JP2005082668A - Flame retardant, method for producing the same, and resin composition - Google Patents

Flame retardant, method for producing the same, and resin composition Download PDF

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英一 浅野
Toshio Shiobara
利夫 塩原
San Abe
賛 安部
Hirokazu Sugiura
広和 杉浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a convenient flame retardant produced in high productivity and having stabilized properties; to provide a method for producing the flame retardant; and to provide a resin composition free from a halogenated epoxy resin and an antimony compound such as antimony trioxide, and providing a cured product having excellent flame retardancy, moldability and reliability. <P>SOLUTION: The flame retardant comprises a complex oxide of molybdenum and zinc, and has 0.1-10 μm average particle diameter and 1-20 m<SP>2</SP>/g specific surface area. The molar ratio of the molybdenum to the zinc is (10/90)-(90/10). The method for producing the flame retardant comprises (1) a step for feeding a raw material powder in which the molar ratio of the molybdenum to the zinc is regulated so as to be (10/90)-(90/10) with a carrier gas to a reaction chamber, (2) a step for oxidizing the fed raw material powder in the reaction chamber to form each oxide of the molybdenum and the zinc, and simultaneously liquefying or gasifying each of the oxides, and (3) a step for reacting the oxides of the molybdenum and the zinc obtained by being oxidized, and liquefied or gasified, and cooling the reaction product to form the complex oxide. The resin composition contains an organic resin and the flame retardant. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、モリブデンと亜鉛の複合酸化物である難燃剤及びその製造方法、並びにこの難燃剤を用い、実質的に三酸化アンチモン等のアンチモン化合物及びブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂を含有しない、難燃性、成形性及び信頼性に優れる硬化物を与える樹脂組成物に関する。   The present invention includes a flame retardant which is a composite oxide of molybdenum and zinc, and a method for producing the same, and an antimony compound such as antimony trioxide and a halogenated epoxy resin such as a brominated epoxy resin substantially using the flame retardant. It is related with the resin composition which gives the hardened | cured material excellent in a flame retardance, a moldability, and reliability.

現在、半導体デバイスは、樹脂封止型のダイオード、トランジスター、IC、LSI、超LSIが主流であるが、エポキシ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べて成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体デバイスを封止することが一般的である。半導体デバイスは、家電製品、コンピュータ等、我々の生活環境のあらゆる所で使用されている。そのため、万が一の火災に備えて、半導体封止材には難燃性が要求されている。そしてエポキシ樹脂組成物中には、難燃性を高めるため、一般にハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとが配合されている。このハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとの組み合わせは、気相においてラジカルトラップ、空気遮断効果が大きく、その結果、高い難燃効果が得られるものである。   Currently, resin-encapsulated diodes, transistors, ICs, LSIs, and ultra-LSIs are the mainstream semiconductor devices, but epoxy resins are more formable, adhesive, electrical, and mechanical than other thermosetting resins. Since it is excellent in moisture resistance and the like, it is common to seal a semiconductor device with an epoxy resin composition. Semiconductor devices are used everywhere in our living environment, such as home appliances and computers. Therefore, in preparation for an emergency fire, the semiconductor encapsulant is required to have flame retardancy. In the epoxy resin composition, a halogenated epoxy resin and antimony trioxide are generally blended in order to increase the flame retardancy. The combination of the halogenated epoxy resin and antimony trioxide has a large radical trap and air blocking effect in the gas phase, and as a result, a high flame retardant effect can be obtained.

しかし、ハロゲン化エポキシ樹脂は燃焼時に有毒ガスを発生するという問題があり、また三酸化アンチモンにも粉体毒性があるため、人体、環境に対する影響を考慮すると、これらの難燃剤を樹脂組成物中に全く含まないことが好ましい。   However, halogenated epoxy resins have the problem of generating toxic gases when burned, and antimony trioxide is also powder toxic. Considering the effects on the human body and the environment, these flame retardants are contained in the resin composition. It is preferable that it is not contained at all.

また、このハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとを含有する樹脂組成物で封止された半導体デバイスは、耐熱性、耐湿性等の信頼性に劣るという問題もある。この信頼性不良が発生する理由は、半導体デバイスのAl電極と金ワイヤーとの接合部で金属間化合物が生成し、そのため抵抗値が増加し、更にはワイヤーが断線するからであり、難燃剤として樹脂組成物中に含まれているBr-又はSb+の存在が、この金属間化合物の生成を促進していることが知られている。 In addition, a semiconductor device encapsulated with a resin composition containing the halogenated epoxy resin and antimony trioxide has a problem that it is inferior in reliability such as heat resistance and moisture resistance. The reason why this reliability failure occurs is that an intermetallic compound is generated at the joint between the Al electrode of the semiconductor device and the gold wire, and thus the resistance value increases, and further, the wire is disconnected. It is known that the presence of Br or Sb + contained in the resin composition promotes the formation of this intermetallic compound.

このような要求に対して、ハロゲン化エポキシ樹脂あるいは三酸化アンチモンの代替として、従来からAl(OH)3、Mg(OH)2等の水酸化物、リン系難燃剤等の検討がなされてきている。しかし、いずれの化合物を使用しても、成形時の流動性や硬化性が不十分であったり、耐湿性が悪くなる等の問題点があり、特に信頼性が要求される用途分野では、実用化に至っていないのが現状である。 In response to such demands, hydroxides such as Al (OH) 3 and Mg (OH) 2 , phosphorus flame retardants and the like have been studied as an alternative to halogenated epoxy resins or antimony trioxide. Yes. However, no matter which compound is used, there are problems such as insufficient fluidity and curability at the time of molding and poor moisture resistance. The current situation is that it has not yet been realized.

そこで最近では、モリブデン系難燃剤を使用することで上記問題を解決することが提案されている。たとえば、特開平11−302501号公報、特開平11−310688号公報、特開平11−21432号公報(特許文献1〜3)には、エポキシ樹脂にモリブデン酸亜鉛を担持したシリカを添加することにより、難燃性を発現させている。これらのモリブデン酸亜鉛の製造方法は、酸化モリブデンスラリーをベースに、コアとなる無機充填剤上に酸塩基反応でモリブデン酸亜鉛を析出させるという方法が一般的である。しかしながら、この方法は、湿式法であるため、製造後に乾燥、凝集の解砕、焼成と生産工程が煩雑になり、コストが高くなってしまう。また、解砕、焼成工程を経るため、製造したモリブデン酸亜鉛の皮膜が剥がれたり、欠けたりし、更に全てが球状とはいえず、これを半導体封止材としてエポキシ樹脂に添加した際、流動性を低下させる原因ともなり得る。   Therefore, recently, it has been proposed to solve the above problem by using a molybdenum-based flame retardant. For example, in JP-A-11-302501, JP-A-11-310688, and JP-A-11-21432 (Patent Documents 1 to 3), silica containing zinc molybdate supported on an epoxy resin is added. , Flame retardancy is manifested. As a method for producing these zinc molybdates, a method in which zinc molybdate is precipitated by an acid-base reaction on an inorganic filler serving as a core based on a molybdenum oxide slurry is generally used. However, since this method is a wet method, drying, agglomeration crushing, firing and production steps are complicated after production, and the cost is increased. In addition, since the film of the zinc molybdate produced is peeled off or chipped because of the crushing and firing process, not all are spherical, and when this is added to the epoxy resin as a semiconductor sealing material, It can also cause a decline in sex.

