JP5621236B2 - Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body - Google Patents
Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body Download PDFInfo
- Publication number
- JP5621236B2 JP5621236B2 JP2009231560A JP2009231560A JP5621236B2 JP 5621236 B2 JP5621236 B2 JP 5621236B2 JP 2009231560 A JP2009231560 A JP 2009231560A JP 2009231560 A JP2009231560 A JP 2009231560A JP 5621236 B2 JP5621236 B2 JP 5621236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- resin composition
- urethane resin
- optical semiconductor
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本発明は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを含むウレタン樹脂組成物、硬化体及び硬化体を用いた光半導体装置に関する。 The present invention relates to a urethane resin composition containing a polyol component and a polyisocyanate component, a cured body, and an optical semiconductor device using the cured body.
光半導体装置では、樹脂組成物を硬化し、光半導体素子を保護する封止部材が使用される。樹脂組成物の硬化は、通常成型装置内の成型金型により形成されるキャビティ内に樹脂組成物を充填し、成型金型を加熱することにより行われる。このとき、樹脂組成物の硬化体と成型金型との過度の密着を抑制するために、樹脂組成物に離型剤を含有することがある。これにより、成型金型との離型性に優れた硬化体を得ることができる。特許文献1では、飽和脂肪酸が、特許文献2では、複数のエーテル結合を有する化合物が、それぞれ離型剤として用いられることが開示されている。
In the optical semiconductor device, a sealing member that cures the resin composition and protects the optical semiconductor element is used. The resin composition is usually cured by filling the resin composition into a cavity formed by a molding die in a molding apparatus and heating the molding die. At this time, in order to suppress excessive adhesion between the cured product of the resin composition and the molding die, a release agent may be contained in the resin composition. Thereby, the hardening body excellent in the mold release property with a shaping die can be obtained.
一方、硬化体は光半導体装置の封止部材として、周辺の部品との密着性が要求される。半導体装置中の部品であるリードフレームは、その表面に銀メッキが施されていることが一般的であり、成型時、リフロー実装時又は温度サイクル試験時では、封止部材と銀メッキ表面の界面においての剥離はしばしば問題となる。
また、封止部材には、光透過性及び機械強度の点で、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が使用されるが、これらの樹脂は一般的に、材料との密着性に優れていると考えられているものの、銀や金に対しては、他の金属に比べて密着性が劣る傾向がある。
On the other hand, the cured body is required to have close contact with peripheral components as a sealing member of the optical semiconductor device. Lead frames, which are parts in semiconductor devices, are generally silver-plated on the surface, and the interface between the sealing member and the silver-plated surface during molding, reflow mounting, or temperature cycle testing Delamination at is often a problem.
In addition, epoxy resin, silicone resin, urethane resin, and the like are used for the sealing member in terms of light transmittance and mechanical strength, but these resins are generally excellent in adhesion to materials. Although it is considered that, adhesion to silver and gold tends to be inferior compared to other metals.
半導体装置の製造において、樹脂組成物中に離型剤を含有させると、成型金型との離型性を向上させることができる反面、リードフレーム等との密着性を低下させることが懸念される。本発明者らの検討によれば、樹脂組成物中に離型剤を含有させて、大量生産された光半導体装置のいくつかは、リードフレームと封止部材との間に剥離が生じていることが分かった。このように、封止部材又は硬化体に関し、成型金型との離型性と、光半導体装置の周辺部材との密着性とは、その両方が必ずしも高い水準で保持されるものではなかった。 In the manufacture of a semiconductor device, when a release agent is contained in the resin composition, it is possible to improve the releasability with a molding die, but there is a concern that the adhesion with a lead frame or the like may be reduced. . According to the study by the present inventors, some of the optical semiconductor devices mass-produced by including a release agent in the resin composition have peeling between the lead frame and the sealing member. I understood that. Thus, regarding the sealing member or the cured body, both the releasability from the molding die and the adhesion to the peripheral member of the optical semiconductor device are not necessarily maintained at a high level.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、銀メッキとの密着性に優れる硬化体、それを用いた光半導体装置、及びそれらを得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and provides the hardened | cured material which is excellent in adhesiveness with silver plating, the optical semiconductor device using the same, and the urethane resin composition which can obtain them. With the goal.
本発明では、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなる2液型ウレタン樹脂組成物であって、上記A液又はB液にチオール基を有するシランカップリング剤を含む2液型ウレタン樹脂組成物が提供される。
このような2液型ウレタン樹脂組成物から得られる硬化体は、銀メッキとの密着性が高い。
In the present invention, a two-component urethane resin composition comprising a liquid A containing a polyol component and a liquid B containing a polyisocyanate component, the silane coupling agent having a thiol group in the liquid A or liquid B. A two-component urethane resin composition is provided.
A cured product obtained from such a two-component urethane resin composition has high adhesion to silver plating.
本発明のウレタン樹脂組成物により、硬化体と銀メッキとの高い密着性が得られる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。
一般に、チオール基は、金、銀、銅等の1B族の金属と配位又は共有結合を形成すると考えられている。また、本発明者らは、本発明のウレタン樹脂組成物において、チオール基を有するシランカップリング剤のチオール基又は加水分解後のシラノール基は、ポリイソシアネート成分中の、イソシアネート基とも反応し、チオウレタン結合を形成すると考えている。こうして硬化体と銀との間に結合を形成することにより、密着性向上の効果を得ることができるものと考えられる。
The reason why high adhesion between the cured product and the silver plating can be obtained by the urethane resin composition of the present invention is not necessarily clear, but the present inventors consider as follows.
In general, thiol groups are believed to form coordination or covalent bonds with Group 1B metals such as gold, silver and copper. In addition, in the urethane resin composition of the present invention, the present inventors react with the isocyanate group in the polyisocyanate component, and the thiol group or hydrolyzed silanol group of the silane coupling agent having a thiol group reacts with the thiol group. It is thought to form a urethane bond. Thus, it is considered that the effect of improving the adhesion can be obtained by forming a bond between the cured body and silver.
上記ポリイソシアネート成分は、少なくとも1つのイソシアネート基が2級の炭素に結合し、2官能又は3官能の脂環構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを合計で30重量%以上含むことが好ましい。
このような構造を有するポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーを所定量含むことにより、得られる硬化体のガラス転移温度を向上させることができる。
The polyisocyanate component contains a total of 30% by weight or more of a polyisocyanate having at least one isocyanate group bonded to secondary carbon and having a bifunctional or trifunctional alicyclic structure and an isocyanate group residual prepolymer. preferable.
By containing a predetermined amount of the polyisocyanate having such a structure and the isocyanate group residual prepolymer, the glass transition temperature of the obtained cured product can be improved.
また、上記チオール基を有するシランカップリング剤は、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン又はγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランであることが好ましい。 The thiol group-containing silane coupling agent is preferably γ-mercaptopropyltrimethoxysilane or γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane.
また、上記チオール基を有するシランカップリング剤は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分の全量に対して、0.1〜2.0重量%含まれることが好ましい。
チオール基を有するシランカップリング剤を上記範囲で含むことにより、銀メッキとの密着性及び得られる硬化体の耐熱性の両方をバランスよく向上させることができる。
Moreover, it is preferable that 0.1-2.0 weight% of the said silane coupling agent which has a thiol group is contained with respect to the whole quantity of a polyol component and a polyisocyanate component.
By including the silane coupling agent having a thiol group in the above range, both the adhesiveness to the silver plating and the heat resistance of the obtained cured product can be improved in a balanced manner.
