JP2724499B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エポキシ樹脂組成物に関し、更に詳しく
は、透明性に優れ、発光素子、受光素子等の封止に有用
なエポキシ樹脂組成物に関する。

［従来の技術とその課題］ 従来、エポキシ樹脂は電気特性、耐湿性、耐熱性等に
優れる樹脂として知られ、又、一般にその硬化剤として
アミン系硬化剤や酸無水物系硬化剤が広く利用されてい
る。

しかし、アミン系硬化剤が配合されたエポキシ樹脂組
成物は、その硬化時若しくは硬化後の使用時において、
特に高温下に放置されたとき著しい変色が生ずるため、
上記のエポキシ樹脂本来の特性に加えて光透過性が重視
される分野、例えば発光素子や受光素子等の封止材料と
しては適用できない。

これに対して、酸無水物系硬化剤を適用したエポキシ
樹脂組成物は、一般に上記のような問題が少ない。

しかしながら、当該目的のために実用化されている酸
無水物系硬化剤を配合してなるエポキシ樹脂組成物は、
液状の注型用組成物である。

一方、トランスファーモールドは、作業性と量産性に
優れた成形法であるが、当該成形法が採用できるエポキ
シ樹脂組成物は、常温で固体状でなければならず、その
ためのエポキシ樹脂硬化剤としては常温で固体の酸無水
物が好ましい。

常温で固体の酸無水物としては、無水フタル酸、無水
マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水テトラ
ヒドロフタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタ
ル酸、無水メチルシクロヘキセンジカルボン酸等が挙げ
られるが、いずれも分子内に二重結合を持っており、こ
れらの酸無水物を使用した組成物をトランスファー成形
した場合、得られた成形品は硬化時又は硬化後の使用
時、特に高温下に放置されたときに若干変色し、光透過
性が低下する。

又、分子内に二重結合を持たず、常温で固体の酸無水
物として、シス−ヘキサヒドロ無水フタル酸が挙げられ
るが、このものは融点が35℃であり、成形作業性に劣る
という問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意検討の
結果、分子内に二重結合を含まない特定の構造を有する
脂環式飽和ジカルボン酸をエポキシ樹脂の硬化剤成分と
して適用することにより、所定の目的を達成し得ること
を見い出し、斯かる知見に基づいて本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明は、透明性に優れ、トランスファーモー
ルドが可能な新規なエポキシ樹脂組成物を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、常温で固体のエ
ポキシ樹脂及び一般式（Ｉ）で表わされる脂環式飽和ジ
カルボン酸を含有することを特徴とする。

［式中、Ｒは水素原子又はメチル基を表わす。］ 本発明において適用されるエポキシ樹脂は、常温で固
体であれば特に限定されるものではなく、具体的には、
ビスフェノールＡやビスフェノールＦとエピハロヒドリ
ンより得られるビスフェノール型のエポキシ樹脂、3,4
−エポキシシクロヘキシルメチル−３′,4′−エポキシ
シクロヘキサンカルボキシレート等の脂環型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ネオ酸グリシジルエス
テル、ヘキサヒドロフタル酸やテトラヒドロフタル酸の
ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等
のエーテル型エポキシ樹脂が例示され、なかでも400〜4
000程度のエポキシ当量を有するエポキシ樹脂が好まし
い。

これらの単独で又は２種以上混合して用いられる。

エポキシ樹脂の硬化剤成分として用いられる一般式
（Ｉ）で表わされる脂環式飽和ジカルボン酸として、具
体的には、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シ
クロヘキサンジカルボン酸、４−メチル−1,2−シクロ
ヘキサンジカルボン酸、３−メチル1,2−シクロヘキサ
ンジカルボン酸等が例示される。これらは単独で又は２
種以上混合して用いられる。

又、これまでに光透過性が要求される分野において用
いられてきた酸無水物系硬化剤、例えばヘキサヒドロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等も作業
性が許容される限り上記脂環式飽和ジカルボン酸と併用
することは可能である。

脂環式飽和ジカルボン酸系硬化剤の使用量は、エポキ
シ１当量当り、通常、0.2〜2.2当量程度、好ましくは0.
5〜2.0当量である。

本発明に係るエポキシ樹組成物には、必要に応じて硬
化促進剤を併用することができる。

適当な硬化促進剤としては、1,8−ジアザ−ビシクロ
（5,4,0）ウンデセン−７（以下「DBU」と略称す
る。）、DBUのオクチル酸、ギ酸等の塩、フェノールノ
ボラック樹脂の部分DBU塩、２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール（以下「2E4MZ」と略称する。）、２−メチ
ルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾールやその各種塩類、オクチル酸錫やオ
クチル酸亜鉛塩等の有機酸金属エステル類等が例示さ
れ、これらは単独で又は２種類以上を併用することがで
きる。