特開平11−302501号公報JP-A-11-302501 特開平11−310688号公報JP-A-11-310688 特開平11−21432号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-21432

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、従来の湿式法とは全く異なった、金属粉末を酸化させることにより得られるモリブデンと亜鉛とからなる複合酸化物微粒子であって、簡便で生産性の高い安定した性能を有する難燃剤、及びその製造方法、並びにこの難燃剤を用い、ハロゲン化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を含有せず、難燃性、成形性及び信頼性に優れる硬化物を与える樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a composite oxide fine particle composed of molybdenum and zinc obtained by oxidizing metal powder, which is completely different from the conventional wet method, and is simple and productive. The flame retardant having high and stable performance, its production method, and using this flame retardant, it does not contain antimony compounds such as halogenated epoxy resin and antimony trioxide, and is excellent in flame retardancy, moldability and reliability It aims at providing the resin composition which gives hardened | cured material.

本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、(1)モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10である原料粉末を、キャリアガスとともに反応室内に供給する工程と、(2)供給された前記原料粉末を反応室内で酸化させ、モリブデン及び亜鉛の酸化物をそれぞれ形成すると同時に、該酸化物をそれぞれ液化又は気化させる工程と、(3)酸化させて液化又は気化した前記モリブデン及び亜鉛の各酸化物を反応させ、冷却することにより複合酸化物を形成する工程と、好ましくは更に、(4)冷却工程後、前記複合酸化物を300〜600℃で焼成する工程を含む製造方法により得ることができる、平均粒径が0.1〜10μm、比表面積が1〜20m2/gであり、モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10である複合酸化物が、難燃性に優れること、また、この複合酸化物を難燃剤として含有してなる樹脂組成物が、難燃性、成形性及び信頼性に優れる硬化物を与えることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have (1) put raw material powder having a molar ratio of molybdenum and zinc of 10/90 to 90/10 in a reaction chamber together with a carrier gas. And (2) oxidizing the supplied raw material powder in the reaction chamber to form molybdenum and zinc oxides respectively, and simultaneously liquefying or vaporizing the oxides, and (3) oxidizing them. A step of reacting and cooling each of the oxides of molybdenum and zinc that have been liquefied or vaporized to form a composite oxide, and preferably (4) after the cooling step, the composite oxide is heated to 300 to 600 ° C. in can be obtained by a production method comprising the sintering to process an average particle size of 0.1 to 10 [mu] m, specific surface area of 1-20 m 2 / g, 10 ratio molybdenum and zinc at a molar ratio 90-90 / 10 complex oxide is excellent in flame retardancy, and a resin composition comprising this complex oxide as a flame retardant is cured with excellent flame retardancy, moldability and reliability. The present invention has been found, and the present invention has been made.

従って、本発明は、下記に示す難燃剤及びその製造方法、並びにこれを用いた樹脂組成物を提供する。
〔1〕モリブデンと亜鉛の複合酸化物からなる難燃剤であって、平均粒径が0.1〜10μm、比表面積が1〜20m2/gであり、モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10であることを特徴とする難燃剤。
〔2〕(1)モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10である原料粉末を、キャリアガスとともに反応室内に供給する工程と、
(2)供給された前記原料粉末を反応室内で酸化させ、モリブデン及び亜鉛の酸化物をそれぞれ形成すると同時に、該酸化物をそれぞれ液化又は気化させる工程と、
(3)酸化させて液化又は気化した前記モリブデン及び亜鉛の酸化物を反応させ、冷却することにより複合酸化物を形成する工程と、
好ましくは、更に
(4)冷却工程後、前記複合酸化物を300〜600℃で焼成する工程
を含むことを特徴とする〔1〕記載の難燃剤の製造方法。
〔3〕有機樹脂と上記〔1〕記載の難燃剤を含有する樹脂組成物。
Therefore, this invention provides the flame retardant shown below, its manufacturing method, and the resin composition using the same.
[1] A flame retardant comprising a composite oxide of molybdenum and zinc, having an average particle size of 0.1 to 10 μm, a specific surface area of 1 to 20 m 2 / g, and a ratio of molybdenum to zinc of 10 in molar ratio. A flame retardant characterized by being / 90 to 90/10.
[2] (1) supplying a raw material powder having a molar ratio of molybdenum and zinc of 10/90 to 90/10 in a reaction chamber together with a carrier gas;
(2) oxidizing the supplied raw material powder in a reaction chamber to form oxides of molybdenum and zinc, respectively, and simultaneously liquefying or vaporizing the oxides;
(3) reacting the oxides of molybdenum and zinc that have been liquefied or vaporized by reaction, and forming a composite oxide by cooling; and
Preferably, the method for producing a flame retardant according to [1], further comprising (4) a step of firing the composite oxide at 300 to 600 ° C. after the cooling step.
[3] A resin composition comprising an organic resin and the flame retardant according to the above [1].

本発明の金属粉末酸化法によるモリブデン酸亜鉛の製造方法は、これまでの湿式製造法とは異なり、簡便、安価に製造することができる。
また、このモリブデン酸亜鉛を難燃剤として用いた樹脂組成物は、難燃性、成形性及び信頼性に優れる硬化物を与えることができ、しかもハロゲン化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を樹脂組成物中に含有しないので、人体・環境に対する悪影響もないものである。
Unlike the conventional wet production methods, the method for producing zinc molybdate by the metal powder oxidation method of the present invention can be produced easily and inexpensively.
In addition, the resin composition using this zinc molybdate as a flame retardant can give a cured product having excellent flame retardancy, moldability and reliability, and further, an antimony compound such as a halogenated epoxy resin or antimony trioxide. Since it is not contained in the resin composition, there is no adverse effect on the human body and the environment.

