imidazoles such as isocyanuric acid adduct of ethyl-s-triazine; organic phosphorus compounds such as diphenylphosphine, triphenylphosphine, and triphenyl phosphite; benzyltriphenylphosphonium chloride, tetra-n-butylphospho Phonium bromide, methyltriphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium bromide, n-butyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium iodide, Tyltriphenylphosphonium acetate, methyltributylphosphonium dimethylphosphate, tetrabutylphosphonium diethylphosphodithionate, tetra-n-butylphosphonium benzotriazolate, tetra-n-butylphosphonium tetrafluoroborate, tetra-n Quaternary phosphonium salts such as -butylphosphonium tetraphenylborate and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate; diaza such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof Bicycloalkenes; organometallic compounds such as zinc octylate, tin actylate, aluminum acetylacetone complex, gallium compounds and indium compounds; tetraethylammonium bromide, tetra-n- Quaternary ammonium salts such as tillammonium bromide; boron compounds such as boron trifluoride and triphenyl borate; metal halides such as zinc chloride and stannic chloride; adducts of dicyandiamide and amines with epoxy resins; High melting point dispersion type latent curing accelerators such as amine addition type accelerators; Microcapsule type latent curing agents in which the surface of a curing accelerator such as the above imidazoles, organic phosphorus compounds and quaternary phosphonium salts is coated with a polymer Curing accelerators; amine salt-type latent curing accelerators; latent curing accelerators such as high-temperature dissociation-type thermal cationic polymerization-type latent curing accelerators such as Lewis acid salts and Bronsted acid salts other than gallium compounds. Can be mentioned.
これらのうち、強い触媒活性が必要であることから、好ましくは無機化合物であり、さらに好ましくはガリウム化合物又はインジウム化合物であり、特に好ましくはガリウム化合物である。
なかでも特に好ましいのは、ガリウムアセチルアセトネート、及び酢酸ガリウムである。
Among these, an inorganic compound is preferable because strong catalytic activity is required, a gallium compound or an indium compound is more preferable, and a gallium compound is particularly preferable.
Particularly preferred are gallium acetylacetonate and gallium acetate.
ガリウム化合物は、後段で詳述するシラノール源化合物から供給されるシラノールと組み合わされて、エポキシ化合物の自己重合反応の触媒として作用する成分である。ガリウム化合物としては、金属原子としてガリウムを含む化合物であれば特に限定されるもので
はなく、酸化物、塩、キレート錯体など、各種形態のものを使用することができる。キレート配位子を有するガリウム錯体、酢酸ガリウム、オキシ酢酸ガリウム、トリエトキシガリウム、トリス(8−キノリノラト)ガリウム、シュウ酸ガリウム、エチルキサントゲン酸ガリウム、ジエチルエトキシガリウム、マレイン酸ガリウム、n−オクチル酸、2−エチルヘキサン酸、ナフテン酸などの長鎖カルボン酸のガリウム塩等を例示することができる。
キレート配位子としては、β−ジケトン型化合物及びo−ケトフェノール型化合物が挙げられる。β−ジケトン型化合物には、次の式(15)〜式(17)に示す構造を有するものがある。
The gallium compound is a component that acts as a catalyst for the self-polymerization reaction of the epoxy compound in combination with silanol supplied from a silanol source compound described in detail below. The gallium compound is not particularly limited as long as it is a compound containing gallium as a metal atom, and various forms such as an oxide, a salt and a chelate complex can be used. Gallium complex having a chelating ligand, gallium acetate, gallium oxyacetate, triethoxygallium, tris (8-quinolinolato) gallium, gallium oxalate, gallium ethylxanthogenate, diethylethoxygallium, gallium maleate, n-octylic acid, Examples include gallium salts of long-chain carboxylic acids such as 2-ethylhexanoic acid and naphthenic acid.
Examples of chelating ligands include β-diketone type compounds and o-ketophenol type compounds. Some β-diketone type compounds have a structure represented by the following formulas (15) to (17).
式(15)〜式(17)において、Rはアルキル基又はハロゲン置換アルキル基を表している。
式(15)の化合物の具体例としてはアセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ペンタフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトンなどが、式(16)の化合物の具体例としてはエチルアセトアセテートなどが、式(17)の化合物の具体例としてはジエチルマロネートなどが挙げられる。
o−ケトフェノール型化合物は、次の式(18)で表される化合物である。
In the formulas (15) to (17), R represents an alkyl group or a halogen-substituted alkyl group.
Specific examples of the compound of the formula (15) include acetylacetone, trifluoroacetylacetone, pentafluoroacetylacetone, and hexafluoroacetylacetone, and specific examples of the compound of the formula (16) include ethyl acetoacetate and the compound of the formula (17). Specific examples thereof include diethyl malonate.
The o-ketophenol type compound is a compound represented by the following formula (18).
式(18)において、R’は水素原子、アルキル基、ハロゲン置換アルキル基又はアルコキシ基を表している。
式(18)の化合物の具体例としては、サリチルアルデヒド、エチル−O−ヒドロキシフェニルケトンなどが挙げられる。
キレート配位子を有するガリウム錯体はガリウム化合物の好適例であり、その中でもガリウムアセチルアセトネートは特に好適に使用することができる。2種類以上のガリウム化合物を任意に組み合わせて用いることもできる。
Ga触媒を用いるとAl触媒に比べて硬化物の加熱による重量減少が少ない。特に硬化物がシロキサン構造を含む場合にはAl触媒に比べて硬化物の加熱による重量減少が少ない。
In the formula (18), R ′ represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen-substituted alkyl group or an alkoxy group.
Specific examples of the compound of the formula (18) include salicylaldehyde and ethyl-O-hydroxyphenyl ketone.
