有机硅化合物、有机硅化合物的制造方法、热硬化性树脂组合物、成形体、及光半导体装置
文献发布时间:2023-06-19 11:35:49
技术领域
本发明涉及一种有机硅化合物、有机硅化合物的制造方法、热硬化性树脂组合物、成形体、及光半导体装置。
背景技术
包括发光二极管(Light Emitting Diode,LED)等光半导体元件的光半导体装置在各种照明装置、电光布告板、信号机、液晶显示装置的背光(backlight)、LED显示器等中得到实用化。在这些光半导体装置中,通常光半导体元件是由透明的密封材料密封。近年来,在光半导体产业中,高输出化以及封装体的小型化及薄型化等要求进展,存在每单位体积的热密度增加的倾向。因此,对于光半导体元件的密封材料,除了要求透光性或光折射性等以外,尤其还要求耐热性。
作为光半导体元件的密封材料之一,广泛使用硅酮树脂。在专利文献1中,提出有:具有双层(double decker)型的硅倍半氧烷结构与交联性官能基的交联性硅化合物。双层型的硅倍半氧烷由于结构受到控制,因此视为耐热性高。在所述专利文献1中,也记载有:使用所述交联性硅化合物获得的硅酮膜的耐热性优异。具体而言,在专利文献1中,在实施例中评价为所获得的硅酮膜(交联膜)即便在加热下也难以产生热分解所致的质量减少,热稳定性优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2010-116464号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在光半导体元件的密封材料中,关于耐热性,除了要求难以产生热分解以外,还要求即便在高温下也难以产生裂纹。在使用所述专利文献1的交联性化合物的情况下,或许由于交联过于紧密而应力松弛能力降低,并且热劣化容易自紧密形成的交联部位进行,因此,在200℃那样的高温环境下容易产生裂纹。
本发明是基于以上那样的情况而成,其目的在于提供一种可获得即便在高温环境下也难以产生裂纹的成形体的有机硅化合物及热硬化性树脂组合物、以及使用此种热硬化性树脂组合物获得的成形体及光半导体装置。
解决问题的技术手段
为了解决所述课题而成的发明为一种有机硅化合物(α),包含下述式(i)所表示的结构单元(i)、以及下述式(ii)所表示的结构单元(ii),并且在分子链的两末端分别存在乙烯基或氢硅基(hydrosilyl group),所述有机硅化合物中,重量平均分子量为1,000以上且20,000以下,所述结构单元(i)的聚合度为1以上且5以下,所述结构单元(ii)的聚合度为4以上且200以下。
(式(i)中,R
式(ii)中,R
为了解决所述课题而成的另一发明为一种有机硅化合物(β),其是由下述式(1)表示。
(式(1)中,R
所述有机硅化合物(α)及有机硅化合物(β)中,所述R
为了解决所述课题而成的进而另一发明为一种所述有机硅化合物(α)或有机硅化合物(β)的制造方法,包括:使下述式(2-1)所表示的化合物与下述式(2-2)所表示的化合物以及下述式(2-3)所表示的化合物在酸催化剂的存在下进行平衡聚合的步骤。
(式(2-1)中,R
式(2-2)中,R
式(2-3)中,R
为了解决所述课题而成的进而另一发明为一种热硬化性树脂组合物,含有:(A)所述有机硅化合物(α)或有机硅化合物(β)、(B)所述有机硅化合物(α)及有机硅化合物(β)以外的具有多个交联性基的有机硅化合物、以及(C)催化剂,并且所述(B)有机硅化合物至少包含能够与(A)有机硅化合物交联的化合物。
所述热硬化性树脂组合物中,所述(A)有机硅化合物的含量优选为1质量%以上且90质量%以下。
所述(B)有机硅化合物优选为包含下述式(3)所表示的化合物。
(式(3)中,R
*-H (X1)
(式(X1)、式(X2)及式(X3)中,*表示键结部位;
式(X2)中,R
式(X3)中,R
所述(B)有机硅化合物优选为包含下述式(4)所表示的化合物。
(式(4)中,R
所述(B)有机硅化合物优选为包含下述式(5)所表示的化合物。
(式(5)中,R
所述(B)有机硅化合物优选为包含下述式(6)所表示的化合物。
(式(6)中,R
所述热硬化性树脂组合物优选为进而含有(D)密接性赋予剂,所述(D)密接性赋予剂包含下述式(7)所表示的化合物。
(式(7)中,R
*-H (Z1)
(式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)及式(Z41)中,*表示键结部位;
式(Z2)中,R
式(Z41)中,R
所述热硬化性树脂组合物优选为进而包含(E)荧光体或白色颜料。
为了解决所述课题而成的进而另一发明为一种成形体,其是使所述热硬化性树脂组合物硬化而成。
为了解决所述课题而成的进而另一发明为一种光半导体装置,包括:光半导体元件、以及对所述光半导体元件进行密封的所述成形体。
发明的效果
根据本发明,可提供一种可获得即便在高温环境下也难以产生裂纹的成形体的有机硅化合物及热硬化性树脂组合物、以及使用此种热硬化性树脂组合物获得的成形体及光半导体装置。
具体实施方式
以下,对本发明的一实施方式的有机硅化合物、有机硅化合物的制造方法、热硬化性树脂组合物、成形体、及半导体装置进行说明。
<有机硅化合物(α)>
本发明的一实施方式的有机硅化合物(α)包含结构单元(i)及结构单元(ii)。另外,在所述有机硅化合物(α)的分子链的两末端分别存在乙烯基或氢硅基。
(结构单元(i))
结构单元(i)是由下述式(i)表示。
式(i)中,R
作为R
作为R
所述有机硅化合物(α)中的结构单元(i)、即双层型的硅倍半氧烷结构单元的聚合度的下限为1,优选为1.4,也存在更优选为2的情况。另外,所述聚合度的上限为5,也存在优选为4或3的情况。再者,所谓聚合度,是指一分子中所含的所述结构单元的平均的数量。
(结构单元(ii))
结构单元(ii)是由下述式(ii)表示。
式(ii)中,R
R
所述有机硅化合物(α)中的结构单元(ii)、即硅氧烷结构单元的聚合度的下限为4,优选为8,更优选为20,进而优选为40。另外,所述聚合度的上限为200,优选为150,更优选为100。
所述有机硅化合物(α)中,优选为形成多个结构单元(ii)连结而成的聚硅氧烷链。所述有机硅化合物也可在一分子中具有一个或多个所述聚硅氧烷链。所述聚硅氧烷链中的结构单元(ii)的聚合度例如为2以上且50以下。所述聚合度的下限优选为3,也存在更优选为5、进而优选为9的情况。另一方面,所述聚合度的上限优选为40,更优选为30。即,所述聚硅氧烷链例如可由平均为2以上且50以下的结构单元(ii)形成。