本発明に用いられる難燃剤の原料粉末は、モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10のものである。原料粉末としては、モリブデン粉末と亜鉛粉末とを混合したものであることが好ましく、この場合、モリブデン粉末と亜鉛粉末とをモル比で10/90〜90/10、特に30/70〜70/30となるように秤量して、ミキサーなどで十分に混合して混合原料粉末を調製する。   The raw material powder of the flame retardant used in the present invention has a molar ratio of molybdenum to zinc of 10/90 to 90/10. The raw material powder is preferably a mixture of molybdenum powder and zinc powder. In this case, the molar ratio of molybdenum powder and zinc powder is 10/90 to 90/10, particularly 30/70 to 70/30. And mixed well with a mixer or the like to prepare a mixed raw material powder.

原料となるモリブデン粉末及び亜鉛粉末は、得られる難燃剤の純度を高めるために99%以上の純度を有することが望ましい。また、火炎中で酸化、反応を行うために両者ともに微粉末であることが好ましい。例えば、モリブデン粉末の平均粒径は1〜10μm、特に2〜5μmであることが好ましく、また、亜鉛粉末の平均粒径は10〜50μm、特に20〜30μmであることが望ましい。   It is desirable that the molybdenum powder and zinc powder as raw materials have a purity of 99% or more in order to increase the purity of the obtained flame retardant. Both are preferably fine powders in order to oxidize and react in a flame. For example, the average particle size of the molybdenum powder is preferably 1 to 10 μm, and particularly preferably 2 to 5 μm, and the average particle size of the zinc powder is preferably 10 to 50 μm, and particularly preferably 20 to 30 μm.

上記混合原料粉末を酸化法によってモリブデンと亜鉛との複合酸化物微粉末とする。金属粉末酸化法では、まず、上記混合原料粉末をキャリアガスとともに反応容器内に供給する。   The mixed raw material powder is made into a composite oxide fine powder of molybdenum and zinc by an oxidation method. In the metal powder oxidation method, first, the mixed raw material powder is supplied into a reaction vessel together with a carrier gas.

該反応容器内は、酸化性雰囲気とすることが好ましく、従ってキャリアーガスとしては、空気や酸素ガス等を用いることが適当である。キャリアーガスの供給量としては、3〜10Nm3/時間、特に4〜6Nm3/時間程度が好ましい。キャリアーガスが少なすぎると、原料金属粉末がキャリアーガス中によく分散されず、生成複合酸化物が粗大化する場合があり、またキャリアーガスが多すぎると、酸化効率が悪くなり、未反応の原料粉末が生成複合酸化物に多く混入する場合がある。 The inside of the reaction vessel is preferably an oxidizing atmosphere. Therefore, it is appropriate to use air, oxygen gas or the like as the carrier gas. The supply amount of the carrier gas is preferably 3 to 10 Nm 3 / hour, particularly about 4 to 6 Nm 3 / hour. If the carrier gas is too small, the raw metal powder may not be well dispersed in the carrier gas, and the resulting composite oxide may be coarsened. If the carrier gas is too large, the oxidation efficiency will deteriorate and unreacted raw materials will be produced. There are cases where a large amount of powder is mixed into the resulting composite oxide.

更に、キャリアーガスと共に反応容器内で火炎を形成するプロパンガス、水素等の可燃性ガスを導入することが好ましい。可燃性ガスの導入量としては、0.5〜5Nm3/時間、特に1〜3Nm3/時間程度が好ましい。 Furthermore, it is preferable to introduce a combustible gas such as propane gas or hydrogen that forms a flame in the reaction vessel together with the carrier gas. The amount of the combustible gas introduced is preferably about 0.5 to 5 Nm 3 / hour, particularly about 1 to 3 Nm 3 / hour.

なお、本発明において、反応容器内に供給される混合原料粉末の量は、1時間当たり5〜20kg、特に8〜12kg程度が好ましく、このような反応容器の容積としては、1〜2kL程度であることが好ましい。ここで、反応容器は、アルミナレンガなどの断熱材で内張りされているものであることが好ましい。また、この反応容器は、発火源をもつことが好ましく、発火源としては、スパークを発生させるものとすることができる。   In the present invention, the amount of the mixed raw material powder supplied into the reaction vessel is preferably about 5 to 20 kg, particularly about 8 to 12 kg per hour, and the volume of such a reaction vessel is about 1 to 2 kL. Preferably there is. Here, the reaction vessel is preferably lined with a heat insulating material such as alumina brick. The reaction vessel preferably has an ignition source, and the ignition source can generate sparks.

次に、反応容器内で、供給された前記可燃性ガスと空気又は酸素ガスとを発火させて火炎を形成する。火炎は通常、800〜1600℃程度の高温となる。モリブデンと亜鉛との混合原料粉末は、この火炎中で容易に酸化され、モリブデン及び亜鉛のそれぞれの酸化物となり、同時にこれら酸化物は可燃性ガスの燃焼熱、原料粉末の酸化熱により液化又は気化する。これら液化又は気化したモリブデン及び亜鉛の酸化物が高温の反応容器中で反応して複合酸化物を生成し、反応容器下部に燃焼排ガスと共に流れるに従い冷却され、球状粒子のモリブデン酸亜鉛を形成する。   Next, in the reaction vessel, the supplied combustible gas and air or oxygen gas are ignited to form a flame. The flame usually becomes a high temperature of about 800 to 1600 ° C. The mixed raw material powder of molybdenum and zinc is easily oxidized in this flame to become the respective oxides of molybdenum and zinc. At the same time, these oxides are liquefied or vaporized by the combustion heat of the combustible gas and the oxidation heat of the raw material powder. To do. These liquefied or vaporized molybdenum and zinc oxides react in a high temperature reaction vessel to form a composite oxide, which is cooled as it flows with the combustion exhaust gas at the bottom of the reaction vessel to form spherical particles of zinc molybdate.

また、ここでいう球状粒子とは、アスペクト比が1〜1.5の粒子であることが好ましく、アスペクト比は、顕微鏡観察により粒径を測定して、その短径(d)に対する長径(D)の比(D/d)を測定することにより求めることができる。   The spherical particles referred to herein are preferably particles having an aspect ratio of 1 to 1.5. The aspect ratio is determined by measuring the particle diameter by microscopic observation and measuring the major axis (D) with respect to the minor axis (d). ) Ratio (D / d).

形成された複合酸化物微粉末は、燃焼排ガスとともに採集される。この場合、一般的に、反応容器と集塵機とを接続し、集塵機を駆動させて行うことができる。集塵機としては電気式集塵機、バグフィルター、捕集ドラム式微粉末集塵装置など用いることができる。   The formed complex oxide fine powder is collected together with the combustion exhaust gas. In this case, generally, the reaction can be performed by connecting the reaction vessel and the dust collector and driving the dust collector. As the dust collector, an electric dust collector, a bag filter, a collecting drum type fine powder dust collector or the like can be used.

