CN101084066A - 阴离子交换体及使用它的电子器件封装用树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的提供一种吸湿性少及/或耐热性优良且在中性附近的阴离子交换性优良的阴离子交换体及使用它的电子器件用或电子部件用树脂组合物。另外,还提供使用该树脂组合物的电子器件及电气部件及使用这些的制品。本发明涉及一种阴离子交换体,该阴离子交换体是通过使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理特定的水滑石煅烧物及/或水滑石化合物而成的。另外,本发明还涉及含有特定的水滑石化合物的煅烧物和2价金属氧化物的阴离子交换体、以及经金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理的阴离子交换体。

Description

阴离子交换体及使用它的电子器件封装用树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种具有优良阴离子交换性的水滑石(hydrotalcite)化合物的煅烧物。另外,还涉及一种使用该水滑石煅烧物的具有优良可靠性的电子器件封装用树脂组合物及该组合物的固化物。
背景技术
众所周知,水滑石具有阴离子交换性,可以吸附属于阴离子的氯化物离子等,利用该功能,水滑石可以广泛应用于医药品、阻燃剂、电子材料等领域。
LSI、IC、混合IC、晶体管、二极管、晶闸管及这些的混合零件,大多数是使用环氧树脂来进行封装的。这些电子器件封装材料除了需要能抑制原材料中离子性杂质或是从外部侵入的水分所引起的不良情形的同时,还需要具备阻燃性、高粘附性、耐龟裂性、以及高体积电阻系数等电特性等种种特性。
被大量用作电子器件封装材的环氧树脂中,除了作为主成分的环氧树脂化合物之外,还含有环氧化合物固化剂、固化促进剂、无机填料、阻燃剂,颜料及有机硅烷偶合剂等。
进而,近年来随着半导体的高集成化,IC晶片上的铝布线宽度逐渐变小,由此导致了铝腐蚀的提早发生。该腐蚀主要是侵入于作为封装材的环氧树脂中的水分所促成的。另外,由于布线宽度的缩小,导致了使用过程中发生的热量增加,因此需要在该环氧树脂中调配大量的氧化锑、溴化环氧树脂及无机氢氧化物等阻燃剂,而这些阻燃剂成分会进一步促进铝等布线的腐蚀。
为了防止上述的腐蚀,需要进一步提高环氧树脂的耐湿可靠性。针对该提高耐湿可靠性方面的需求,已有人提出了在环氧树脂等中调配一种属于无机阴离子交换体的水滑石类,以捕捉成为问题的杂质离子、特别是卤离子的方案(参考例如特开昭63-252451号公报、特开昭64-64243号公报、及特开昭60-40124号公报等)
水滑石化合物为如下式所示的层状化合物,
M2+ aM3+ b(OH-)c(An-)d·mH2O
(M2+表示2价金属,M3+为3价金属,An-为n价的阴离子,a、b、c、d及m为正数)。
具体而言,通常有Mg4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O、Mg4.3Al2(OH)12.6CO3·3. 5H2O、Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O等组成式所表示的镁铝水滑石。因为该化合物已经具有氢氧离子及碳酸离子等阴离子,不能说具有足够的阴离子交换性能。
通过煅烧该水滑石化合物,可以使其结构内的阴离子脱离而成为下式所表示的物质,
M2+ xM3+ yOz
(M2+表示2价金属、M3+为3价金属、x、y及z为正数)。
此水滑石煅烧物因为化合物中未含有阴离子,所以与水滑石相比,其具有更优良的阴离子交换性能。此水滑石煅烧物吸收水后,会再次成为层状结构。
也有人提出了在环氧树脂等中调配该水滑石煅烧物的方案(例如参照特开昭60-42418号公报)。该水滑石煅烧物具有优良的阴离子交换性能,可以有效地提升电子器件的耐湿可靠性,但是因为其吸湿性非常高,在空气中也容易吸湿,所以存在电子器件中的吸湿、以及伴随吸湿的体积增加问题。因此,当其在焊锡浴、回流焊接装置处理等中被暴露于高温时,因基板等的热膨胀系数不同而产生的热应力、所吸湿水分经气化产生的蒸气压有可能导致在元件、引导框架等嵌入品与封装用成型材料之间发生剥离,成为封装龟裂、晶片损伤等的原因。
另外,阴离子交换体一般而言当周围的环境偏于酸性时,较容易吸附阴离子;若是中性附近或是偏于碱性时,则较难吸附阴离子,而受调配于封装材的添加剂的影响,树脂组合物的pH有时候会在中性附近,此时无法充分地发挥阴离子交换体的效果。
针对于此,有人提出了在阴离子交换体中混合属于固体酸的阳离子交换体来降低表观pH值,并由此提升离子交换性之后使用的方法(例如参照特开昭60-23901号公报)。但是,在树脂中添加固体酸时,会损害树脂的物性。另外,许多阳离子交换体含有重金属,而最近因为顾虑到环境问题,有时无法并用阳离子交换体。
已知在用于印刷布线板的环氧树脂中调配阳离子交换体、阴离子交换体以及两性离子交换体等无机离子交换体的物质(例如参照特开平05-140419号公报)。
另外,使芳香族聚酰胺纤维含有环氧树脂或是聚苯醚树脂和离子捕捉剂的印刷基板也是已知的。作为该离子捕捉剂可以举出离子交换树脂和无机离子交换体,作为无机离子交换体,所提及的有锑-铋系的物质和锆系的物质(例如参照特开平09-314758号公报)。
含有绝缘清漆的离子捕捉剂是已知的,使用该绝缘清漆可以制造多层印刷布线板。作为该离子捕捉剂可以举出活性碳、沸石、硅胶、活性氧化铝、活性白土、水合五氧化锑、磷酸锆及水滑石等(例如参照特开平10-287830号公报)。
另外,在用于多层布线板的粘着薄膜中调配无机离子吸附体的物质也是已知的。作为该无机离子吸附体可以举出活性碳、沸石、硅胶、活性氧化铝、活性白土、水合五氧化锑、磷酸锆及水滑石等(例如参照特开平10-330696号公报)。
此外,含有离子捕捉剂的环氧树脂粘接剂是已知的,作为该离子捕捉剂可以举出阴离子交换体或阳离子交换体(例如参照特开平10-013011号公报)。
还有,含有离子捕捉剂和银粉等的导电性环氧树脂膏是已知的。作为该离子捕捉剂可以举出水合硝酸铋、镁铝水滑石、氧化锑等(例如参照特开平10-007763号公报)。
在上面提到的离子交换体·离子捕捉剂之中,也有使用水滑石的例子,而这些例子中是直接使用或是煅烧后使用的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阴离子交换体,其吸湿性小及/和具有优良的耐热性,而且在中性附近具有优良的阴离子交换性,本发明的目的还在于提供使用它的电子器件用及电气部件用的树脂组合物。另外,又一目的在于提供使用该树脂组合物的电子器件、电气部件及使用它们的制品。
本发明人经研究发现,如下的阴离子交换体可以解决上述课题,从而完成了本发明,所述阴离子交换体是,通过使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理下式(1)所示的水滑石煅烧物及/或下式(2)所示的水滑石化合物而得到的,
M2+ xM3+ yOz    (1)
式(1)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,x、y、z为0.1以上的正数、2x+3y=2z,而且x>y、x/y的值为9以下。
M2+ 1-XM3+ X(OH-)2(An-)d·mH2O    (2)
式(2)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,X为0.1以上0.33以下的正数,m为0或是正数,d为X/n。
本发明的阴离子交换体为,使用上述的金属盐溶液及金属醇盐溶液来处理而成的阴离子交换体,所述金属为由硅、钛、锆、锡、及铝中选出的至少1种以上。
本发明涉及一种阴离子交换体,其是在上述的阴离子交换体中再配合2价金属氧化物而形成的。
另外,本发明的另一形态,为一种阴离子交换体,其含有式(2)所示的水滑石化合物的煅烧物和2价金属氧化物。涉及使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理该阴离子交换体而成的阴离子交换体。
M2+ 1-XM3+ X(OH-)2(An-)d·mH2O    (2)
式(2)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,X为0.1以上0.33以下的正数,m为0或是正数,d为X/n。
本发明的阴离子交换体为,使用上述的金属盐溶液及金属醇盐溶液来处理而成的阴离子交换体,所述金属为由硅、钛、锆、锡、及铝中选出的至少1种以上。
本发明的另一形态,为一种电子器件封装用树脂组合物,其中含有上述的阴离子交换体,此时,也可以含有无机阳离子交换体。
本发明的另一形态,为使该电子器件封装用树脂组合物固化而成的电子器件封装用树脂。
本发明的另一形态,为一种电子器件,是使用该电子器件封装用树脂组合物封装元件而成的。
本发明的另一形态,为一种清漆(varnish)、粘接剂、或膏,其中含有上述阴离子交换体,也可含有无机阳离子交换体。
本发明的又一形态,为一种制品,含有上述清漆、粘接剂、或膏。
附图说明
图1为水滑石化合物Mg4.5Al2(OH)13CO3·3.5H2O(MAH1)的热质量分析测定(TG-DTA)的结果,横轴表示温度℃,左纵轴表示减少率,右纵轴表示热减量曲线a的微分曲线b中的任意值,a表示热减量曲线,b表示热减量曲线a的微分曲线。
图2为阴离子交换体A-2的X线衍射图。
图3为阴离子交换体A-4的X线衍射图。
图4为于550℃煅烧MAH1而成的物质(tMAH1)的X线衍射图。
图5为MAH1的X线衍射图。
图2-5中,横轴为X线衍射中的衍射角度(2θ),纵轴为X线衍射中的衍射强度值。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
本发明中,使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理下式(1)所示的水滑石煅烧物及/或下式(2)所示的水滑石化合物,所谓“处理”是指以湿式或干式的方式赋予金属盐及/或金属醇盐后加以煅烧。
M2+ xM3+ yOz    (1)
式(1)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,x、y、z为0.1以上的正数、2x+3y=2z,而且x>y、x/y的值为9以下。
M2+ 1-XM3+ X(OH-)2(An-)d·mH2O    (2)
式(2)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,X为0.1以上0.33以下的正数,m为0或是正数,d为X/n。