A gallium complex having a chelating ligand is a preferred example of a gallium compound, and among them, gallium acetylacetonate can be particularly preferably used. Two or more gallium compounds can be used in any combination.
When a Ga catalyst is used, weight loss due to heating of a cured product is smaller than that of an Al catalyst. In particular, when the cured product contains a siloxane structure, the weight loss due to heating of the cured product is smaller than that of the Al catalyst.
具体的には、150〜200℃×500時間で、重量減少が加熱前の20重量%以下が好ましく、10重量%以下が更に好ましい。
ガリウム化合物は、エポキシ化合物100重量部に対して通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、また5.0重量部以下、好ましくは1.0重量部以下で
ある。
シラノール源化合物は、シラノールの供給源たる化合物である。シラノールは、前述のガリウム化合物と組み合わされて、エポキシ化合物の自己重合反応の触媒として作用する。
Specifically, at 150 to 200 ° C. for 500 hours, the weight loss is preferably 20% by weight or less before heating, more preferably 10% by weight or less.
The gallium compound is usually at least 0.001 part by weight, preferably at least 0.01 part by weight, and at most 5.0 parts by weight, preferably at most 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy compound.
The silanol source compound is a compound that is a source of silanol. Silanol, in combination with the aforementioned gallium compound, acts as a catalyst for the self-polymerization reaction of the epoxy compound.
シラノールの役割は、エポキシ化合物の自己重合反応の開始に必要なカチオン源であると考えられる。シラノール源化合物のケイ素原子にフェニル基などの芳香族基が結合している場合には、この芳香族基はシラノール水酸基の酸性度を高める働き、つまり、シラノールのカチオン源としての作用を強める働きをしていると考えられる。
シラノール源化合物は、潜在的なシラノール源であってもよい。例えば、加水分解性基が結合したケイ素原子を有しており、該加水分解基が加水分解されたときにシラノールを生じる化合物である。加水分解性基の具体例としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、水素、アセトキシ基、エノキシ基、オキシム基、ハロゲン基が挙げられる。好ましい加水分解性基はアルコキシ基であり、特に炭素数1〜3のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基である。
The role of silanol is thought to be a cation source necessary for initiating the self-polymerization reaction of the epoxy compound. When an aromatic group such as a phenyl group is bonded to the silicon atom of the silanol source compound, the aromatic group has a function of increasing the acidity of the silanol hydroxyl group, that is, a function of enhancing the action of the silanol as a cation source. it seems to do.
The silanol source compound may be a potential source of silanol. For example, a compound having a silicon atom to which a hydrolyzable group is bonded and generating silanol when the hydrolyzable group is hydrolyzed. Specific examples of the hydrolyzable group include a hydroxy group, an alkoxy group, hydrogen, an acetoxy group, an enoxy group, an oxime group, and a halogen group. Preferred hydrolyzable groups are alkoxy groups, especially alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms, that is, methoxy, ethoxy and propoxy groups.
シラノール源化合物の一例は、フェニルジメチルシラノール、ジフェニルメチルシラノール、トリフェニルシラノール、ジヒドロキシジフェニルシラン(ジフェニルジシラノール)、トリメチルシラノール、トリエチルシラノール、ジヒドロキシジメチルシラン、トリヒドロキシメチルシランなどの水酸基が結合したケイ素原子を有するモノシラン化合物である。
シラノール源化合物の他の一例は、水酸基が結合したケイ素原子を有する、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンである。
Examples of silanol source compounds include silicon atoms to which hydroxyl groups such as phenyldimethylsilanol, diphenylmethylsilanol, triphenylsilanol, dihydroxydiphenylsilane (diphenyldisilanol), trimethylsilanol, triethylsilanol, dihydroxydimethylsilane, and trihydroxymethylsilane are bonded. Is a monosilane compound having
Another example of the silanol source compound is an organopolysiloxane represented by the formula (19) having a silicon atom to which a hydroxyl group is bonded.
(R21 3SiO1/2)a2(R22 2SiO2/2)b2(R23SiO3/2)c2(SiO4/2)d2(O1/2H)e2 ・・・(19)
式(19)において、R21、R22、R23はそれぞれ独立して1価の有機基を示す。
式(19)において、R21 3SiO1/2はMユニット、R22 2SiO2/2はDユニット、R23SiO3/2はTユニット、SiO4/2はQユニットを、それぞれ表している。a2、b2、c2及びd2は、それぞれが0以上の整数であり、かつ、a2+b2+c2+d2≧3である。e2は1以上の自然数であり、ケイ素原子に直接結合する水酸基(シラノール)の個数を表している。
(R 21 3 SiO 1/2) a2 (R 22 2 SiO 2/2) b2 (R 23 SiO 3/2) c2 (SiO 4/2) d2 (O 1/2 H) e2 ··· (19)
In the formula (19), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a monovalent organic group.
In the formula (19), R 21 3 SiO 1/2 represents an M unit, R 22 2 SiO 2/2 represents a D unit, R 23 SiO 3/2 represents a T unit, and SiO 4/2 represents a Q unit. I have. a2, b2, c2, and d2 are each an integer of 0 or more, and a2 + b2 + c2 + d2 ≧ 3. e2 is a natural number of 1 or more and represents the number of hydroxyl groups (silanols) directly bonded to silicon atoms.
式(19)のR21、R22、R23は、通常、炭素数1〜10の炭化水素基であり、その具体例としては、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挙げられる。 R 21 , R 22 and R 23 in the formula (19) are usually a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, Alkyl groups such as hexyl group and heptyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group and hexenyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group Groups; substituted alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, and nonafluorobutylethyl group.