この硬化促進剤は、エポキシ樹脂100重量部に対して
0.05〜４重量部程度、好ましくは0.1〜３重量部適用さ
れる。硬化促進剤の量が少なすぎると反応が遅いため実
用的でなく、逆に多い場合には硬化時の発熱量が大きく
なって硬化物が着色し易く、又、配合物のポットライフ
が短くなって作業性が低下する傾向が認められる。

本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、必要に応じ
て、離型剤、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、着色剤、紫
外線吸収剤等の各種の添加剤を適宜配合することができ
る。

かくして得られたエポキシ樹脂組成物は、発光素子や
受光素子等の封止材料として好適である。

［実施例］ 以下に実施例を掲げ、本発明を詳しく説明する。

試験片の調製方法 所定のエポキシ樹脂組成物を、東和精密工学（株）製
成形機「OTP−200」を用いて、成形温度150℃でトラン
スファー成形（成形時間３分間）した後、150℃で３時
間、後硬化することにより、30×30×5mmの試験片を調
製する。

透過率の測定 （株）島津製作所製/UV−200S（積分球使用）を使用
し、500〜8000nmの可視領域において測定する。

尚、透過性の評価は、下記の特性値に基づいて行なっ
た。

初期透過率（％）＝調製直後の試験片の透過率 経時透過率（％）＝125℃で1000時間放置した後の試
験片の透過率 透過保持率（％）＝初期透過率／経時透過率 実施例１ ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂（エポキシ当
量:925、融点:97℃、商品名：エピコート1004、油化シ
ェルエポキシ社製）100重量部に対し、硬化剤としてヘ
キサヒドロフタル酸（融点:197℃）15重量部（1.6当量
／エポキシ当量）、硬化促進剤として2E4MZ（2E4MZ−CN
S、四国化成工業（株）製）１重量部及び離型剤として
ステアリン酸亜鉛１重量部を95〜105℃の熱ロールによ
り混練した後、冷却粉砕してエポキシ樹脂組成物を得
た。

このものをトランスファー成形して得た試験片の初期
透過率は90％、経時透過率は87％であり、透過保持率
は、96.7％であった。

実施例２ 硬化剤として３−メチルヘキサヒドロフタル酸（融
点:170℃）14重量部（1.39当量／エポキシ当量）を用い
た以外は実施例１に準じて試験片を調製し、このものの
光透過率を測定した結果、初期透過率は91％、経時透過
率は86％、透過保持率は94.7％であった。

実施例３ 硬化剤として４−メチルヘキサヒドロフタル酸（融
点:168℃）14重量部（1.39当量／エポキシ当量）を用い
た以外は実施例１に準じて試験片を調製し、このものの
光透過率を測定した結果、初期透過率は92％、経時透過
率は88％、透過保持率は95.7％であった。

実施例４ 硬化剤として1,4−シクロヘキサンジカルボン酸（融
点:170℃）15重量部（1.6当量／エポキシ当量）を用い
た以外は実施例１に準じて試験片を調製し、このものの
光透過率を測定した結果、初期透過率は89％、経時透過
率は86％、透過保持率は96.6％であった。

実施例５ 硬化剤としてヘキサヒドロフタル酸とヘキサヒドロ無
水フタル酸との当重量共融混合物（融点:167℃）17.4重
量部を用いた以外は実施例１に準じて試験片を調製し、
このものの光透過率を測定した結果、初期透過率は90
％、経時透過率は87％、透過保持率は、96.7％であっ
た。

比較例１ 硬化剤として４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸
（融点:62℃）17.8重量部（1.93当量／エポキシ当量）
を用いた以外は実施例１に準じて試験片を調製し、この
ものの光透過率を測定した結果、初期透過率は85％、経
時透過率は53％、透過保持率は、62.4％であった。

［発明の効果］ 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、トランスファー
モールドが可能で量産性に優れ、長時間使用しても、安
定した優れた透明性を有する。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温で固体のエポキシ樹脂及び一般式
   （Ｉ）で表わされる脂環式飽和ジカルボン酸を含有する
   ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 ［式中、Ｒは水素原子又はメチル基を表わす。］