将式(1)所示的水滑石煅烧物及/或式(2)所示的水滑石化合物称为水滑石类化合物。
○水滑石类化合物
本发明所使用的水滑石煅烧物为上式(1)所示的物质。
作为式(1)的M2+可以举出镁、锰、铁、钴、镍、铜、锌等,以镁、锌、镍、及钴为佳,以镁、锌为特佳。
式(1)的M3+可以举出铝、铁、铬、钴、铟等,以铝、铁、钴为佳,以铝为特佳。
式(1)的x/y值为9以下,以7以下为佳,以6以下为更佳。另外,x/y值为2以上,以2.1以上为佳,以2.2以上为更佳。
本发明所使用的水滑石煅烧物,可以通过煅烧上式(2)所示的水滑石化合物而得到。本发明所使用的水滑石化合物只要是式(2)所示的水滑石化合物即可,没有特别的限定。
作为式(2)的M2+可以举出镁、锰、铁、钴、镍、铜、锌等,以镁、锌、镍、及钴为佳,以镁、锌为特佳。
作为式(2)的M3+可以举出铝、铁、铬、钴、铟等,以铝、铁、钴为佳,以铝为特佳。
式(2)的X为0.1以上0.33以下,X以0.125以上为佳,以0.143以上为较佳,以0.16以上为更佳,以0.2以上为特佳;以0.32以下为佳,以0.31以下为更佳。
式(2)的An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3-、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,以经煅烧能够被去除的为佳。式(2)的An-具体以OH-、NO3 -、CO3 2-;、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子为佳,以OH-、NO3 -、或CO3 2-为更佳,以CO3 2-为特佳。
煅烧式(2)所示的水滑石化合物的温度没有特别限定,为可以去除水滑石化合物中的阴离子的温度。另外,该煅烧温度为例如240~1000℃,因式(2)的X值而异。
煅烧时间可以依照水滑石类的种类、煅烧温度及煅烧量来设定最适合的时间。例如,煅烧时间以24小时以下为佳,以15小时以下为较佳,以10小时以下为更佳;以0.5小时以上为佳。
将式(2)的X为0.29以上的物质,在240℃以上且低于700℃的温度下煅烧而成的煅烧物,因为在中性附近的阴离子交换性能不佳,有必要与2价金属氧化物配合使用。该煅烧物的煅烧温度以330℃以上为佳,以400℃以上为较佳,以430℃以上为更佳,以500℃以上为特佳。煅烧温度低时,因为无法将阴离子从水滑石化合物去除,有时会出现离子交换性降低的情况,因此不太理想。
将式(2)的X为0.29以上的物质,在700℃以上1000℃以下煅烧而成的煅烧物,会生成2价金属氧化物。此时的煅烧物中,也可以不添加2价金属氧化物。该煅烧物在中性附近的阴离子交换性能佳,不配合2价金属氧化物也可,若配合则更佳。该煅烧物的煅烧温度,以900℃以下为较佳,以850℃以下为更佳。煅烧温度若太高,有时会导致阴离子交换体发生分解,造成离子交换量降低,因此不理想。
将式(2)的X低于0.29的物质,在240℃以上1000℃以下煅烧而成的煅烧物,会生成2价金属氧化物。此时的煅烧物,也可以不添加2价金属氧化物。该煅烧物在中性附近的阴离子交换性能佳,不调配2价金属氧化物也可,若调配则更佳。另外,X值太小时,会出现在中性附近的阴离子交换性能变差的情形。该煅烧物的煅烧温度以330~1000℃为佳,以400~950℃为较佳,以430~950℃为更佳,以500~900℃为特佳。该煅烧温度低时,因无法将阴离子从水滑石化合物去除,会出现离子交换性降低的情况。相反,煅烧温度太高时,会导致离子交换体发生分解,造成离子交换量降低,因此不理想。
2价金属氧化物是否生成于水滑石化合物的煅烧物中,可以通过X线衍射来调查。
具体为,例如M2+为Mg2+时,先以X射线衍射测定MgO的标准品,之后通过与煅烧物的衍射角度(2θ)进行比较,可以确认MgO的生成。
对式(2)所示的水滑石化合物只进行煅烧而成的物质中,其氯离子交换率以大于70%为佳,以80%以上为较佳,以90%以上为更佳。
另外,氯离子交换率是,将一克的煅烧式(2)所示的水滑石化合物而成的物质,以0.02摩尔浓度的氯化钠水溶液50ml处理时的氯离子量算出的值。
就本发明的阴离子交换体或是阴离子交换组合物的吸湿性而言,在35℃、相对湿度90%的环境中放置24小时后的重量增加率以50%以下为佳,以40%以下为较佳,以20%以下为更佳。
另外,将本发明的阴离子交换体的氯离子交换率和吸湿性组合评价时,在其重量增加率大于40%且50%以下的情况下,氯离子交换率以80%以上为佳,以90%以上为更佳。重量增加率在40%以下时,氯离子交换率以65%以上为佳,以70%以上为较佳,以80%以上为更佳,以90%以上为特佳。
作为水滑石化合物,可以举出Mg4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O、Zn4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O、Ni4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O、Mg4.5Fe2(OH)13CO3·3. 5H2O、Mg5Al1.5(OH)13CO3·3. 5H2O、Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O、或将镁和铝以2.5∶1、2.75∶1、4∶1、5∶1等摩尔比合成的物质。另外,作为这些的煅烧物可以举出Mg0.7Al0.3O1.15、Zn0.7Al0.3O1.15、Ni0.7Al0.3O1.15、Mg0.7Fe0.3O1.15、Mg0.8Al0.24O1.16、Mg0.9Al0.3O1.35、Mg2.5AlO4、Mg2.75AlO4.25、Mg0.8Al0.24O1.16、Mg1.2AlO2.7、Mg1.5AlO3.0、Mg3AlO4.5、Mg4AlO5.5、Mg5AlO6.5等。
○金属盐溶液和金属醇盐溶液
作为处理水滑石类化合物的金属盐溶液及金属醇盐溶液的金属,以硅、钛、锆、锡及铝等为佳,以硅、钛、锆、及铝为更佳,以硅及钛为特佳。
用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理水滑石类化合物的方法没有特别的限定。例如有下述的处理方法。
·使水滑石类化合物在金属盐溶液中分散,进行过滤、洗净、干燥、煅烧的方法。
·使水滑石类化合物在金属盐溶液中分散,添加氢氧化钠、氨水等碱性物质,在水滑石类化合物的表面析出金属氧化物或是金属氢氧化物后,进行过滤、洗净、干燥、煅烧的方法。
·使水滑石类化合物在金属盐溶液中分散,添加尿素、六亚甲四胺等胺化合物,通过加热在水滑石类化合物的表面析出金属氧化物或是金属氢氧化物后,进行过滤、洗净、干燥、煅烧的方法。
·使水滑石类化合物在金属醇盐溶液中分散,通过添加酸、碱、或水、或加热来使金属醇盐水解,在水滑石类化合物的表面析出金属氧化物或是金属氢氧化物后,进行过滤、洗净、干燥、煅烧的方法。
·在水滑石类化合物中添加金属醇盐或是金属醇盐溶液,混合后加热,在水滑石类化合物的表面被覆金属氧化物或是金属氢氧化物,进行干燥、煅烧的方法。
通过使用金属盐溶液及/或是金属醇盐溶液处理水滑石类化合物,可以得到吸湿性较少的阴离子交换体,较佳。
若要在电子器件封装用树脂组合物中使用本发明的阴离子交换体,其以尽可能不含离子性杂质者为佳。使用金属盐溶液处理水滑石类化合物时,必须充分地洗净去除该盐。另一方面,使用金属醇盐溶液来处理时,因为没有或是只有少量的副产盐,所以优于金属盐溶液。
金属盐溶液的金属如上述,该金属盐溶液可以是水溶液或是溶胶溶液。作为该金属盐可以举出硅、钛、锆、锡、或铝的含氧酸的碱金属盐、卤化物、或氧化物等。碱金属盐以钠盐或是钾盐为佳,卤化物以氯化物或是溴化物为佳。
金属醇盐的金属如上述。作为金属醇盐溶液的溶液可以举出水溶液、含水的醇溶液、以及醇溶液等,以含水的醇溶液或是醇溶液为佳。
作为金属醇盐的具体例,可以举出四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四异丙氧化钛、三乙氧化铝、四异丙氧化锆、四乙氧基锡、四甲氧基锡及它们的聚合物(例如正硅酸甲酯寡聚物、正硅酸乙酯寡聚物、正硅酸丙酯寡聚物等),因为四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、及它们的聚合物的水解速度不会太快而容易处理而较佳。以四乙氧基硅烷的聚合物、四甲氧基硅烷的聚合物等为更佳。
使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液来混合式(1)所示的水滑石煅烧物而成的物质的煅烧温度,以50~1000℃为佳,以100~900℃为较佳,以200~800℃为更佳,以400~700℃为特佳。
使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液来混合式(2)所示的水滑石化合物而成的物质的煅烧温度,以400~1000℃为佳,以500~900℃为更佳,以500~700℃为特佳。
也可以使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液,来对调配水滑石类化合物及2价金属氧化物而成的组合物进行处理,这些的处理条件和上述相同。
使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液来进行的处理,从在中性附近的阴离子交换性能考虑,以在调配2价金属氧化物之前进行为佳。
○金属盐溶液或金属醇盐溶液的处理比例
相对于水滑石类化合物的金属盐溶液及/或是金属醇盐溶液的处理比例没有特别限定,较佳的比例为相对于水滑石类化合物100重量份,金属盐溶液及/或是金属醇盐溶液中的金属氧化物(将金属盐溶液或是金属醇盐溶液的金属换算成氧化物而成)为3~100重量份,以5~50重量份为特佳。金属氧化物少于3重量份时,会出现无法抑制吸湿性的情形,而且,若大于100重量份,因为会出现离子交换容量变小的情形而不佳。
○2价金属氧化物
本发明所使用的2价金属氧化物的金属以Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Zn2+等2价金属为佳,更佳的是与水滑石类化合物中的2价金属相同金属的氧化物。
2价金属氧化物的粒径没有特别限定,平均粒径以0.01μm以上10μm以下为佳,更佳的是0.05μm以上3μm以下。粒径为0.01μm以下时容易凝聚,10μm以上时,添加在树脂中时有时会损害到物性而不佳。
○2价金属氧化物的调配比例
对于水滑石类化合物与2价金属氧化物的调配比例没有特别限定。