シラノール源化合物は、ケイ素原子に結合する加水分解性基を有するものであって、該加水分解性基を加水分解したときに、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンを生じる化合物であってもよい。換言すれば、式(19)で表されるオルガノポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に直接結合した水酸基の全部又は一部を加水分解性基に置き換えた化合物であってもよい。 The silanol source compound has a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and is a compound which, when hydrolyzed, produces an organopolysiloxane represented by the formula (19). Is also good. In other words, in the organopolysiloxane represented by the formula (19), a compound in which all or a part of a hydroxyl group directly bonded to a silicon atom is replaced with a hydrolyzable group may be used.
シラノール源化合物がオルガノポリシロキサンであり、これを、シロキサン構造を含まないエポキシ化合物と共に用いる場合には、該オルガノポリシロキサンと該エポキシ化合
物との相溶性を確保する観点から、該オルガノポリシロキサンはケイ素原子に結合した芳香族基を有するものであることが好ましい。
シラノール源化合物がオルガノポリシロキサンである場合、その重量平均分子量については、熱硬化性樹脂組成物の硬化中あるいは硬化後に揮発しないように、500以上であることが好ましく、700以上であることがより好ましい。一方、重合度が高過ぎると粘度が高くなって取り扱い性が悪くなることから、該重量平均分子量は20,000以下であることが好ましく、15,000以下であることがより好ましい。
When the silanol source compound is an organopolysiloxane, and this is used together with an epoxy compound containing no siloxane structure, from the viewpoint of ensuring compatibility between the organopolysiloxane and the epoxy compound, the organopolysiloxane is made of silicon. It is preferable that the compound has an aromatic group bonded to an atom.
When the silanol source compound is an organopolysiloxane, the weight average molecular weight is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, so as not to volatilize during or after curing of the thermosetting resin composition. preferable. On the other hand, if the degree of polymerization is too high, the viscosity increases and the handleability deteriorates. Therefore, the weight average molecular weight is preferably 20,000 or less, more preferably 15,000 or less.
好適な実施形態では、シラノール源化合物は水酸基又は加水分解性基が結合したケイ素原子を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン又はシラン化合物であってもよい。かかるシラノール源化合物は、加熱されたときにガリウム化合物の作用により重縮合して高分子量化するので、硬化後にブリードアウトすることがない。
シラノール源化合物として好適に使用できるオルガノポリシロキサンとして、上記式(20)〜式(23)で表される構造を有するものが挙げられる。
In a preferred embodiment, the silanol source compound may be an organopolysiloxane or a silane compound having two or more silicon atoms to which a hydroxyl group or a hydrolyzable group is bonded in one molecule. Such a silanol source compound, when heated, undergoes polycondensation due to the action of a gallium compound to have a high molecular weight, so that it does not bleed out after curing.
Organopolysiloxanes that can be suitably used as the silanol source compound include those having the structures represented by the above formulas (20) to (23).
式(22)で表されるオルガノポリシロキサンは、式(20)で表される化合物と式(24)で表される化合物(ジヒドロキシジメチルシラン又は両末端に水酸基を有するポリジメチルシロキサン)とを、重縮合することにより得ることができる。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。
式(23)で表されるオルガノポリシロキサンは、式(21)で表される化合物と式(24)で表される化合物とを、重縮合することにより得ることができる。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。
The organopolysiloxane represented by the formula (22) includes a compound represented by the formula (20) and a compound represented by the formula (24) (dihydroxydimethylsilane or polydimethylsiloxane having a hydroxyl group at both terminals): It can be obtained by polycondensation. As the polycondensation catalyst, besides acids and bases, metal catalysts can be used, and gallium compounds such as gallium acetylacetonate can also be used.
The organopolysiloxane represented by the formula (23) can be obtained by polycondensing a compound represented by the formula (21) and a compound represented by the formula (24). As the polycondensation catalyst, besides acids and bases, metal catalysts can be used, and gallium compounds such as gallium acetylacetonate can also be used.
式(20)〜式(24)において、m、n、M、N、m1、m2は、それぞれ、1以上の整数である。これらの数を大きくし過ぎた場合、すなわちポリシロキサンの重合度を高くし過ぎた場合、粘度が高くなり過ぎてハンドリングが容易でなくなる他、シラノールの含有率が下がるために触媒能が低下する傾向が生じることに注意すべきである。ハンドリング性の観点からは、当該オルガノポリシロキサンの粘度あるいは当該オルガノポリシロキサンを用いて得られる液状樹脂組成物の粘度が、30℃、1atmにおいて、50,000cp以下、好ましくは40,000cp以下、より好ましくは30,000cp以下、更に好ましくは20,000cp以下、特に好ましくは15,000cp以下、最も好ましくは10,000cp以下となるように、その重合度を設定することが好ましい。 In the formulas (20) to (24), m, n, M, N, m1, and m2 are each an integer of 1 or more. If these numbers are too large, that is, if the degree of polymerization of the polysiloxane is too high, the viscosity becomes too high and handling becomes difficult, and the catalytic performance tends to decrease due to a decrease in the silanol content. It should be noted that From the viewpoint of handling properties, the viscosity of the organopolysiloxane or the viscosity of the liquid resin composition obtained by using the organopolysiloxane is 50,000 cp or less, preferably 40,000 cp or less at 30 ° C. and 1 atm. It is preferable to set the degree of polymerization so as to be preferably 30,000 cp or less, more preferably 20,000 cp or less, particularly preferably 15,000 cp or less, and most preferably 10,000 cp or less.