所述有机硅化合物(α)通常具有直链状的分子链结构。所述有机硅化合物(α)中,在所述分子链的两末端分别存在乙烯基或氢硅基。所谓氢硅基,是指硅原子与氢原子键结而成的基(-Si-H)。即,氢硅基并不限定于三氢硅基(-SiH
所述有机硅化合物(α)中的结构单元(i)及结构单元(ii)等结构单元的配置并无特别限定。另外,结构单元(i)及结构单元(ii)的方向也无限定。所述有机硅化合物(α)也可为如下结构:在由一个或多个结构单元(i)及一个或多个结构单元(ii)形成的聚合物链的两末端,分别键结氢原子、乙烯基、或-SiR
作为所述有机硅化合物(α)的适宜形态,可列举:在包含一个结构单元(i)、及多个结构单元(ii)连结而成的聚硅氧烷链的重复的聚合物链的两末端,分别键结氢原子、乙烯基、或-SiR
所述有机硅化合物(α)也可进而具有结构单元(i)及结构单元(ii)以外的其他结构单元。其中,其他结构单元优选为并不包含乙烯基或其他交联性基。再者,所谓交联性基,是指能够进行交联反应的基,可列举:乙烯基、氢硅基等。所述有机硅化合物(α)更优选为仅在两末端具有交联性基的结构。作为所述有机硅化合物(α)所具有的交联性基的数量(平均数),优选为5以下,更优选为3以下,特别优选为2。另外,所述其他结构单元在所述有机硅化合物(α)的所有结构单元中所占的含有比例优选为10摩尔%以下,更优选为1摩尔%以下。
所述有机硅化合物(α)的重量平均分子量的下限为1,000,优选为2,000,更优选为5,000,进而优选为6,000。另外,所述重量平均分子量的上限为20,000,优选为15,000,更优选为12,000。通过所述有机硅化合物(α)的重量平均分子量为所述范围内,所获得的成形体中的交联密度适度,应力松弛能力提高等,由此,高温环境下的耐裂纹性提高。另外,通过重量平均分子量为所述上限以下,成为粘性适度的液状,可适宜地用于密封材料用途等中。
作为所述有机硅化合物(α)的25℃下的粘度的下限,优选为0.1Pa·s,也存在更优选为1Pa·s或10Pa·s的情况。另一方面,作为所述粘度的上限,优选为1,000Pa·s,也存在更优选为100Pa·s或10Pa·s的情况。在所述有机硅化合物(α)具有此种粘度的情况下,具有适度的流动性,作为半导体等的密封材料而更有用。再者,有机硅化合物(α)的粘度可通过重量平均分子量、或各结构单元的聚合度等来调整。
所述有机硅化合物(α)通过包含规定聚合度的结构单元(i)及结构单元(ii)、且在两末端具有乙烯基或氢硅基、进而重量平均分子量为规定范围,可获得高温环境下的耐裂纹性优异的成形体。另外,所述获得的成形体的透光性及光折射率也充分高。
<有机硅化合物(β)>
本发明的一实施方式的有机硅化合物(β)是由下述式(1)表示。
式(1)中,R
式(1)中的R
所述m的下限为1,优选为1.4,也存在更优选为2的情况。另外,所述m的上限为5,也存在优选为4或3的情况。
所述n的下限为2,优选为3,也存在更优选为5、进而优选为9的情况。另外,所述n的上限为50,优选为40,更优选为30。
m可谓是表示有机硅化合物(β)中的所述结构单元(i)的聚合度。n可谓是表示所述结构单元(ii)连续而成的聚硅氧烷链中的所述结构单元(ii)的平均的数量(聚硅氧烷链的聚合度)。另外,实质上,mn+n+1可谓是与有机硅化合物中的结构单元(ii)的聚合度相等。
关于所述式(1)所表示的有机硅化合物(β)的具体结构,在将结构单元(i)设为X、将结构单元(ii)设为Y、且设为m=2、n=5的情况下,为如下所述。其中,m及n分别为平均值,因此,即便在一分子中,Y(结构单元(ii))连续排列的数量、即聚硅氧烷链中的结构单元(ii)的平均的数量也可不同。
所述有机硅化合物(β)的重量平均分子量及粘度并无特别限定,它们的适宜范围与所述有机硅化合物(α)的范围相同。
所述有机硅化合物(β)通过具有所述结构,可获得高温环境下的耐裂纹性优异的成形体。另外,所述获得的成形体的透光性及光折射率也充分高。
<有机硅化合物的制造方法>
所述有机硅化合物(α)及有机硅化合物(β)的制造方法并无特别限定,例如可利用下述方法适宜地制造。即,本发明的一实施方式的有机硅化合物的制造方法包括:使下述式(2-1)所表示的化合物与下述式(2-2)所表示的化合物以及下述式(2-3)所表示的化合物在酸催化剂的存在下进行平衡聚合的步骤。
式(2-1)中,R
式(2-2)中,R
式(2-3)中,R
所述式(2-1)中的R
所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物分别可各使用一种,也可各使用两种以上。所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物的使用比率可根据作为目标物的有机硅化合物中的各结构单元的聚合度等来适宜设定。
所述步骤中,通常通过所述式(2-1)所表示的化合物与所述式(2-2)所表示的化合物的平衡化反应而产生聚合,所述式(2-3)所表示的化合物是作为所谓的末端封端剂而发挥功能。
作为所述步骤中所使用的酸催化剂,可列举:盐酸、硫酸、氟硫酸、三氟甲磺酸、活性白土、磺酸系离子交换树脂等作为酸催化剂的阳离子交换树脂等。这些中,优选为三氟甲磺酸、活性白土、及阳离子交换树脂。
所述步骤优选为使用溶媒来进行。作为溶媒,若为溶解所述式(2-1)所表示的化合物、所述式(2-2)所表示的化合物、及所述式(2-3)所表示的化合物且不与酸催化剂反应的溶媒,则并无特别限定。作为此种溶媒,例如可列举:己烷、庚烷等脂肪族烃系溶媒,苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶媒;二乙醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)、二噁烷、环戊基甲醚等醚系溶媒;二氯甲烷、四氯化碳等卤化烃系溶媒等。溶媒可为单一溶媒,也可为混合溶媒。
所述步骤中的反应温度并无特别限定,例如可设为30℃~200℃之间。另外,反应时间例如也可设为1小时~72小时之间。反应后,可视需要利用现有现有的方法进行分离精制,并分离目标有机硅化合物。
<热硬化性树脂组合物>
本发明的一实施方式的热硬化性树脂组合物含有:(A)有机硅化合物(α)或有机硅化合物(β)(以下,也称为“(A)有机硅化合物”)、(B)所述(A)有机硅化合物以外的具有多个交联性基的有机硅化合物(以下,也称为“(B)有机硅化合物”)、以及(C)催化剂。(B)有机硅化合物至少包含能够与(A)有机硅化合物交联的化合物。所述热硬化性树脂组合物由于含有(A)有机硅化合物,因此硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性优异。另外,所述获得的成形体的透光性及光折射率也充分高。所述热硬化性树脂组合物也可进而含有其他成分。以下,对构成所述热硬化性树脂组合物的各成分进行详细说明。
