JP2008138121A5 - - Google Patents

Description

（II）成分は、（Ｉ）成分中のエポキシ基と反応して本組成物を硬化するためのエポキシ樹脂用硬化剤である。（II）成分はフェノール性水酸基含有化合物であることが好ましく、フェノールノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型フェノール樹脂、ビフェニル基含有フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦが例示される。（II）成分として、これらのフェノール性水酸基含有化合物を２種以上組み合わせてもよい。特に、（II）成分はビフェニル基含有アラルキル型フェノール樹脂等のビフェニル基含有フェノール樹脂であることが好ましい。

（III）成分は、本組成物の成型性を向上させ、硬化物の弾性率を低下させるための成分であり、一般式：
Ａ−Ｒ²−(Ｒ¹ ₂ＳiＯ)_nＲ¹ ₂Ｓi−Ｒ²−Ａ
で表されるジオルガノシロキサンである。式中、Ｒ¹は同種または異種の脂肪族不飽和結合を有さない置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基；３−クロロプロピル基、３,３,３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好ましくはアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。また、式中、Ｒ²は二価有機基であり、具体的には、エチレン基、メチルエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等のアルキレン基；エチレンオキシエチレン基、エチレンオキシプロピレン基、エチレンオキシブチレン基、プロピレンオキシプロピレン基等のアルキレンオキシアルキレン基が例示され、好ましくはアルキレン基であり、特に好ましくはエチレン基である。また、式中、ｎは主鎖であるジオルガノシロキサンの重合度を表す１以上の整数であり、硬化物に良好な可撓性を付与することから、ｎは１０以上の整数であることが好ましく、その上限は限定されないが、５００以下の整数であることが好ましい。

（IV）成分の無機充填材は、硬化物に強度を付与するための成分である。一般に、硬化性エポキシ樹脂組成物に無機充填材を配合した場合、硬化物の強度を高めることができるが、組成物の流動性が著しく低下して成型性が悪化し、また、硬化物の弾性率が著しく高くなる。これに対して、本組成物は、前記（III）成分と（IV）成分を併用しているので、流動性や成型性を損なうことなく、硬化して、低弾性率（低応力）であるにもかかわらず、高強度の硬化物を形成することができる。

（IV）成分は、通常、硬化性エポキシ樹脂組成物に配合し得る無機充填材であれば特に限定されず、ガラス繊維、石綿、アルミナ繊維、アルミナとシリカを成分とするセラミック繊維、ボロン繊維、ジルコニア繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維等の繊維状充填材；非晶性シリカ、結晶性シリカ、沈澱シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、酸化亜鉛、焼成クレイ、カーボンブラック、ガラスビーズ、タルク、炭酸カルシウム、クレイ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ベリリウム、カオリン、雲母、ジルコニア等の粉粒状充填材が例示される。（IV）成分として、これらの無機充填材を２種以上組み合わせてもよい。また、（IV）成分の形状は限定されず、球状、針状、扁平形状、破砕状（不定形状）等が挙げられ、成型性が良好であることから、球状であることが好ましい。特に、（IV）成分は球状非晶性シリカであることが好ましい。（IV）成分の平均粒子径は限定されないが、成型性が良好であることから、０.１〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、（IV）成分として、平均粒子径の異なる２種類以上の無機充填材を組み合わせてもよい。

また、（Ｉ）成分との親和性を向上させるために（IV）成分の表面を予めシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤で処理してもよい。このシランカップリング剤としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２−(３,４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン；Ｎ−(２−アミノエチル)−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシラン；その他、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシランが例示される。また、このチタネートカップリング剤としては、ｉ−プロポキシチタントリ(イソステアレート)が例示される。これらのカップリング剤を２種以上組み合わせてもよい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量、および表面処理方法は制限されない。

本組成物は、硬化前には優れた成型性を有し、硬化して、弾性率が低く、強度が高い硬化物を形成するので、トランスファーモールド、インジェクションモールド、ポッティング、キャスティング、粉体塗装、浸漬塗布、滴下等の方法によって、これを電気・電子部品の封止剤、塗料、充填剤、コーティング剤、接着剤等に使用することができる。特に、本組成物は半導体の封止剤や接着剤として好適である。

［成型性］
・スパイラルフロー：１７５℃、７０kgf／cm²の条件で、ＥＭＭＩ規格に準じた方法により測定した。
・金型汚れ評価：直径５０mm、厚さ２mmの円盤を５ショット連続で成型した後、金型のクロムメッキ表面の曇りを観察し、金型汚れがない場合を「○」、金型表面に薄く曇りがある場合を「△」、金型表面に汚れがある場合を「×」、として評価した。
［機械的特性］
・曲げ弾性率：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠した。
・曲げ強さ：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠した。

［実施例１］
ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製のＮＣ３０００；エポキシ当量＝２７５、軟化点＝５６℃）５１重量部、ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製のＭＥＨ７８５１Ｍ；フェノール性水酸基当量＝２０７、軟化点＝８０℃）３９.０重量部、粘度が２０００００mPa・ｓである、式：
Ａ−ＣＨ₂ＣＨ₂(ＣＨ₃)₂ＳiＯ[(ＣＨ₃)₂ＳiＯ]₉₇Ｓi(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ａ
｛式中、Ａは、平均単位式：
[Ｘ(ＣＨ₃)₂ＳiＯ_1/2]_1.6(ＳiＯ_4/2)_1.0
（式中、Ｘは単結合および３−グリシドキシプロピル基からなり、一分子中、１個のＸは単結合であり、残りのＸは３−グリシドキシプロピル基である。）
で表されるシロキサン残基である。｝
で表されるジメチルポリシロキサン３重量部、平均粒子径１４μｍの球状非晶性シリカ（電気化学工業株式会社製のＦＢ−４８Ｘ）５１０重量部、トリフェニルホスフィン１.０重量部、およびカルナバワックス１.０重量部を熱２本ロールにより均一に溶融混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。この硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物の特性を測定して、それらの結果を表１に示した。

