(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  １００：１００〜１００：８０の割合のＡ成分、Ｂ成分および場合によっては他の添加剤からなる混合物によって製造されており、
−  この場合２５℃での粘度は、３０００ｍＰａｓ未満であり、
この場合Ａ成分は、
−  ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、但し、脂環式エポキシ化合物は排除されており、
−  Ａ成分中に２０〜５０質量％の含量を有する多重官能性エポキシドとしての少なくとも１つのエポキシクレゾールノボラック樹脂からなり、
この場合Ｂ成分は、ヘキサヒドロフタル酸無水物を酸無水物として含有する、酸無水物により硬化可能なエポキシ化合物を基礎とする、光電子構造素子を注型するための透明な注型樹脂材料。
【請求項２】
Ａ成分が次のパーセンテージでの組成：
ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル：  ８０質量％未満
エポキシクレゾールノボラック樹脂：  ２０以上５０質量％未満
反応性希釈剤：  １０質量％未満
アルコール：  １０質量％未満
拡散ペースト：  １０質量％未満
付着助剤：  ５質量％未満
流展助剤：  １質量％未満
脱ガス化のための薬剤：  １質量％未満
エポキシド注型樹脂中の着色剤：  １質量％未満
ケーシング型に依存する内部分離剤：  １質量％未満
を有する、請求項１記載の注型樹脂材料。
【請求項３】
Ａ成分が次のパーセンテージでの組成：
−  ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル  ７８．９６質量％
−  エポキシクレゾールノボラック樹脂  ２０．００質量％
−  脱ガス化のための薬剤  ０．２０質量％
−  付着助剤  ０．８０質量％
−  エポキシド注型樹脂中の着色剤  ０．０４質量％
を有する、請求項１または２記載の注型樹脂材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載された、光電子構造素子を注型するための透明な注型樹脂材料に関する。
【０００２】
１０００００時間までの運転時間を有する機能的に確実で許容される使用のためには、光電子構造素子は、不都合な環境の影響から保護されなければならない。好ましい熱機械的特性値、例えば電気的特性値に基づいて、しばしば高純度のエポキシ樹脂が電気工学および電子工学において使用されている。エポキシ樹脂は、プラスチックに関連して極めて高い化学的安定性を有し、したがって現在、１１０℃までの運転温度で発光ダイオード（ＬＥＤｓ）のカプセル化のために使用されている。透明で黄変安定性の熱硬化性プラスチック材料は、通常、１２０℃までのガラス転移温度を示す。光電子分野において出力密度および集積化密度が増加するにつれて、１３０℃を超えるガラス転移温度を有するエポキシ樹脂成形材料からなる耐亀裂性の高負荷可能な複合体が必要となる。高められた運転温度と共に、革新的なＬＥＤ使用のために、自動車業界において強化された温度作業周期および温度衝撃条件下での品質標準を評価することができる。カプセル材料は、運転中の構造素子の電気的減損を回避するために、そのつど完全に硬化されていなければならない。
【０００３】
実際に、ドイツ連邦共和国特許第２６４２４６５号明細書に記載された、グリシジルエーテル型のエポキシドとの脂環式注型樹脂混合物からのエポキシド注型樹脂成形材料は、１３０℃を超える高いガラス転移温度を有しているが、しかし、この成形材料は、予想される健康上の高すぎる危険性のために、製作使用のためには不適当であると思われる。これに関連して、この樹脂混合物についての有名な研究所での毒物学的試験により、重大な発癌性の潜在能力についての根拠のある疑惑が明らかになった。
【０００４】
ＳＭＤ−ＬＥＤｓは、現在、無水物−エポキシド注型樹脂を基礎とする、２成分の熱架橋性の反応性樹脂でカプセル化されている。注型材料の最適化されたレオロジー特性および熱反応特性は、合理的な質量完成処理を可能にする。エポキシ樹脂成分は、中程度の粘度のビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテルと反応性エポキシ希釈剤、消泡剤混合物ならびに硬化過程後に水澄明な成形材料を可能にする着色剤バッチとからなる。更に、このＡ成分には、低分子量のアルコールが添加されていてもよい。着色のために、分子分散性の分布可能な着色剤が採用されている。拡散発光する構造素子は、無機顔料を基礎とする特殊な拡散ペーストを添加することが考慮されている。酸化安定剤の添加下に酸エステルで変性された、異なる亜鉛塩により促進された無水物は、硬化剤成分を形成する。現在の注型材料を用いた場合には、自動車の標準による温度使用範囲および温度交換安定性に関連して将来のＬＥＤ世代の品質特徴を向上させることは、十分に満たすことができない。