式(20)〜式(23)で表されるオルガノポリシロキサンから選ばれる1種以上を、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランなどの3官能シラン化合物とともに重縮合させて得られるオルガノポリシロキサンも、シラノール源化合物の好適例である。重縮合触媒としては、酸、塩基の他、金属触媒を用いることができ、ガリウムアセチルアセトネートのようなガリウム化合物を用いることもできる。かかるオルガノポリシロキサンは、更に酸、塩基又はガリウム化合物などの金属化合物のような縮合触媒を作用させることにより硬化する性質を有する。シラノール源として、モノシラン化合物とオルガノポリシロキサンを併せて用いてもよい。 Organopolysiloxanes obtained by polycondensing one or more selected from the organopolysiloxanes represented by the formulas (20) to (23) with a trifunctional silane compound such as methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane are also provided. And silanol source compounds. As the polycondensation catalyst, besides acids and bases, metal catalysts can be used, and gallium compounds such as gallium acetylacetonate can also be used. Such an organopolysiloxane has the property of being cured by the action of a condensation catalyst such as an acid, a base or a metal compound such as a gallium compound. As a silanol source, a monosilane compound and an organopolysiloxane may be used in combination.
シラノール源化合物は、エポキシ化合物100重量部に対して通常0.05重量部以上、好ましくは0.5重量部以上、また500重量部以下、好ましくは200重量部以下である。
また、ガリウム化合物とシラノール源化合物の含有比は重量比で1:0.05〜0.001:100が好ましく、より好ましくは1:10〜0.01:100である。
熱硬化性樹脂組成物における硬化触媒の含有量は、熱硬化性樹脂組成物100重量%に対して0.003重量%〜0.3重量%となるように調製することが好ましい。
The amount of the silanol source compound is usually 0.05 part by weight or more, preferably 0.5 part by weight or more, and 500 parts by weight or less, preferably 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the epoxy compound.
The content ratio of the gallium compound to the silanol source compound is preferably from 1: 0.05 to 0.001: 100, more preferably from 1:10 to 0.01: 100 by weight.
The content of the curing catalyst in the thermosetting resin composition is preferably adjusted to be 0.003% by weight to 0.3% by weight based on 100% by weight of the thermosetting resin composition.
エポキシシリコーン樹脂においては、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方、又は両方が、オルガノポリシロキサン構造部分を有し得る。その場合に、オルガノポリシロキサン構造部分にシラノールを導入すると、ガリウム化合物がシラノール間の脱水縮合触媒として作用するので、エポキシ化合物の自己重合反応とシラノール縮合反応の両方が硬化に関与する、耐熱性の良好な熱硬化性樹脂組成物が得られる。ガリウム化合物はシラノールとアルコキシ基の間の脱アルコール縮合反応の触媒にもなるので、オルガノポリシロキサン構造部分にシラノールとアルコキシ基を導入した場合も同様の効果が得られる。 熱硬化性樹脂がシラノール基を有する場合、ガリウム化合物はシロキサン縮合の触媒にもなり、架橋系が同時に進行するので好ましい。また、シロキサンやシリカとの相性が良好であり、シリカの分散に寄与する。さらに、エポキシシリコーンをガリウム触媒で反応させると、得られる硬化物の線膨張率が広い範囲で一定になる。 In the epoxy silicone resin, either one or both of the epoxy compound and the silanol source compound may have an organopolysiloxane structure portion. In this case, when silanol is introduced into the organopolysiloxane structure, the gallium compound acts as a dehydration condensation catalyst between the silanols, so that both the self-polymerization reaction of the epoxy compound and the silanol condensation reaction participate in the curing, A good thermosetting resin composition is obtained. Since the gallium compound also serves as a catalyst for the dealcoholization condensation reaction between the silanol and the alkoxy group, the same effect can be obtained when the silanol and the alkoxy group are introduced into the organopolysiloxane structure. When the thermosetting resin has a silanol group, the gallium compound also serves as a catalyst for siloxane condensation, and the crosslinking system proceeds simultaneously, which is preferable. Further, it has good compatibility with siloxane and silica, and contributes to dispersion of silica. Furthermore, when epoxysilicone is reacted with a gallium catalyst, the coefficient of linear expansion of the obtained cured product becomes constant over a wide range.
他の一例では、エポキシ化合物が有するオルガノポリシロキサン構造部分とシラノール源化合物が有するオルガノポリシロキサン構造部分の一方にヒドロシリル基、他方にビニルシリル基を導入するとともに、白金化合物のようなヒドロシリル化反応触媒を添加することにより、エポキシ化合物の自己重合反応とヒドロシリル化反応の両方が硬化に関与する、硬化性の良好な熱硬化性樹脂組成物が得られる。 In another example, a hydrosilyl group is introduced into one of the organopolysiloxane structure part of the epoxy compound and the organopolysiloxane structure part of the silanol source compound, and a vinylsilyl group is introduced into the other, and a hydrosilylation reaction catalyst such as a platinum compound is used. By the addition, a thermosetting resin composition having good curability, in which both the self-polymerization reaction and the hydrosilylation reaction of the epoxy compound participate in curing, can be obtained.
あるいは、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方又は両方が有するオルガノポリシロキサン構造部分にヒドロシリル基を導入するとともに、ビニルシリル基を有するオルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応触媒を添加することによっても、エポキシ化合物の自己重合反応とヒドロシリル化反応の両方が硬化に関与する熱硬化性樹脂組成物が得られる。この例を変形して、エポキシ化合物とシラノール源化合物のいずれか一方又は両方が有するオルガノポリシロキサン構造部分にビニルシリル基を導入し、添加するオルガノポリシロキサンをヒドロシリル基が導入されたものとしてもよい。 Alternatively, an epoxy compound may be introduced by introducing a hydrosilyl group into an organopolysiloxane structure portion of one or both of an epoxy compound and a silanol source compound, and adding an organopolysiloxane having a vinylsilyl group and a hydrosilylation reaction catalyst. Thus, a thermosetting resin composition is obtained in which both the self-polymerization reaction and the hydrosilylation reaction participate in curing. By modifying this example, a vinylsilyl group may be introduced into the organopolysiloxane structure portion of one or both of the epoxy compound and the silanol source compound, and the organopolysiloxane to be added may have a hydrosilyl group introduced.