また、上記B液が、下記一般式(1)で表される脂肪酸、及び下記一般式(2)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。
(式中、R1は炭素数7〜28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を表す。)
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5〜1.0を満たす正の整数である。R2,R3は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
上記脂肪酸及びシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体は、いずれも離型剤として機能する。上記B液が、これらの化合物をさらに含むことにより、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、銀メッキとの密着性を損なわずに、成型用の金型との離型性を向上させることができる。
The liquid B further contains a fatty acid represented by the following general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (2) having a weight average molecular weight of 16,000 or less. It is preferable.
(In the formula, R 1 represents a linear or branched hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.)
(In the formula, m and n are positive integers satisfying an m / n ratio of 0.5 to 1.0. R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group or a polyvalent group. Indicates an ether chain.)
Both the fatty acid and the silicone-caprolactone block copolymer function as a release agent. When the liquid B further contains these compounds, when the urethane resin composition is molded to obtain a cured product, releasability from the mold for molding is maintained without impairing adhesion to the silver plating. Can be improved.
本発明ではまた、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、及びチオール基を有するシランカップリング剤を含むウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体が提供される。
このようにして得られる硬化体は、銀メッキとの高い密着性を有する。
The present invention also provides a cured product obtained by curing a urethane resin composition containing a silane coupling agent having a polyol component, a polyisocyanate component, and a thiol group.
The cured body thus obtained has high adhesion to silver plating.
また、上記ウレタン樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される脂肪酸、及び上記一般式(2)で表される、重量平均分子量が16,000以下のシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体をさらに含むことが好ましい。 The urethane resin composition comprises a fatty acid represented by the general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer represented by the general formula (2) having a weight average molecular weight of 16,000 or less. Furthermore, it is preferable to include.
また、上記ウレタン樹脂組成物は無機充填材をさらに含むことが好ましい。
無機充填材をさらに含むことにより、硬化体の熱膨張係数をリードフレームの熱膨張係数に近づけ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくすることができる。
Moreover, it is preferable that the said urethane resin composition further contains an inorganic filler.
By further including an inorganic filler, the thermal expansion coefficient of the cured body can be brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame, and separation from the lead frame can be made difficult to occur in a heat resistance test and a temperature cycle test.
本発明ではさらに、上記硬化体からなる封止部材を備える光半導体装置が提供される。
このような光半導体装置は、硬化体の光透過性が高く、耐光着色等の光学特性及び機械特性に優れる。
The present invention further provides an optical semiconductor device including a sealing member made of the above cured body.
Such an optical semiconductor device has high optical transparency of the cured body, and is excellent in optical characteristics such as light-resistant coloring and mechanical characteristics.
本発明によれば、銀メッキやパラジウムメッキ等との密着性に優れる硬化体、光半導体装置及びそれらを得ることが可能なウレタン樹脂組成物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hardened | cured material excellent in adhesiveness with silver plating, palladium plating, etc., an optical semiconductor device, and the urethane resin composition which can obtain them can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール成分を含むA液と、ポリイソシアネート成分を含むB液とからなり、A液又はB液にチオール基を有するシランカップリング剤を含む2液型ウレタン樹脂組成物である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
The urethane resin composition of the present invention comprises a two-component urethane resin composition comprising a liquid A containing a polyol component and a liquid B containing a polyisocyanate component, and containing a silane coupling agent having a thiol group in the liquid A or liquid B. It is a thing.
(チオール基を有するシランカップリング剤)
チオール基を有するシランカップリング剤としては、チオール基を1つ有するシランカップリング剤であることが好ましい。その具体例としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
ウレタン樹脂組成物中のチオール基を有するシランカップリング剤の含有量は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分全量に対して、0.1〜2.0重量%であることが好ましく、0.1〜1.0重量%であることがより好ましく、0.1〜0.5重量%であることがさらに好ましい。チオール基を有するシランカップリング剤の含有量が、0.1重量%以上であるとき、ウレタン樹脂組成物を硬化して得られる硬化体と銀との密着性が向上する傾向にあり、2.0重量%以下であるとき、硬化体のガラス転移温度等の耐熱性の低下を抑制することができる。また、ウレタン樹脂組成物が後述する離型剤を含む場合であっても、成型金型との離型性を損なうことなく、硬化体と銀との密着性を向上させることができる。
(Silane coupling agent having a thiol group)
The silane coupling agent having a thiol group is preferably a silane coupling agent having one thiol group. Specific examples thereof include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane.
The content of the silane coupling agent having a thiol group in the urethane resin composition is preferably 0.1 to 2.0% by weight with respect to the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component. It is more preferably 0.0% by weight, and even more preferably 0.1 to 0.5% by weight. 1. When the content of the silane coupling agent having a thiol group is 0.1% by weight or more, the adhesiveness between the cured product obtained by curing the urethane resin composition and silver tends to be improved. When the content is 0% by weight or less, a decrease in heat resistance such as a glass transition temperature of the cured product can be suppressed. Moreover, even if the urethane resin composition contains a mold release agent described later, the adhesion between the cured body and silver can be improved without impairing the mold release property with the molding die.
(ポリオール成分)
ポリオール成分は、2つ以上のアルコール性水酸基を有する化合物(ポリオール)からなる成分である。ポリオールは、脂肪族炭化水素基の構造を有するポリオール(脂肪族ポリオール)が好ましく、3つ以上の水酸基を有する脂肪族ポリオール(多官能脂肪族ポリオール)がより好ましい。特に、官能基数が多いポリオールは、得られる硬化体の架橋密度が向上するので好ましい。
脂肪族ポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール等が挙げられ、多官能脂肪族ポリオールとしては、トリメチロールプロパン、プロパン−1,2,3−トリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。その他ポリオールには、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリカーボネートジオール、ポリカーボネートトリオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Polyol component)
The polyol component is a component composed of a compound (polyol) having two or more alcoholic hydroxyl groups. The polyol is preferably a polyol having an aliphatic hydrocarbon group structure (aliphatic polyol), more preferably an aliphatic polyol having three or more hydroxyl groups (polyfunctional aliphatic polyol). In particular, a polyol having a large number of functional groups is preferred because the crosslink density of the resulting cured product is improved.
Examples of the aliphatic polyol include 1,4-butanediol and 1,3-propanediol. Examples of the polyfunctional aliphatic polyol include trimethylolpropane, propane-1,2,3-triol, glycerin, and pentaerythritol. Etc. Other polyols include polycaprolactone diol, polycaprolactone triol, polycarbonate diol, polycarbonate triol, polyester diol, polyether diol and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
ポリオール成分には、水酸基残存プレポリマーが含まれてもよい。水酸基残存プレポリマーは、上記ポリオールの単量体と後述するポリイソシアネートの単量体とを、該ポリオール中の水酸基が、該ポリイソシアネート中のイソシアネート基に対して過剰になるように反応させることにより得られる。ポリオール中の水酸基当量をX、ポリイソシアネート中のイソシアネート基当量をYとしたときの比をX/Yとすると、水酸基残存プレポリマーは、X/Yが3〜20となるように、ポリオールとポリイソシアネートを混合、反応させて得られることが好ましい。X/Yが3より大きい値をとることにより、該水酸基残存プレポリマーの分子量の増大を抑制し、取り扱いやすい粘度に保つことが可能となる。X/Yが20より小さい値をとることにより、プレポリマーの効果を有効に得ることができる傾向にある。また、水酸基残存プレポリマーの合成は、触媒を添加することによって短縮することもできるが、ポリマーの着色を避けるために無触媒下で室温又は加熱反応させることが好ましい。ポリオール成分に、水酸基残存プレポリマーを含むことにより、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との相溶性を向上させることができる。 The polyol component may contain a hydroxyl group residual prepolymer. The hydroxyl group-remaining prepolymer is obtained by reacting the above-mentioned polyol monomer with the polyisocyanate monomer described later so that the hydroxyl group in the polyol becomes excessive with respect to the isocyanate group in the polyisocyanate. can get. When the hydroxyl group equivalent in the polyol is X and the ratio when the isocyanate group equivalent in the polyisocyanate is Y is X / Y, the hydroxyl group-retaining prepolymer has a polyol and a poly It is preferably obtained by mixing and reacting isocyanate. By setting X / Y to a value greater than 3, it is possible to suppress an increase in the molecular weight of the hydroxyl group-retaining prepolymer and maintain a viscosity that is easy to handle. When X / Y is a value smaller than 20, the effect of the prepolymer tends to be obtained effectively. The synthesis of the hydroxyl group-retaining prepolymer can be shortened by adding a catalyst, but it is preferable to carry out a reaction at room temperature or without heating in order to avoid coloring the polymer. By including the hydroxyl group residual prepolymer in the polyol component, the compatibility between the polyol component and the polyisocyanate component can be improved.
