JP2000351833A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JP2000351833A
JP2000351833A JP16687399A JP16687399A JP2000351833A JP 2000351833 A JP2000351833 A JP 2000351833A JP 16687399 A JP16687399 A JP 16687399A JP 16687399 A JP16687399 A JP 16687399A JP 2000351833 A JP2000351833 A JP 2000351833A
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Toshiya Urakawa
俊也 浦川
Eiki Togashi
栄樹 富樫
Tsukasa Sakuraba
司 桜庭
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐湿性に優れ、かつ射出成形可能なエ
ポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂に、硬化剤としてテルペ
ンフェノール樹脂またはアラルキルフェノール樹脂、お
よび特定の硬化促進剤を配合すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂組成
物に関するものである。より詳細には、流動性に優れる
とともに、射出成形可能なエポキシ樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂は、接着強度、、耐化学薬
品性、機械的強度、及び電気絶縁性に優れていることか
ら、接着剤、コーティング剤、注型品及び成形品として
広く利用されており、特に成形品としては、電気絶縁性
が優れているという特性を活かして、電気部品や電子部
品への応用が広く行われている.半導体封止用に使用さ
れるエポキシ樹脂組成物もその一例であって、例えば、
特開昭61−268750号公報には、フェノール硬化性エポキ
シ樹脂と平均粒径1〜25μmの球状石英粉1〜80重量
%と粉末石英粉末20〜99重量%との混合石英質充填
剤から成る組成物が記載されており、この組成物は、半
導体成形時の流動性に優れると共に、熱膨張係数が少な
く、耐クラック性が良好なことから半導体封止用として
使用されるものである.また、特開昭61−283615号公報
には、同様の目約で、クレゾールノポラック型エポキシ
樹脂と、フェノールノポラック硬化剤の当量比を、(エ
ポキシ樹脂/硬化剤)1.1〜1.5の範囲内にし、充填剤
として、平均粒径が15μm以下で、最大粒径が100
μm以下の破砕状もしくは球状のシリカを配合した組成
物が記載されており、この組成物も、耐クラック性や耐
湿性に優れており、更に、エポキシ樹脂と硬化剤の当量
比を通常よりもずらすことにより低応力のものが得ら
れ、半導体封止用として使用されることが説明されてい
る。
【0003】このように、電気部品や電子部品として使
用されるエポキシ樹脂組成物は、その配合中にシリカを
配合し、その粒径等を適宜選択することにより、求めら
れる物性に適応する組成物を得る試みがなされている。
その結果、耐クラック性に優れると共に、成形収縮率の
低いエポキシ樹脂組成物が得られるようになり、電気・
電子部品、特に半導体封止用の組成物として好適なもの
が得られるようになった。
【0004】しかしながら、このように、物性面で優れ
たものが得られるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
の特性上、100℃近辺での安定性に欠けることから、
成形方法としては、プレス成形や、トランスファー成形
による方法しかないために、射出成形による精密な成形
品が得られず、このため成形形品の生産性が悪いという
問題点があり,またエポキシ樹脂組成物の耐湿性もさら
に向上させることが求められていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐湿
性に優れ、かつ射出成形可能なエポキシ樹脂組成物を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、エポキ
シ樹脂に特定の硬化剤および特定の硬化促進剤を配合す
ることにより、耐湿性に優れ(すなわち吸水性が低
い)、かつ射出成形が可能なエポキシ樹脂組成物が提供
される。すなわち本発明によれば、 (A)エポキシ樹脂 (B)テルペンフェノール樹脂およびアラルキルフェノ
ール樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の硬化
剤 (C)(イ)下記式(I)で表される化合物
【化7】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。) (ロ)下記式(II)で表される化合物
【化8】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。) (ハ)下記式(III)で表される化合物
【化9】 (ニ)下記式(IV)で表される化合物、および
【化10】 (ホ)下記式(V)で表される化合物