2)エポキシ樹脂又はエポキシシリコーン樹脂の硬化剤
エポキシ基との反応により架橋物を形成する硬化剤としては、アミン、ポリアミド樹脂、酸無水物、フェノールなどが挙げられる。線膨張率の低減、重合速度の制御、粘度の低減の観点から、酸無水物を用いることが好ましい。酸無水物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ハロゲン系酸無水物などが挙げられる。該樹脂組成物を光半導体デバイスに使用する場合には、耐光性の観点から脂環式カルボン酸無水物を使用することが好ましい。
酸無水物の含有量としては特に制限はないが、多すぎると酸無水物のTgが、得られる硬化物の線膨張率に影響を与える場合がある。
2) Curing Agent for Epoxy Resin or Epoxy Silicone Resin Curing agent that forms a crosslinked product by reacting with an epoxy group includes amine, polyamide resin, acid anhydride, phenol and the like. From the viewpoint of reducing the coefficient of linear expansion, controlling the polymerization rate, and reducing the viscosity, it is preferable to use an acid anhydride. Examples of the acid anhydride include an aliphatic acid anhydride, an alicyclic acid anhydride, an aromatic acid anhydride, and a halogen acid anhydride. When the resin composition is used for an optical semiconductor device, it is preferable to use an alicyclic carboxylic anhydride from the viewpoint of light resistance.
The content of the acid anhydride is not particularly limited, but if it is too large, the Tg of the acid anhydride may affect the linear expansion coefficient of the obtained cured product.
脂環式カルボン酸無水物としては、例えば、式(25)〜式(30)で表される化合物や、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物のほか、α−テルピネン、アロオシメンなどの共役二重結合を有する脂環式化合物と無水マレイン酸とのディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物などを挙げることができる。 Examples of the alicyclic carboxylic anhydride include compounds represented by Formulas (25) to (30), 4-methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, Examples include Diels-Alder reaction products of an alicyclic compound having a conjugated double bond such as α-terpinene and allocymene with maleic anhydride, and hydrogenated products thereof.
なお、前記ディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物としては、任意の構造異性体及び任意の幾何異性体を使用することができる。
また、前記脂環式カルボン酸無水物は、硬化反応を実質的に妨げない限り、適宜に化学的に変性して使用することもできる。
酸無水物を含有することで、エポキシ反応速度の制御、ハンドリング、レベリングの向上、着色防止などの効果が得られる場合がある。酸無水物の含有量としては特に制限はないが、エポキシ量に対して1.5当量以下であることが好ましい。より好ましくは1当量以下、更に好ましくは0.8当量以下、更に好ましくは0.6当量以下である。
3)シリコーン樹脂の硬化触媒
As the Diels-Alder reaction product or a hydrogenated product thereof, any structural isomer and any geometric isomer can be used.
In addition, the alicyclic carboxylic anhydride can be used after being appropriately chemically modified as long as the curing reaction is not substantially hindered.
By containing an acid anhydride, effects such as control of the epoxy reaction rate, improvement of handling and leveling, and prevention of coloring may be obtained. The content of the acid anhydride is not particularly limited, but is preferably 1.5 equivalent or less based on the epoxy amount. It is more preferably at most 1 equivalent, more preferably at most 0.8 equivalent, even more preferably at most 0.6 equivalent.
3) Catalyst for curing silicone resin
マトリクス樹脂としてシリコーン樹脂を用いる場合、硬化触媒としては金属化合物などが挙げられる。金属化合物としては、ジルコニウム、ハフニウム、イットリウム、スズ、亜鉛、チタン又はガリウムの、キレート錯体、有機酸塩、無機塩又はアルコキシドなどを用いることができる。硬化物の線膨張係数の観点から、上述したガリウム化合物を用いることが好ましい。 When a silicone resin is used as the matrix resin, examples of the curing catalyst include metal compounds. As the metal compound, a chelate complex, an organic acid salt, an inorganic salt, an alkoxide, or the like of zirconium, hafnium, yttrium, tin, zinc, titanium, or gallium can be used. From the viewpoint of the coefficient of linear expansion of the cured product, it is preferable to use the gallium compound described above.
7.その他
本発明の実施形態に係る液状樹脂組成物には、上述の成分の他に、物性改善、機能付与などの観点から、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、着色剤、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、熱伝導性、難燃剤、反応性又は非反応性の希釈剤、接着、密着性向上剤などの添加剤をさらに含有してもよい。
7. Others In addition to the above-mentioned components, the liquid resin composition according to the embodiment of the present invention further includes a dispersant, an antioxidant, an antifoaming agent, a coloring agent, a modifier, and a leveling agent from the viewpoints of improving physical properties and imparting functions. It may further contain additives such as an agent, a light diffusing agent, a heat conductive agent, a flame retardant, a reactive or non-reactive diluent, and an adhesion / adhesion improver.
1)酸化防止剤
本発明の実施形態に係る液状樹脂組成物には、使用環境下での黄変を抑制するために、酸化防止剤を含有させることができる。フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系などが好適に用いられるが、n中でも、フェノール水酸基の片側あるいは両側のオルト位にアルキル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤が特に好適に用いられる。
1) Antioxidant An antioxidant can be contained in the liquid resin composition according to the embodiment of the present invention in order to suppress yellowing under a use environment. Phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, hindered amines and the like are preferably used, and among them, hindered phenol antioxidants having an alkyl group at an ortho position on one or both sides of a phenol hydroxyl group are particularly preferred. Used.