(ポリイソシアネート成分)
ポリイソシアネート成分は、2つ以上のイソシアネート基を有する化合物(ポリイソシアネート)からなる成分である。ポリイソシアネートは、第2級の炭素原子と結合したイソシアネート基を有する2官能又は3官能の脂環式構造を有していることが好ましい。上記ポリイソシアネートは、一分子中にイソシアネート基を2つ又は3つ有するものである。その具体例としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス−(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス−(イソシアネトメチル)シクロヘキサン、ノルボルネンジイソシアネート(2,5−(2,6)ビス−(イソシアネトメチル)[2,2,1]ヘプタン)、イソプロプリデンビス−(4−シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキシルジイソシアネート、又はこれらの混合物等が挙げられる。
また、上記脂環式ポリイソシアネートを原料としたイソシアヌレート型やビゥレット型のポリイソシアネートを用いてもよく、特にイソホロンジイソシアネートを原料としたイソシアヌレート型ポリイソシアネートが好ましい。これらのようなポリイソシアネートを用いることで、得られる硬化体のガラス転移温度を向上させることができる。
(Polyisocyanate component)
The polyisocyanate component is a component composed of a compound (polyisocyanate) having two or more isocyanate groups. The polyisocyanate preferably has a bifunctional or trifunctional alicyclic structure having an isocyanate group bonded to a secondary carbon atom. The polyisocyanate has two or three isocyanate groups in one molecule. Specific examples thereof include isophorone diisocyanate, 4,4′-methylenebis- (cyclohexyl isocyanate), 1,3-bis- (isocyanatomethyl) cyclohexane, norbornene diisocyanate (2,5- (2,6) bis- (isocyanate). Netomethyl) [2,2,1] heptane), isopropylidenebis- (4-cyclohexyl isocyanate), cyclohexyl diisocyanate, or a mixture thereof.
Further, an isocyanurate type or biuret type polyisocyanate using the alicyclic polyisocyanate as a raw material may be used, and an isocyanurate type polyisocyanate using isophorone diisocyanate as a raw material is particularly preferable. By using such polyisocyanate, the glass transition temperature of the obtained cured product can be improved.
ポリイソシアネート成分には、イソシアネート基残存プレポリマーが含まれることが好ましい。イソシアネート基残存プレポリマーは、上記ポリイソシアネートの単量体と上記ポリオールの単量体とを、該ポリイソシアネート中のイソシアネート基が、該ポリオール中の水酸基に対して過剰になるように反応させることにより得られる。イソシアネート基残存プレポリマーは、前述の比X/Yが0.05〜0.3となるように、ポリオールとポリイソシアネートを混合、反応させて得られることが好ましい。X/Yが0.3より小さい値をとることにより、該イソシアネート基残存プレポリマーの分子量の増大を抑制し、取り扱いやすい粘度に保つことが可能となる。X/Yが0.05より大きい値をとることにより、プレポリマーの効果を有効に得ることができるようになる傾向にある。また、イソシアネート基残存プレポリマーの合成は、触媒を添加することによって短縮することもできるが、ポリマーの着色を避けるために無触媒下で室温又は加熱反応させることが好ましい。ポリイソシアネート成分に、イソシアネート基残存プレポリマーを含むことにより、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との相溶性を向上させることができる。 The polyisocyanate component preferably contains an isocyanate group residual prepolymer. The isocyanate group-remaining prepolymer is obtained by reacting the monomer of the polyisocyanate and the monomer of the polyol so that the isocyanate group in the polyisocyanate is excessive with respect to the hydroxyl group in the polyol. can get. The isocyanate group residual prepolymer is preferably obtained by mixing and reacting a polyol and a polyisocyanate so that the aforementioned ratio X / Y is 0.05 to 0.3. By setting X / Y to a value smaller than 0.3, an increase in the molecular weight of the isocyanate group residual prepolymer can be suppressed, and the viscosity can be maintained easily. When X / Y is greater than 0.05, the effect of the prepolymer tends to be obtained effectively. The synthesis of the isocyanate group-remaining prepolymer can be shortened by adding a catalyst. However, in order to avoid coloration of the polymer, it is preferable to carry out the reaction at room temperature or without heating. By including the isocyanate group residual prepolymer in the polyisocyanate component, the compatibility between the polyol component and the polyisocyanate component can be improved.
上記脂環式ポリイソシアネート、及びイソシアネート基残存プレポリマーのポリイソシアネート成分全体に対する割合は、合計で30重量%以上であることがより好ましい。これにより、硬化体の耐高温高湿性をより向上させることができる。 The ratio of the alicyclic polyisocyanate and the isocyanate group residual prepolymer to the whole polyisocyanate component is more preferably 30% by weight or more in total. Thereby, the high temperature high humidity resistance of a hardening body can be improved more.
(離型剤)
ウレタン樹脂組成物は、離型剤として下記一般式(1)で表される脂肪酸及び下記一般式(2)で表されるシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体をさらに含んでいてもよい。
(式中、R1は炭素数7〜28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を示す。)
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5〜1.0を満たす正の整数である。R2,R3は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。)
(Release agent)
The urethane resin composition may further contain a fatty acid represented by the following general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (2) as a release agent.
(In the formula, R 1 represents a linear or branched hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.)
(In the formula, m and n are positive integers satisfying an m / n ratio of 0.5 to 1.0. R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group or a polyvalent group. Indicates an ether chain.)
上記一般式(1)で表される脂肪酸としては、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸等の飽和脂肪酸;パルミトイル酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、エレオステアリン酸、ネルボン酸等の不飽和脂肪酸が挙げられる。また、一般式(1)においてR1の炭素数は、通常7〜28であり、10〜22であることが好ましく、14〜18であることがより好ましい。中でも、炭素数が17のイソステアリン酸は液体で、ウレタン樹脂組成物の粘度が増加しない点で好ましい。 Examples of the fatty acid represented by the general formula (1) include caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid, mytilic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, isostearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, Saturated fatty acids such as serotic acid and montanic acid; unsaturated fatty acids such as palmitoyl acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, eleostearic acid, and nervonic acid. In general formula (1), the carbon number of R 1 is usually 7 to 28, preferably 10 to 22, and more preferably 14 to 18. Among them, isostearic acid having 17 carbon atoms is preferable because it is a liquid and does not increase the viscosity of the urethane resin composition.