【化11】 からなる群から選ばれた少なくとも一種の硬化促進剤よ
りなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物が提供され
る。
【0007】また本発明によれば、上記のエポキシ樹脂
組成物に(D)充填剤が配合された組成物が提供され
る。
【0008】さらに本発明によれば、上記のれたエポキ
シ樹脂組成物を用いた封止剤が提供される。さらにまた
本発明によれば、上記のエポキシ樹脂組成物を射出成形
して得られる電気または電子部品が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明におけるエポキシ樹脂とし
ては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
樹脂であって、エピクロルヒドリンとビスフェノールA
や各種ノポラック類から合成されるエポキシ樹脂、脂環
式エポキシ樹脂が例示されるが、なかでも、エポキシ当
量100ないし300、軟化点60ないし110℃のノ
ボラック型エポキシ樹脂が特に好適に使用される。
【0010】本発明の組成物で使用する硬化剤は、テル
ペンフェノール樹脂又は/及びアラルキルフエノール樹
脂である。本発明ではこれらの硬化剤と後記の硬化促進
剤を組み合わせて用いることにより、耐水性が優れ(即
ち吸水率が小さい)且つ射出成形性に優れたエポキシ樹
脂組成物が得られる。
【0011】テルペンフェノール樹脂としては下記式
(1)で示される樹脂が例示され、具体的には例えばエ
ピキュア(商品名)MP402(油化シェルエポキシ株
式会社製)が挙げられる。
【化12】
【0012】またアラルキルフェノール樹脂としては下
記(2)で示される樹脂が例示され、具体的には例えぱ
ミレツクスョ XL225−3L(三井化学株式会社
製)が挙げられる。
【化13】
【0013】上記硬化剤は、エポキシ樹脂100重量部
に対して、20ないし120重量部、好ましくは40な
いし60重量部の割合で配合される。硬化剤の配合割合
が上記範囲にあると組成物の吸水率が低く、射出成形性
に優れ、また硬化物の特性を低下させることがないので
好ましい。
【0014】硬化促進剤として使用される化合物は、 下記式(I)
【化14】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基
(例えば炭素数1〜5のアルキル基)、低級アルコキシ
基(例えば炭素数1〜5のアルコキシ基)またはニトロ
基であり、両者は同一でも異なっていてもよい。) 下記式(II)
【化15】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
(例えば炭素数1〜5のアルキル基)であり、両者は同
一でも異なっていてもよい。) 下記式(III)
【化16】 下記式(IV)、および
【化17】 (式中、Pは0ないし5の整数) 下記式(V)
【化18】 からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物であ
る。
【0015】具体的には、式(I)で表わされるものと
しては、例えば、3−フェニルー1,1−ジメチルウレ
ア、3−(p−クロルフェニル)−1、1−ジメチルウレ
ア、3−(3,4−ジクロルフェニル)−1.1−ジメチル
ウレア、3一(o−メチルフェニル)−1,1−ジメチル
ウレア、3−(p−メチルフェニル)−1,1一ジメチルウ
レア、3−(メトキシフェニル)−1,1−ジメチルウレ
ア、3−(ニトロフェニル)−1,1−ジメチルウレアな
どが挙げられる。
【0016】式(II)で表わされるものとしては、
2,4−トリレンジイソシアネートのジメチルアミン付加
物、1,1’−フェニレンビス(3.3−ジメチルウレ
ア)、1,1’−(4−メチルーm−フェニレン)−ビス
(3,3−ジメチルウレア)などが例示される。
【0017】なかでも、下記式(VI)
【化19】 で表わされる2,4一トリレンジイソシアネートのジメ
チルアミン付加物が、100℃付近での安定性に優れ、
射出成形に好適な硬化特性を示すことから、最も好適に
使用される。
【0018】これらの硬化促進剤は、エポキシ樹脂10
0重量部に対して、1ないし20重量部、好ましくは3
ないし10重量部の割合で配合される.硬化促進剤の量
が前記範囲にある場合は、金型内での硬化時間が短く、
成形サイクルが短縮され、更に、100℃付近での安定
性が良好であるという利点を有する。これに反して、硬
化促進剤の量が1重量部より少ないと金型内での硬化時
間が長く、つまり成形サイクルが長くなり、20重量部
を超えると、100℃付近での安定性が損なわれるとい
う問題点がある。
【0019】また、本発明においては上記(A)〜
(C)成分の他に充填剤を配合することが好ましく、使
用される充填剤としては、タルク、マイカ、炭酸カルシ
ウム、クレー、アルミナ、アルミナシリカ、破砕状シリ
カ、酸化亜鉛、カーボン、水酸化アルミニウム、アスベ
スト繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスビーズ、シラ
スバルーン、シリカバルーンなどの粉末状、繊維状又は
バルーン状の無機充填剤、又は合成樹脂粉末、合成繊維
