JP3563125B2

JP3563125B2 - Epoxy resin composition

Info

Publication number: JP3563125B2
Application number: JP26825194A
Authority: JP
Inventors: 直樹武田
Original assignee: Kyocera Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH08104735A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子部品等に使用される熱放散性に優れた注形用のエポキシ樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワートランジスター、高圧部品用コイル等、作動時に発熱を伴う部品および高温下で使用される部品は、部品の耐熱性、耐湿性が要求されるとともに、良好な熱放散性が要求され、主にエポキシ樹脂の複合材料で保護されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
部品の信頼性向上の要求が増大すると共に、この分野では特に熱伝導率が高く、熱放散性の優れた注形用のエポキシ樹脂組成物が要求されてきている。しかし、いまだ十分満足する注形用樹脂組成物が開発されておらず、その開発が強く要望されている。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、高熱伝導率で熱放散性に優れた、信頼性の高いエポキシ樹脂組成物を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を進めた結果、後述の樹脂組成物が、上記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００６】
即ち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物並びに（Ｃ）充填剤として（a ）微粒子水酸化アルミニウム及び（b ）窒化珪素粉末を必須成分としてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明に用いる（Ａ）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化合物であれば、特に制限はなく広く使用することができる。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等、通常使われているエポキシ樹脂が挙げられ、これらは単独または 2種以上混合して使用することができる。
【０００９】
本発明に用いる（Ｂ）酸無水物としては、前述した（Ａ）のエポキシ樹脂の硬化剤として使用するもので、例えば、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等、通常エポキシ樹脂の硬化剤として使用されるものであれば、特に制限はなく広く使用することができる。
【００１０】
本発明に用いる（Ｃ）充填剤としては、（a ）微粒子水酸化アルミニウム及び、（b ）窒化珪素の複合系が使用される。ここで用いる（a ）微粒子水酸化アルミニウムとしては平均粒径 1μm 程度のものである。この微粒子水酸化アルミニウムは窒化珪素粉末を均一分散させ、硬化物の熱伝導率を均一化させるものである。微粒子水酸化アルミニウムの配合割合は、エポキシ樹脂100 重量部対して20重量部以上配合することが望ましい。配合量が20重量部未満では窒化珪素粉末を均一分散できず、硬化物の熱伝導率を均一化できず好ましくない。
【００１１】
また、（ｂ）窒化珪素粉末としては、通常充填剤として使用されるものが使用でき、特に制限されるものではない。この窒化珪素が高熱伝導率の主要因である。本発明で最も重要なことは、充填剤として微粒子水酸化アルミニウムと窒化珪素粉末の複合系を使用することにある。
【００１２】
本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、上述したエポキシ樹脂、酸無水物、および充填剤として微粒子水酸化アルミニウムと窒化珪素粉末の複合系を必須の成分とするが、本発明の目的に反しない範囲においてその他の無機質充填剤、レベリング剤、消泡剤、着色剤、チクソ剤、カップリング剤、反応促進剤その他の成分を添加配合することができる。無機質充填剤としては、シリカ、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、これらは単独または
２種以上混合して使用することができる。
【００１３】
これらの各成分すなわち、エポキシ樹脂、酸無水物、充填剤として微粒子水酸化アルミニウムと窒化珪素粉末、反応促進剤その他の成分を混合して十分攪拌して容易にエポキシ樹脂組成物を製造することができる。こうして製造したエポキシ樹脂組成物は、各種の熱放散性の要求される高圧電子部品等の注形に好適なものである。
【００１４】
【作用】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、充填剤として微粒子水酸化アルミニウムと窒化珪素粉末の複合系を用いることによって、窒化珪素の優れた熱放散性を有効に付与発揮させることができた。
【００１５】
【実施例】
次に本発明を実施例によって説明する。本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。以下の実施例および比較例において「部」とは「重量部」を意味する。
【００１６】
実施例
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００部、メチルテトラヒドロ無水フタル酸８５部、エポキシシランカップリング剤１部、シリコーン消泡剤０．１部、反応促進剤としてイミダゾール１．０部を配合し、水酸化アルミニウム（平均粒径１μｍ）３０部及び窒化珪素（平均粒径２６μｍ）５００部を加え均一に混合してエポキシ樹脂組成物を製造した。
【００１７】
比較例１
実施例において、水酸化アルミニウム（平均粒径１μｍ）３０部を使用しない以外は、実施例と同様にして、エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００１８】
比較例２
実施例において、窒化珪素（平均粒径２６μｍ）５００部の替わりにアルミナ（平均粒径１５μｍ）５００部を用いた以外は、実施例と同様にして、エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００１９】
比較例３
実施例において、窒化珪素（平均粒径２６μｍ）５００部の替わりに結晶シリカ（平均粒径２０μｍ）５００部を用いた以外は、実施例と同様にして、エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００２０】
比較例４
実施例において、窒化珪素（平均粒径２６μｍ）５００部の替わりに溶融シリカ（平均粒径３０μｍ）５００部を用いた以外は、実施例と同様にして、エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００２１】
実施例及び比較例１〜４によって製造したエポキシ樹脂組成物を用いて加熱硬化させた。これらの硬化物について熱伝導率を試験したので、その結果を表１に示した。本発明が優れており、本発明の効果を確認することができた。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
以上の説明および表１から明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、熱伝導率に優れており、熱放散性の要求される電子部品等の信頼性向上に好適なものである。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a casting epoxy resin composition having excellent heat dissipation properties used for electronic components and the like.
[0002]
[Prior art]
Components that generate heat during operation and components that are used at high temperatures, such as power transistors and coils for high-voltage components, are required to have heat resistance and moisture resistance as well as good heat dissipation properties. Protected with resin composite.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As the demand for improving the reliability of parts has increased, an epoxy resin composition for casting having particularly high heat conductivity and excellent heat dissipation has been demanded in this field. However, a casting resin composition that is sufficiently satisfactory has not yet been developed, and its development has been strongly demanded.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a highly reliable epoxy resin composition having high heat conductivity and excellent heat dissipation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that the resin composition described below can achieve the above object, and have completed the present invention.
[0006]
That is, the present invention is characterized by comprising a (A) epoxy resin, (B) a anhydrides and (C) essential components (a) fine particles of aluminum hydroxide as a filler and (b) silicon nitride powder It is an epoxy resin composition.
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0008]
Used in the present invention as an epoxy resin (A), as long as it is a compound having two or more epoxy groups in one molecule can be used widely without any restriction. Examples include commonly used epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolak type epoxy resin, and alicyclic epoxy resin. Can be.