上記一般式(2)で表されるシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体において、式中のm/nの比は0.5〜1.0を満たす。m/nの比が0.5より大きいとき、他の材料との相溶性が高く、硬化体に白濁が生じる等の不具合を抑制できる。また、m/nの比が1.0より小さいとき、成型金型との優れた離型性を得ることができる。上記シリコーン−カプロラクトンブロック共重合体は、溶解性に優れる点で重量平均分子量が16,000以下である。
ウレタン樹脂組成物に、上記一般式(1)及び(2)で表される化合物を含むことにより、ウレタン樹脂組成物を成型して硬化体を得る際に、銀メッキとの密着性を損なわずに、成型金型との離型性を向上させることができる。
In the silicone-caprolactone block copolymer represented by the general formula (2), the m / n ratio in the formula satisfies 0.5 to 1.0. When the ratio of m / n is larger than 0.5, the compatibility with other materials is high, and problems such as white turbidity in the cured product can be suppressed. Moreover, when the ratio of m / n is smaller than 1.0, excellent releasability from the molding die can be obtained. The silicone-caprolactone block copolymer has a weight average molecular weight of 16,000 or less in terms of excellent solubility.
By including the compounds represented by the general formulas (1) and (2) in the urethane resin composition, when the urethane resin composition is molded to obtain a cured product, the adhesiveness with the silver plating is not impaired. In addition, releasability from the molding die can be improved.
上記離型剤の含有量は、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分の全量に対し、0.01〜5.0重量%であることが好ましく、上記一般式(1)で表される脂肪酸及び上記一般式(2)で表されるシリコーン−カプロラクトンブロック共重合体を併用する。離型剤の含有量が0.01重量%より大きいとき、成型金型との離型性に優れる傾向があり、5.0重量%より小さいとき、硬化体のガラス転移温度等の耐熱性の低下を抑制できる傾向にある。 The content of the release agent is preferably 0.01 to 5.0% by weight based on the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component, and the fatty acid represented by the general formula (1) and the general formula The silicone-caprolactone block copolymer represented by (2) is used in combination. When the content of the release agent is greater than 0.01% by weight, the mold release property tends to be excellent, and when it is less than 5.0% by weight, the cured product has a heat resistance such as a glass transition temperature. There is a tendency to suppress the decrease.
(無機充填材)
ウレタン樹脂組成物は、無機充填材をさらに含んでもよい。無機充填材としては、硬化体の光透過性を維持するためにシリカであることが好ましく、ウレタン樹脂組成物中に高密充填するために粒子径の異なるシリカ粉末を混合して用いることが好ましい。ウレタン樹脂組成物に無機充填材を含むことにより、硬化体の熱膨張係数を光半導体装置のリードフレームの熱膨張係数に近づけることができ、耐熱試験や温度サイクル試験において、リードフレームとの剥離が生じにくくなる。また、ウレタン樹脂組成物が、無機充填材として蛍光体を含むことにより、青色発光ダイオード(LED)との組み合わせで、白色を得ることができる。
(Inorganic filler)
The urethane resin composition may further include an inorganic filler. The inorganic filler is preferably silica in order to maintain the light transmittance of the cured product, and it is preferable to use a mixture of silica powders having different particle diameters in order to densely fill the urethane resin composition. By including an inorganic filler in the urethane resin composition, the thermal expansion coefficient of the cured body can be brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame of the optical semiconductor device. It becomes difficult to occur. Moreover, when a urethane resin composition contains a fluorescent substance as an inorganic filler, white can be obtained in combination with a blue light emitting diode (LED).
(その他材料)
ウレタン樹脂組成物には、触媒を加えることができる。触媒としては、亜鉛、ジルコニウム又はアルミニウム等の有機金属系触媒;ジブチルスズラウレート等のスズ系触媒;DBU(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカン−7−エン)のフェノール塩、オクチル酸塩、アミン、イミダゾール等の触媒を使用することができる。これらの中でも、ステアリン酸亜鉛が耐熱着色性及びウレタン樹脂組成物の室温での粘度安定性に優れるため好ましい。ステアリン酸亜鉛の含有量は、0.002〜0.1重量%であることが好ましい。含有量が、0.002重量%より大きいとき、硬化促進の効果が見られる傾向にあり、0.1重量%より小さいとき、硬化体が白濁する問題がなく好適である。
(Other materials)
A catalyst can be added to the urethane resin composition. Catalysts include organometallic catalysts such as zinc, zirconium or aluminum; tin-based catalysts such as dibutyltin laurate; phenol salts of DBU (1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecan-7-ene), octyl Catalysts such as acid salts, amines, and imidazoles can be used. Among these, zinc stearate is preferable because it is excellent in heat resistant colorability and viscosity stability at room temperature of the urethane resin composition. The content of zinc stearate is preferably 0.002 to 0.1% by weight. When the content is larger than 0.002% by weight, the effect of promoting the curing tends to be seen, and when the content is smaller than 0.1% by weight, there is no problem that the cured product becomes cloudy, which is preferable.
ウレタン樹脂組成物には、さらにヒンダードアミン系の光安定剤、リン系又はヒンダード型フェノール系の酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機充填材、カップリング剤、重合禁止剤等を添加することもできる。また、成型性の観点から、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤等を添加してもよい。これらは、硬化体の光透過性を確保する観点から液状であることが好ましいが、固形の場合には、用いる波長以下の粒子径を有することが好ましい。 The urethane resin composition may further contain a hindered amine-based light stabilizer, a phosphorus-based or hindered phenol-based antioxidant, an ultraviolet absorber, an organic filler, a coupling agent, a polymerization inhibitor, and the like. Further, from the viewpoint of moldability, a plasticizer, an antistatic agent, a flame retardant, and the like may be added. These are preferably liquid from the viewpoint of ensuring the light transmittance of the cured product, but in the case of a solid, it is preferable to have a particle diameter equal to or smaller than the wavelength used.
(硬化体)
硬化体は、ポリオール成分を含むA液とポリイソシアネート成分を含むB液とを混合し、これを加熱して反応させることにより製造することができる。
ウレタン樹脂組成物を構成する上記のポリオール成分及びポリイソシアネート成分以外の各成分は、A液又はB液のどちらに含まれてもよいが、チオール基を有するシランカップリング剤は、A液とB液との混合前にA液に含まれていることが好ましい。また離型剤は、A液とB液との混合前にB液と合わせて溶融混合して用いると、混合時の相溶性についての優れた効果、並びに離型性及び光透過性についてのさらに優れた効果を得ることができる。無機充填材は、A液とB液とを混合した後に、ウレタン樹脂組成物に加えられてもよい。
(Hardened body)
A hardened | cured material can be manufactured by mixing A liquid containing a polyol component, and B liquid containing a polyisocyanate component, heating this and making it react.
Each component other than the above-described polyol component and polyisocyanate component constituting the urethane resin composition may be contained in either the A liquid or the B liquid, but the silane coupling agent having a thiol group is composed of the A liquid and the B liquid. It is preferable that it is contained in A liquid before mixing with a liquid. In addition, when the mold release agent is used by being melt mixed with the liquid B before mixing the liquid A and the liquid B, an excellent effect on the compatibility at the time of mixing, and further about the mold release property and light transmittance. An excellent effect can be obtained. An inorganic filler may be added to a urethane resin composition, after mixing A liquid and B liquid.
(光半導体装置)
以上のように得られるウレタン樹脂組成物を、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型することにより光半導体素子の封止を行い、光半導体装置を製造することができる。このとき、ウレタン樹脂組成物は165℃におけるゲル化時間が25秒〜200秒であることが好ましい。ゲル化時間をこの範囲とすることで、従来の固形トランスファー成型とほぼ同じ成型条件での製造が可能となる。ゲル化時間が25秒より短いと、溶融したウレタン樹脂組成物が成型金型(以下、単に「金型」という。)内の流路を十分に満たす前に硬化し、硬化体の成型物に未充填部位やボイドが発生しやすくなる傾向にある。一方、ゲル化時間が200秒より長いと、硬化不十分な成型物となる傾向がある。
(Optical semiconductor device)
An optical semiconductor device can be manufactured by sealing an optical semiconductor element by liquid transfer molding or compression molding the urethane resin composition obtained as described above. At this time, the urethane resin composition preferably has a gelation time at 165 ° C. of 25 seconds to 200 seconds. By setting the gelation time within this range, it is possible to manufacture under almost the same molding conditions as in the conventional solid transfer molding. When the gelation time is shorter than 25 seconds, the molten urethane resin composition is cured before sufficiently filling the flow path in the molding die (hereinafter simply referred to as “mold”), and becomes a molded product of the cured body. Unfilled sites and voids tend to occur. On the other hand, when the gelation time is longer than 200 seconds, the molded product tends to be insufficiently cured.