捕集分離された複合酸化物微粉末は、そのままでも難燃性を有するが、得られた粉末を300〜600℃で、1〜5時間の焼成を施すと、難燃性の向上、イオン性不純物の低下など、更に特性を向上させることができる。このメカニズムについては、複合酸化物中の少量の単体酸化物、酸化モリブデンや酸化亜鉛が焼成によりモリブデン酸亜鉛に反応すること、粒子表面に付着しているイオン性不純物が加熱により脱離することが考えられる。従って、焼成温度が300℃未満では上記効果が減少するおそれがあり、600℃を超える温度では、粒子同士が焼結してしまい、球状の利点が得られず、また生産性も減少するおそれがある。より好ましくは500〜600℃である。また、焼成時間は、生産効率の観点から1時間以上が好ましく、5時間を超えてもそれ以上の難燃性の向上は期待できず、かえって生産性を阻害してしまうおそれがある。より好ましくは2〜3時間である。   The collected and separated composite oxide fine powder has flame retardancy as it is, but when the obtained powder is fired at 300 to 600 ° C. for 1 to 5 hours, the flame retardancy is improved and the ionicity is increased. The characteristics can be further improved, such as a reduction in impurities. Regarding this mechanism, a small amount of simple oxides, molybdenum oxide and zinc oxide in the composite oxide react with zinc molybdate by firing, and ionic impurities adhering to the particle surface may be desorbed by heating. Conceivable. Therefore, if the firing temperature is less than 300 ° C., the above effects may be reduced, and if the temperature exceeds 600 ° C., the particles are sintered with each other, and the advantage of a spherical shape cannot be obtained, and the productivity may be reduced. is there. More preferably, it is 500-600 degreeC. Further, the firing time is preferably 1 hour or more from the viewpoint of production efficiency, and even if it exceeds 5 hours, no further improvement in flame retardancy can be expected, and the productivity may be hindered. More preferably, it is 2-3 hours.

以上の方法で得られたモリブデンと亜鉛の複合酸化物であるモリブデン酸亜鉛は、高い難燃性を有するので、塩化ビニル樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂組成物の難燃剤として用いることができる。また、球状であるため、樹脂組成物混合時の分散性、流動性に優れるものとなる。   Zinc molybdate, which is a composite oxide of molybdenum and zinc obtained by the above method, has high flame retardancy and can be used as a flame retardant for resin compositions such as vinyl chloride resins and epoxy resins. Moreover, since it is spherical, it is excellent in dispersibility and fluidity when mixing the resin composition.

本発明の難燃剤は、従来技術にあるような基材の表面に形成されたモリブデン酸亜鉛被膜ではなく、モリブデンと亜鉛との複合酸化物微粒子であるため、微粒子の取扱中に被膜層の剥離といった問題を生じることなく、きわめて安定した特性を発揮することができる。   Since the flame retardant of the present invention is not a zinc molybdate film formed on the surface of a substrate as in the prior art, but a composite oxide particle of molybdenum and zinc, the coating layer is peeled off during the handling of the particle. Thus, extremely stable characteristics can be exhibited without causing such problems.

また、本発明の難燃剤の製造方法は、金属粉末を用いた酸化法により複合酸化物を得る方法であるから、きわめて簡便で生産効率が高く、製造コストの削減を図ることができる。   Moreover, since the method for producing a flame retardant according to the present invention is a method for obtaining a composite oxide by an oxidation method using a metal powder, it is extremely simple, has high production efficiency, and can reduce production costs.

なお、本発明においては、酸化条件、原料混合量の調整により、球状モリブデン酸亜鉛の平均粒径、比表面積、組成比を変化させることができる。例えば、原料供給量、キャリアーガス量、可燃性ガスの濃度を変化させることで、平均粒径が0.1〜10μm、比表面積が1〜20m2/gである球状モリブデン酸亜鉛を得ることができる。
また、原料粉末中の亜鉛量を増大すれば平均粒径を小さく、またモリブデン量を増大すれば平均粒径を大きくすることができる。
In the present invention, the average particle diameter, specific surface area, and composition ratio of the spherical zinc molybdate can be changed by adjusting the oxidation conditions and the raw material mixing amount. For example, spherical zinc molybdate having an average particle size of 0.1 to 10 μm and a specific surface area of 1 to 20 m 2 / g can be obtained by changing the raw material supply amount, the amount of carrier gas, and the concentration of combustible gas. it can.
Further, if the amount of zinc in the raw material powder is increased, the average particle size can be reduced, and if the amount of molybdenum is increased, the average particle size can be increased.

本発明の難燃剤は、平均粒径が0.1〜10μm、好ましくは0.1〜5μmである。平均粒径が0.1μm未満では樹脂組成物中への分散性が悪くなり、また平均粒径が10μmを超えると難燃性が低下する。   The flame retardant of the present invention has an average particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm. When the average particle size is less than 0.1 μm, the dispersibility in the resin composition is deteriorated, and when the average particle size exceeds 10 μm, the flame retardancy is lowered.

また、本発明の難燃剤は、比表面積が1〜20m2/g、好ましくは1〜10m2/gである。比表面積が1m2/g未満では難燃性が低下し、比表面積が20m2/gを超えると樹脂組成物中への分散性が悪くなる。 The flame retardant of the present invention has a specific surface area of 1 to 20 m 2 / g, preferably 1 to 10 m 2 / g. When the specific surface area is less than 1 m 2 / g, the flame retardancy decreases, and when the specific surface area exceeds 20 m 2 / g, the dispersibility in the resin composition is deteriorated.

更に、本発明の難燃剤は、モリブデンと亜鉛との比率がモル比で、10/90〜90/10、好ましくは30/70〜70/30のものである。モリブデンの量が、モリブデンと亜鉛合計量に対して10モル%未満では、難燃性が低下する。またモリブデンの量が、モリブデンと亜鉛合計量に対して90モル%を超えると、硬化性が低下する。   Furthermore, the flame retardant of the present invention has a molar ratio of molybdenum to zinc of 10/90 to 90/10, preferably 30/70 to 70/30. When the amount of molybdenum is less than 10 mol% with respect to the total amount of molybdenum and zinc, the flame retardancy decreases. On the other hand, when the amount of molybdenum exceeds 90 mol% with respect to the total amount of molybdenum and zinc, curability is lowered.

更に本発明の難燃剤であるモリブデン酸亜鉛は、イオン性不純物が少ないことが好ましい。具体的には、純水で80℃、24時間抽出した際の抽出水電気伝導度が500mS/m以下、特に100mS/m以下であることが望ましい。これは前述した金属粉末酸化法によって得られたモリブデン酸亜鉛を焼成することによって向上させることができる。   Furthermore, the zinc molybdate that is the flame retardant of the present invention preferably has few ionic impurities. Specifically, it is desirable that the electric conductivity of the extracted water when extracted with pure water at 80 ° C. for 24 hours is 500 mS / m or less, particularly 100 mS / m or less. This can be improved by firing the zinc molybdate obtained by the metal powder oxidation method described above.