((A)有机硅化合物)
(A)有机硅化合物为所述有机硅化合物(α)或有机硅化合物(β)。(A)有机硅化合物可为一种或两种以上的混合物。
作为所述热硬化性树脂组合物中的(A)有机硅化合物的含量的下限,优选为1质量%,更优选为5质量%,也存在进而优选为10质量%、20质量%、30质量%或40质量%的情况。另一方面,作为所述含量的上限,优选为90质量%,更优选为70质量%,也存在进而优选为50质量%、30质量%或15质量%的情况。例如,在(A)有机硅化合物为在两末端存在氢硅基的形态时,通过相对减小(A)有机硅化合物的含量并增大(B)有机硅化合物的含量,存在所获得的成形体的耐裂纹性提高的倾向。
另外,(A)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(A)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
((B)有机硅化合物)
(B)有机硅化合物为具有多个交联性基的有机硅化合物(将(A)有机硅化合物除外)。作为交联性基,可列举:乙烯基等烯基、乙炔基等炔基、氢硅基等,优选为乙烯基及氢硅基。(B)有机硅化合物可为一种或两种以上的混合物。(B)有机硅化合物包含能够与(A)有机硅化合物交联的至少一种。在为在(A)有机硅化合物的两末端存在乙烯基的形态时,包含氢硅基作为交联性基的化合物可通过硅氢化(hydrosilylation)反应而与(A)有机硅化合物交联。在为在(A)有机硅化合物的两末端存在氢硅基的形态时,包含乙烯基作为交联性基的化合物可通过硅氢化反应而与(A)有机硅化合物交联。作为(B)有机硅化合物中具有氢硅基的化合物,可列举后述的(B1)有机硅化合物、(B2)有机硅化合物等。作为(B)有机硅化合物中具有乙烯基的有机硅化合物,可列举后述的(B1)有机硅化合物、(B3)有机硅化合物、(B4)有机硅化合物等。
在所述热硬化性树脂组合物中,(A)有机硅化合物与(B)有机硅化合物的至少一种在(C)催化剂下进行交联反应,从而获得硬化物。再者,(B)有机硅化合物彼此间也可产生交联反应。以下,对作为(B)有机硅化合物而适宜的(B1)有机硅化合物~(B4)有机硅化合物进行说明。即,(B)有机硅化合物优选为包含(B1)有机硅化合物~(B4)有机硅化合物中的一种或两种以上。
((B1)有机硅化合物)
(B1)有机硅化合物为具有氢硅基、乙烯基及硅倍半氧烷结构的有机硅化合物。(B1)有机硅化合物由于具有硅倍半氧烷结构,因此可进一步提高所获得的成形体的耐热性。作为(B1)有机硅化合物,可列举下述式(3)所表示的化合物。
式(3)中,R
作为所述R
所述x
*-H (X1)
式(X1)、式(X2)及式(X3)中,*表示键结部位。
式(X2)中,R
式(X3)中,R
作为所述R
所述式(3)所表示的化合物例如可利用国际公开第2011/145638号中记载的方法来合成。
作为所述热硬化性树脂组合物中的(B1)有机硅化合物的含量的下限,优选为10质量%,更优选为30质量%,进而优选为40质量%,也存在进而更优选为50质量%或65质量%的情况。另一方面,作为所述含量的上限,优选为90质量%,更优选为80质量%,也存在进而优选为70质量%或65质量%的情况。另外,(B1)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(B1)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
((B2)有机硅化合物)
(B2)有机硅化合物为下述式(4)所表示的化合物。
式(4)中,R
作为所述R
作为所述R
作为所述热硬化性树脂组合物中的(B2)有机硅化合物的含量的下限,优选为0.5质量%,更优选为1质量%。另一方面,作为所述含量的上限,优选为20质量%,更优选为10质量%,进而优选为5质量%。另外,(B2)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(B2)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
((B3)有机硅化合物)
(B3)有机硅化合物为下述式(5)所表示的化合物。
式(5)中,R
作为所述R
作为所述热硬化性树脂组合物中的(B3)有机硅化合物的含量的下限,优选为0.5质量%,更优选为1质量%,也存在进而优选为3质量%或5质量%的情况。另一方面,作为所述含量的上限,优选为20质量%,更优选为15质量%,也存在进而优选为10质量%或7质量%的情况。另外,(B3)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(B3)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
((B4)有机硅化合物)
(B4)有机硅化合物为下述式(6)所表示的化合物。
式(6)中,R
作为所述R
作为所述热硬化性树脂组合物中的(B4)有机硅化合物的含量的下限,优选为0.5质量%,更优选为1质量%。另一方面,作为所述含量的上限,优选为10质量%,更优选为5质量%,进而优选为3质量%。另外,(B4)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(B4)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
作为所述热硬化性树脂组合物中的(B)有机硅化合物的含量的下限,优选为10质量%,更优选为30质量%,进而优选为40质量%,也存在进而更优选为60质量%或75质量%的情况。另一方面,作为所述含量的上限,优选为90质量%,也存在更优选为70质量%或65质量%的情况。另外,(B)有机硅化合物在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。通过将(B)有机硅化合物的含量设为所述范围,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。