【０００５】
従って、本発明は、大きな温度使用範囲、殊によりいっそう高いガラス転移温度を有し、その際同時に僅かな健康上の危険性を示す注型樹脂材料を記載することである。
【０００６】
更に、それによって製造された製品は、全ての通常のロウ付け法に使用されることができるはずであり、質量完成処理のための短い硬化作業周期が保証されるはずである。高い発光強さを有する発光ダイオードのためには、透明の熱的、例えば光化学的に色安定性の形成材料が必要とされる。
【０００７】
この課題は、請求項１に記載された特徴で解決される。それによれば、本発明には、少なくとも１つのエポキシ化合物および少なくとも１つの多重官能性エポキシノボラック樹脂、および場合によっては他の添加剤からなるＡ成分と少なくとも１つのカルボン酸無水物からなるＢ成分との混合物によって製造されている、酸無水物により硬化可能なエポキシ化合物を基礎とする光電子構造素子を注型するための、カプセル材料および取付け材料としての透明な注型樹脂材料が記載されている。
【０００８】
本発明による透明なエポキシド注型樹脂成形材料は、好ましくは確立された包装技術において加工することができ、電気光学における将来の製品世代に対する光学的、電気的および熱機械的な品質の要求に対応し、なかんずく１３０℃を超えるガラス転移温度を有している。出発材料の毒物学的な危険の潜在性は、現在の認識の立場によれば少なく、したがって健康上の危険性は、できるだけ排除されることができる。
【０００９】
電子工学における応力の乏しいプラスチック複合体を開発するための体系的な基礎試験により、ビスフェノール−Ａ−エポキシ樹脂を基礎とする、無水物により硬化可能なエポキシ樹脂成形材料のガラス転移温度は、多重官能性エポキシノボラック樹脂の添加によって明らかに上昇されうることが判明した。更に、この種のノボラック構造体は、加工の際の収縮の減少に貢献し、機械的性質を改善することが観察された。線形破壊弾性ＫＩＣ値およびＧＩＣ値（Die linear bruchelastischen KIC- und GIC-Werte）は、同様に上昇させることができた。引張剪断試験（DIN 53283）における高度に固体の熱硬化性プラスチック材料のさらに好ましい付着値は、電気光学においてエポキシノボラック樹脂を使用するために好ましい前提条件であった。それというのも、それによって温度安定性および黄変安定性の反応樹脂成形材料を製造することができることが見い出されたからである。エポキシノボラック樹脂は、高粘稠であるかまたは固体であるので、相応する配合物のレオロジー特性は、注型樹脂技術における要件に適合されていなければならなかった。また、それと共に、完成適性および必要とされるガラス転移温度に関連して反応性挙動を適合させることも必要であった。
【００１０】
好ましくは、Ａ成分アセトン、なお他の添加剤、例えば反応性希釈剤、アルコール、付着助剤、流展助剤、脱ガス化のための薬剤、拡散ペーストおよび色価／着色を調節するための成分を有する。
【００１１】
それに応じて、本発明によるエポキシド注型樹脂成分は、有利に次の組成を有する：
多官能性エポキシド注型樹脂：                      ８０質量％未満
（ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル）
エポキシクレゾールノボラック：                    ５０質量％未満
反応性希釈剤：                                    １０質量％未満
（モノグリシジルエーテル）
アルコール：                                      １０質量％未満
拡散ペースト：                                    １０質量％未満
（エポキシド注型樹脂中の顔料）
付着助剤：                                          ５質量％未満
流展助剤：                                          １質量％未満