2)シランカップリング剤
本発明の液状樹脂組成物には、金属部品や無機フィラーに対する接着性を良好にするためにシランカップリング剤を含有させることができる。具体例として、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、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
2) Silane Coupling Agent The liquid resin composition of the present invention can contain a silane coupling agent to improve the adhesion to metal parts and inorganic fillers. Specific examples include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- Aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
8.樹脂組成物の製造方法
本発明の樹脂組成物は、フィラー及び特定の環状エーテルと、必要に応じて前述した樹脂、希釈剤、酸化防止剤などのその他の成分を混合することにより製造することができる。フィラーの混合の順序としては、特に限定されない。例えば、混合時の発熱による硬化反応の進行を防ぐため、ガリウム化合物、シラノール源化合物、その他のエポキシ樹脂硬化に使用される触媒の非存在下でエポキシ化合物と混合することが望ましい。
8. Method for Producing Resin Composition The resin composition of the present invention can be produced by mixing a filler and a specific cyclic ether with other components such as the above-described resin, diluent, and antioxidant as necessary. it can. The order of mixing the filler is not particularly limited. For example, in order to prevent the progress of a curing reaction due to heat generation during mixing, it is desirable to mix with an epoxy compound in the absence of a gallium compound, a silanol source compound, and other catalysts used for curing an epoxy resin.
フィラーを混合する手段としては、特に限定されるものではないが、具体的に例えば、2本ロールあるいは3本ロール、遊星式撹拌脱泡装置、ホモジナイザー、ディゾルバー、プラネタリーミキサーなどの撹拌機、プラストミルなどの溶融混練機などが挙げられる。混合は、常温で行ってもよいし加熱して行ってもよく、また、常圧下で行ってもよいし減圧状態で行ってもよい。混合する際の温度が高いと、成形する前に組成物が硬化する場合がある。
この樹脂組成物は、1液硬化型であってもよく、保存安定性を考慮して2液硬化型としてもよい。
The means for mixing the filler is not particularly limited, but specifically, for example, a two-roll or three-roll mixer, a stirrer such as a planetary stirring deaerator, a homogenizer, a dissolver, a planetary mixer, or a plast mill And the like. The mixing may be performed at normal temperature or by heating, and may be performed under normal pressure or under reduced pressure. If the temperature at the time of mixing is high, the composition may be cured before molding.
This resin composition may be a one-part curable type or a two-part curable type in consideration of storage stability.
9.樹脂硬化物
本実施態様に係る樹脂組成物は、シリカフィラーが50重量%以上含有されていることから、その硬化物の線膨張率は非常に低く、70〜100℃における平均線膨張率が通常100ppm/K以下であることが好ましく、75ppm/K以下であることがより好ましく、50ppm/K以下であることが更に好ましく、40ppm/K以下であることが更に好ましく、30ppm/K以下であることが特に好ましい。
9. Resin cured product Since the resin composition according to this embodiment contains a silica filler in an amount of 50% by weight or more, the cured product has a very low linear expansion coefficient, and usually has an average linear expansion coefficient at 70 to 100 ° C. It is preferably at most 100 ppm / K, more preferably at most 75 ppm / K, even more preferably at most 50 ppm / K, even more preferably at most 40 ppm / K, and at most 30 ppm / K. Is particularly preferred.
また、210〜240℃における平均線膨張率が通常100ppm/K以下であり、75ppm/K以下であることが好ましく、50ppm/K以下であることがより好ましい。
また、70〜210℃の平均線膨張率が100ppm/K以下であることが好ましく、50ppm/K以下であることがより好ましく、40ppm/K以下であることが更に好ましい。
Further, the average linear expansion coefficient at 210 to 240 ° C. is usually 100 ppm / K or less, preferably 75 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K or less.
Further, the average coefficient of linear expansion at 70 to 210 ° C. is preferably 100 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K or less, and even more preferably 40 ppm / K or less.
また、25℃貯蔵弾性率が1.0×105Pa以上1.0×1010Pa以下であることが好ましく、1.0×106Pa以上1.0×1010Pa以下であることが更に好ましい。25℃での貯蔵弾性率が1.0×1010Pa以上であると応力緩和が十分でなく、クラック発生の要因となる。1.0×105Pa未満であると組成物の機械的強度が十分でなく、振動によるワイヤー倒れ等の懸念がある。
線膨張率が小さく、貯蔵弾性率が小さいことで硬化時や温度変化における基板との線膨張差による応力を低減でき、クラック発生が抑制できる。
Moreover, it is 25 ° C. storage elastic modulus not more than 1.0 × 10 5 Pa or more 1.0 × 10 10 Pa and preferably, 1.0 × 10 6 Pa or more 1.0 × 10 10 Pa or less More preferred. If the storage elastic modulus at 25 ° C. is 1.0 × 10 10 Pa or more, the stress is not sufficiently relaxed, which causes cracks. If the pressure is less than 1.0 × 10 5 Pa, the mechanical strength of the composition is not sufficient, and there is a concern that the wire may fall due to vibration.
Since the coefficient of linear expansion is small and the storage modulus of elasticity is small, stress due to a difference in linear expansion from the substrate during curing or a change in temperature can be reduced, and cracks can be suppressed.