另外,关于所述热硬化性树脂组合物中的各成分的含量,所有成分中的所有的乙烯基的摩尔数相对于所有成分中的所有的氢硅基的摩尔数的比(乙烯基/氢硅基)的下限优选为0.6,更优选为0.7,进而优选为0.8,进而更优选为0.9。进而,所述比也存在更优选为超过1的情况。另一方面,所述比的上限优选为1.6,更优选为1.4。在氢硅基与乙烯基的摩尔比为所述范围内的情况下,交联反应更有效地进行,可进一步提高耐热性等。
((C)催化剂)
作为(C)催化剂,若为使(A)有机硅化合物与(B)有机硅化合物等的硅氢化反应产生的催化剂,则并无特别限定。作为此种催化剂,可列举氯铂酸、卡斯特(Karstedt)催化剂等铂催化剂。
作为所述热硬化性树脂组合物中的(C)催化剂的含量的下限,例如为0.1ppm,优选为0.5ppm。通过将(C)催化剂的含量设为所述下限以上,可产生充分的反应。另一方面,作为所述含量的上限,例如为1,000ppm,优选为100ppm,更优选为10ppm及3ppm。通过将(C)催化剂的含量设为所述上限以下,可使所获得的成形体的耐裂纹性或透光性等更良好。
((D)密接性赋予剂)
所述热硬化性树脂组合物优选为进而含有(D)密接性赋予剂。作为(D)密接性赋予剂,优选为具有氢硅基及环氧基的有机硅化合物,进而更优选为具有烷氧基硅烷基者。此种化合物可与所述热硬化性树脂组合物中的其他成分进行交联反应,并且可与层叠有所述热硬化性树脂组合物的基材等的成分进行键结反应,可提高所获得的成形体的密接性。进而,就耐热性等方面而言,(D)密接性赋予剂更优选为具有硅倍半氧烷结构。作为此种适宜的(D)密接性赋予剂,可列举下述式(7)所表示的化合物。
式(7)中,R
作为所述R
*-H (Z1)
式(Z1)、式(Z2)、式(Z31)、式(Z32)、式(Z33)及式(Z41)中,*表示键结部位。
式(Z2)中,R
式(Z41)中,R
作为所述热硬化性树脂组合物中的(D)密接性赋予剂的含量的下限,优选为0.1质量%,更优选为1质量%。通过将(D)密接性赋予剂的含量设为所述下限以上,可赋予充分的密接性。另一方面,作为所述含量的上限,优选为10质量%,更优选为3质量%。通过将(D)密接性赋予剂的含量设为所述上限以下,与其他成分的混合比率或所获得的成形体的交联密度得以适宜化等,由此,硬化而得的成形体的高温环境下的耐裂纹性进一步提高。另外,在(D)密接性赋予剂为有机硅化合物的情况下,(D)密接性赋予剂在所述热硬化性树脂组合物中的所有有机硅化合物中所占的含量的上限及下限也优选为所述值。
((E)荧光体或白色颜料)
所述热硬化性树脂组合物优选为进而包含(E)荧光体或白色颜料。(E)荧光体或白色颜料通常分散含有于所述热硬化性树脂组合物中。在所述热硬化性树脂组合物进而包含(E)荧光体或白色颜料的情况下,所述热硬化性树脂组合物可更适宜地用作光半导体元件的密封材料等。
作为荧光体,可列举:钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)系荧光体、铽铝石榴石(terbium aluminium garnet,TAG)系荧光体、硅酸盐系荧光体等无机荧光体,或烯丙基磺酰胺/三聚氰胺甲醛共缩合染色物、苝系荧光体等有机荧光体。
作为白色颜料,可列举:氧化钛、氧化铝、钛酸钡、氧化镁、氧化锑、氧化锆、无机中空粒子等。
作为所述热硬化性树脂组合物中的(E)荧光体或白色颜料的含量,例如可设为1质量%~50质量%。
(其他成分)
所述热硬化性树脂组合物也可含有所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分。作为其他成分,可列举:填充剂、阻燃剂、离子吸附体、抗氧化剂、硬化延迟剂、硬化抑制剂、紫外线吸收剂等。
所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量可根据用途等适宜设定。另一方面,这些其他成分也存在优选为少的情况。所述热硬化性树脂组合物中的所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量的上限也存在优选为10质量%、1质量%、0.1质量%或0.01质量%的情况。另一方面,所述(A)成分~(E)成分以外的其他成分的含量的下限例如可为0.01质量%、0.1质量%或1质量%。
所述热硬化性树脂组合物也可包含溶媒或其他挥发性成分,也可不包含溶媒或其他挥发性成分。其中,(A)有机硅化合物通常为液状,因此即便不使用溶媒,也可显示出良好的流动性。另外,通过设为实质上不含溶媒等挥发性成分的组成,可更适宜地用作光半导体元件的密封材料等。作为所述热硬化性树脂组合物中的溶媒或挥发性成分的含量的上限,优选为1质量%,更优选为0.1质量%,更优选为0.01质量%。
(制备方法)
所述热硬化性树脂组合物的制备方法并无特别限定。所述热硬化性树脂组合物的制备方法例如可列举如下方法:使用均质分散机(homodisper)、均质混合器(homomixer)、万能混合器、行星式混合器(planetarium mixer)、捏合机(kneader)、三辊机、珠磨机(beads mill)等混合机,在常温或40℃至200℃等加温下,将各成分混合。
(用途)
所述热硬化性树脂组合物可适宜地用作光半导体元件的密封材料、其他半导体元件的密封材料、绝缘膜、密封材、光学透镜等的形成材料、其他接着剂等。其中,硬化而得的成形体由于高温环境下的耐裂纹性优异、且可具有良好的透光性及光折射性,因此,可特别适宜地用作光半导体元件的密封材料。
<成形体>
本发明的一实施方式的成形体为使所述热硬化性树脂组合物硬化而成的成形体。即,所述成形体为所述热硬化性树脂组合物的硬化物。本发明的一实施方式也包含所述热硬化性树脂组合物的硬化物。作为所述成形体,可列举光半导体元件等半导体元件的密封材料、绝缘膜、密封材、光学透镜等,这些中,优选为光半导体元件的密封材料。
所述成形体可通过如下方式获得:对所述热硬化性树脂组合物进行加热,由此使其硬化。作为此时的加热温度,例如为60℃~200℃,优选为80℃~160℃。另外,加热时间例如也可设为1小时~24小时。
作为所述成形体的光折射率,优选为1.4以上,更优选为1.48以上,进而优选为1.50以上。在具有此种高折射率的情况下,光自光半导体元件的取出效率优异,作为光半导体元件的密封材料而更有用。再者,作为所述光折射率的上限,例如为2,也可为1.8、1.7或1.6。
所述成形体的波长400nm下的透光率优选为95%以上,更优选为97%以上。在具有此种高透光率的情况下,作为光半导体元件的密封材料等而更有用。再者,作为所述透光率的上限,例如为99.9%,也可为99%。
<光半导体装置>