（珪素を基礎とする）
脱ガス化のための薬剤：                              １質量％未満
（珪素を基礎とする）
色価／着色を調節するための成分：                    １質量％未満
（エポキシド注型樹脂中の着色剤）
ケーシング型に依存する内部分離剤：                  １質量％未満
（珪素を基礎とする）。
【００１２】
カルボン酸無水物は、例えばドイツ連邦共和国特許第２６４２４６５号明細書中の記載と同様にヘキサヒドロフタル酸無水物であることができる。
【００１３】
１００：９０のＡ：Ｂの混合比を有する前記例からの成形材料のガラス転移温度は、１４０℃である。完成条件下で構造素子には、１３５℃が保持された。自動車電子工学の最も最近の標準による機能的および構造素子的に特殊な全ての評価が成り立っていた。
【００１４】
以下には、Ａ成分についての具体的な実施例が記載されている：
D.E.R.  ３３２（Dow Chemical）：            ７８．９６質量％
（ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル）
D.E.N.  ４３８（Dow Chemical）：           ２０．００質量％
（エポキシノボラック）
BYK-A506（BYK Chemie GmbH）：          ０．２０質量％
（脱ガス化のための薬剤）
シランＡ１８７（OSi Specialities）：            ０．８０質量％
（付着助剤）
マスターバッチ０９（CIBA Specialities）：      ０．０４質量％
（色の調節）。
【００１５】
この実施例は、次の技術的特性値および成形材料の性質を示す：
Ａ：Ｂ混合物の粘度：                        １２５０ｍＰａｓ
（円錐平板、２５℃、Ｄ＝５００  ｌ／ｓ）
３０℃での消費時間                          ８時間
ガラス転移温度（ＤＳＣ、１０Ｋ／ｍｉｎ）    １３５±５℃
ショアーＤ硬度                              ８６〜８８
水吸収：（２３℃での２週間の水貯蔵）        ０．５質量％未満
曲げ弾性率（DIN 53452）                   ２７５０ＭＰａ
曲げ強さ（DIN 53452）                     １５０ＭＰａ
破断時の曲げ（DIN 53452）                 ７．２％
５００ｎｍでの透過率：                      ８８％を超える
（成形材料の厚さ１ｍｍ）
成形材料の老化後の色の差                    ４．６
（１２０℃で６週間）
３００℃までの質量損失                      ２％未満
（ＴＧ／ＤＴＡ、１０Ｋ／ｍｉｎ、窒素）
前記製品および前駆物質の他の典型的なパラメーター、性質および調節は、次の通りである：
２５℃でのエポキシ樹脂成分の粘度は、１５０００ｍＰａｓ未満である。
【００１６】
２５℃でのＡ：Ｂ反応樹脂混合物の粘度は、３０００ｍＰａｓ未満である。
【００１７】
エポキシ注型樹脂成分の貯蔵能は、３０℃までの温度で少なくとも１年間である。
【００１８】
２５℃でのＡ：Ｂ反応混合物の使用時間は、少なくとも６時間である。
【００１９】
Ａ：Ｂの反応樹脂混合物の好ましい反応挙動は、毎年数１００百万の個数での質量完成処理において許容される構造素子注型の場合に急速な硬化作業周期を可能にする。
【００２０】
成形材料のガラス転移温度は、１３０℃を超えている。２３℃で２週間の水貯蔵後の水吸収は、０．５質量％未満である。
【００２１】
光の可視光線領域内での厚さ１ｍｍの成形材料の透過率は、８８％を超えている。
【００２２】
６週間後の１３０℃での熱的老化後の色移行は、１０未満である。
【００２３】
それによって製造されたレンズは、例えば１．４  ｌｍ／５０ｍＡを有する発光強さのＬＥＤｓで耐放射線性であることが判明する。
【００２４】
当面の成形材料の開発は、ＫＩＣが１．３４ＭＰａ√ｍでありかつＧＩＣが５７７Ｊ／ｍ２である際立った破壊機械的性質を示し；それによってカプセル化された製品は、全てのＳＭＴ処理において使用可能であり、さらに自動車業界における使用に適している（Ｔｇ１３０℃を超える）。
【００２５】
３００℃までの質量分解は、２％未満である（熱天秤、１０Ｋ／ｍｉｎ、窒素）。