10.封止方法
本発明の液状樹脂組成物は、半導体デバイスの封止材として使用することが好適であるが、封止の方法は通常行われる方法で行えばよい。
封止の方法としては、例えばトランスファー成形やポッティングなどが挙げられる。本発明の樹脂組成物は常温で流動性のある液状樹脂組成物であるので、中でも、ポッティングに好適に用いられる。具体的には、樹脂組成物を含有する液と硬化触媒を含有する液をそれぞれ作製し、その後混合して混合液を作製し、ポッティングに供することができる。ハウジング内に部品を置き、これに上記混合液を注型する。次いで、硬化させる。用いるマトリクス樹脂により、室温硬化あるいは加熱硬化すればよい。加熱硬化には、例えば、熱風循環式加熱、赤外線加熱、高周波加熱などの従来公知の方法を採用することができる。熱処理条件は、樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができればよく、マトリクス樹脂、触媒濃度や当該組成物で形成しようとする部材の厚みなどに応じて定めればよい。
10. Sealing Method The liquid resin composition of the present invention is preferably used as a sealing material for a semiconductor device, but the sealing method may be a conventional method.
Examples of the sealing method include transfer molding and potting. Since the resin composition of the present invention is a liquid resin composition having fluidity at room temperature, it is particularly preferably used for potting. Specifically, a liquid containing the resin composition and a liquid containing the curing catalyst are respectively prepared, and then mixed to prepare a mixed liquid, which can be subjected to potting. Place the part in the housing and pour the mixture into it. Then, it is cured. Depending on the matrix resin used, it may be cured at room temperature or cured by heating. For the heat curing, for example, conventionally known methods such as hot air circulation heating, infrared heating, and high frequency heating can be employed. The heat treatment conditions may be determined as long as the resin composition can be brought into a desired cured state, and may be determined according to the matrix resin, the concentration of the catalyst, the thickness of the member to be formed from the composition, and the like.
本発明のマトリクス樹脂は熱硬化性樹脂を含む。硬化温度を、最初は100℃付近とし、次いで150℃付近に上げることにより、組成物中の残留溶媒や溶存水蒸気による発泡を防ぐことができる。また、深部と表面の硬化速度差を小さくできるので、表面が平滑でシワの無い、外観の良好な硬化物を得ることができる。深部と表面の硬化速度差が小さいと、硬化状態が均一となるので硬化物中における内部応力の発生が抑制され、ひいてはクラックの発生が防止できる。 The matrix resin of the present invention contains a thermosetting resin. By raising the curing temperature to around 100 ° C. at first and then to around 150 ° C., foaming due to the residual solvent or dissolved water vapor in the composition can be prevented. In addition, since the difference in curing speed between the deep part and the surface can be reduced, a cured product having a smooth surface and no wrinkles and having a good appearance can be obtained. When the difference in curing speed between the deep part and the surface is small, the cured state becomes uniform, so that the generation of internal stress in the cured product is suppressed, and the occurrence of cracks can be prevented.
11.液状熱硬化性樹脂組成物の用途
本発明の実施形態に係る上記樹脂組成物の用途は特に限定されず、LEDデバイスのような発光デバイスを含む各種の半導体デバイスに、封止材などとして用いることができる。また、本発明の樹脂組成物を硬化させた成形体は、シリカフィラーを50重量%以上含むので高温でも低い熱膨張率を有し、かつ応力を緩和することでクラックの生じにくく信頼性に優れるので、特にパワーデバイスに好適に使用される。パワーデバイスとしては、例えば、整流、周波数変換、レギュレータ、インバータなどとして使用されるものが挙げられる。本発明の液状樹脂組成物は、組成物としては流動性を有し、ポッティングによる封止にも好適に用いることができ、硬化物とした際の線膨張率が非常に低いので、幅広いサイズのパワーデバイスに好適に使用できる。家電機器、コンピュータなどのパワーデバイスに用いることもできるし、自動車、鉄道車両や変電所の制御用などの大型のパワーデバイスに用いることもできる。
11. Use of the liquid thermosetting resin composition The use of the resin composition according to the embodiment of the present invention is not particularly limited, and may be used as a sealing material in various semiconductor devices including light-emitting devices such as LED devices. Can be. Further, the molded article obtained by curing the resin composition of the present invention has a low coefficient of thermal expansion even at a high temperature because it contains a silica filler in an amount of 50% by weight or more. Therefore, it is particularly suitably used for power devices. Examples of the power device include those used as rectification, frequency conversion, a regulator, an inverter, and the like. The liquid resin composition of the present invention has fluidity as the composition, can be suitably used for sealing by potting, and has a very low coefficient of linear expansion when it is a cured product, so that it has a wide range of sizes. It can be suitably used for power devices. The present invention can be used for power devices such as home electric appliances and computers, and can be used for large power devices for controlling automobiles, railway vehicles and substations.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
<エポキシシリコーン樹脂の合成>
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64.8g、トリメチルエトキシシラン40.1g、イソプロピルアルコール45g及び1N塩酸24.39gを混合し、室温で3時間撹拌し、さらに水酸化カリウム1.51gとイソプロピルアルコール148gを加えてイソプロピルアルコール還流条件で4時間加熱撹拌操作を行った。その後、リン酸二水素ナトリウム水溶液(10重量%)で反応液を中和してから、洗浄後の水が中性になるまで水洗後、減圧下で揮発成分を除去して、Mw=4002のポリシロキサンEPSi−1を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
<Synthesis of epoxy silicone resin>
A mixture of 64.8 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 40.1 g of trimethylethoxysilane, 45 g of isopropyl alcohol and 24.39 g of 1N hydrochloric acid, stirred at room temperature for 3 hours, and further added potassium hydroxide 1 After adding .51 g and 148 g of isopropyl alcohol, the mixture was heated and stirred under reflux conditions of isopropyl alcohol for 4 hours. Thereafter, the reaction solution is neutralized with an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate (10% by weight), washed with water until the washed water becomes neutral, and volatile components are removed under reduced pressure. Polysiloxane EPSi-1 was obtained.