本发明的一实施方式的光半导体装置包括:光半导体元件、以及对所述光半导体元件进行密封的所述成形体。
所述光半导体元件并无特别限定,例如在所述光半导体元件为LED的情况下,例如可列举在基板上层叠半导体材料而形成的光半导体元件。所述情况下,作为半导体材料,例如可列举:GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN、SiC等。
所述光半导体装置可通过如下方式获得:使用本发明的一实施方式的热硬化性树脂组合物对光半导体元件进行密封。所述密封方法例如可列举如下方法等:(1)在成型模框中预先注入所述热硬化性树脂组合物,在其中浸渍固定有光半导体元件的引线框架等,之后,进行热硬化的方法;(2)在插入有光半导体元件的模框中注入所述热硬化性树脂组合物并进行热硬化的方法。作为注入所述热硬化性树脂组合物的方法,例如可列举:利用分配器的注入、转移成形及射出成形。进而,作为其他密封方法,例如也可列举如下方法等:将所述热硬化性树脂组合物向光半导体元件上滴加、印刷或涂布等,其后,进行热硬化。
在所述光半导体装置中,由于使用本发明的一实施方式的热硬化性树脂组合物作为密封材料,因此所述密封材料在高温环境下的耐裂纹性优异。因此,所述光半导体装置即便为高输出及高功率密度,耐久性也优异。所述光半导体装置可在各种照明装置、电光布告板、信号机、液晶显示装置的背光、LED显示器等中使用。
实施例
基于实施例,更详细地对本发明进行说明。再者,本发明并不受以下实施例的限定。再者,化学式中,“Me”表示甲基,“Vi”表示乙烯基,“Ph”表示苯基。以下,示出所合成的有机硅化合物的分析方法。
<数量平均分子量及重量平均分子量>
使用日本分光(股)制造的高效液相色谱系统CO-2065plus,将试样浓度为1质量%的THF溶液20μL作为分析样品,利用以下条件下的凝胶渗透色谱(gel permeationchromatography,GPC)法来进行测定。进行聚苯乙烯换算,由此求出数量平均分子量及重量平均分子量。
管柱:Shodex KF804L[昭和电工(股)制造](串联连接2根)
管柱温度:40℃
检测器:RI
溶离液:THF
溶离液流速:1.0mL每分钟
<核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)(核磁共振光谱)>
使用日本电子(股)制造的400MH
<粘度>
使用东机产业(股)制造的TV-22形锥板型(cone plate type)粘度计,在恒温槽温度25℃下测定粘度。
[合成例1]<硅倍半氧烷衍生物(DD-4OH)的合成>
利用日本专利第5704168号公报记载的方法,合成下述式所表示的硅倍半氧烷衍生物(DD-4OH)。
[合成例2]<硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)的合成>
利用日本专利第4379120号公报记载的方法,合成下述式所表示的硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)。
[合成例3]硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)的合成
在安装有温度计及滴加漏斗的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD-4OH)100.0g、苯基三氯硅烷49.4g、及THF 660mL。冷却至5℃后,添加三乙胺42.6g,在室温下搅拌4小时。冷却至5℃后,添加纯水100mL,在室温下搅拌1小时。添加环戊基甲醚500mL,之后,进行水洗直至有机相显示出中性为止。将溶媒减压馏去,并将所获得的固体分散于甲醇140mL中,之后,进行减压过滤。在45℃下进行减压干燥,获得下述式所表示的白色个体110.0g。所获得的白色固体是根据下述分析结果被判断为下述式所表示的硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)。
此外,以下示出以下的有机硅化合物的合成时使用的试剂等。
<所述式(2-2)所表示的化合物>
·八甲基环四硅氧烷(D4:迈图高新材料(Momentive Performance Materials)公司制造)
(所述式(2-2)中的R
·四甲基四乙烯基环四硅氧烷(MVS-H)
(所述式(2-2)中的R
<所述式(2-3)所表示的化合物>
·1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS:信越化学(股)制造)
(所述式(2-3)中的R
·四甲基二硅氧烷(M'M':信越化学(股)制造)
(所述式(2-3)中的R
<酸催化剂>
·作为固体酸催化剂的阳离子交换树脂RCP-160M(三菱化学(股)制造)
[实施例1]有机硅化合物(A-1)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)20.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)17.2g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)5.78g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.23g、及甲苯43.0g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化26小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析(decantation)去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体20.6g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-1)。
(分析结果)
粘度=21.2Pa·s
数量平均分子量:Mn=2381
重量平均分子量:Mw=3675
结构单元(i)的聚合度=1.69
结构单元(ii)的聚合度=19.98