図1は、光半導体装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示す光半導体装置200は、一対のリードフレーム102(102a,102b)と、一方のリードフレーム102a上に設けられた接着部材103と、接着部材103上に備えられた光半導体素子104と、光半導体素子104と他方のリードフレーム102bとを電気的に接続するワイヤ105と、一対のリードフレーム102の一部、接着部材103、光半導体素子104及びワイヤ105を封止する封止部材106とを有している。光半導体装置200は、表面実装型又はチップ型と呼ばれるものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of an optical semiconductor device. An
リードフレーム102は、一方のリードフレーム102aと他方のリードフレーム102bとからなる。このリードフレーム102は、金属等の導電材料からなる部材であり、その表面は通常銀メッキにより被覆されている。また、一方のリードフレーム102aと他方のリードフレーム102bとは、互いに分離している。接着部材103は、一方のリードフレーム102aと光半導体素子104とを接着して互いに固定するとともに、それらを電気的に接続するための部材である。接着部材103は、例えば銀ペーストから形成される。
The
光半導体素子104には、順方向に電圧を加えた際に発光する発光ダイオード素子等が挙げられる。また、ワイヤ105は光半導体素子104と他方のリードフレーム102bとを電気的に接続できる金属細線等の導電ワイヤである。
Examples of the
封止部材106は、上記のウレタン樹脂組成物の硬化体で形成される。封止部材106は、光半導体素子104を外気から保護するとともに、光半導体素子104から発せられた光を外部に取り出す役割を担っているため、高い光透過性を有するものである。本実施形態において封止部材106は、リードフレーム102側の平板状部106aと、リードフレーム102とは反対側のレンズ部106bと、から形成されており、凸レンズ形状であるレンズ部106bによって光半導体素子104から発せられた光が集約される。
The sealing
以上説明した本実施形態の光半導体装置200は、その製造工程の一部に液状トランスファー成型又はコンプレッション成型を採用することができ、これにより成型時間を短くして生産性を高めることが可能となる。また、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型を採用することで、図1のような光の取り出し効率が向上するようなレンズ形状を付与する効果も得られる。
The
光半導体装置200は、光半導体素子と、これを封止する封止部材とを備えていればよく、上記のような表面実装型に代えて砲弾型であってもよい。
The
次に、光半導体装置の製造方法の好適な実施形態について、図1の光半導体装置200を製造する場合を例にして説明する。本実施形態に係る光半導体装置200の製造方法は、上記ウレタン樹脂組成物を液状トランスファー成型又はコンプレッション成型により硬化成型して、光半導体装置200の封止部材106を形成する工程を備えている。
Next, a preferred embodiment of a method for manufacturing an optical semiconductor device will be described taking as an example the case of manufacturing the
まず、複数の組立部品を備える構造体を準備する。組立部品は、一対のリードフレーム102(102a,102b)と、その一方のリードフレーム102a上に設けられた接着部材103と、接着部材103上に形成された光半導体素子104と光半導体素子104と他方のリードフレーム102bとを電気的に接続するワイヤ105と、を備える。この構造体を、成型装置が備える金型により形成されるキャビティ内の所定の位置に設置する。成型装置は、液状トランスファー成型又はコンプレッション成型に用いられるものであって、その金型により形成されるキャビティが、目的とする硬化体の形状をなしているものであれば特に限定されない。
First, a structure including a plurality of assembly parts is prepared. The assembly component includes a pair of lead frames 102 (102a and 102b), an
次に、上記ウレタン樹脂組成物を準備して、それを成型装置のポット内に充填する。具体的には、プランジャーを起動させて、ウレタン樹脂組成物をポット内からランナ、ゲート等の流路を経由して、所定の温度に加熱した金型のキャビティ内に圧入する。金型は、通常、分離可能な上金型及び下金型から構成されており、それらを連結することによって、キャビティが形成される。その後、ウレタン樹脂組成物をキャビティ内に一定時間保持することによって、キャビティ内に充填したウレタン樹脂組成物を上記構造体上で硬化する。これにより、ウレタン樹脂組成物の硬化体が、目的とする形状に成型され、複数の組立部品を封止するとともに、構造体に密着する。 Next, the urethane resin composition is prepared and filled in a pot of a molding apparatus. Specifically, the plunger is activated, and the urethane resin composition is press-fitted from the pot into a cavity of a mold heated to a predetermined temperature via a flow path such as a runner and a gate. The mold is usually composed of a separable upper mold and a lower mold, and a cavity is formed by connecting them. Then, the urethane resin composition filled in the cavity is cured on the structure by holding the urethane resin composition in the cavity for a certain period of time. Thereby, the hardening body of a urethane resin composition is shape | molded by the target shape, and while closely sealing a some assembly component, it closely_contact | adheres to a structure.
金型温度は、上記流路においては、ウレタン樹脂組成物の流動性が高く、キャビティ内では、ウレタン樹脂組成物が短時間で硬化できるような温度に設定することが好ましい。この温度は、ウレタン樹脂組成物の組成にも依存するが、例えば120〜200℃であることが好適である。また、キャビティ内にウレタン樹脂組成物を圧入する際の射圧は、キャビティ内全体にウレタン樹脂組成物を隙間なく充填できるような圧力を設定することが好ましく、具体的には2MPa以上であることが好ましい。射圧が2MPa以上であるとき、キャビティ内の未充填部位や、封止部材106内のボイドが発生しにくくなる傾向にある。
The mold temperature is preferably set to such a temperature that the urethane resin composition has high fluidity in the flow path and can be cured in a short time in the cavity. Although this temperature is dependent also on the composition of a urethane resin composition, it is suitable that it is 120-200 degreeC, for example. Moreover, it is preferable to set the pressure at which the urethane resin composition is press-fitted into the cavity so that the urethane resin composition can be filled in the entire cavity without any gap, and specifically, 2 MPa or more. Is preferred. When the spray pressure is 2 MPa or more, unfilled portions in the cavity and voids in the sealing
ウレタン樹脂組成物の硬化体(封止部材106)を金型から取り出しやすくするために、キャビティを形成する金型内壁面に離型剤を塗布又は噴射することもできる。さらに、硬化体におけるボイドの発生を抑制するために、キャビティ内を減圧できる公知の減圧装置を用いてもよい。 In order to make it easy to take out the cured body (sealing member 106) of the urethane resin composition from the mold, a release agent may be applied or sprayed onto the inner wall surface of the mold that forms the cavity. Furthermore, in order to suppress generation | occurrence | production of the void in a hardening body, you may use the well-known decompression device which can decompress the inside of a cavity.
続いて、構造体及びそれに密着したウレタン樹脂組成物の硬化体をキャビティから取り出した後、複数の組立部品を個々に分離するようにリードフレームを切断する。こうして、上記ウレタン樹脂組成物の硬化体を、組立部品を封止する封止部材として備える光半導体装置が得られる。 Subsequently, after the structure and the cured body of the urethane resin composition adhered thereto are taken out from the cavity, the lead frame is cut so as to separate the plurality of assembly parts individually. Thus, an optical semiconductor device provided with the cured body of the urethane resin composition as a sealing member for sealing the assembly component is obtained.