［実施例２］
ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製のＮＣ３０００；エポキシ当量＝２７５、軟化点＝５６℃）５１.１重量部、ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製のＭＥＨ７８５１Ｍ；フェノール性水酸基当量＝２０７、軟化点＝８０℃）３８.９重量部、粘度が９５００mPa・ｓである、式：
Ａ−ＣＨ₂ＣＨ₂(ＣＨ₃)₂ＳiＯ[(ＣＨ₃)₂ＳiＯ]₉₇Ｓi(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ａ
｛式中、Ａは、平均単位式：
[Ｘ(ＣＨ₃)₂ＳiＯ_1/2]_1.6(ＳiＯ_4/2)_1.0
（式中、Ｘは単結合、トリメトキシシリルプロピル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、一分子中、１個のＸは単結合であり、残りのＸはトリメトキシリルプロピル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、そのモル比はほぼ１：４である。）
で表されるシロキサン残基である。｝
で表されるジメチルポリシロキサン３重量部、平均粒子径１４μｍの球状非晶性シリカ（電気化学工業株式会社製のＦＢ−４８Ｘ）５１０重量部、トリフェニルホスフィン１.０重量部、およびカルナバワックス１.０重量部を熱２本ロールにより均一に溶融混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。この硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物の特性を測定して、それらの結果を表１に示した。

［実施例３］
ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製のＮＣ３０００；エポキシ当量＝２７５、軟化点＝５６℃）５１.２重量部、ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製のＭＥＨ７８５１Ｍ；フェノール性水酸基当量＝２０７、軟化点＝８０℃）３８.８重量部、粘度が１２０００mPa・sである、式：
Ａ−ＣＨ₂ＣＨ₂(ＣＨ₃)₂ＳiＯ[(ＣＨ₃)₂ＳiＯ]₁₆₂Ｓi(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ａ
｛式中、Ａは、平均単位式：
[Ｘ(ＣＨ₃)₂ＳiＯ_1/2]_1.6(ＳiＯ_4/2)_1.0
（式中、Ｘは単結合、トリメトキシシリルプロピル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、一分子中、１個のＸは単結合であり、残りのＸはトリメトキシリルプロピル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、そのモル比はほぼ１：４である。）
で表されるシロキサン残基である。｝
で表されるジメチルポリシロキサン３.０重量部、平均粒子径１４μｍの球状非晶性シリカ（電気化学工業株式会社製のＦＢ−４８Ｘ）５１０重量部、トリフェニルホスフィン１.０重量部、およびカルナバワックス１.０重量部を熱２本ロールにより均一に溶融混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。この硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物の特性を測定して、それらの結果を表１に示した。

［実施例４］
ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製のＮＣ３０００；エポキシ当量＝２７５、軟化点＝５６℃）５０.３重量部、ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製のＭＥＨ７８５１Ｍ；フェノール性水酸基当量＝２０７、軟化点＝８０℃）３９.７重量部、粘度が２３００mPa・sである、式：
Ａ−ＣＨ₂ＣＨ₂(ＣＨ₃)₂ＳiＯ[(ＣＨ₃)₂ＳiＯ]₁₆₂Ｓi(ＣＨ₃)₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ａ
｛式中、Ａは、平均単位式：
[Ｘ(ＣＨ₃)₂ＳiＯ_1/2]_0.8[(ＣＨ₃)₃ＳiＯ_1/2]_0.8(ＳiＯ_4/2)_1.0
（式中、Ｘは単結合、オクチル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、一分子中、１個のＸは単結合であり、残りのＸはオクチル基、および３−グリシドキシプロピル基からなり、そのモル比はほぼ１：４である。）
で表されるシロキサン残基である。｝
で表されるジメチルポリシロキサン３重量部、平均粒子径１４μｍの球状非晶性シリカ（電気化学工業株式会社製のＦＢ−４８Ｘ）５１０重量部、トリフェニルホスフィン１.０重量部、およびカルナバワックス１.０重量部を熱２本ロールにより均一に溶融混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。この硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物の特性を測定して、それらの結果を表１に示した。

［比較例２］
ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製のＮＣ３０００；エポキシ当量＝２７５、軟化点＝５６℃）４１.５重量部、ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製のＭＥＨ７８５１Ｍ；フェノール性水酸基当量＝２０７、軟化点＝８０）３８.５重量部、粘度が３０００mPa・sである、式：
(ＣＨ₃)₃ＳiＯ[(ＣＨ₃)₂ＳiＯ]₁₃₀[Ｚ(ＣＨ₃)ＳiＯ]₃[ＣＨ₃ＣＯ{ＯＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂}₂₄(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₂₄ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂(ＣＨ₃)ＳiＯ]₇Ｓi(ＣＨ₃)₃
（式中、Ｚは３−グリシドキシプロピル基である。）
で表されるジオルガノポリシロキサン３重量部、平均粒子径１４μｍの球状非晶性シリカ（電気化学工業株式会社製のＦＢ−４８Ｘ）５１０重量部、トリフェニルホスフィン１.０重量部、およびカルナバワックス１.０重量部を熱２本ロールにより均一に溶融混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。この硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物の特性を測定して、それらの結果を表１に示した。