本発明の樹脂組成物は、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、ブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂などの従来の難燃剤を含有せず、本発明の酸化法によって製造したモリブデン酸亜鉛を難燃剤として使用するものである。モリブデン酸亜鉛自体は、プラスチック燃焼時の減煙、チャー生成に効果があることが知られているが、単独では非常に細かな微粒子であるため、樹脂組成物中に分散しにくいという問題がある。しかし、本発明の金属粉末酸化法により製造された球状モリブデン酸亜鉛を使用することにより、樹脂組成物中への分散性が良好で、成形時の流動性、硬化性を損なうことなく、しかもハロゲン化樹脂を用いなくとも十分な難燃性が得られ、信頼性にも優れる樹脂組成物を得ることができる。   The resin composition of the present invention does not contain a conventional flame retardant such as an antimony compound such as antimony trioxide or a halogenated epoxy resin such as a brominated epoxy resin, and the zinc molybdate produced by the oxidation method of the present invention is difficult. Used as a flame retardant. Zinc molybdate itself is known to be effective in reducing smoke and char when plastics are burned. However, since it is a very fine particle by itself, there is a problem that it is difficult to disperse in the resin composition. . However, by using the spherical zinc molybdate produced by the metal powder oxidation method of the present invention, the dispersibility in the resin composition is good, the flowability and curability during molding are not impaired, and halogen Even without using a fluorinated resin, sufficient flame retardancy can be obtained, and a resin composition having excellent reliability can be obtained.

本発明の難燃剤を含有する樹脂組成物において、難燃剤であるモリブデン酸亜鉛の含有量は、樹脂組成物中の有機樹脂成分100質量部に対して1〜100質量部、特に2〜50質量部であることが好ましい。1質量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、また100質量部を超えると成形時の流動性、硬化性が低下する場合がある。   In the resin composition containing the flame retardant of the present invention, the content of zinc molybdate as the flame retardant is 1 to 100 parts by mass, particularly 2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic resin component in the resin composition. Part. If it is less than 1 part by mass, a sufficient flame retardant effect may not be obtained. If it exceeds 100 parts by mass, fluidity and curability during molding may be deteriorated.

本発明の樹脂組成物としては、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)上記難燃剤、及び(D)無機充填剤を含有するものであることが好ましい。   The resin composition of the present invention preferably contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) the above flame retardant, and (D) an inorganic filler.

(A)成分のエポキシ樹脂は特に限定されない。一般的な例としては、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、スチルベン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を併用することができるが、ハロゲン化エポキシ樹脂は使用しない。   The epoxy resin as the component (A) is not particularly limited. Common examples include novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, triphenolalkane type epoxy resins, aralkyl type epoxy resins, biphenyl skeleton-containing aralkyl type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, Heterocyclic epoxy resin, naphthalene ring-containing epoxy resin, bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, stilbene type epoxy resin and the like can be used, and one or more of these can be used in combination. Halogenated epoxy resin is not used.

(B)成分の硬化剤は特に限定されるものではない。一般的な硬化剤としては、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、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のフェノール樹脂、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミックス酸等の酸無水物等が挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を併用することができる。   (B) The hardening | curing agent of a component is not specifically limited. Common curing agents include phenol novolac resin, naphthalene ring-containing phenol resin, phenol aralkyl type phenol resin, aralkyl type phenol resin, biphenyl skeleton containing aralkyl type phenol resin, biphenyl type phenol resin, dicyclopentadiene type phenol resin, fat Cyclic phenol resin, heterocyclic phenol resin, naphthalene ring-containing phenol resin, phenol resin such as bisphenol A and bisphenol F, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhymix anhydride Acid anhydrides, etc., etc. are mentioned, Among these, 1 type (s) or 2 or more types can be used together.

また、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤の配合量比は特に制限されないが、(A)エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基1モルに対して、(B)硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基のモル比が0.5〜1.5、特に0.8〜1.2であることが好ましい。   Moreover, the compounding quantity ratio of (A) epoxy resin and (B) curing agent is not particularly limited, but (A) phenol contained in (B) curing agent with respect to 1 mol of epoxy group contained in epoxy resin. The molar ratio of the functional hydroxyl group is preferably 0.5 to 1.5, particularly preferably 0.8 to 1.2.

本発明の樹脂組成物中に配合される無機充填剤(D)としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維等が挙げられる。   As an inorganic filler (D) mix | blended in the resin composition of this invention, what is normally mix | blended with an epoxy resin composition can be used. Examples thereof include silicas such as fused silica and crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, glass fiber and the like.

これら無機充填剤の平均粒径や形状は特に限定されないが、成形性及び流動性の面から平均粒径が5〜40μmの球状の溶融シリカが特に好ましい。   The average particle diameter and shape of these inorganic fillers are not particularly limited, but spherical fused silica having an average particle diameter of 5 to 40 μm is particularly preferable from the viewpoints of moldability and fluidity.

無機充填剤の充填量は、エポキシ樹脂と硬化剤の総量100質量部に対して400〜1200質量部が好ましい。400質量部未満では膨張係数が大きくなり、半導体素子に加わる応力が増大し、素子特性の劣化を招く場合があり、また組成物全体に対する樹脂量が多くなるために、本発明の目的とする難燃性が得られない場合がある。一方、1200質量部を超えると成形時の粘度が高くなり、成形性が悪くなる場合がある。   The filling amount of the inorganic filler is preferably 400 to 1200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the epoxy resin and the curing agent. If the amount is less than 400 parts by mass, the expansion coefficient is increased, the stress applied to the semiconductor element is increased, the element characteristics may be deteriorated, and the amount of resin relative to the entire composition is increased. Flammability may not be obtained. On the other hand, when it exceeds 1200 mass parts, the viscosity at the time of shaping | molding will become high, and a moldability may worsen.

なお、無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このようなカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(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シラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。ここで、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については、特に制限されるものではない。   The inorganic filler is preferably blended in advance with a surface treatment with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent in order to increase the bond strength between the resin and the inorganic filler. As such a coupling agent, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N -Β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, aminosilane such as N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and silane such as mercaptosilane such as γ-mercaptosilane It is preferable to use a coupling agent. Here, the blending amount of the coupling agent used for the surface treatment and the surface treatment method are not particularly limited.

また本発明において、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるため、硬化促進剤を用いることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどのリン系化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの第3級アミン化合物、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物等を使用することができる。   Moreover, in this invention, in order to accelerate | stimulate the hardening reaction of an epoxy resin and a hardening | curing agent, it is preferable to use a hardening accelerator. The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction. For example, triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenyl. Phosphorus compounds such as borane, tetraphenylphosphine and tetraphenylborate, tertiary amine compounds such as triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and the like can be used.