以上説明した本実施形態の光半導体装置の製造方法によると、液状トランスファー成型方又はコンプレッション成型法を採用しているため、硬化時間を短く設定でき、光半導体装置の生産性が向上する。また、上記成型法を用いることで、硬化体に任意の形状を付与することが可能となる。 According to the manufacturing method of the optical semiconductor device of this embodiment described above, since the liquid transfer molding method or the compression molding method is adopted, the curing time can be set short, and the productivity of the optical semiconductor device is improved. Moreover, it becomes possible to give arbitrary shapes to a hardening body by using the said shaping | molding method.
本発明のウレタン樹脂組成物を用いて、注型法、ポッティング法によって光半導体装置を製造する場合は、各成分の種類、組み合わせ、添加量にもよるが、60〜150℃で1〜10時間程度加熱硬化することが好ましく、特に80〜150℃で1〜10時間程度であることが好ましい。また、急激な硬化反応により発生する内部応力を低減するために、硬化温度を段階的に昇温することが望ましい。 When an optical semiconductor device is produced by the casting method or potting method using the urethane resin composition of the present invention, depending on the type, combination, and amount of each component, it is 1 to 10 hours at 60 to 150 ° C. It is preferable to heat cure to a certain extent, and it is particularly preferable that the temperature is about 80 to 150 ° C. for about 1 to 10 hours. Moreover, in order to reduce the internal stress generated by the rapid curing reaction, it is desirable to raise the curing temperature stepwise.
以上説明した、本発明の硬化体は、光透過性が高く、耐熱、耐光着色等の光学特性、機械特性に優れる、発光ダイオード(LED)、フォトトランジスタ、フォトダイオード、固体撮像素子等の光半導体素子用途の封止部材として好適である。また、本発明のウレタン樹脂組成物を用いることで、液状トランスファー成型により効率良く光半導体素子の封止を行うことができ、LEDパッケージ等の光半導体装置を生産性よく製造することが可能となる。 As described above, the cured body of the present invention has high optical transparency, excellent optical characteristics such as heat resistance and light-resistant coloring, and mechanical characteristics. It is suitable as a sealing member for device use. Further, by using the urethane resin composition of the present invention, the optical semiconductor element can be efficiently sealed by liquid transfer molding, and an optical semiconductor device such as an LED package can be manufactured with high productivity. .
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。配合割合は、特にことわりのない限り重量部とする。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these at all. The blending ratio is parts by weight unless otherwise specified.
(実施例1)
ポリオール成分として、分子量が300、水酸価が540(mg/gKOH)のポリカプロラクトントリオール(A1:ダイセル化学工業社製 プラクセル303)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2:Perstorp社製)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1:信越化学工業株式社製 KBM−803)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1:住化バイエルウレタン株式会社製 デスモジュールW)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2:三井武田ケミカル株式会社製 コスモネートNBDI)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3:Degussa社製 VESTANAT(R)T1890)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C:住友化学製 スミライザーGA−80)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、離型剤として、イソステアリン酸(D1:高級アルコール工業株式会社製 イソステアリン酸EX(一般式(1)において、R1が炭素数18の分岐鎖アルキル基である化合物))2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1:旭化成ワッカー株式会社製 SLJ02(一般式(2)において、m/n=0.7、重量平均分子量Mw=9,000である化合物))2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛(日油株式会社製 ニッサンエレクトールMZ−2)0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液14.3重量部及びB液37.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
Example 1
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol having a molecular weight of 300 and a hydroxyl value of 540 (mg / g KOH) (A1: Placel 303 manufactured by Daicel Chemical Industries) and trimethylolpropane (A2: manufactured by Perstorp) 10.6 parts by weight were mixed and heated and stirred to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (F1: KBM-803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and stirred as a silane coupling agent having a thiol group, and this was used as liquid A. .
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1: Desmodur W manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) are mixed and a nitrogen atmosphere is mixed. Under the conditions, the mixture was reacted at 100 ° C. for 1 hour to prepare a residual isocyanate group prepolymer.
Further, as the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2: Cosmonate NBDI manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.), isocyanurate type isocyanate 70 which is a trimer of isophorone diisocyanate 39.2 parts by weight of a butyl acetate solution (B3: VESTATAR® T1890, manufactured by Degussa) as a hindered phenolic antioxidant, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl -4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (C: Sumilyzer GA-80 manufactured by Sumitomo Chemical) After mixing 10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure. It was P B liquid.
As the P B solution and the release agent, isostearic acid (D1: isostearic acid EX (a compound in which R 1 is a branched alkyl group having 18 carbon atoms in General Formula (1)) manufactured by Higher Alcohol Industry Co., Ltd.) 2. 0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1: SLJ02 manufactured by Asahi Kasei Wacker Co., Ltd. (compound with general formula (2), m / n = 0.7, weight average molecular weight Mw = 9,000)) 2.0 The parts by weight were mixed, heated and melted at 150 ° C. for 10 minutes, and stirred at room temperature until it became transparent and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate (Nissan Electol MZ-2, manufactured by NOF Corporation) was added as a curing accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 14.3 parts by weight of the liquid A and 37.8 parts by weight of the liquid B were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(実施例2)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(F2:信越化学工業株式社製 KBM−802)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、離型剤として、ラウリン酸(D2:花王株式会社製 ルナックL−98(一般式(1)において、R1が炭素数11の直鎖状アルキル基である化合物))2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E2:旭化成ワッカー株式会社製 SLJ01(一般式(2)において、m/n=0.8、Mw=6,000である化合物))2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(Example 2)
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane (F2: KBM-802 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added as a silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was used as solution A. .
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An isocyanate group residual prepolymer was prepared.
As the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
1. Lauric acid (D2: Lunac L-98 manufactured by Kao Corporation (in the general formula (1), R 1 is a linear alkyl group having 11 carbon atoms)) as the P B liquid and the release agent. 0 parts by weight and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone (E2: Asahi Kasei Wacker Co., Ltd. SLJ01 (compound with general formula (2), m / n = 0.8, Mw = 6,000))) The mixture was melt-mixed, heated and melted at 150 ° C. for 10 minutes, and stirred at room temperature until it became transparent and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(実施例3)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱攪拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
Example 3
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) was added as a silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was designated as solution A.
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An isocyanate group residual prepolymer was prepared.
As the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
The P B solution, as a curing accelerator, and stirred with 0.05 part by weight of zinc stearate, which was used as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(実施例4)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)50.2重量部に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
ノルボルネンジイソシアネート(B2)49.8重量部、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛を0.05重量部、及びチオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液50.2重量部及びB液53.8重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を得た。
Example 4
As a polyol component, 0.5 parts by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) is added as a silane coupling agent having a thiol group to 50.2 parts by weight of polycaprolactone triol (A1), and this is stirred. It was set as A liquid.
49.8 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), 2.0 parts by weight of isostearic acid (D1) and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone (E1) as a release agent are melt mixed and mixed at 150 ° C. for 10 minutes. The mixture was heated and melted and stirred at room temperature until it became transparent and uniform. Thereafter, 0.05 parts by weight of zinc stearate as a curing accelerator and 0.5 parts by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) as a silane coupling agent having a thiol group were added and stirred. This was designated as solution B. 50.2 parts by weight of the above-mentioned A liquid and 53.8 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(実施例5)
ポリカプロラクトントリオール(A1)51.7重量部をポリオール成分とした。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(F1)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
脂肪族一級ジイソシアネート(B4:三井化学ポリウレタン株式会社製 タケネート600)48.2重量部、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を溶融混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液51.7重量部及びB液52.2重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡し、ウレタン樹脂組成物を得た。
(Example 5)
51.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) was used as the polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (F1) was added as a silane coupling agent having a thiol group and stirred, and this was designated as solution A.