屑、フェノール樹脂バルーンなどの有機充填剤が挙げら
れる。このなかでは無機充填剤が好ましく、なかでも破
砕状シリカ及び/又はガラス繊維が好ましい。
【0020】破砕状シリカおよび/または球状シリカと
しては、最大粒径が250μm以下、好ましくは150
μm以下、平均粒径が30μm以下、好ましくは8μm
以下のものが好適に使用される。
【0021】充填剤は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計1
00重量部に対して、130ないし700重量部、好ま
しっくは130ないし500重量部、さらに好ましくは
200ないし380重量部が配合される。 充填剤の配
合量が、上記範囲内にある場合は、樹脂成分との混練性
に優れ、かつ表面粗度の優れた成形品が得られるという
利点がある。
【0022】本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記必
須成分以外にも、必要に応じて、組成物の物性を損なわ
わない範囲で、自体公知の他の添加剤を配合することが
できる。このような配合剤の例としては、ハロゲン化エ
ポキシ樹脂、酸化アンチモン、テトラブロムビスフェノ
ールAの如きハロゲン多価フェノール、ブロム化ノボラ
ックエポキシなどの難燃剤、例えばカルナバワックス等
の天然ワックス類、合成ワックス類、ステアリン酸等の
直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類、及びパ
ラフィン類などの離型剤、カーボンブラックなどの着色
剤、ならびにγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランなどのカップリング剤、オルガノポリシロキサン、
オルガノシロキサン変性のフェノール、変性ブタジエン
ゴムなどの可撓性付与剤を挙げることができる。
【0023】これらの配合剤の中でも、ハロゲン化エポ
キシ樹脂と酸化アンチモンの組合せを配合すると、組成
物に顕著な難燃化効果を付与することができるし、ガラ
ス繊維を配合すると、成形品の機械的強度を高めること
ができる点で、それぞれ好適な配合剤である。
【0024】ハロゲン化エポキシ樹脂としては、塩素、
臭素などのハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂が例示
されるが、なかでも、エポキシ当量が100ないし30
0の臭素化ノボラックエポキシ樹脂が好適に使用され
る。組成物に十分な難燃性を付与するには、ハロゲン化
エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂100重量部に対して1
5ないし30重量部、好ましくは20ないし27重量部
が配合され、また、酸化アンチモンは、エポキシ樹脂1
00重量に対して3ないし10重量部、好ましくは3な
いし6重量部が配合されることが好ましい。
【0025】かくして、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、前記の(A)ないし(C)成分、好ましくは(A)
ないし(D)成分からなることにより、耐水性に優れて
(吸水率が低い)流動性特性が優れ、しかも射出成形が
できるという特性が相俟って、複雑な金型による精密成
形品の成形が可能となり、電気・電子部品のような精密
成形品のみならず、ステンレス、アルミダイカスト、亜
鉛ダイカスト、セラミックなどの代替品としての成形品
を提供することができる。特に本発明の組成物は各種封
止剤、特に半導体封止剤として有用である。
【0026】
【発明の効果】本発明は、エポキシ樹脂に特定の硬化剤
および特定の硬化促進剤を配合すると耐湿性が向上し、
100℃近辺での安定性が大幅に向上し、かつ流動性に
優れ射出成形可能な組成物が得られるという、本発明者
らの新たな知見に基づくものであり、従来の注型成形に
加えて射出成形が可能となり、かつ耐湿性に優れている
ことにより複雑な形状を有する精密成形品への適用も容
易に行われ、応用分野が極めて大きく拡大されるという
メリットを有する。
【0027】
【実施例】以下実施例に基づいて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例によって、何ら制限されるもので
はない。
【0028】(実施例1〜4)組成物の製造 表1に示す各成分を、同表に示された割合で、配合し、
110℃に加熱した8インチロールで5分間混練りした
後、冷却、粉砕して均質なエポキシ樹脂組成物を得た。
試験片の成形 第1表に示した各組成物を、下記の成形
条件のもとにトランスファー成形により試験片を成形
し、180℃で6時間ポストキュアを行った。 得られた試験片を使用して下記の測定を行い、その結果
を第1に示した。
【0029】試験項目 ゲルタイム:東洋精機株式会社
製ラボプラストミル20R200を用いて下記方法によ
って測定した。 パワーミルを用いて3mmスクリーン
にて粉砕した試料43gを、180℃に加熱された、ロ
ータ回転数が30rpmの上記装置に投入して混練を行
い、チャート記録計によるトルクの測定結果から、試料
投入後トルクが低下する領域(接線)、最低トルクを
保持する領域(接線)、トルクが増加してゆく領域
(接線)、最高トルクの点(接線)にそれぞれの4