本発明の樹脂組成物は、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス等のワックス類、カーボンブラック等の着色剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加配合することができる。但し、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物は配合されない。   The resin composition of the present invention can further contain various additives as necessary. For example, low stress agents such as thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, organic synthetic rubbers, silicones, waxes such as carnauba wax, higher fatty acids, synthetic waxes, colorants such as carbon black, additives such as halogen trapping agents, etc. It can be added and blended within a range that does not impair the object of the present invention. However, antimony compounds such as antimony trioxide are not blended.

本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、難燃剤、無機充填剤、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。   In the resin composition of the present invention, an epoxy resin, a curing agent, a flame retardant, an inorganic filler, and other additives are blended in a predetermined composition ratio, and after sufficiently mixing them with a mixer or the like, a hot roll, a kneader Then, it can be melt-mixed by an extruder or the like, then cooled and solidified, and pulverized to an appropriate size to obtain a molding material.

このようにして得られる本発明の樹脂組成物は、各種の半導体装置の封止用として有効に利用でき、この場合、封止の最も一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が挙げられる。なお、本発明の樹脂組成物の成形温度は150〜180℃で30〜180秒、後硬化は150〜180℃で2〜16時間行うことが望ましい。   The resin composition of the present invention thus obtained can be effectively used for sealing various semiconductor devices. In this case, the most common method for sealing is a low-pressure transfer molding method. In addition, as for the molding temperature of the resin composition of this invention, it is desirable to carry out for 30 to 180 second at 150-180 degreeC, and post-curing at 150-180 degreeC for 2 to 16 hours.

以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is shown concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[製造例1]
平均粒径が2μmで、純度が99.5%であるモリブデン粉末と、平均粒径が30μmで、純度が99.0%である亜鉛粉末とをモル比率でモリブデン:亜鉛=50:50として配合し、混合原料粉末35kgを調製した。この混合原料粉末を図1に示す爆発燃焼装置に投入して、モリブデンと亜鉛の複合酸化物粉末を得た。
[Production Example 1]
A molybdenum powder having an average particle diameter of 2 μm and a purity of 99.5% and a zinc powder having an average particle diameter of 30 μm and a purity of 99.0% are blended at a molar ratio of molybdenum: zinc = 50: 50. Thus, 35 kg of mixed raw material powder was prepared. This mixed raw material powder was put into the explosion combustion apparatus shown in FIG. 1 to obtain a composite oxide powder of molybdenum and zinc.

ここで、図1の装置は、反応容器15と原料供給部10と生成物分離部20とから構成されている。反応容器15は内壁を耐熱レンガ5で囲まれ、側壁に排出通路11に連通する排出口11aと上面側には原料供給部10に接続されているバーナー8とを有する。原料供給部10は、原料粉末2を貯蔵するホッパー1と、原料粉末2を搬送するキャリアガス12の通路となるパイプ3と、可燃性ガス13の導入通路のパイプ4とが配設されている。生成物分離部20は、排出通路11と、排出通路11途上に粉末集塵装置6及び排ガスを排出するブロア7とが配備されている。   Here, the apparatus of FIG. 1 includes a reaction vessel 15, a raw material supply unit 10, and a product separation unit 20. The reaction vessel 15 has an inner wall surrounded by heat-resistant bricks 5, and has a discharge port 11 a communicating with the discharge passage 11 on the side wall and a burner 8 connected to the raw material supply unit 10 on the upper surface side. The raw material supply unit 10 is provided with a hopper 1 for storing the raw material powder 2, a pipe 3 serving as a passage for the carrier gas 12 for conveying the raw material powder 2, and a pipe 4 serving as an introduction passage for the combustible gas 13. . The product separation unit 20 is provided with a discharge passage 11 and a powder dust collector 6 and a blower 7 for discharging exhaust gas in the middle of the discharge passage 11.

この製造装置を用い、まずキャリアガス(酸素)12をパイプ3を通じて反応容器15内に導入するとともに、可燃性ガス(プロパンガス)13をパイプ4を通じて反応容器15内に導入してバーナー8で着火して火炎9を形成し、反応容器15を十分に乾燥させた。   Using this manufacturing apparatus, first, a carrier gas (oxygen) 12 is introduced into the reaction vessel 15 through the pipe 3, and a combustible gas (propane gas) 13 is introduced into the reaction vessel 15 through the pipe 4 and ignited by the burner 8. Thus, a flame 9 was formed, and the reaction vessel 15 was sufficiently dried.

キャリアガス12の流量は5Nm3/時間、可燃性ガス13は1.0Nm3/時間の流速で反応容器15内に供給した。次いで前記で調製したモリブデンと亜鉛との混合原料粉末2をホッパー1から前記キャリアガス12により10kg/時間の供給速度で、バーナー8を通じて反応容器15内に供給して火炎9中で酸化させた。 The flow rate of the carrier gas 12 was 5 Nm 3 / hour, and the combustible gas 13 was supplied into the reaction vessel 15 at a flow rate of 1.0 Nm 3 / hour. Next, the mixed raw material powder 2 of molybdenum and zinc prepared above was supplied into the reaction vessel 15 through the burner 8 at a supply rate of 10 kg / hour from the hopper 1 with the carrier gas 12 and oxidized in the flame 9.

次いでブロア7を作動させて燃焼排ガスを排出通路11、集塵装置6を経て系外に排出させることにより、生成物を集塵機で捕集分離した。このようにしてモリブデンと亜鉛との複合酸化物粉末を製造した。
得られた複合酸化物粉末を熱風循環式乾燥機で500℃、3時間焼成し、目的とするモリブデン酸亜鉛を得た。
Next, the blower 7 was operated to discharge the combustion exhaust gas to the outside of the system through the discharge passage 11 and the dust collector 6, thereby collecting and separating the product with a dust collector. In this way, a composite oxide powder of molybdenum and zinc was produced.
The obtained composite oxide powder was baked at 500 ° C. for 3 hours with a hot air circulating dryer to obtain the target zinc molybdate.

得られた複合酸化物粉末の形状を透過電子顕微鏡にて観察したところ、アスペクト比が1〜1.2の球状であった。この透過電子顕微鏡写真を図2に示す。また、複合酸化物粉末の平均粒径は0.5μmであった。更に、複合酸化物粉末の比表面積を測定したところ、3.8m2/gであった。なお、比表面積は、島津製作所製Flowsorb II 2300を使用してBET法にて測定した。 When the shape of the obtained complex oxide powder was observed with a transmission electron microscope, it was spherical with an aspect ratio of 1 to 1.2. This transmission electron micrograph is shown in FIG. The average particle size of the composite oxide powder was 0.5 μm. Furthermore, it was 3.8 m < 2 > / g when the specific surface area of complex oxide powder was measured. The specific surface area was measured by a BET method using Flowsorb II 2300 manufactured by Shimadzu Corporation.