[0009]
The acid anhydride (B) used in the present invention is used as a curing agent for the epoxy resin of the above (A). For example, methyl tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, etc. There is no particular limitation as long as it is used as a curing agent, and it can be widely used.
[0010]
As the filler (C) used in the present invention, a composite system of (a) finely divided aluminum hydroxide and (b) silicon nitride is used. As here used (a) fine particles of aluminum hydroxide is of the average particle size of about 1 [mu] m. The finely divided aluminum hydroxide uniformly disperses the silicon nitride powder and makes the thermal conductivity of the cured product uniform. The mixing ratio of the fine aluminum hydroxide is preferably 20 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the epoxy resin. If the amount is less than 20 parts by weight, the silicon nitride powder cannot be uniformly dispersed, and the thermal conductivity of the cured product cannot be made uniform.
[0011]
Further, as the silicon nitride powder (b), those usually used as a filler can be used and are not particularly limited. This silicon nitride is the main factor of high thermal conductivity. The most important thing in the present invention is to use a composite system of finely divided aluminum hydroxide and silicon nitride powder as a filler.
[0012]
The epoxy resin composition used in the present invention contains the above-described epoxy resin, acid anhydride, and a composite system of finely divided aluminum hydroxide and silicon nitride powder as essential components as a filler, but does not violate the object of the present invention. In the above, other inorganic fillers, leveling agents, defoaming agents, coloring agents, thixotropic agents, coupling agents, reaction accelerators and other components can be added and blended. Examples of the inorganic filler include silica, talc, alumina, aluminum hydroxide, calcium carbonate and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.
[0013]
These components, namely, an epoxy resin, an acid anhydride, fine particles of aluminum hydroxide as a filler, silicon nitride powder, a reaction accelerator and other components are mixed and sufficiently stirred to easily produce an epoxy resin composition. it can. The epoxy resin composition thus produced is suitable for casting various high-voltage electronic components and the like that require heat dissipation.
[0014]
[Action]
The epoxy resin composition of the present invention was able to effectively impart and exhibit excellent heat dissipation properties of silicon nitride by using a composite system of finely divided aluminum hydroxide and silicon nitride powder as a filler.
[0015]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples. The present invention is not limited by these examples. In the following Examples and Comparative Examples, “parts” means “parts by weight”.
[0016]
Example 100 parts of a bisphenol A type epoxy resin, 85 parts of methyltetrahydrophthalic anhydride, 1 part of an epoxysilane coupling agent, 0.1 part of a silicone antifoaming agent, and 1.0 part of imidazole as a reaction accelerator were mixed. 30 parts of aluminum (average particle size: 1 μm) and 500 parts of silicon nitride (average particle size: 26 μm) were added and uniformly mixed to prepare an epoxy resin composition.
[0017]
Comparative Example 1
An epoxy resin composition was produced in the same manner as in the example except that 30 parts of aluminum hydroxide (average particle size: 1 μm) was not used.
[0018]
Comparative Example 2
An epoxy resin composition was produced in the same manner as in the example, except that 500 parts of alumina (average particle size: 15 μm) was used instead of 500 parts of silicon nitride (average particle size: 26 μm).
[0019]
Comparative Example 3
An epoxy resin composition was produced in the same manner as in the example except that 500 parts of crystalline silica (average particle diameter: 20 μm) was used instead of 500 parts of silicon nitride (average particle diameter: 26 μm).
[0020]
Comparative Example 4
An epoxy resin composition was produced in the same manner as in the example, except that 500 parts of fused silica (average particle diameter of 30 μm) was used instead of 500 parts of silicon nitride (average particle diameter of 26 μm).
[0021]
The epoxy resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples 1 to 4 were cured by heating. The thermal conductivity of these cured products was tested, and the results are shown in Table 1. The present invention was excellent, and the effects of the present invention could be confirmed.
[0022]
[Table 1]

[0023]
【The invention's effect】
As apparent from the above description and Table 1, the epoxy resin composition of the present invention has excellent thermal conductivity and is suitable for improving the reliability of electronic components and the like that require heat dissipation.

Claims

(A) epoxy resin,
(B) an acid anhydride and (C) (a) fine particles of aluminum hydroxide as a filler and (b) an epoxy resin composition characterized by comprising silicon nitride powder as essential components.