[実施例1]
上記EPSi−1を0.5g、 E−PO(新日本理化社製)0.5g、JER871(三菱化学社製)0.25g、YED216D(三菱化学社製)0.36g、真球状フィラーHL−3100(株式会社龍森製)16.9gをTHIKY社製Planetary
Vacuum Mixer ARV−300 を用いて撹拌し、混合した。その後、酸無水物硬化剤リカシッドMH―700(新日本理化社製)0.20g、ポリスチレン換算の重量平均分子量約900の両末端ヒドロキシ基ポリメチルフェニルシロキサン FLD516(BLUESTARS SILICONES社製)にガリウムアセチルアセトネート(Strem Chemicals, Inc.社製)2重量%を溶解した液(Ga(acac)3溶液)0.069gを加えてさらに撹拌、混合を行い、組成物を得た。
[Example 1]
0.5 g of the above-mentioned EPSi-1, E-PO (manufactured by Nippon Rika) 0.5 g, JER871 (manufactured by Mitsubishi Chemical) 0.25 g, YED216D (manufactured by Mitsubishi Chemical) 0.36 g, spherical filler HL- 16.9 g of 3100 (manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) was added to THIKY Planetary
Stir and mix using Vacuum Mixer ARV-300. Thereafter, gallium acetylacetoacetate was added to 0.20 g of an acid anhydride hardener, Ricacid MH-700 (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) and polymethylphenyl siloxane FLD516 (manufactured by BLUESTARS SILICONES) having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of about 900 at both ends. 0.069 g of a solution (Ga (acac) 3 solution) in which 2% by weight of a salt (manufactured by Strem Chemicals, Inc.) was dissolved was further added, followed by stirring and mixing to obtain a composition.
[実施例2〜7]
実施例1の方法に準拠し、表1に示す化合物を添加し、樹脂組成物を得た。
[比較例1〜3]
実施例1の方法に準拠し、表1に示す化合物を添加し、樹脂組成物を得た。
[Examples 2 to 7]
According to the method of Example 1, the compounds shown in Table 1 were added to obtain a resin composition.
[Comparative Examples 1 to 3]
According to the method of Example 1, the compounds shown in Table 1 were added to obtain a resin composition.
<組成物の流動性の評価>
本実施態様において、流動性を以下のように定義する。持手付アルミカップ No.2(アズワン社製)に樹脂組成物を2g秤量し、40℃のホットプレート上で90度に傾けた際に30分以上樹脂が形態を保持できないことをいう。
<Evaluation of composition fluidity>
In this embodiment, the fluidity is defined as follows. Aluminum cup with handle No. 2 (manufactured by AS ONE Corporation) weighs 2 g of the resin composition, and when the resin composition is tilted at 90 ° on a hot plate at 40 ° C., it means that the resin cannot maintain its shape for 30 minutes or more.
表1の結果から明らかな通り、実施例1〜7の樹脂組成物は、流動性があった。一方、比較例1〜3の樹脂組成物は流動性がなかった。 As is clear from the results in Table 1, the resin compositions of Examples 1 to 7 had fluidity. On the other hand, the resin compositions of Comparative Examples 1 to 3 did not have fluidity.
Claims (5)
該フィラーがシリカであり、
該シリコーンがエポキシシリコーンであり、
ハンセンパラメーターにおける水素結合項が0.5以上、8.1以下、かつ重量平均分子量が500未満の環状エーテル化合物を含み、
該環状エーテル化合物がエポキシ樹脂である樹脂組成物を硬化した樹脂硬化物で封止された半導体デバイス。 A resin composition containing 50% by weight or more of a filler and silicone,
The filler is silica,
The silicone is an epoxy silicone,
Including a cyclic ether compound having a hydrogen bond term in the Hansen parameter of 0.5 or more and 8.1 or less and a weight average molecular weight of less than 500,
A semiconductor device sealed with a cured resin obtained by curing a resin composition in which the cyclic ether compound is an epoxy resin .
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| JP2723348B2 (en) * | 1990-03-23 | 1998-03-09 | 三菱電機株式会社 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation |
| ES2203643T3 (en) * | 1994-07-01 | 2004-04-16 | Vantico Ag | EPOXI RESIN BASED COLADA COMPOSITION. |
| JPH0853602A (en) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Epoxy resin composition for sealing |
| JP4224868B2 (en) * | 1997-09-05 | 2009-02-18 | 藤倉化成株式会社 | Conductive adhesive for vibrator |
| JP2006233149A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Low dielectric film forming element sealing resin composition and semiconductor device |
| JP5365588B2 (en) * | 2005-03-30 | 2013-12-11 | 株式会社デンソー | Thermosetting resin composition and molding material and potting material using the same |
| JP5279283B2 (en) * | 2007-02-09 | 2013-09-04 | キヤノン株式会社 | Liquid composition, image forming method, cartridge, recording unit, and ink jet recording apparatus |
| JP2009194105A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Filler for through hole and multilayer wiring board |
| JP5471423B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-04-16 | 東レ株式会社 | Underfill agent and semiconductor device using the same |
| WO2011132527A1 (en) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 三菱樹脂株式会社 | Adsorptive member and device using same |
| JP2012045887A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Metal clad laminated plate and method for manufacturing the same |
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| JP6315170B2 (en) * | 2013-09-30 | 2018-04-25 | ナガセケムテックス株式会社 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, semiconductor packaging structure, and method for producing the same |
| JP6156519B2 (en) * | 2014-01-22 | 2017-07-05 | ダイキン工業株式会社 | Curable composition |
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