[製造例2]
モリブデン粉末と亜鉛粉末とをモル比で10:90とした以外は、実施例1と同様の方法でモリブデンと亜鉛との複合酸化物微粉末を得た。複合酸化物粉末の平均粒径は0.2μm、アスペクト比は1〜1.4であり、比表面積は8.4m2/gであった。
[Production Example 2]
A composite oxide fine powder of molybdenum and zinc was obtained in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of molybdenum powder and zinc powder was 10:90. The composite oxide powder had an average particle size of 0.2 μm, an aspect ratio of 1 to 1.4, and a specific surface area of 8.4 m 2 / g.

[製造例3]
モリブデン粉末と亜鉛粉末とをモル比で40:60とした以外は、実施例1と同様の方法でモリブデンと亜鉛との複合酸化物微粉末を得た。複合酸化物粉末の平均粒径は1.0μm、アスペクト比は1〜1.2であり、比表面積は2.5m2/gであった。
[Production Example 3]
A composite oxide fine powder of molybdenum and zinc was obtained in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of molybdenum powder and zinc powder was 40:60. The composite oxide powder had an average particle size of 1.0 μm, an aspect ratio of 1 to 1.2, and a specific surface area of 2.5 m 2 / g.

[製造例4]
モリブデン粉末と亜鉛粉末とをモル比で80:20とした以外は、実施例1と同様の方法でモリブデンと亜鉛との複合酸化物微粉末を得た。複合酸化物粉末の平均粒径は4.8μm、アスペクト比は1〜1.2であり、比表面積は1.4m2/gであった。
[Production Example 4]
A composite oxide fine powder of molybdenum and zinc was obtained in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of molybdenum powder and zinc powder was 80:20. The composite oxide powder had an average particle size of 4.8 μm, an aspect ratio of 1 to 1.2, and a specific surface area of 1.4 m 2 / g.

[比較製造例1]
モリブデン酸亜鉛粉体を、従来技術に記載された湿式法によって調製した。調製方法は以下の通りである。
[Comparative Production Example 1]
Zinc molybdate powder was prepared by the wet method described in the prior art. The preparation method is as follows.

0.5μmの真球状シリカを分散させた水溶液中に、酸化モリブデンを溶解し、80℃に加熱して混濁液を作製した。このスラリーに酸化亜鉛を攪拌しながら徐々に加え、2時間ほど攪拌し、モリブデン酸亜鉛をシリカ上に析出させた。このスラリーを濾過、洗浄し、110℃でケーキを乾燥した後、ボールミルにより粉砕、600℃で焼成することによりモリブデン酸亜鉛粉末を得た。得られたモリブデン酸亜鉛粉末は球状ではあったが、所々被膜がはがれており、また、粒子同士が凝集、焼結しているものが多かった。   Molybdenum oxide was dissolved in an aqueous solution in which 0.5 μm of true spherical silica was dispersed, and heated to 80 ° C. to prepare a turbid liquid. Zinc oxide was gradually added to the slurry while stirring, and the mixture was stirred for about 2 hours to precipitate zinc molybdate on silica. The slurry was filtered and washed, and the cake was dried at 110 ° C., then pulverized by a ball mill and fired at 600 ° C. to obtain a zinc molybdate powder. The obtained zinc molybdate powder was spherical, but the coating was peeled off in some places, and many particles were aggregated and sintered.

[実施例1〜12、比較例1,2]
表1に示す成分を熱2本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
[Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 and 2]
The components shown in Table 1 were uniformly melt-mixed with two hot rolls, cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

使用した原材料を下記に示す。
・エポキシ樹脂
(イ)o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂:
EOCN1020−55(日本化薬製、エポキシ当量200)
(ロ)ビフェニル型エポキシ樹脂:
YX−4000HK(油化シェル製、エポキシ当量190)
(ハ)ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂:
NC−3000(日本化薬製、エポキシ当量272)
The raw materials used are shown below.
-Epoxy resin (a) o-cresol novolac type epoxy resin:
EOCN1020-55 (Nippon Kayaku, epoxy equivalent 200)
(B) Biphenyl type epoxy resin:
YX-4000HK (Oilized shell, epoxy equivalent 190)
(C) Biphenyl aralkyl type epoxy resin:
NC-3000 (Nippon Kayaku, epoxy equivalent 272)

・硬化剤
(ニ)フェノールノボラック樹脂:
DL−92(明和化成製、フェノール性水酸基当量107)
(ホ)フェノールアラルキル樹脂:
MEH−7800SS(明和化成製、フェノール性水酸基当量175)
(ヘ)ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂:
MEH−7851SS(明和化成製、フェノール性水酸基当量203)
・ Hardener (d) phenol novolac resin:
DL-92 (Maywa Kasei, phenolic hydroxyl group equivalent 107)
(E) Phenol aralkyl resin:
MEH-7800SS (Maywa Kasei, phenolic hydroxyl group equivalent 175)
(F) Biphenyl aralkyl type phenol resin:
MEH-7851SS (Maywa Kasei Chemical, phenolic hydroxyl group equivalent 203)

・金属粉末酸化法により製造された球状モリブデン酸亜鉛
(1)平均粒径0.5μm、アスペクト比1〜1.2、比表面積3.8m2/g、モリブデン/亜鉛比率=50/50(製造例1のモリブデン酸亜鉛)
(2)平均粒径0.2μm、アスペクト比1〜1.4、比表面積8.4m2/g、モリブデン/亜鉛比率=10/90(製造例2のモリブデン酸亜鉛)
(3)平均粒径1.0μm、アスペクト比1〜1.2、比表面積2.5m2/g、モリブデン/亜鉛比率=40/60(製造例3のモリブデン酸亜鉛)
(4)平均粒径4.8μm、アスペクト比1〜1.2、比表面積1.4m2/g、モリブデン/亜鉛比率=80/20(製造例4のモリブデン酸亜鉛)
Spherical zinc molybdate manufactured by metal powder oxidation method (1) Average particle size 0.5 μm, aspect ratio 1-1.2, specific surface area 3.8 m 2 / g, molybdenum / zinc ratio = 50/50 (manufacturing Zinc molybdate from Example 1)
(2) Average particle diameter of 0.2 μm, aspect ratio of 1 to 1.4, specific surface area of 8.4 m 2 / g, molybdenum / zinc ratio = 10/90 (zinc molybdate of Production Example 2)
(3) Average particle diameter of 1.0 μm, aspect ratio of 1 to 1.2, specific surface area of 2.5 m 2 / g, molybdenum / zinc ratio = 40/60 (zinc molybdate of Production Example 3)
(4) Average particle diameter of 4.8 μm, aspect ratio of 1 to 1.2, specific surface area of 1.4 m 2 / g, molybdenum / zinc ratio = 80/20 (Zinc molybdate of Production Example 4)