[实施例2]有机硅化合物(A-2)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)48.12g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)8.54g、阳离子交换树脂RCP-160M 2.50g、及甲苯86.6g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化33小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体50.9g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-2)。
(分析结果)
粘度=6.83Pa·s
数量平均分子量:Mn=4439
重量平均分子量:Mw=7092
结构单元(i)的聚合度=2.47
结构单元(ii)的聚合度=52.23
[实施例3]有机硅化合物(A-3)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)25.66g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)5.11g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.74g、及甲苯60.7g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化33小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体35.1g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-3)。
(分析结果)
粘度=98.7Pa·s
数量平均分子量:Mn=3587
重量平均分子量:Mw=5738
结构单元(i)的聚合度=2.70
结构单元(ii)的聚合度=30.13
[实施例4]有机硅化合物(A-4)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)17.69g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)5.99g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.54g、及甲苯53.6g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化29小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体30.4g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-4)。
(分析结果)
粘度=372Pa·s
数量平均分子量:Mn=3131
重量平均分子量:Mw=5275
结构单元(i)的聚合度=2.68
结构单元(ii)的聚合度=24.35
[实施例5]有机硅化合物(A-5)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)13.55g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)8.56g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.50g、及甲苯52.2g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化33小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体27.1g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-5)。
(分析结果)
粘度=384Pa·s
数量平均分子量:Mn=1868
重量平均分子量:Mw=2885
结构单元(i)的聚合度=1.59
结构单元(ii)的聚合度=10.97
[实施例6]有机硅化合物(A-6)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)28.4g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)9.57g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.95g、及甲苯68.0g。自40℃起阶段性升温至110℃,合计熟化21小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体38.1g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-6)。
(分析结果)
粘度=7.40Pa·s
数量平均分子量:Mn=3033
重量平均分子量:Mw=4563
结构单元(i)的聚合度=2.18
结构单元(ii)的聚合度=26.77
[实施例7]有机硅化合物(A-7)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)28.4g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)9.56g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.94g、及甲苯67.9g。自40℃起阶段性升温至95℃,合计熟化21小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体31.2g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-7)。
(分析结果)
粘度=6.14Pa·s
数量平均分子量:Mn=2311
重量平均分子量:Mw=3408
结构单元(i)的聚合度=1.72
结构单元(ii)的聚合度=18.43
[实施例8]有机硅化合物(A-8)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0g、八甲基环四硅氧烷(D4)28.4g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)9.54g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.95g、及甲苯68.0g。自40℃起阶段性升温至70℃,合计熟化13小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体22.9g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-8)。
