[发明专利]含二氧化硅的环氧固化剂及环氧树脂固化体

说明书

技术领域

本发明涉及含胶体二氧化硅粒子及完全饱和二羧酸酐的具有高透明性的环氧固化剂及使用了该固化剂的透明环氧树脂固化体。

背景技术

作为密封发光二极管(LED)等光半导体元件时使用的密封用树脂组合物，要求其固化体具备透明性，一般广泛使用由双酚A型环氧树脂、脂环式环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯等环氧树脂和成为固化剂的酸酐获得的环氧树脂固化用组合物。但是，如果使用所述环氧树脂固化用组合物作为密封用树脂，则环氧树脂固化用组合物的固化所造成的收缩或环氧树脂固化体和光半导体元件的线膨胀率的差值所引起的形变会产生内部应力，导致光半导体元件劣化。因此，作为减少内部应力的方法，提出了在环氧树脂固化用组合物中添加二氧化硅粉末等线膨胀率小的、平均粒径为3～60μm的无机粉末的技术方案，还提出了使无机粉末和环氧树脂的折射率相近而防止所得的固化体的透光性下降的方法(参照专利文献1)。

另外，作为获得无色透明的环氧树脂固化体的方法，提出了含有环氧树脂、固化剂、固化促进剂及平均一次粒径为100nm以下的无机氧化物粒子的环氧树脂固化用组合物(参照专利文献2)。

另一方面，提出了作为用于改良环氧树脂固化体的绝缘性的2液型环氧树脂固化用组合物的1种液剂，使用在特定的环氧固化剂中掺入含平均粒径2μm以下的球状二氧化硅的无机填充剂和固化促进剂而得的液剂的技术方案；揭示了该液剂的25℃下的粘度为25000～33000mPa·s(参照专利文献3)。

专利文献1：日本专利特开平11-74424号公报

专利文献2：日本专利特开2005-225964号公报

专利文献3：日本专利特开平11-71503号公报

发明的揭示

作为发光二极管(LED)等光半导体元件的密封用树脂组合物使用掺入了二氧化硅粒子的环氧树脂固化用组合物时，如果二氧化硅粒子的平均粒径为3～60μm，即使使环氧树脂和二氧化硅粒子的折射率相近，所得的固化体的透光性还是不够充分。另外，如果在环氧树脂固化用组合物中掺入平均一次粒径100nm以下的分散于有机溶剂的无机氧化物粒子、在不进行固化反应的条件下脱溶剂，则有时脱溶剂不完全、固化体中有溶剂残留。此外，如果无机填充剂中平均粒径2μm以下的球状二氧化硅达到一定量以上，则有时会出现液剂的粘度上升、铸型作业性下降的情况。

本发明的目的是提供可用作为环氧树脂固化用组合物的固化剂的呈低粘度液状、透明性良好的含胶体二氧化硅粒子的环氧固化剂及其制造方法和使用了该固化剂的环氧树脂固化体，所述环氧树脂固化用组合物可用于光半导体元件的密封用树脂组合物。

本发明为了达成以上目的具备以下技术方案。

(1)一种环氧固化剂，其特征在于，含有平均一次粒径为5～40nm的胶体二氧化硅粒子和30℃下呈液状的完全饱和二羧酸酐，将胶体二氧化硅粒子的浓度调整到10质量％时的波长500nm下的光路长(path length)10mm的透光率为60％以上。

(2)上述(1)记载的环氧固化剂，胶体二氧化硅粒子的浓度为5～70质量％。

(3)上述(1)记载的环氧固化剂，胶体二氧化硅粒子的浓度为10～60质量％。

(4)上述(1)～(3)中任一项记载的环氧固化剂，相对于100质量份所含的胶体二氧化硅粒子，含有0.01～50质量份的非醇性有机溶剂。

(5)上述(1)～(4)中任一项记载的环氧固化剂，完全饱和二羧酸酐为选自甲基六氢邻苯二甲酸酐、氢化甲基降冰片烯二羧酸酐(日文：水素化メチルナジツク酸無水物)及氢化偏苯三酸酐的至少1种。

(6)环氧树脂固化用组合物，其特征在于，含有上述(1)～(5)中任一项记载的环氧固化剂和环氧树脂。

(7)上述(6)记载的环氧树脂固化用组合物，还含有固化促进剂。

(8)上述(7)记载的环氧树脂固化用组合物，相对于100质量份环氧树脂，含有50～500质量份的环氧固化剂和0.1～10质量份的固化促进剂。

(9)上述(1)～(5)中任一项记载的环氧固化剂的制造方法，包括下述(a)工序和(b)工序，

(a)工序：用有机硅烷化合物对非醇性有机溶剂分散二氧化硅溶胶中的胶体二氧化硅粒子进行表面处理，

(b)工序：将作为(a)工序中获得的含表面处理胶体二氧化硅粒子的非醇性有机溶剂分散二氧化硅溶胶的分散介质的非醇性有机溶剂置换为完全饱和二羧酸酐。

(10)上述(1)～(5)中任一项记载的环氧固化剂的制造方法，包括下述(a’)工序、(b’)工序和(c’)工序，