JP2700246B2 - チップ部品用硬化性組成物 - Google Patents

チップ部品用硬化性組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、チップ部品用硬化性組成物に関する。本硬
化性組成物は、熱や光の作用で硬化し、チップ部品用の
用途において表面実装をするための接着剤として使用さ
れる。
(従来技術とその問題点) 従来、チップ抵抗体、チップコンデンサ等のチップ部
品をプリント回路基板上に表面実装するためのチップ部
品用接着剤としては、種々の組成からなるものが知られ
ている。
そして、この種の接着剤を使用する表面実装工程で
は、接着剤によって部品をプリント回路基板上に固定し
た後、次のハンダ付け工程を経て回路と部品間の導通を
完了させるが、このハンダ付け工程で、部品がプリント
回路基板より脱落するという不都合な問題が発生する。
これは、ハンダ付け時に接着剤が、高温にさらされ、加
えて、急激な熱衝撃を受けるために、接着剤の接着性能
が低下することに起因する。
(発明の目的) 本発明は、上記従来技術が有する問題点を克服した接
着剤であって、チップ部品をプリント回路基板に表面実
装するために有効に使用されるチップ部品用硬化性組成
物を提供しようとするものである。
(発明の構成と効果) 本発明は下記のとおりである。
不飽和ポリエステル、エチレン性不飽和結合を1以上
有する反応性希釈剤、イソシアヌレート環を有する(メ
タ)アクリレート及び重合開始剤を含み、該イソシアヌ
レート環を有する(メタ)アクリレートの含有量が、該
不飽和ポリエステルと該反応性希釈剤との総量100重量
部に対して5〜30重量部であることを特徴とするチップ
部品用硬化性組成物。
本発明のチップ部品用硬化性組成物は、室温及び高温
下で高い接着強度を示し、しかも、ハンダ温度に繰返し
さらされても接着強度が殆ど変化せず、このため、部品
脱落を有効に防止することができる。
本発明における 上記の不飽和ポリエステルは、エチレン性不飽和結合
を有する分子量1,000〜10,000のポリエステルであり、
市販品としては、商品名ユピカ8554(日本ユピカ社製)
やニュートラック410S(花王社製)等が挙げられる。
本発明におけるエチレン性不飽和結合を1以上有する
反応性希釈剤は、硬化性組成物の粘性や硬化物の特性を
調整するためのものであり、多官能(メタ)アクリレー
ト、単官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これ
らは目的に応じて単独で又は混合して使用される。
上記の多官能(メタ)アクリレートとしては、トリメ
チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキ
サンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペ
ンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げら
れ、さらに、エチレンオキシドを付加したビスフェノー
ルAの(メタ)アクリル化物又は炭素数4以上の二塩基
性脂肪酸のジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレー
ト等が挙げられる。市販品としては、商品名ビスコート
#3700、同#700(大阪有機社製)、MANDA(日本化薬社
製)、アロニックスM−6100、同M−6300(東亜合成化
学社製)、モノサイザーTD−1600A(大日本インキ社
製)、ULB−20GEA(岡村製油社製)等が挙げられる。
上記の単官能(メタ)アクリレートとしては、ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフ
リル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)
アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレー
ト等が挙げられる。
本発明におけるイソシアヌレート環を有する(メタ)
アクリレートは、下記の化学構造式で示される化合物で
ある。
〔式中、Aは同一又は異なりて水素原子、 (R:水素原子又はCH3-)を表わす。〕 上記の化学構造式で示される化合物は、イソシアヌル
酸の反応性誘導体と(メタ)アクリル酸のそれとを反応
させて得られる公知物質である。
具体的には、Aが全て である例としては、日立化成社製FA−731Aが挙げられ、
Aの1個が水素原子であって他の2個がCH2=CHCO−で
ある例としては、東亜合成化学社製アロニックスM−21
5が挙げられ、Aの1個がCH2=CHCOO(CH25CO−であ
って、他の2個がCH2=CHCO−である例としては、同ア
ロニックスM−325が挙げられる。
本発明における重合開始剤は、下記の光重合開始剤又
は/及び熱重合開始剤である。
光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系化合
物、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合
物、チオキサントン系化合物等が挙げられ、具体的に
は、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソ
ブチルエーテル、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、p−イソプロピル−α−ヒドロ
キシイソブチルフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフ
ェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−クロロチ
オキサントン、2−メチルチオキサントン、メチルベン
ゾイルフオーメート等が挙げられる。これらを1種又は
2種以上使用できる。
また、熱重合開始剤としては、通常の有機過酸化物が
使用される。具体的には、メチルエチルケトンパーオキ
シド、シクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパーオ
キシド類、アセチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキ
シド等のジアシルパーオキシド類、t−ブチルハイドロ
パーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のヒドロ
パーオキシド類、ジ−t−ブチルパーオキシド、ジクミ
ルパーオキシド等のジアルキルパーオキシド類、t−ブ
チルパーアセテート、t−ブチルパーベンゾエート等の
アルキルパーエステル類、ジイソプロピルパーオキシジ
カーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)