本の接線を引き、接線との交点から、接線との
交点までの時間をゲルタイムとした。 スパイラルフロー : EMMI I−66に準じて測
定した。 吸水率:30mm×30mm、厚さ4mmの平板を、6
時間煮沸した後の吸水率を測定した。
【0030】
【表1】 (*1):上記式(1)の樹脂(エピキュアHP40
2) (*2):上記式(2)の樹脂(ミレックスョ XL2
25−3L) (*3):上記式(VI)の化合物 (*4):最大粒径150μm、平均粒径15μm
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜庭 司 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 Fターム(参考) 4J036 AA01 AF06 DC27 FA01 FA05 FB07 FB08 JA07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)エポキシ樹脂 (B)テルペンフェノール樹脂およびアラルキルフェノ
    ール樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の硬化
    剤 (C)(イ)下記式(I)で表される化合物 【化1】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
    低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
    も異なっていてもよい。) (ロ)下記式(II)で表される化合物 【化2】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
    であり、両者は同一でも異なっていてもよい。) (ハ)下記式(III)で表される化合物 【化3】 (ニ)下記式(IV)で表される化合物、および 【化4】 (式中、Pは0ないし5の整数) (ホ)下記式(V)で表される化合物 【化5】 よりなる群から選ばれた少なくとも一種の硬化促進剤よ
    りなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】上記組成物がさらに(D)充填剤を含有す
    ることを特徴とする請求項1に記載のエポキシ樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】エポキシ樹脂が、エポキシ当量100ない
    し300のノボラック型エポキシ樹脂である請求項1に
    記載のエポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】硬化剤がエポキシ樹脂100重量部に対し
    て20ないし120重量部配合されている請求項1また
    は2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  5. 【請求項5】硬化促進剤が、エポキシ樹脂100重量部
    に対して1ないし20重量部配合されている請求項1ま
    たは2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  6. 【請求項6】硬化促進剤が、下記式(VI)で表わされ
    る2,4一トリレンジイソシアネートのジメチルアミン
    付加物である請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。 【化6】
  7. 【請求項7】(A)エポキシ樹脂100重量部に対し
    て、(B)硬化剤が20ないし120重量部、(C)硬
    化促進剤が1ないし20重量部であり、(D)充填剤
    が、前記(A)及び(B)の合計量100重量部に対し
    て130ないし700重量部を配合した請求項(l)記
    載のエポキシ樹脂組成物。
  8. 【請求項8】請求項1から7のいずれかに記載されたエ
    ポキシ樹脂組成物を用いた封止剤。
  9. 【請求項9】上記封止剤が半導体封止剤である請求項8
    に記載の封止剤。
  10. 【請求項10】請求項1から7のいずれかに記載された
    エポキシ樹脂組成物を射出成形して得られる電気または
    電子部品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324547A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Mitsui Chemicals Inc 半導体素子用粘着フィルムおよび半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324547A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Mitsui Chemicals Inc 半導体素子用粘着フィルムおよび半導体装置
JP4584028B2 (ja) * 2005-05-20 2010-11-17 三井化学株式会社 半導体素子用粘着フィルムおよび半導体装置

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