使用金属盐溶液及/或是金属醇盐溶液处理水滑石类化合物而成的物质为100重量份时,2价金属氧化物以10~500重量份为佳,以20~200重量份为更佳,以40~100重量份为特佳。此2价金属氧化物少于10重量份时,会有离子交换性无法提升的情况;大于500重量份时,因为离子交换容量变小而不佳。
将式(2)中的X在0.29以上的物质,在240℃以上、低于700℃的温度煅烧而成的煅烧物为100重量份时,2价金属氧化物以10~1000重量份为佳,以20~300重量份为较佳,以40~200重量份为更佳。相对于该煅烧物,2价金属氧化物若少于10重量份,会有离子交换性无法提升的情况;多于1000重量份时,因为离子交换容量变小而不佳。
将式(2)中的X在0.29以上的物质,在700℃以上1000℃以下煅烧而成的煅烧物,在中性附近的阴离子交换性能不佳时,可以使其含有2价金属氧化物。此时相对于该煅烧物100重量份,2价金属氧化物以10~500重量份为佳,以20~200重量份为较佳,以40~100重量份为特佳。相对于该煅烧物,2价金属氧化物若少于10重量份,会有离子交换性无法提升的情况;多于500重量份时,因为离子交换容量变小而不佳。
将式(2)中的X低于0.29以下的物质,在240℃以上1000℃以下煅烧而成的煅烧物,在中性附近的阴离子交换性能不佳时,可以使其含有2价金属氧化物。此时相对于该煅烧物100重量份,,2价金属氧化物以10~500重量份为佳,以20~200重量份为较佳,以40~100重量份为特佳。相对于该煅烧物,2价金属氧化物若少于10重量份,会有离子交换性无法提升的情况;多于500重量份时,因为离子交换容量变小而不佳。
○电子器件封装用树脂组合物
作为在配合本发明的阴离子交换体的电子器件封装用树脂组合物中使用的树脂,可以使用酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、及环氧树脂等热固化性树脂,也可以使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、以及聚丙烯等热塑性树脂,以使用热固化性树脂为佳。作为本发明的电子器件封装用树脂组合物中所使用的热固化性树脂,以酚醛树脂或是环氧树脂为佳,以环氧树脂为特佳。
○电子器件封装用环氧树脂组合物
本发明所使用的环氧树脂,只要是可以用作电子器件封装用树脂即可,没有限定。例如只要1分子中具有2个以上环氧基、能够固化即可而不管其种类,例如苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、脂环族环氧树脂等都可以用作成型材料的均可以使用。另外,为了提升本发明的组合物的耐湿性,作为环氧树脂优选使用氯化物离子含量为10ppm以下、且水解性氯含量为1000ppm以下的物质。
本发明的电子器件用环氧树脂组合物以含有固化剂及固化促进剂为佳。
作为本发明中所使用的固化剂,已知的可以用作环氧树脂组合物的固化剂的都可以使用,较佳的具体例有酸酐、胺系固化剂及酚醛清漆系固化剂等。
作为本发明中所使用的固化促进剂,已知的可以用作环氧树脂组合物的固化促进剂的都可以使用,较佳的具体例有胺系、磷系、及咪唑系的促进剂。
本发明的电子器件封装用树脂组合物,必要时可以调配已知的可以在成型用树脂中调配的物质。作为该成分可以举出无机填料、阻燃剂、无机填料用偶合剂、着色剂、及脱模剂等。这些成分都可以使用已知的可以在成型用环氧树脂中调配的成分。无机填料的较佳具体例,可以举出的有结晶性二氧化硅粉、石英玻璃粉、熔融二氧化硅粉、氧化铝粉及滑石等,其中以结晶性二氧化硅粉、石英玻璃粉、及熔融二氧化硅粉因为廉价而较佳。阻燃剂的例子有氧化锑、卤化环氧树脂、氢氧化镁、氢氧化铝、红磷系化合物、磷酸酯系化合物等,偶合剂的例子有硅烷系及钛系等,脱模剂的例子有脂肪族石蜡、高级脂肪族醇等蜡。
上述成分以外,也可以含有反应性稀释剂、溶剂、及摇变性赋予剂等。具体可以例示的反应性稀释剂有丁基苯基缩水甘油醚,溶剂有甲基乙基酮,摇变性赋予剂有有机改性膨润土。
本发明的阴离子交换体的较佳配合比例,相对于每100重量份电子器件封装用树脂组合物为0.1~10重量份,以1~5重量份为较佳。小于0.1重量份时,阴离子去除性、耐湿可靠性等的提升效果较差,另一方面,大于10重量份时,其效果不会更提高,反而会增加成本而不佳。
通过将无机阳离子交换体与本发明的阴离子交换体并用,可以增加本发明的阴离子交换体的阴离子捕捉能力,而且有望获得阳离子性离子的捕捉效果。无机阳离子交换体是具有阳离子交换性的无机物。
本发明的阴离子交换体和无机阳离子交换体的调配比没有特别限定,重量比以100∶0~20∶80为佳。本发明的阴离子交换体和无机阳离子交换体的调配,可以在制备电子器件封装用树脂组合物时分别调配,也可以预先将它们均匀混合之后进行。以使用混合物为较佳。因为藉此可以进一步发挥并用这些成分的效果。
作为无机阳离子交换体的具体例,可以举出锑酸(五氧化锑水合物)、铌酸(五氧化铌水合物)、锰氧化物、磷酸锆、磷酸钛、磷酸锡、磷酸铈、沸石、及粘上矿物等。以锑酸(五氧化锑水合物)、磷酸锆、及磷酸钛为佳。
本发明的电子器件封装用树脂组合物,可以通过利用公知方法混合上述原料而容易地得到,例如,适当地调配上述各原料并将该调配物置于混练机中在加热状态下进行混练,制成半固化状树脂组合物,在室温下将其冷却后,使用众所周知的方法粉碎,必要时进行压锭而得到。
本发明的阴离子交换体可以使用于电子器件或是电气部件的封装、被覆、及绝缘等各种用途。
进而,氯乙烯等树脂的稳定剂、防锈剂等中也可以使用本发明的阴离子交换体。
调配有本发明的阴离子交换体的电子器件用树脂组合物,可以使用于在引导框、已布线的带式运输器(tape carrier)、布线板、玻璃、硅晶片等支撑构件上装载有半导体芯片、晶体管、二极管、晶闸管等有源元件、电容器、电阻元件、线圈等无源元件等元件的构件等中。另外,印刷电路板上也可以有效地使用本发明的电子器件封装用树脂组合物。调配有本发明的阴离子交换体的电子器件封装用环氧树脂组合物也同样可以使用。
作为使用本发明的电子器件封装用树脂组合物或是电子器件封装用环氧树脂组合物对元件进行封装的方法,最通常的是低压传递成型法,也可以使用注射成型法、压缩成型法等。
○布线板上的应用
通常,利用环氧树脂等的热固化性作成印刷布线基板之后,在其上面粘着铜箔,对其进行蚀刻加工等来制造电路,由此制造布线板。但是,近年来由于电路的高密度化、电路的层叠化及绝缘层的薄膜化等,腐蚀、绝缘不良等成为了问题。在制造布线板时,可通过添加本发明的阴离子交换体来防止这种腐蚀。另外,布线板用的绝缘层中也可以通过添加本发明的阴离子交换体来防止布线板的腐蚀等。因为如此,含有本发明的阴离子交换体的布线板可以抑制由腐蚀等所引起的不良品的发生。相对于该布线板或布线板用的绝缘层中的树脂固体成分100重量份,其以添加0.1~5重量份本发明的阴离子交换体为佳。在此,也可以含有无机阳离子交换体。
○于粘接剂中的调配
通常,使用粘接剂在布线板等基板上组装电子器件等。通过在此时所使用的粘接剂中添加本发明的阴离子交换体,可以抑制起因于腐蚀等的不良品的产生。相对于该粘接剂中的树脂固体成分100重量份,以添加0.1~5重量份本发明的阴离子交换体为佳。在此,也可以含有无机阳离子交换体。
在布线板上连接电子器件或是布线时所使用的导电性粘接剂中添加本发明的阴离子交换体,可以抑制起因于腐蚀等的不良品的产生。作为该导电性粘接剂,可以列举含银等导电性金属的粘接剂。相对于该导电性粘接剂中的树脂固体成分100重量份,以添加0.1~5重量份本发明的阴离子交换体为佳。在此,也可以含有无机阳离子交换体。
○于清漆中的调配
可以使用含有本发明的阴离子交换体的清漆来制造电器制品、印刷布线板、或电子器件等。作为该清漆可以举出以环氧树脂等热固化性树脂作为主成分的物质。相对于该树脂固体成分100重量份,以添加0.1~5重量份本发明的阴离子交换体为佳。在此,也可以含有无机阳离子交换体。
○于膏料中的调配
可以在含有银粉等的膏中添加本发明的阴离子交换体。膏料是作为锡焊等的补助剂使用的、用于改良连续金属之间的粘接的物质。藉此,可以抑制由膏料生成的腐蚀性物质的产生。相对于该膏料中树脂固体成分100重量份,以添加0.1~5重量份本发明的阴离子交换体为佳。在此,也可以含有无机阳离子交换体。
<实施例>
下面用实施例更具体地说明本发明。本发明当然不受到下述实施例的限制,在能够符合前述、后述的范围的情况下,可以适当地变更,这些变更都包含在本发明的技术范围中,另外,0.1M的M表示摩尔浓度,%表示重量%,份表示重量份。
<合成例1>
将由组成式Mg4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O所表示的水滑石化合物(称为MAH1),在550℃煅烧2小时,得到由Mg0.7Al0.3O1.15组成所表示的水滑石煅烧物(称为tMAH1)。
○煅烧试验
测定加热所引起的MAH1的质量变化(热质量分析测定·TG-DTA、测定温度范围30~530℃、升温速度20℃/分中、在大气中测定)。此结果如图1所示。
由图1可以知道在比240℃更低的温度煅烧水滑石化合物,无法得到煅烧效果。
<合成例2>
将由组成式Ni4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O所表示的水滑石化合物(称为NAH),在550℃煅烧2小时,得到由Ni0.7Al0.3O1.15的组成所表示的水滑石煅烧物(称为tNAH)。
<合成例3>
将由组成式Zn4.5Al2(OH)13CO3·3. 5H2O所表示的水滑石化合物(称为ZAH),在550℃煅烧2小时,得到由Zn0.7Al0.3O1.15的组成所表示的水滑石煅烧物(称为tZAH)。
<实施例1>
在2000ml的0.1M偏硅酸钠水溶液中添加100克的tMAH1,在90℃搅拌4小时后,过滤、水洗。将其干燥后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体1)。
<实施例2>
在160克的10%四异丙氧化钛异丙醇溶液中添加100克的tMAH1。在该溶液中添加水10ml、搅拌一整夜,过滤、水洗。经3日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体2)。
<实施例3>
在四甲氧基硅烷10%甲醇溶液160克中添加100克的tMAH1,搅拌一整夜,经1日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体3)。
<实施例4>
边使用搅拌器搅拌100克的tMAH1,边添加16克的四甲氧基硅烷。再次搅拌,经1日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体4)。
<实施例5>