パーオキシジカーボネート等のパーオキシカーボネート
類、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメ
チルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール類が挙げら
れる。これらを1種又は2種以上使用できる。
不飽和ポリエステルと反応性希釈剤の含有量(重量)
は、適宜変更することができるが、不飽和ポリエステ
ル:エチレン性不飽和結合を1以上有する反応性希釈剤
=(10:90)〜(80:20)、とりわけ(20:80)〜(70:3
0)の範囲がよい。
イソシアヌレート環を有する(メタ)アクリレートの
含有量は、通常、不飽和ポリエステルとエチレン性不飽
和結合を1以上有する反応性希釈剤との総量100重量部
に対して5〜30重量部の範囲である。
イソシアヌレート環を有する(メタ)アクリレートを
用いないか又は5重量部に満たないと室温及び高温下で
十分な接着強度が得られず、ハンダ付け工程で部品がプ
リント回路基板上より脱落するという不都合が発生す
る。また、40重量部を超えると、硬化反応が急激に進行
するため、硬化時の歪みが大きくなり、脆く接着性の低
い硬化物を与える傾向がある。
重合開始剤の含有量は、通常、重合性プレポリマーと
反応性希釈剤との総量100重量部に対して0.2〜20重量部
である。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて本発明の目
的を阻害しない範囲で他の成分を配合してもよく、他の
成分としては、キレート剤、熱重合禁止剤、着色剤、揺
変剤、硬化促進剤及び無機充てん剤などが挙げられる。
キレート剤としては、具体的には、イミノ二酢酸、N
−メチルイミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジア
ミン−N,N′−二酢酸、エチレンジアミン−N,N,N′,N′
−四酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン−N,
N′,N′−三酢酸及びこれらのナトリウム塩、N,N,N′,
N′−テトラキス(2ヒドロキシプロピル)エチレンジ
アミン等が挙げられる。
熱重合禁止剤としてはハイドロキノン、P−メトキシ
フェノール、ベンゾキノン、フェノチアジン、クペロン
等が挙げられる。
着色剤としては、アゾ系、フタロシアニン系、イソイ
ンドリノン系、アンスラキノン系のもの、カーボンブラ
ック等が挙げられる。
揺変剤としては、ベントナイト、超微粒子無水シリカ
などが挙げられる。
硬化促進剤としては、ナフテン酸コバルト、オクテン
酸コバルト等の長鎖有機酸金属塩類、ジメチルアニリ
ン、N−フェニルモルホリン等のアミン類、トリエチル
ベンジルアンモニウムクロリド等の第4アンモニウム塩
類、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル等のアミノフェノール類が例示される。
無機充てん剤としては、シリカ、タルク、アルミナ、
硫酸バリウムなどが挙げられ、これらを混合して用いて
もよい。
本発明の硬化性組成物は、不飽和ポリエステル、エチ
レン性不飽和結合を1以上有する反応性希釈剤、イソシ
アヌレート環を有する(メタ)アクリレートの必須成分
と、熱重合禁止剤、キレート剤等を予め均一に溶解した
のち、揺変剤、無機充てん剤、着色剤等を加えて混合分
散する。その後、重合開始剤を加え均一に混合する。混
合は、回転撹拌機や三本ロールを用いて、通常、60℃以
下で行う。
(実施例と比較例) 実施例と比較例における特性の測定法と意味は次のと
おりである。
〔初期接着強度〕
プリント基板に硬化性組成物を約0.3〜0.5mg塗布し、
この中央部にチップ部品(3.2mm×1.6mmサイズの積層セ
ラミックコンデンサ)を載せ、しかる後入力80W/cmの高
圧水銀灯の下20cmの距離にて約20秒間紫外線照射をした
のち、直ちに120℃の雰囲気中で10分間加熱する。その
後、得られた試料について室温における1チップ当りの
せん断接着力〔A〕(kg)を測定する。
〔100℃における接着強度〕 上記方法によって作成された試料を、プリント回路基
板上の温度が(100±2)℃に保つことのできる装置上
に置き、100℃における1チップ当りのせん断接着力(k
g)を測定する。
〔ハンダ浴浸漬後の接着強度維持率〕
上記方法によって作成された試料を(260±2)℃に
保たれたハンダ浴中に10秒間つけ、室温まで冷却する。
この操作を6回行った後の1チップ当りのせん断接着力
〔B〕(kg)を測定する。
をハンダ浴浸漬後の接着強度維持率(%)とする。
実施例1〜4及び比較例1〜2 各例において「部」は重量部である。
下記組成の硬化性組成物を調製した。
不飽和ポリエステル 35 部 〔日本ユピカ社製 ユピカ8554 フタル酸系不飽和ポ
リエステル 分子量約2500〕 エチレン性不飽和結合を1以上有する反応性希釈剤25
部 〔岡村製油社製 ULB−20GEA 二塩基性脂肪酸ジグリ
シジルエステルジアクリレート〕 同 〔フェノキシエチルアクリレート〕 40 部 イソシアヌレート環を有する(メタ)アクリレート後
記表に示す各量 光重合開始剤 3 部 〔メルク社製ダロキュアー 1173(化合物名:2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オ
ン)〕 熱重合開始剤 3 部 〔日本油脂社製 パーヘキサ3M(化合物名:1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘ
キサノン)〕 重合禁止剤 0.05部 〔和光純薬社製 クペロン(化合物名:N−ニトロソフ
ェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩)〕 キレート剤 0.05部 〔エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム〕 無機充てん剤 100 部 〔竹原化学社製 ハイトロンA〕(タルク、平均粒径
3μm)〕 後記表に示す結果によれば、本発明による実施例の組
成物は比較例のそれに比し優れていることがわかる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不飽和ポリエステル、エチレン性不飽和結
    合を1以上有する反応性希釈剤、イソシアヌレート環を
    有する(メタ)アクリレート及び重合開始剤を含み、該
    イソシアヌレート環を有する(メタ)アクリレートの含
    有量が、該不飽和のポリエステルと該反応性希釈剤との
    総量100重量部に対して5〜30重量部であることを特徴
    とするチップ部品用硬化性組成物。
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