(分析结果)
粘度=3.55Pa·s
数量平均分子量:Mn=1677
重量平均分子量:Mw=2453
结构单元(i)的聚合度=1.48
结构单元(ii)的聚合度=15.96
[实施例9]有机硅化合物(A-9)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.1g、八甲基环四硅氧烷(D4)15.0g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)9.45g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.56g、及甲苯54.5g。自40℃起阶段性升温至85℃,合计熟化30小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体。向其中添加等重量的甲醇并进行振荡后,通过倾析去除甲醇相。在120℃、0.3kPaA的条件下将残存的甲醇馏去,获得白浊粘性液体18.5g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-9)。
(分析结果)
粘度=203Pa·s
数量平均分子量:Mn=1699
重量平均分子量:Mw=2448
结构单元(i)的聚合度=1.52
结构单元(ii)的聚合度=8.34
[实施例10]有机硅化合物(A-10)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)100.6g、八甲基环四硅氧烷(D4)85.7g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)26.8g、阳离子交换树脂RCP-160M 9.59g、甲苯212.7g、及纯水2.0g。自40℃起阶段性升温至130℃,合计熟化17小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体150.4g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-10)。
(分析结果)
粘度=28.4Pas
数量平均分子量:Mn=4464
重量平均分子量:Mw=8214
结构单元(i)的聚合度=3.91
结构单元(ii)的聚合度=48.17
[实施例11]有机硅化合物(A-11)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.0g、八甲基四环硅氧烷(D4)25.7g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)7.97g、阳离子交换树脂RCP-160M 1.96g、甲苯63.7g、及纯水0.4g。升温至回流温度,合计熟化9小时后,放置冷却至室温。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体44.9g。
所获得的白浊粘性液体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-11)。
(分析结果)
粘度=86.7Pas
数量平均分子量:Mn=5024
重量平均分子量:Mw=10043
结构单元(i)的聚合度=4.89
结构单元(ii)的聚合度=57.58
[实施例12]有机硅化合物(A-12)的合成
在安装有回流冷却器及温度计的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30g、八甲基环四硅氧烷(D4)25.6g、四甲基二硅氧烷(M'M')6.3g、离子交换树脂RCP160M1.8g、及甲苯63g。在40℃下反应12小时后,进而在70℃下反应10小时,进而在90℃下反应3小时。恢复至室温后,将离子交换树脂过滤分离,进而进行使用水的分液操作。其后,在120℃、1mmHg的减压条件下去除甲苯及未反应低沸点成分,获得43g的白浊液状体。利用异丙醇100g对所述白浊液状液体进行清洗后,在60℃下将溶媒减压馏去,获得22g的微白浊液状体。
所获得的微白浊液状体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-12)。
(分析结果)
粘度=474Pa·s
数量平均分子量:Mn=2500
重量平均分子量:Mw=3900
结构单元(i)的聚合度=2.22
结构单元(ii)的聚合度=16.16
[实施例13]有机硅化合物(A-13)的合成
在安装有回流冷却器及温度计的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Ph)-OH)30g、八甲基环四硅氧烷(D4)81.3g、四甲基二硅氧烷(M'M')6.1g、离子交换树脂RCP160M3.4g、及甲苯118g。在40℃下反应12小时后,进而在70℃下反应10小时,进而在90℃下反应3小时。恢复至室温后,将离子交换树脂过滤分离,进而进行使用水的分液操作。其后,在120℃、1mmHg的减压条件下去除甲苯及未反应低沸点成分,获得86g的白浊液状体。利用甲醇320g对所述白浊液状液体进行清洗后,在60℃下将溶媒减压馏去,获得62g的微白浊液状体。
所获得的微白浊液状体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-13)。
(分析结果)
粘度=0.6Pa·s
数量平均分子量:Mn=4700
重量平均分子量:Mw=6700
结构单元(i)的聚合度=1.39
结构单元(ii)的聚合度=52.59
[实施例14]有机硅化合物(A-14)的合成
在安装有回流冷却器及温度计的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)90g、八甲基环四硅氧烷(D4)85.1g、四甲基二硅氧烷(M'M')20.5g、离子交换树脂RCP160M 5.6g、及甲苯196g。在40℃下反应12小时后,进而在70℃下反应10小时,进而在90℃下反应3小时。恢复至室温后,将离子交换树脂过滤分离,进而进行使用水的分液操作。其后,在120℃、1mmHg的减压条件下去除甲苯及未反应低沸点成分,获得147g的白浊液状体。利用甲醇270g对所述白浊液状液体进行清洗后,在60℃下将溶媒减压馏去,获得89g的微白浊液状体。