在0.1M氯氧化锆水溶液2000ml中添加100克的tNAH,使用0.1M氨水溶液调整为pH8,搅拌该溶液一整夜,过滤、水洗。将其干燥后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体5)。
<实施例6>
在四乙氧基硅烷10%乙醇溶液160克中添加100克的tZAH,搅拌一整夜,经1日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体6)。
<实施例7>
在0.1M偏硅酸钠水溶液2000ml中添加100克的MAH1,在90℃搅拌4小时后,过滤、水洗。将其干燥后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体7)。
<实施例8>
在10%异丙氧化钛异丙醇溶液160克中添加100克的MAH1。在该溶液中添加水10ml,搅拌一整夜,过滤、水洗。经3日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体8)。
<实施例9>
边用搅拌器搅拌100克的ZAH,边添加16克的四甲氧基硅烷,再次搅拌,经1日风干后,在550℃煅烧2小时来得到阴离子交换体(阴离子交换体9)。
○吸湿性和氯化物离子交换性的测定
将下述表1的阴离子交换体在150℃加热4小时后,将其放置在大气中,测定重量随时间的变化来调查吸湿性。
在50ml的0.1M盐酸中,分别添加1克下述表1的阴离子交换体,在40℃搅拌24小时。随后,过滤,使用离子色层分析法测定滤液中氯化物离子浓度,得出每1克试样的氯化物离子交换量。其结果如表1所示。
[表1]
No. 试样   吸湿性(重量增加%)   氯化物离子交换量(meq/g)
  2日后     1周后
实施例1 阴离子交换体1   8     10   4.3
实施例2 阴离子交换体2   7     8   4.0
实施例3 阴离子交换体3   7     7   3.9
实施例4 阴离子交换体4   7     7   4.0
实施例5 阴离子交换体5   6     10   4.2
实施例6 阴离子交换体6   6     7   3.6
实施例7 阴离子交换体7   9     11   4.2
实施例8 阴离子交换体8   7     8   4.1
实施例9 阴离子交换体9   6     6   3.9
比较例 MAH1   3     4   0.7
比较例 tMAH1   21     45   4.7
由表1可以知道虽然本发明的阴离子交换体的阴离子交换量比水滑石煅烧物低一些,但是吸湿性低,且阴离子交换性能较水滑石化合物优良,为适合使用于电子器件封装用环氧树脂组合物等的优良阴离子交换体。
<实施例10>
在80份甲酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量235)、20份溴化苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量275)、50份苯酚-酚醛清漆树脂(分子量700~1000)、2份三苯基膦、1份巴西棕榈蜡、1份碳黑、以及370份熔融二氧化硅中,调配5份阴离子交换体2,将其以80℃~90℃的热辊混练3~5分钟后冷却、粉碎,得到粉末状环氧树脂组合物。将其以100目的筛处理,使用通过的试样,设定成型条件为170℃、3分钟,来封装连接有铝布线的耐湿可靠性评价用元件。
对该已封装的元件,在125℃实施压力锅试验,测定断线发生的时间。另外,该试验的中使用50个试样,求其平均值。另外,使用最高温度245℃的IR回流炉来加热处理该已封装的元件,观察其外观。表2中示出了其结果。
<实施例11>
使用阴离子交换体3来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<实施例12>
使用阴离子交换体4来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<实施例13>
使用阴离子交换体5来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<实施例14>
使用阴离子交换体6来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<实施例15>
使用阴离子交换体4以及属于无机阳离子交换体的锑酸(重量比为5∶5)来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<实施例16>
使用阴离子交换体5以及属于无机阳离子交换体的磷酸锆(重量比为7∶3)来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<比较例1>
使用MAH1来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<比较例2>
使用tMAH1来替代实施例10的阴离子交换体2,其余进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
<比较例3>
除了未使用阴离子交换体2以外,其余与实施例10进行同样的操作来制造评价试样。接着,进行同样的评价,其结果如表2。
[表2]
No. 试样     断线时间(小时)   加热处理后外观
实施例10 阴离子交换体2     500   无变化
实施例11 阴离子交换体3     520   无变化
实施例12 阴离子交换体4     600   无变化
实施例13 阴离子交换体5     500   无变化
实施例14 阴离子交换体6     530   无变化
实施例15 阴离子交换体4+锑酸     600   无变化
实施例16 阴离子交换体5+磷酸锆     600   无变化
比较例1 MAH1     250   无变化
比较例2 tMAH1     430   有龟裂
比较例3     150   无变化
<实施例17>
混合60份双酚A型环氧树脂(旭汽巴(株)制、商品名:ARARUDAITAER-2502)作为环氧树脂、30份丁基苯基缩水甘油醚作为反应性稀释剂、20份环氧·胺加成反应物(环氧·胺加成化合物)(旭化成工业(株)制、商品名:NOBAKYUA HX-3721)作为固化剂、1份有机改性膨润土作为摇变性赋予剂、30份滑石作为无机填料、8份合成沸石、0.5份红色颜料、以及3份阴离子交换体9,使用三辊混合机使固体粒子均匀地分散于树脂中,得到表面组装用粘接剂组合物。评估如此调制而成的组合物的绝缘可靠性、牵丝性、涂布形状、粘接性、以及胶凝时间等各项目,结果如表3。
<比较例4>
在实施例17的表面组装用粘接剂组合物中除了未添加阴离子交换体9以外,其余与实施例17进行同样的操作来制造。接着,进行同样的评估,其结果如表3。
○绝缘可靠性
依据JIS-Z-3197测定实施例17及比较例4所调制的表面组装用粘接剂组合物的固化物的表面绝缘电阻值。
也即,在II型梳形基板上,使用丝网印刷法涂布膜厚为100~150μm的所述组合物,在150℃加热10分钟来使其固化。使用微小电流测定器测定所得未处理基板的绝缘电阻值(A值)。接着,在水中将该基板煮沸2小时后,在25℃、60%RH的环境下放置约1小时,再次测定绝缘电阻值(B值)。该评价标准为:
A/B≤102为“○”、
102<A/B≤103为“△”、
103<A/B为“×”。
其结果如表3。
○牵丝性
使用分配器,在全面印刷并固化有阻焊剂的玻璃环氧基板(FR-4)上,以每1点0.15毫克、涂布速度为每1点50msec的条件,对实施例17及比较例4制造的粘接剂组合物进行连续1000点的涂布试验,即使因牵丝性所引起的基板污染只发生1部位也评价为“×”,1部位都没有发生时评价为“○”。
○涂布形状
在上述牵丝性的评价中所涂布的粘接剂组合物的形状为圆锥形,使用显微镜观察并测定该圆锥的底面直径D和圆锥的高度H,高度和直径的比H/D在
0.5以下的为“×”、
0.5~1.5范围的为“○”、
1.5以上的为“△”。
○粘接性
和评价牵丝性一样,在全面印刷并固化有阻焊剂的玻璃环氧基板上粘接2125电阻芯片,通过推-拉计量器来测定将1个芯片拉开所需要的力量。也即,使用了下述的元件,即,每1个芯片上涂布0.3毫克实施例17及比较例4所制造的粘接剂组合物,在150℃的烘箱中加热3分钟来使其固化的元件。
○胶粘时间
使用150℃的热板加热0.3±0.05克的实施例17及比较例4所制造的粘接剂,测定流动状态消失而达到胶凝化所需要的时间(秒)。
[表3]
环氧树脂组合物     实施例17     比较例4
双酚A型环氧树脂     60.0     60.0
反应性稀释剂     30.0     30.0
环氧·胺加成物     20.0     20.0
有机改性膨润土     1.0     1.0
滑石     30.0     30.0
合成沸石     8.0     8.0
红色颜料     0.5     0.5
阴离子交换体9     3.0     -
绝缘可靠性     ○     ×
牵丝性     ○     ○
涂布形状     ○     ○
粘接性(kg)     4.5     4.1
胶凝时间(秒)     60     60
<实施例18>
使用如下组成和工序来调制液晶密封材。将100份双酚A型环氧树脂(旭汽巴(株)制、商品名:ARARUDAIT AER-2502)作为环氧树脂、40份环氧·胺加成化合物(旭化成工业(株)制、商品名:NOBAKYUA HX-3721)作为固化剂、60份氧化钛(石原产业(株)制、商品名:DAIBEK R-630)作为填料、5份胶体二氧化硅(日本阿叶洛吉鲁工业(株)制、商品名:AEROSILR-974)、1份锑酸作为无机阳离子交换体、以及2份阴离子交换体6,以道尔顿搅拌器在40℃加热、搅拌30分钟进行混合。随后,使用三辊混合机来进行研磨5次,使用研磨针来确认内容物的粒径在5μm以下,加1.5份粒径5μm的二氧化硅隔离子并使其均匀分散,得到作为液晶密封材的组合物。
通过丝网印刷,将在此所得到的液晶密封材以保留有液晶封入口的形式印刷在形成有ITO(透明电极)的玻璃基板的密封部。接着在80℃加热、保持3分钟,进行预备干燥及对基板的熔融粘着后,回复到室温。接着与对极侧的玻璃基板合并在一起,使用加热至130℃的热压机压接10分钟,使密封材固化。将在此所得到的空面板抽真空后,将液晶(梅鲁克社制、ZL11636)注入,使用密封材将封入口密封,使其固化而得到液晶面板。
评价该液晶面板的液晶取向性、以及存储性(相对于刚施加脉冲电压后的强度,能够长久保持透过光强度的比率,有杂质存在时会下降)。评价液晶电取向性时,在不施加电压的条件下将该液晶板加热至80℃,通过观察透过偏光板观察时发生在密封材附近的黑带的宽度来评价。宽度为0.5mm以下时为“○”、0.5~1mm为“△”、大于1mm为“×”。结果如表4所示。