・無機充填剤:球状溶融シリカ((株)龍森製、平均粒径20μm)
・硬化促進剤:トリフェニルホスフィン(北興化学(株)製)
・離型剤:カルナバワックス(日興ファインプロダクツ(株)製)
・シランカップリング剤:KBM−403(信越化学工業(株)製)
Inorganic filler: spherical fused silica (manufactured by Tatsumori Co., Ltd., average particle size 20 μm)
・ Curing accelerator: Triphenylphosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd.)
-Mold release agent: Carnauba wax (manufactured by Nikko Fine Products Co., Ltd.)
Silane coupling agent: KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表2に示す。
《スパイラルフロー値》
EMMI規格に準じた金型を使用して、温度175℃、成形圧力70kgf/cm2、成形時間90秒の条件で測定した。
The following properties were measured for these compositions. The results are shown in Table 2.
<Spiral flow value>
Using a mold conforming to the EMMI standard, measurement was performed under the conditions of a temperature of 175 ° C., a molding pressure of 70 kgf / cm 2 , and a molding time of 90 seconds.

《成形硬度》
JIS−K6911に準じて温度175℃、成形圧力70kgf/cm2、成形時間90秒の条件で10×4×100mmの棒を成形したときの熱時硬度をバーコール硬度計で測定した。
<Molding hardness>
The hot hardness when a 10 × 4 × 100 mm rod was molded under the conditions of a temperature of 175 ° C., a molding pressure of 70 kgf / cm 2 , and a molding time of 90 seconds in accordance with JIS-K6911 was measured with a Barcoll hardness meter.

《難燃性》
UL−94規格に基づき、1/16インチ厚の板を成形し、難燃性を調べた。
"Flame retardance"
Based on the UL-94 standard, a 1/16 inch thick plate was molded to examine flame retardancy.

《耐湿性》
アルミニウム配線を形成した6×6mmの大きさのシリコンチップを14pin−DIPフレーム(42アロイ)に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極とリードフレームとを30μmφの金線でワイヤボンディングした後、これにエポキシ樹脂組成物を温度175℃、成形圧力70kgf/cm2、成形時間90秒の条件で成形し、180℃で4時間ポストキュアーした。このパッケージを130℃/85%R.H.の雰囲気中、20Vの直流バイアス電圧をかけて500時間放置した後、アルミニウム腐食が発生したパッケージ数を調べた。
《Moisture resistance》
A 6 × 6 mm silicon chip with aluminum wiring is bonded to a 14 pin-DIP frame (42 alloy), and the aluminum electrode on the chip surface and the lead frame are wire bonded with a 30 μmφ gold wire, The epoxy resin composition was molded under conditions of a temperature of 175 ° C., a molding pressure of 70 kgf / cm 2 and a molding time of 90 seconds, and post-cured at 180 ° C. for 4 hours. This package was 130 ° C./85% R.D. H. In this atmosphere, a DC bias voltage of 20 V was applied and left for 500 hours, and then the number of packages in which aluminum corrosion occurred was examined.

表2の結果より、本発明の樹脂組成物は、成形性、難燃性及び信頼性に優れる硬化物を与えることができ、しかもハロゲン化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を樹脂組成物中に含有しないので、人体・環境に対する悪影響もないものである。   From the results shown in Table 2, the resin composition of the present invention can give a cured product excellent in moldability, flame retardancy and reliability, and an antimony compound such as a halogenated epoxy resin or antimony trioxide is used as the resin composition. Since it is not contained inside, there is no adverse effect on the human body and the environment.

実施例の難燃剤粉末の製造に使用された製造装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the manufacturing apparatus used for manufacture of the flame retardant powder of an Example. 実施例1の難燃剤粉末の形状を示す透過電子顕微鏡写真である。2 is a transmission electron micrograph showing the shape of the flame retardant powder of Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ホッパー
2 混合原料粉末
3,4 パイプ
6 集塵装置
9 火炎
1 Hopper 2 Mixed raw material powder 3, 4 Pipe 6 Dust collector 9 Flame

Claims (7)

モリブデンと亜鉛の複合酸化物からなる難燃剤であって、平均粒径が0.1〜10μm、比表面積が1〜20m2/gであり、モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10であることを特徴とする難燃剤。 A flame retardant comprising a composite oxide of molybdenum and zinc, having an average particle size of 0.1 to 10 μm, a specific surface area of 1 to 20 m 2 / g, and a molar ratio of molybdenum to zinc of 10/90 to A flame retardant characterized by being 90/10. 形状がアスペクト比1〜1.5の球状である請求項1記載の難燃剤。   The flame retardant according to claim 1, wherein the shape is spherical with an aspect ratio of 1 to 1.5. (1)モリブデンと亜鉛の比率がモル比で10/90〜90/10である原料粉末を、キャリアガスとともに反応室内に供給する工程と、
(2)供給された前記原料粉末を反応室内で酸化させ、モリブデン及び亜鉛の酸化物をそれぞれ形成すると同時に、該酸化物をそれぞれ液化又は気化させる工程と、
(3)酸化させて液化又は気化した前記モリブデン及び亜鉛の酸化物を反応させ、冷却することにより複合酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の難燃剤の製造方法。
(1) supplying a raw material powder having a molar ratio of molybdenum and zinc of 10/90 to 90/10 together with a carrier gas into the reaction chamber;
(2) oxidizing the supplied raw material powder in a reaction chamber to form oxides of molybdenum and zinc, respectively, and simultaneously liquefying or vaporizing the oxides;
(3) The step of reacting the oxidized and liquefied or vaporized molybdenum and zinc oxide to form a composite oxide by cooling, comprising the step of: Production method.
更に、(4)冷却工程後、前記複合酸化物を300〜600℃で焼成する工程を有する請求項3記載の製造方法。   Furthermore, (4) The manufacturing method of Claim 3 which has the process of baking the said complex oxide at 300-600 degreeC after a cooling process. 有機樹脂と請求項1記載の難燃剤を含有する樹脂組成物。   A resin composition comprising an organic resin and the flame retardant according to claim 1. (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)請求項1記載の難燃剤、及び(D)無機充填剤を含むことを特徴とする樹脂組成物。   A resin composition comprising (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) the flame retardant according to claim 1, and (D) an inorganic filler. 難燃剤の含有量が、樹脂組成物中の有機樹脂成分の総量100質量部に対して1〜100質量部であることを特徴とする請求項5又は6記載の樹脂組成物。   7. The resin composition according to claim 5, wherein the content of the flame retardant is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of organic resin components in the resin composition.
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