所获得的微白浊液状体是根据以下分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(A-14)。
(分析结果)
粘度=2.9mPa·s
数量平均分子量:Mn=2100
重量平均分子量:Mw=3100
结构单元(i)的聚合度=1.35
结构单元(ii)的聚合度=15.01
[比较合成例1]有机硅化合物(a-1)的合成
在安装有温度计及回流管的反应容器中,投入硅倍半氧烷衍生物(DD(Me)-OH)30.1g、八甲基四环硅氧烷(D4)22.5g、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVDS)0.94g、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(MVS-H)7.00g、阳离子交换树脂RCP-160M 2.47g、甲苯60.2g、及纯水0.3g。升温至回流温度,回流2小时,之后,在50℃下熟化51小时。将离子交换树脂过滤分离后,利用水对滤液进行清洗、分液,对有机相在120℃、0.3kPaA的条件下进行减压浓缩,获得白浊粘性液体47.1g。
所获得的白浊粘性液体是根据下述分析结果被判断为具有下述结构的有机硅化合物(a-1)。
(分析结果)
粘度=250Pa·s
数量平均分子量:Mn=9236
重量平均分子量:Mw=17646
结构单元(i)的聚合度=9.89
结构单元(ii)的聚合度=76.2
所述结构仅表示各结构单元的结构及聚合度,并不表示各结构单元依所述顺序连结而成的嵌段共聚物。
以下示出以下的热硬化性树脂组合物的制备中使用的、所合成的所述有机硅化合物((A)有机硅化合物)以外的成分。
<(B)有机硅化合物>
·B1-1:下述式所表示的有机硅化合物
(所述式(3)中的R
所述有机硅化合物(B1-1)可利用国际公开2011/145638号中记载的方法来合成。
·B2-1:下述式所表示的有机硅化合物(制品名“2BH”:博健(Biogen)(股)制造)
(所述式(4)中的R
·B2-2:下述式所表示的有机硅化合物(制品名“FM-1111”:JNC(股)制造)
(所述式(4)中的R
·B3-1:下述式所表示的化合物(DVTS:JNC(股)公司制造)
(所述式(5)中的R
·B3-2:下述式所表示的化合物(制品名“2PV”:博健(Biogen)(股)制造)
(所述式(5)中的R
·B3-3:下述式所表示的化合物(制品名“FM-2205”:JNC(股)制造)
(所述式(5)中的R
·B4-1:下述式所表示的化合物
(所述式(6)中的R
所述有机硅化合物(B4-1)是如以下式子那样,通过1,5-二乙烯基-3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三硅氧烷(DVDPTS:韩国博健(Bio-Gen)公司制造)与3,3-二苯基-1,1,5,5-四甲基三硅氧烷(DHDPTS:韩国博健(Bio-Gen)公司制造)的硅氢化反应来合成。硅氢化是通过如下方式进行:将DVDPTS及DHDPTS放入至烧瓶中,添加Pt催化剂2ppm,并在70℃下加热8小时。
<(C)催化剂>
·C-1:卡斯特催化剂(制品名“Pt-VTS-3.0X”:3wt%二甲苯溶液,优美科(UMICORE)公司制造)
<(D)密接性赋予剂>
·D-1:下述式所表示的化合物
(所述式(7)中的R
所述密接性赋予剂(D-1)可利用日本专利第5880556号公报中记载的方法来合成。
<其他成分>
·硬化延迟剂:1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(MVS-H:盖勒斯特(GELEST)公司制造)
·硬化抑制剂:1-乙炔基环己醇(ECYH-OH:东京化成(股)制造)
[实施例15~实施例31、比较例1~比较例2]热硬化性树脂组合物的制备
将所述各成分以表1中所示的调配比例(质量%)均匀地混合,制备实施例15~实施例31及比较例1~比较例2的各热硬化性树脂组合物。再者,表1中一并示出各热硬化性树脂组合物中的所有成分的、乙烯基的摩尔数相对于氢硅基的摩尔数的比(官能基比Vi/SiH)。使用所获得的各热硬化性组合物进行以下各评价。将各结果示于表1中。
<透光率>
在2块玻璃中夹入霓佳斯(NICHIAS)(股)制造的奈福隆SP(NaFlon SP)密封垫(4mm直径)作为间隔物,并在其中流入热硬化性树脂组合物。继而,在150℃下加热2小时,由此进行硬化,剥离玻璃,获得30mm×35mm×4mm厚的表面平滑的硬化物。在硬化物的中心部的一个部位,使用日本分光(股)制造的紫外可见分光光度计“V-650”测定波长400nm下的光的透过率。
<光折射率>
在2块玻璃中夹入霓佳斯(NICHIAS)(股)制造的奈福隆SP(NaFlon SP)密封垫(4mm直径)作为间隔物,并在其中流入热硬化性树脂组合物。继而,在150℃下加热2小时,由此进行硬化,剥离玻璃,获得30mm×35mm×4mm厚的表面平滑的硬化物。依照日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)K7142(2014年),由所述硬化物制作试验片(30mm×10mm×4mm)。利用阿贝(Abbe)折射计(爱拓(ATAGO)(股)制造的“NAR-2T”)并使用钠灯的D射线测定所述试验片的一个部位的光折射率。中间液是使用1-溴萘(和光纯药工业(股)制造)。
<250℃耐热裂纹试验>
将热硬化性树脂组合物以成为约0.1mm的厚度的方式涂布于载玻片(“显微镜载玻片(MICRO SLIDE GLASS)S9213”松浪硝子制造)上。将其放入设定为250℃的烘箱中,每隔168小时进行取出并恢复至室温,对外观进行观察,记录产生裂纹的时间。
如表1所示那样,在实施例15~实施例31的各热硬化性树脂组合物的情况下,在250℃的耐裂纹试验中,产生裂纹的时间均超过500小时。另外,透光率及光折射率的初期性能也充分。另一方面,在比较例1~比较例2的热硬化性树脂组合物的情况下,产生裂纹的时间为500小时以下。据此明了:实施例1~实施例14中获得的有机硅化合物为提高进行热硬化而得的成形体的耐裂纹性的物质。
产业上的可利用性
本发明的有机硅化合物及包含其的热硬化性树脂组合物可用于光半导体元件的密封材料、其他半导体元件的密封材料、绝缘膜、密封材、光学透镜等中。
- 有机硅化合物、有机硅化合物的制造方法、热硬化性树脂组合物、成形体、及光半导体装置
- 新颖有机硅化合物、含有该有机硅化合物的热硬化性树脂组成物、硬化树脂及光半导体用封装材料