48.2 parts by weight of aliphatic primary diisocyanate (B4: Takenate 600 manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.), 2.0 parts by weight of isostearic acid (D1) and 2.0 parts by weight of polyether-modified silicone (E1) as a release agent The part was melted and mixed, heated and melted at 150 ° C. for 10 minutes, and stirred at room temperature until it became transparent and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 51.7 parts by weight of the above A liquid and 52.2 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(比較例1)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 1)
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component.
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An isocyanate group residual prepolymer was prepared.
As the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
The P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(比較例2)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、チオール基を有するシランカップリング剤として、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(F3:信越化学工業株式会社製 KBE−9007)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 2)
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (F3: KBE-9007 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added as a thiol group-containing silane coupling agent, followed by stirring. .
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An isocyanate group residual prepolymer was prepared.
As the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
The P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
(比較例3)
ポリオール成分として、ポリカプロラクトントリオール(A1)19.7重量部、及びトリメチロールプロパン(A2)10.6重量部を混合し、加熱撹拌して、均一なポリオール成分を得た。その後に、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(F4:信越化学工業株式会社製 KBM−403)0.5重量部を加えて撹拌し、これをA液とした。
一方、トリメチロールプロパン(A2)1.0重量部、及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(B1)14.4重量部を混合し、窒素雰囲気下にて100℃で1時間反応させ、イソシアネート基残存プレポリマーを調製した。
また、ポリイソシアネート成分として、上記プレポリマー15.4重量部、ノルボルネンジイソシアネート(B2)15.1重量部、イソホロンジイソシアネートの3量化体であるイソシアヌレート型イソシアネート70重量%の酢酸ブチル溶液(B3)39.2重量部、ヒンダード型フェノール系酸化防止剤として、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニル}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(C)0.10重量部を混合後、酢酸ブチルを減圧下で留去し、これをPB液とした。
上記PB液、離型剤として、イソステアリン酸(D1)2.0重量部、及びポリエーテル変性シリコーン(E1)2.0重量部を混合し、150℃で10分間加熱溶融させて室温にて透明均一になるまで撹拌した。その後に、硬化促進剤として、ステアリン酸亜鉛0.05重量部を加えて撹拌し、これをB液とした。上記A液30.3重量部及びB液74.3重量部を混合(水酸基当量/イソシアネート基当量の比1.0)、減圧脱泡してウレタン樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 3)
As the polyol component, 19.7 parts by weight of polycaprolactone triol (A1) and 10.6 parts by weight of trimethylolpropane (A2) were mixed and stirred under heating to obtain a uniform polyol component. Thereafter, 0.5 part by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (F4: KBM-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and stirred, and this was designated as solution A.
On the other hand, 1.0 part by weight of trimethylolpropane (A2) and 14.4 parts by weight of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (B1) were mixed and reacted at 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. An isocyanate group residual prepolymer was prepared.
As the polyisocyanate component, 15.4 parts by weight of the above prepolymer, 15.1 parts by weight of norbornene diisocyanate (B2), and a 70% by weight isocyanurate type isocyanate which is a trimer of isophorone diisocyanate (B3) 39 2 parts by weight, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl} -1,1-dimethylethyl as a hindered phenolic antioxidant ] -2,4,8,10-spiro [5,5] undecane (C) were mixed 0.10 parts by weight, butyl acetate was distilled off under reduced pressure, which was used as a P B liquid.
The P B liquid, as a release agent, isostearic acid (D1) 2.0 parts by weight, and polyether-modified silicone (E1) 2.0 parts by weight were mixed at room temperature by heating and melting for 10 minutes at 0.99 ° C. Stir until clear and uniform. Thereafter, 0.05 part by weight of zinc stearate was added as a hardening accelerator and stirred, and this was designated as B solution. 30.3 parts by weight of the above A liquid and 74.3 parts by weight of B liquid were mixed (ratio of hydroxyl group equivalent / isocyanate group equivalent of 1.0) and degassed under reduced pressure to obtain a urethane resin composition.
以上のようにして得られたウレタン樹脂組成物を下記方法に従って評価した。
<ゲル化時間>
ゲル化時間は、ゲル化試験機(SYSTEM SEIKO製)を用いて測定した。ウレタン樹脂組成物を165℃のホットプレート上にのせ、ウレタン樹脂組成物がゲル化する時間(秒)を測定し、その結果を表1,2に示した。
The urethane resin composition obtained as described above was evaluated according to the following method.
<Gelification time>
The gelation time was measured using a gelation tester (manufactured by SYSTEM SEIKO). The urethane resin composition was placed on a hot plate at 165 ° C., the time (seconds) for the urethane resin composition to gel was measured, and the results are shown in Tables 1 and 2.
<相溶性>
液状トランスファー成型機を用い、金型温度165℃、時間20秒で40×40mm、厚さ1mmの試験片を成型し、その後150℃3時間加熱硬化した。得られた試験片を分光光度計(U−3310:日立製作所社製)を用いて波長460nmの光透過率を測定した。70%以上で透過したものを(○)、70%未満で透過したものを(×)として評価し、その結果を表1,2に示した。
<Compatibility>
Using a liquid transfer molding machine, a test piece having a mold temperature of 165 ° C., a time of 20 seconds, 40 × 40 mm, and a thickness of 1 mm was molded, and then heated and cured at 150 ° C. for 3 hours. The obtained test piece was measured for light transmittance at a wavelength of 460 nm using a spectrophotometer (U-3310: manufactured by Hitachi, Ltd.). Evaluations were made as (◯) when the light was transmitted at 70% or more, and (X) when the light was transmitted at less than 70%.
<接着強度>
銀メッキを施した銅板上にウレタン樹脂組成物の液滴を滴下して、165℃、3時間で加熱し、半径が1.5mmとなる円柱状の硬化体を形成した。前記硬化体のせん断接着強度(MPa)をボンドテスター(dageシリーズ4000:株式会社アークテック製)を用いて測定した。測定温度は165℃、ツール移動速度は100μm/sで、シェアツール3を図2に示すX方向に移動して測定し、その結果を表1,2に示した。
<Adhesive strength>
A urethane resin composition droplet was dropped on a silver-plated copper plate and heated at 165 ° C. for 3 hours to form a cylindrical cured body having a radius of 1.5 mm. The shear bond strength (MPa) of the cured product was measured using a bond tester (dage series 4000: manufactured by Arctec Co., Ltd.). The measurement temperature was 165 ° C., the tool moving speed was 100 μm / s, the shear tool 3 was moved in the X direction shown in FIG. 2, and the results are shown in Tables 1 and 2.
<成型後の剥離/リフロー後の剥離>
液状トランスファー成型機液状トランスファー成型機を用いて、金型温度165℃、射圧9.8MPa、注入時間30秒、硬化時間120秒として成型し、外形寸法が5.1mm×3.9mmのLEDパッケージを作製した。作製したLEDパッケージを、85℃、85%RHの条件下に9時間おいて吸湿させた後、保持温度150℃で120秒、最高到達温度260℃で5秒のプロファイルのリフロー処理を行った。
成型後及びリフロー後のLEDパッケージにおいての硬化体とリードフレームとの剥離を顕微鏡で観察し、その結果を表1,2に示した。表中の分子は剥離したパッケージ数、分母は同じ条件で評価したパッケージの全体数を表す。
<Peeling after molding / Peeling after reflow>
Liquid transfer molding machine LED package with a mold temperature of 165 ° C, injection pressure of 9.8MPa, injection time of 30 seconds, curing time of 120 seconds, and outer dimensions of 5.1mm x 3.9mm Was made. The manufactured LED package was moisture-absorbed for 9 hours under the conditions of 85 ° C. and 85% RH, and then subjected to a reflow treatment of a profile of 120 seconds at a holding temperature of 150 ° C. and 5 seconds at a maximum temperature of 260 ° C.