<比较例5>
在实施例18的组合物中不添加锑酸及阴离子交换体6,其余同样地制造液密封材组合物。并且和实施例18同样地进行评价。结果如表4。
[表4]
环氧树脂组合物     实施例18     比较例5
双酚A型环氧树脂     100     100
环氧·胺加成物     40     40
氧化钛     60     60
胶体二氧化硅     5     5
锑酸     1     -
阴离子交换体6     2     -
液晶取向性     ○     ×
存储性(%)     95     42
<实施例19>
对100份环氧当量为450~500的双酚A型环氧树脂(旭汽巴(株)制、商品名:ARARUDAIT AER-2502)添加5份阴离子交换体9,再添加4份双氰胺作为环氧固化剂、0.4份苄二甲胺作为固化促进剂、60份溶剂(甲基乙基酮),搅拌混合制造成含浸用树脂清漆。接着使厚度0.2mm的低碱电气用玻璃布含浸刚才制造的树脂清漆。随后,在160℃干燥5分钟来制造预浸片。将该预浸片裁切成50mm×50mm的尺寸、6片重叠在一起,以初期条件为30kg/cm2、160℃、15分钟,随后为70kg/cm2、165℃、1小时加热、加压的条件,得到树脂和玻璃布基材的体积分率为50∶50、厚度约为1.6mm的层叠板。
使用丝网印刷法在层叠板上涂布银膏(藤仓化成株式会社制DODAITXA208),通过在130℃加热固化1小时,形成2个呈相向的梳形的印刷布线导体(电极)。该电极间的最短距离都为1mm,厚度约为20μm。为了评价防止电迁移现象发生的效果,对该2梳形电极间施加100V的直流电压,同时保持在40℃、95%RH,测定电极间的绝缘电阻值成为106Ω以下的时间作为形成短路的时间。
结果,形成短路时间为3000小时以上。
<比较例6>
在实施例19的树脂清漆中未添加阴离子交换体9,其余进行同样的操作来制造树脂清漆,并制造层叠板。对该层叠板与实施例19同样地进行评价结果,形成短路时间为160小时。
<实施例20>
以1∶2的重量比例充分地混合tMAH1和氧化镁(岩谷化学工业制、MTK-30、以下的氧化镁使用相同的物质),作为阴离子交换组合物1-0。
<实施例21>
以1∶1的重量比例充分地混合tMAH1和氧化镁,作为阴离子交换组合物1-1。
<实施例22>
以3∶2的重量比例充分地混合tMAH1和氧化镁,作为阴离子交换组合物1-2。
<实施例23>
以2∶1的重量比例充分地混合tMAH1和氧化镁,作为阴离子交换组合物1-3。
<实施例24>
以700℃、2小时煅烧MAH1,作为阴离子交换体A-1,测定该阴离子交换体A-1的组成时,其为组成为Mg0.7Al0.3O1.15的物质。
<实施例25>
在实施例24中除了使煅烧温度为800℃以外,进行相同的操作得到阴离子交换体A-2。测定该阴离子交换体A-2的X线衍射,结果如图2所示。另外,也测定tMAH1和MAH1的X线衍射,结果如图4、5所示。
<实施例26>
在实施例24中除了使煅烧温度为900℃以外,进行相同的操作得到阴离子交换体A-3。
<实施例27>
在实施例24中除了使煅烧温度为1000℃以外,进行相同的操作得到阴离子交换体A-4。测定该阴离子交换体A-4的X线衍射,结果如图3所示。
在图2~4中,衍射角42.9度的尖锋表示MgO。图5(MAH1)中无法确认2价金属氧化物(MgO)的尖锋,但是将A-2(图2)及A-4(图3)与tMAH1(图4)比较时可以确认生成了较多的2价金属氧化物。另外,在1000℃煅烧MAH1而成的A-4,在衍射角19.0度、31.3度、36.85度、44.8度出现尖锋。这些可以认为是MgAl2O4的尖锋。该MgAl2O4为煅烧物的阴离子交换性能下降的原因。
<实施例28>
以550℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为2.5∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-1,测定该阴离子交换体B-1的组成时,其组成为Mg2.5AlO4
<实施例29>
以550℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为2.75∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-2,测定该阴离子交换体B-2的组成时,其组成为Mg2.75AlO4.25
<实施例30>
以550℃、2小时煅烧Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O所表示的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-3,测定该阴离子交换体B-3的组成时,其组成为Mg3AlO4.5
<实施例31>
以550℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为4∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-4,测定该阴离子交换体B-4的组成时,其组成为Mg4AlO5.5
<实施例32>
以550℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为5∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-5,测定该阴离子交换体B-5的组成时,其组成为Mg5AlO6.5
<实施例33>
以800℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为3∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-6,测定该阴离子交换体B-6的组成时,其组成为Mg3AlO4.5
<实施例34>
以800℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为4∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-7,测定该阴离子交换体B-7的组成时,其组成为Mg4AlO5.5
<实施例35>
以800℃、2小时煅烧镁离子和铝离子之比为5∶1的水滑石化合物,作为阴离子交换体B-8,测定该阴离子交换体B-8的组成时,其组成为Mg5AlO6.5
<实施例36>
○离子交换率测定试验
分别将1.0克下述表5的阴离子交换体及阴离子交换组合物放入100ml的聚乙烯瓶中,再加入50ml的0.02M的氯化钠水溶液并密拴,在40℃振荡24小时。随后,使用孔大小为0.1μm的膜滤器过滤溶液,使用离子色层分析法测定滤液的氯离子浓度。与没有加入任何试样而进行同样操作、并测定氯离子浓度的物质比较,来求得离子交换率。这些结果如表5所示。另外,使用了阴离子交换组合物及阴离子交换体的滤液的pH值为碱性。
[表5]
No. 试样     离子交换率
实施例20 阴离子交换组合物1-0     90%
实施例21 阴离子交换组合物1-1     98%
实施例22 阴离子交换组合物1-2     99%
实施例23 阴离子交换组合物1-3     98%
实施例24 阴离子交换体A-1     80%
实施例25 阴离子交换体A-2     98%
实施例26 阴离子交换体A-3     95%
实施例27 阴离子交换体A-4     71%
实施例28 阴离子交换体B-1     71%
实施例29 阴离子交换体B-2     75%
实施例30 阴离子交换体B-3     98%
实施例31 阴离子交换体B-4     99%
实施例32 阴离子交换体B-5     98%
实施例33 阴离子交换体B-6     98%
实施例34 阴离子交换体B-7     95%
实施例35 阴离子交换体B-8     77%
比较例 MAH1     0%
比较例 tMAH1     70%
比较例 Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O     0%
比较例 氧化镁     0%
<实施例37>
如下述调配电子器件用封装材所使用的树脂等和阴离子交换组合物1-2,使用80℃~90℃热辊将其混练3~5分钟。
甲酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量235)      80份
溴化苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量275)  20份
苯酚-酚醛清漆树脂(分子量700~1000)            50份
三苯基膦                                      2份
巴西棕榈蜡                                    1份
碳黑                                          1份
熔融二氧化硅                                  370份
阴离子交换组合物1-2                           2份
随后,冷却、粉碎,得到粉末状环氧树脂组合物A-1-2。随后,将此组合物A-1-2以100目筛进行筛分,来制造通过了100目的试样。
使用该通过了100目的试样,在170℃使其固化来制造树脂混练体A-1-2。将该树脂混练体A-1-2粉碎成2~3mm大小。使用该粉碎试样进行氯离子溶出试验。
<实施例38>
除了使用阴离子交换体A-2替代实施例37的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造树脂混练体A-2-2。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<实施例39>
除了使用阴离子交换体B-3替代实施例37的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造树脂混练体A-3-3。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例7>
除了使用MAH1替代实施例37的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造比较树脂混练体A-1。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例8>
除了使用tMAH1替代实施例37的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造比较树脂混练体A-2。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例9>
除了使用组成式为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O的水滑石化合物替代实施例37的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造比较树脂混练体A-3。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例10>
除了未使用阴离子交换组合物1-2以外,和实施例37进行同样的操作,来制造比较树脂混练体A。随后,和实施例37同样地进行粉碎来制造粉碎试样。也即,比较树脂混练体A中未含有煅烧组合物。
<实施例40>
如下述调配电子器件用封装材所使用的树脂等和阴离子交换组合物1-2,使用80℃~90℃热辊将其混练3~5分钟。
甲酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量235)     80份
溴化苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧当量275)  20份
苯酚-酚醛清漆树脂(分子量700~1000)            50份
DBU                                           3份
胺系硅烷偶合剂(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)        3份
巴西棕榈蜡                                    1份
碳黑               1份
熔融二氧化硅       370份
阴离子交换体1-2    2份
随后,冷却、粉碎,得到粉末状环氧树脂组合物B-1-2。随后,将此组合物B-1-2以100目筛进行筛分,来制造通过了100目的试样。
使用该通过了100目的试样,在170℃使其固化来制造树脂混练体B-1-2。将该树脂混练体B-1-2粉碎成2~3mm大小。使用该粉碎试样进行氯离子溶出试验。
<实施例41>
除了使用阴离子交换体A-2替代实施例40的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造树脂混练体B-2-2。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<实施例42>
除了使用阴离子交换体B-3替代实施例40的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造树脂混练体B-3-3。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例11>
除了使用MAH1替代实施例40的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造比较树脂混练体B-1。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例12>
除了使用tMAH1替代实施例40的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造比较树脂混练体B-2。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例13>
除了使用组成式为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O的水滑石化合物替代实施例40的阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造比较树脂混练体B-3。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。
<比较例14>
除了未使用阴离子交换组合物1-2以外,和实施例40进行同样的操作,来制造比较树脂混练体B。随后,和实施例40同样地进行粉碎来制造粉碎试样。也即,比较树脂混练体B为未含有煅烧组合物的物质。
<实施例43>
○从树脂混练体萃取氯离子的试验
在聚四氟乙烯制耐压容器中加入上述制造的各树脂混练体或比较树脂混练体5克、以及纯水50ml并密闭,在125℃加热100小时。冷却后将水取出,使用离子色层分析法测定在水中溶出的氯离子浓度。这些结果如表6所示。
[表6]
    No.     试样  氯离子浓度(ppm)     PH
    实施例37     树脂混练体A-1-2  19     4.6
    实施例38     树脂混练体A-2-2  19     4.6
    实施例39     树脂混练体A-3-3  20     4.6
    比较例7     比较树脂混练体A-1  56     4.3
    比较例8     比较树脂混练体A-2  25     4.5
    比较例9     比较树脂混练体A-3  55     4.3
    比较例10     比较树脂混练体A  60     4.2
    实施例40     树脂混练体B-1-2  20     6.8
    实施例41     树脂混练体B-2-2  22     6.8
    实施例42     树脂混练体B-3-3  22     6.8
    比较例11     比较树脂混练体B-1  61     6.7
    比较例12     比较树脂混练体B-2  55     6.8
    比较例13     比较树脂混练体B-3  60     6.7
    比较例14     比较树脂混练体B  62     6.8
从表5及表6可以知道,本发明的阴离子交换体在中性附近的离子交换率高,即使添加于封装材树脂,封装材组合物萃取液的pH值即使是偏酸性或是偏中性,都具有抑制氯离子的溶出的效果。藉此,能够在较宽范围内提供可靠性高的封装材组合物。
<实施例44>
在正硅酸甲酯(methyl silicate)单体(多摩化学制)的10%甲醇溶液200克中,添加100克tMAH1,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换体10)。
<实施例45>
在正硅酸甲酯寡聚物(多摩化学制、商品名METHYLSILICATE 51,以下使用相同物)的10%甲醇溶液160克中,添加100克tMAH1,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换体11)。
<实施例46>
在正硅酸甲酯单体(多摩化学制)的10%甲醇溶液200克中,添加100克阴离子交换体B-3,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换体B-9)。
<实施例47>
在正硅酸甲酯寡聚物(多摩化学制)的10%甲醇溶液160克中,添加100克阴离子交换体B-3,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换体B-10)。
<实施例48>
通过混合60克阴离子交换体10和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物1-5)。
<实施例49>
通过混合60克阴离子交换体11和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物1-6)。
<实施例50>
通过混合60克tMAH1和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物1-4)。
<实施例51>
在正硅酸甲酯寡聚物(多摩化学制)的10%甲醇溶液200克中,添加100克阴离子交换组合物1-4,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物1-7)。
<实施例52>
在正硅酸甲酯寡聚物(多摩化学制)的10%甲醇溶液160克中,添加100克阴离子交换组合物1-4,搅拌1夜后,风干1日。随后,以5 50℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物1-8)。
<实施例53>
通过混合60克阴离子交换体B-3和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物2-1)。
<实施例54>
通过混合60克阴离子交换体B-9和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物2-2)。
<实施例55>
通过混合60克阴离子交换体B-10和40克属于2价金属氧化物的氧化镁,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物2-3)。
<实施例56>
在正硅酸甲酯单体(多摩化学制)的10%甲醇溶液200克中,添加100克阴离子交换组合物2-1,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物2-4)。
<实施例57>
在正硅酸甲酯寡聚物(多摩化学制、METH′YLSILICATE 51)的10%甲醇溶液160克中,添加100克阴离子交换组合物2-1,搅拌1夜后,风干1日。随后,以550℃将其煅烧2小时,得到阴离子交换体(阴离子交换组合物2-5)。
<实施例58>
○吸湿性试验
分别在150℃对下记表7的阴离子交换体及阴离子交换组合物等加热4小时后,将这些放置在湿度90%、35℃的环境中,测定经过不同时间后的重量来调查吸湿性(重量增加率)。它们在24小时后的重量增加率的结果如表7所示。
○离子交换率测定试验
分别将1.0克下述表7的阴离子交换体及阴离子交换组合物放入100ml的聚乙烯制瓶中,再加入50ml的0.02M的氯化钠水溶液并密拴,在40℃振荡24小时。随后,使用孔大小为0.1μm的膜滤器过滤溶液,使用离子色层分析法测定滤液中的氯离子浓度。对于没有加入阴离子交换体等而进行同样操作的物质测定氯离子浓度。与其相比较,来求得阴离子交换体等的离子交换率。其结果如表7所示。
[表7]
  No.     试样   重量增加率   离子交换率
  实施例44     阴离子交换体10   8%   70%
  实施例45     阴离子交换体11   4%   67%
  实施例30     阴离子交换体B-3   47%   97%
  实施例46     阴离子交换体B-9   11%   71%
  实施例47     阴离子交换体B-10   7%   70%
  实施例50     阴离子交换组合物1-4   43%   98%
  实施例48     阴离子交换组合物1-5   12%   95%
  实施例49     阴离子交换组合物1-6   6%   95%
  实施例51     阴离子交换组合物1-7   11%   71%
  实施例52     阴离子交换组合物1-8   5%   66%
  实施例53     阴离子交换组合物2-1   45%   99%
  实施例54     阴离子交换组合物2-2   12%   96%
  实施例55     阴离子交换组合物2-3   8%   96%
  实施例56     阴离子交换组合物2-4   10%   67%
  实施例57     阴离子交换组合物2-5   6%   65%
  比较例     tMAH1   45%   70%
  比较例     MAH1   1%   0%
<实施例59>
如下调配使用于电子器件用封装材的组成和阴离子交换组合物1-5,使用80℃~90℃的热辊混练该调配物3~5分钟。
甲酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧树脂当量235)      80份
溴化苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧树脂当量275)  20份
苯酚-酚醛清漆树脂(分子量700~1000)                50份
三苯基膦                                          2份
巴西棕榈蜡                                        1份
碳黑                                              1份
熔融二氧化硅                                      370份
阴离子交换组合物1-5                               2份
随后,冷却、粉碎,得到粉末状环氧树脂组合物A-Z-1。接着,使用100目的筛对该组合物A-Z-1进行筛分,制造通过100目的试样。
使用该通过100目的试样,在170℃使其固化来制造树脂混练体A-Z-1。将该树脂混练体A-Z-1粉碎成最大径为2~3mm大小。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例60>
除了使用阴离子交换组合物1-6来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-2。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<比较例15>
除了使用tMAH1来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造比较树脂混练体A-H-1。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例61>
除了使用阴离子交换体10来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-3。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例62>
除了使用阴离子交换体11来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-4。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<比较例16>
除了使用MAH1来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造比较树脂混练体A-H-3。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例63>
除了使用阴离子交换组合物1-4来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-5。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例64>
除了使用阴离子交换组合物1-7来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-6。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例65>
除了使用阴离子交换组合物1-8来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-7。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例66>
除了使用阴离子交换体B-9来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-8。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例67>
除了使用阴离子交换体B-10来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-9。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例68>
除了使用阴离子交换组合物2-2来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-10。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例69>
除了使用阴离子交换组合物2-3来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-11。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例70>
除了使用阴离子交换组合物2-4来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-12。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例71>
除了使用阴离于交换组合物2-5来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-13。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例72>
除了使用阴离子交换体B-3来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-14。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例73>
除了使用阴离子交换组合物2-1来替代在制造树脂混练体A-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造树脂混练体A-Z-15。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<比较例17>
除了未使用阴离子交换组合物1-5以外,和实施例59进行同样的操作,制造比较树脂混练体A。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例74>
如下调配使用于电子器件用封装材的组成和阴离子交换组合物1-5,使用80℃~90℃的热辊混练该调配物3~5分钟。
甲酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧树脂当量235)      80份
溴化苯酚-酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧树脂当量275)  20份
苯酚-酚醛清漆树脂(分子量700~1000)                50份
DBU                                               3份
胺系硅烷偶合剂(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)            3份
巴西棕榈蜡                                        1份
碳黑                                              1份
熔融二氧化                                        370份
阴离子交换组合物1-5                               2份
随后,冷却、粉碎,得到粉末状环氧树脂组合物B-Z-1。接着,使用100目的筛对该组合物B-Z-1进行筛分,制造通过100目的试样。
使用该通过100目的试样,在170℃使其固化来制造树脂混练体B-Z-1。将该树脂混练体B-Z-1粉碎成最大径为2~3mm大小。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例75>
除了使用阴离子交换组合物1-6来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-2。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<比较例18>
除了使用tMAH1来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-H-1。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例76>
除了使用阴离子交换体10来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-3。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例77>
除了使用阴离子交换体11来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-4。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例78>
除了使用阴离子交换组合物1-4来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-5。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例79>
除了使用阴离子交换组合物1-7来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-6。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例80>
除了使用阴离子交换组合物1-8来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-7。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<比较例19>
除了使用MAH1来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-H-3。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例81>
除了使用阴离子交换体B-9来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-8。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例82>
除了使用阴离子交换体B-10来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-9。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例83>
除了使用阴离子交换组合物2-2来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-10。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例84>
除了使用阴离子交换组合物2-3来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-11。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例85>
除了使用阴离子交换组合物2-4来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-12。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例86>
除了使用阴离子交换组合物2-5来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-13。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例87>
除了使用阴离子交换组合物B-3来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-14。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<实施例88>
除了使用阴离子交换组合物2-1来替代在制造树脂混练体B-Z-1时所使用的阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造树脂混练体B-Z-15。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。
<比较例20>
除了未使用阴离子交换组合物1-5以外,和实施例74进行同样的操作,制造比较树脂混练体B。将其同样地进行粉碎,制造粉碎试样。使用该粉碎试样来进行氯离子的溶出试验。
<实施例89>
○从树脂混练体萃取氯离子的试验
在聚四氟乙烯制耐压容器中分别加入下述表8及表9的树脂混练体5克、以及纯水50ml并密闭,在125℃加热100小时。冷却后将水取出,测定水的pH的同时使用离子色层分析法测定在水中溶出的氯离子浓度。这些结果如表8及表9所示。
[表8]
  No.     试样  氯离子浓度(ppm)     pH
  实施例59     树脂混练体A-Z-1  18     4.4
  实施例60     树脂混练体A-Z-2  19     4.4
  实施例61     树脂混练体A-Z-3  19     4.4
  实施例62     树脂混练体A-Z-4  19     4.5
  实施例63     树脂混练体A-Z-5  17     4.4
  实施例64     树脂混练体A-Z-6  18     4.4
  实施例65     树脂混练体A-Z-7  19     4.4
  实施例66     树脂混练体A-Z-8  18     4.3
  实施例67     树脂混练体A-Z-9  19     4.3
  实施例68     树脂混练体A-Z-10  17     4.5
  实施例69     树脂混练体A-Z-11  17     4.5
  实施例70     树脂混练体A-Z-12  18     4.3
  实施例71     树脂混练体A-Z-13  19     4.4
  实施例72     树脂混练体A-Z-14  17     4.5
  实施例73     树脂混练体A-Z-15  16     4.4
  比较例15     比较树脂混练体A-H-1  19     4.4
  比较例16     比较树脂混练体A-H-3  55     4.3
  比较例17     比较树脂混练体A  60     4.2
[表9]
  No.     试样 氯离子浓度(ppm)     pH
  实施例74     树脂混练体B-Z-1 19     6.8
  实施例75     树脂混练体B-Z-2 20     6.8
  实施例76     树脂混练体B-Z-3 41     6.7
  实施例77     树脂混练体B-Z-4 45     6.7
  实施例78     树脂混练体B-Z-5 18     6.8
  实施例79     树脂混练体B-Z-6 39     6.8
  实施例80     树脂混练体B-Z-7 40     6.8
  实施例81     树脂混练体B-Z-8 40     6.8
  实施例82     树脂混练体B-Z-9 41     6.7
  实施例83     树脂混练体B-Z-10 20     6.8
  实施例84     树脂混练体B-Z-11 20     6.8
  实施例85     树脂混练体B-Z-12 41     6.8
  实施例86     树脂混练体B-Z-13 42     6.7
  实施例87     树脂混练体B-Z-14 40     6.8
  实施例88     树脂混练体B-Z-15 18     6.9
  比较例18     比较树脂混练体B-H-1 40     6.8
  比较例19     比较树脂混练体B-H-3 58     6.8
  比较例20     比较树脂混练体B 62     6.8
从表7、表8以及表9可以知道这些阴离子交换体,在中性附近的离子交换率高。而且,也是吸湿性低的物质。另外,在电子器件等的封装材树脂中添加本发明的阴离子交换体时,无论封装树脂萃取液的pH值在偏酸性或是偏中性都具有抑制氯离子从封装树脂溶出的效果。藉此,能够在较宽范围内提供可靠性高的封装材组合物。
工业上的可利用性
本发明的阴离子交换体吸湿性低及/或具有优良的耐热性,而且在中性附近的离子交换率高。另外,在树脂中调配本发明的阴离子交换体,也具有抑制阴离子溶出的效果。因此,本发明的阴离子交换体可以大范围地使用于可靠性高的电子器件或电气部件的封装、被覆、及绝缘等各种用途。另外,本发明的阴离子交换体可以使用于氯乙烯等树脂的稳定剂、防锈剂等中。

Claims (11)

1.一种阴离子交换体,其是通过使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理下式(1)所示的水滑石煅烧物及/或下式(2)所示的水滑石化合物而得到的,
M2+ xM3+ yOz    (1)
式(1)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,x、y、z为0.1以上的正数,2x+3y=2z,而且x>y,x/y的值为9以下;
M2+ 1-XM3+ X(OH-)2(An-)d·mH2O    (2)
式(2)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,X为0.1以上0.33以下的正数,m为0或正数,d为X/n。
2.如权利要求1所述的阴离子交换体,其中所述金属盐溶液或金属醇盐溶液的金属为从硅、钛、锆、锡、及铝中选出的至少1种以上。
3.如权利要求1所述的阴离子交换体,其中还调配有2价金属氧化物。
4.如权利要求2所述的阴离子交换体,其中还调配有2价金属氧化物。
5.一种阴离子交换体,其中含有式(2)所示的水滑石化合物的煅烧物和2价金属氧化物,
M2+ 1-XM3+ X(OH-)2(An-)d·mH2O    (2)
式(2)的M2+为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+或Zn2+,M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、或In3+,An-为OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸离子、或水杨酸离子的n价的阴离子,X为0.1以上0.33以下的正数,m为0或正数,d为X/n。
6.一种阴离子交换体,其特征为使用金属盐溶液及/或金属醇盐溶液处理权利要求5所述的阴离子交换体而成。
7.一种电子器件封装用树脂组合物,其中含有权利要求1至6中任一项所述的阴离子交换体,还可以含有无机阳离子交换体。
8.一种电子器件封装用树脂,其是使权利要求7所述的电子器件封装用树脂组合物固化而成的。
9.一种电子器件,其是使用权利要求7所述的电子器件封装用树脂组合物封装元件而成的。
10.一种清漆、粘接剂、或膏,其中含有权利要求1至6中任一项所述的阴离子交换体,还可以含有无机阳离子交换体。
11.含有权利要求10所述的清漆、粘接剂、或膏的制品。
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