The peeling between the cured body and the lead frame in the LED package after molding and after reflow was observed with a microscope, and the results are shown in Tables 1 and 2. The numerator in the table represents the number of peeled packages, and the denominator represents the total number of packages evaluated under the same conditions.
本発明の硬化体は、透明性、成型金型との離型性、及びリードフレームとの密着性に優れ、光半導体の封止に用いる硬化体として優れた性能を発揮することができる。 The cured body of the present invention is excellent in transparency, releasability from a molding die, and adhesion to a lead frame, and can exhibit excellent performance as a cured body used for sealing an optical semiconductor.
1…硬化体、2…銀メッキを施した銅板、3…シェアツール、102,102a,102b…リードフレーム、103…接着部材、104…光半導体素子、105…ワイヤ、106…封止部材、200…光半導体装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記チオール基を有するシランカップリング剤の含有量が、前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分の全量に対して、0.1〜2.0重量%である、光半導体の封止に用いる2液型ウレタン樹脂組成物。 And A solution containing a polyol component, a two-liquid type urethane resin composition comprising a liquid B containing a polyisocyanate component, seen containing a silane coupling agent having a thiol group in the A solution or B solution,
The content of the silane coupling agent having the thiol group is 0.1 to 2.0% by weight based on the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component, and is a two-component type used for sealing an optical semiconductor. Urethane resin composition.
(式中、R1は炭素数7〜28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を示す。)
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5〜1.0を満たす正の整数である。R2,R3は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。) The B liquid further includes a fatty acid represented by the following general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer having a weight average molecular weight represented by the following general formula (2) of 16,000 or less. A two-component urethane resin composition used for sealing an optical semiconductor according to any one of 1 to 3 .
(In the formula, R 1 represents a linear or branched hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.)
(In the formula, m and n are positive integers satisfying an m / n ratio of 0.5 to 1.0. R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group or a polyvalent group. Indicates an ether chain.)
前記ウレタン樹脂組成物における前記チオール基を有するシランカップリング剤の含有量が、前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分の全量に対して、0.1〜2.0重量%である、光半導体の封止に用いる硬化体。 Obtained by curing a urethane resin composition containing a polyol component, a polyisocyanate component, and a silane coupling agent having a thiol group ,
The content of the silane coupling agent having the thiol group in the urethane resin composition is 0.1 to 2.0% by weight with respect to the total amount of the polyol component and the polyisocyanate component. Cured body used for stopping.
(式中、R1は炭素数7〜28の直鎖状又は分岐状の炭化水素基を表す。)
(式中、m及びnは、m/nの比が0.5〜1.0を満たす正の整数である。R2,R3は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基、又はポリエーテル鎖を示す。) The urethane resin composition further includes a fatty acid represented by the following general formula (1) and a silicone-caprolactone block copolymer represented by the following general formula (2) having a weight average molecular weight of 16,000 or less. The hardening body used for sealing of the optical semiconductor of Claim 5 .
(In the formula, R 1 represents a linear or branched hydrocarbon group having 7 to 28 carbon atoms.)
(In the formula, m and n are positive integers satisfying an m / n ratio of 0.5 to 1.0. R 2 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group or a polyvalent group. Indicates an ether chain.)
An optical semiconductor device provided with a sealing member made of a cured product used for sealing an optical semiconductor according to any one of claims 5-7.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009231560A JP5621236B2 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body |
| KR1020127010721A KR101413052B1 (en) | 2009-10-05 | 2010-04-13 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
| US13/500,428 US20120196977A1 (en) | 2009-10-05 | 2010-04-13 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
| CN201080044679.4A CN102549038B (en) | 2009-10-05 | 2010-04-13 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
| KR1020137031231A KR20130133101A (en) | 2009-10-05 | 2010-04-13 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
| PCT/JP2010/056608 WO2011043090A1 (en) | 2009-10-05 | 2010-04-13 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
| TW099111823A TW201114835A (en) | 2009-10-05 | 2010-04-15 | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009231560A JP5621236B2 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011079893A JP2011079893A (en) | 2011-04-21 |
| JP5621236B2 true JP5621236B2 (en) | 2014-11-12 |
Family
ID=44074283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009231560A Expired - Fee Related JP5621236B2 (en) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5621236B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013153803A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | 住友ベークライト株式会社 | Semiconductor device, die attaching material, and method for manufacturing semiconductor device |
| CN110023359B (en) * | 2016-11-30 | 2022-05-10 | 昭和电工材料株式会社 | Two-component curable polyurethane composition |
| CN110809589B (en) | 2017-06-30 | 2022-05-31 | Sika技术股份公司 | Two-component polyurethane compositions with adjustable pot life |
| EP3967726B1 (en) * | 2019-09-09 | 2025-11-26 | LG Chem, Ltd. | Curable composition |
| WO2021049860A1 (en) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 주식회사 엘지화학 | Curable composition |
| CN113939572B (en) | 2019-09-09 | 2024-10-22 | 株式会社Lg化学 | Curable composition |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007054796A (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Sunstar Engineering Inc | Coating method of curable composition |
| KR101365834B1 (en) * | 2006-05-01 | 2014-02-21 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | Optical semiconductor encapsulating material |
| JP2008163116A (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd | Resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device |
| JP5072070B2 (en) * | 2007-03-08 | 2012-11-14 | 日東電工株式会社 | Epoxy resin composition for optical semiconductor element sealing and optical semiconductor device using the same |
| JP5176144B2 (en) * | 2007-08-22 | 2013-04-03 | 日立化成株式会社 | Thermosetting light reflecting resin composition, substrate for mounting optical semiconductor using the same, method for manufacturing the same, and optical semiconductor device |
| JP5417910B2 (en) * | 2008-10-16 | 2014-02-19 | 日立化成株式会社 | Urethane resin composition and optical semiconductor device |
-
2009
- 2009-10-05 JP JP2009231560A patent/JP5621236B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011079893A (en) | 2011-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101668786B (en) | Curable resin composition, led package, and method for production of the led package, and optical semiconductor | |
| CN102549038B (en) | Urethane resin composition, cured object, and photosemiconductor device using cured object | |
| US20150183960A1 (en) | Reactive Silicone Composition, Reactive Thermoplastic Article, Cured Product, And Optical Semiconductor Device | |
| US9045641B2 (en) | Curable silicone composition, cured product thereof, and optical semiconductor device | |
| JP5621236B2 (en) | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body | |
| TW201035154A (en) | Heat-curable resin composition | |
| JP5277632B2 (en) | Resin composition and optical member using the same | |
| JP5417910B2 (en) | Urethane resin composition and optical semiconductor device | |
| JP2012255096A (en) | Thermosetting barrier polyurethane resin composition, and cured product, optical member and optical semiconductor device using the same | |
| JP5581643B2 (en) | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body | |
| JP5671812B2 (en) | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device using cured body | |
| JP2011178899A (en) | Urethane resin composition and cured product thereof | |
| JP5277940B2 (en) | Curable resin composition, LED package, and manufacturing method thereof | |
| WO2014200110A1 (en) | Reactive silicone composition, reactive thermoplastic, cured product and photosemiconductor device | |
| JP5764883B2 (en) | Urethane resin composition and optical semiconductor device | |
| JP6009143B2 (en) | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device | |
| JP5626004B2 (en) | Urethane resin composition, cured body, and optical semiconductor device | |
| JP5125681B2 (en) | Curable resin composition, LED package using the same, and manufacturing method thereof | |
| JP2012193238A (en) | Urethane resin composition, optical adhesive, optical molded article and optical semiconductor device | |
| CN101296961A (en) | Resin composition and optical part using same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140325 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140522 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140610 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140801 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140826 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140908 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |