JP6177382B1 - ポリウレタン樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
項1.
ポリオール化合物(A)及びポリイソシアネート化合物(B)を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、
該ポリオール化合物(A)が、ジエチレングリコールを除くジオール化合物(a1)、トリオール化合物(a2)、及びカルボン酸化合物(a3)を反応させて得られるポリエステルポリオール化合物(A−1)を含み、かつ
該カルボン酸化合物(a3)が、ダイマー酸化合物(a3−1)を含む、ポリウレタン樹脂組成物。
項2.
前記ジオール化合物(a1)の含有量が、トリオール化合物(a2)100質量部に対して、600〜1200質量部である、項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項3.
前記ジオール(a1)が、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、及び1,9−ノナンジオールからなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物である、項1又は2に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項4.
ポリエステルポリオール(A−1)の数平均分子量が、500〜5000である、項1〜3の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項5.
ダイマー酸(a3−1)が、未水添ダイマー酸(a3−1−1)及び/又は水添ダイマー酸(a3−1−2)である、項1〜4の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項6.
カルボン酸化合物がモノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸を含み、
モノマー酸の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、0〜15質量%であり、
ダイマー酸(a3−1)の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、70〜100質量%であり、
トリマー酸の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、0〜15質量%である、
項1〜5の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項7.
ダイマー酸(a3−1)が、カルボン酸化合物(a3)中、75〜100質量%含まれている、項1〜6の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項8.
ポリイソシアネート化合物(B)が、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(B−1)である、項1〜7の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項9.
電気電子部品封止用であることを特徴とする項1〜8の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項10.
項1〜9の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物からなる封止材。
項11.
項10に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリオール化合物(A)及びポリイソシアネート化合物(B)を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、
該ポリオール化合物(A)が、ジオール(a1)、トリオール(a2)、及びカルボン酸化合物(a3)を反応させて得られるポリエステルポリオール化合物(A−1)を含み、かつ該カルボン酸化合物(a3)が、ダイマー酸(a3−2)を含んでいる。
本発明に用いるポリオール化合物(A)は、ジオール(a1)、トリオール(a2)、及びカルボン酸化合物(a3)を反応させて得られるポリエステルポリオール化合物(A−1)を含んでいる。
本発明に用いるジオール(a1)としては、ジエチレングリコール以外のジオール化合物であれば特に制限はなく、例えば、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、シクロヘキサン1,4−ジオール、シクロヘキサン1,4−ジメタノール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール等の炭素数3以上(好ましくは4〜13、より好ましくは5〜11、さらに好ましくは6〜10)のジオールが挙げられる。中でも、好ましいジオール(a1)としては、エーテル結合を有さないジオール化合物である。
R1で示されるアルキレン基には、直鎖状又は分枝鎖状のいずれのものも包含される。炭素数は、特に制限されないが、例えば3以上、好ましくは4〜13、より好ましくは5〜11、さらに好ましくは6〜10である。主鎖(すなわち、両端の水酸基をつなぐ鎖)上の炭素数は、特に制限されないが、例えば4〜13、好ましくは6〜10である。分枝鎖を有する場合、分枝鎖の炭素数は、例えば1〜3、好ましくは1〜2、より好ましくは1である。
本発明に用いるトリオール(a2)としては、特に制限はなく、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、ベンジルトリオール等の炭素数3〜10(好ましくは4〜8、さらに好ましくは5〜7)のトリオールが挙げられる。トリオール(a2)として、好ましくは脂肪族トリオールが挙げられる。中でも、好ましいトリオール(a2)としては、トリメチロールプロパンである。
本発明に用いるカルボン酸化合物は、ダイマー酸(a3−1)を含有する。
本発明に用いられるポリエステルポリオール化合物(A−1)の配合量は、特に制限はなく、中でもポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、30〜90質量%が好ましく、50〜90質量%がより好ましく、60〜85質量%がさらに好ましい。
本発明に用いるポリイソシアネート化合物(B)としては、特に制限はなく、例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物等のポリイソシアネート化合物(以下、「ポリイソシアネート化合物」ということもある);これらポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性体(B−1);これらポリイソシアネート化合物のアロファネート変性体(B−2)等が挙げられる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物には、さらに必要に応じて、可塑剤(D)を配合することができる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物には、さらに必要に応じて、重合触媒(E)を配合することができる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物には、さらに必要に応じて、消泡剤(F)を含有することができる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、さらに必要に応じて、粘着付与剤、硬化促進剤、着色剤、鎖延長剤、架橋剤、フィラー、顔料、充填剤、難燃剤、ウレタン化触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、水分吸湿剤、防黴剤、シランカップリング剤等の各種添加剤を添加することができる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物を製造する方法としては特に限定されず、ポリウレタン樹脂組成物を製造する方法として用いられる従来公知の方法により製造することができる。
本発明は、上記ポリウレタン樹脂組成物からなる封止材でもある。上記ポリウレタン樹脂組成物からなる封止材は、耐加水分解性及び難燃性に優れ、且つ、高温環境下で用いられた場合であっても難燃性の低下が抑制されているので、発熱を伴う電気電子部品等に好適に使用することができる。このような電気電子部品としては、トランスコイル、チョークコイル、リアクトルコイル等の変圧器、機器制御基盤、各種センサー等が挙げられる。このような電気電子部品も、本発明の一つである。本発明の電気電子部品は、電気洗濯機、便座、湯沸し器、浄水器、風呂、食器洗浄機、電動工具、自動車、バイク等に用いることができる。
a1−1:3−メチル−1,5−ペンタンジオール(商品名:MPD、クラレ株式会社製)
a1−2:1,6−ヘキサンジオール(商品名:1,6−ヘキサンジオール、宇部興産株式会社製)
a1−3:1,9−ノナンジオール/2−メチル−1,8−オクタンジオール=10/90〜20/80(商品名:ND−15、クラレ株式会社製)
a1−4:1,9−ノナンジオール(商品名:ND、クラレ株式会社製)
比較ジオール(比較例1で使用)
ジエチレングリコール(商品名:ジエチレングリコール、丸善石油化学株式会社製)
トリオール(a2)
a2−1:トリメチロールプロパン(商品名:トリメチロールプロパン、三菱ガス化学株式会社社製)
ひまし油系ポリオール(比較例2で使用)
比較成分:ひまし油(商品名:ひまし油、伊藤製油株式会社製)
ダイマー酸(a3)
a3−1−1:高純度ダイマー酸[モノマー酸:ダイマー酸:トリマー酸=3:94:3](商品名:ツノダイム395、築野食品工業株式会社製)
a3−1−2:水添ダイマー酸[水添モノマー酸:水添ダイマー酸:水添トリマー酸=5:92:3](商品名:Empol1008、BASF社製)
ポリイソシアネート化合物(B)
b−1:ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体
(商品名:デュラネートTLA−100、旭化成ケミカルズ株式会社製)
b−2:ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系イソシアネート
(商品名:ミリオネートMTL、東ソー株式会社製)
重合触媒(E)
e−1:ジオクチル錫ジラウレート
(商品名:ネオスタンU-810、日東化成株式会社製)
消泡剤(F)
f−1:SC−5570(シリコーン系、東レ−ダウシリコーン株式会社製)
<実施例1〜9及び比較例1〜2>
表1に示す組成で各成分を配合し、下記の手順で各種のポリウレタン樹脂組成物を調製した。なお、実施例9は「参考例」である。
実施例2:水分量149ppm、分子量1770
実施例3:水分量129ppm、分子量1592
実施例4:水分量99ppm、分子量828
実施例5:水分量127ppm、分子量1547
実施例6:水分量149ppm、分子量1770
実施例7:水分量129ppm、分子量1592
実施例8:水分量99ppm、分子量828
実施例9:水分量167ppm、分子量2425
比較例1:水分量108ppm、分子量1547。
130×130×3mmの成型用型、又は内径30mm及び高さ10mmの成形用型に、調製したポリウレタン樹脂組成物を注入した。次いで、該ポリウレタン樹脂組成物を、60℃で16時間加熱した後、室温で1日放置して硬化させた。得られた硬化物A(130×130×3mm)、及び硬化物B(直径30mm及び高さ10mm)に対して、硬度、耐熱性、耐湿性、及びヒートサイクル性の試験を以下に示す方法で行った。その結果を表1に示す。
硬化物Bの硬度をJISK 6253に従い、アスカーA型硬度計(高分子計器株式会社製)を用いて測定した。
硬化物Bを、恒温器(ESPEC製 PH(H)−101)に入れ、150℃で100時間加熱し、耐熱性試験を行った。試験前の硬度と試験後の硬度をJIS K 6253に従い、アスカーA型硬度計(高分子計器株式会社製)を用いて測定し、硬度上昇率を測定した。
式:[硬度上昇率]={[(試験後硬度)−(試験前硬度)]÷(試験前硬度)}×100
算出された硬度低下率を基に、下記評価基準に従って耐熱性を評価した。
A:硬度上昇率が、10%未満である
C:硬度上昇率が、10%以上である
硬化物Bに対して、121℃、100%RH 2気圧/60時間の条件でプレッシャークッカー試験(PCT試験)を行った。試験前の硬度と試験後の硬度をJIS K 6253に従い、アスカーA型硬度計(高分子計器株式会社製)を用いて測定し、硬度低下率を測定した。
式:[硬度低下率]={[(試験前硬度)−(試験後硬度)]÷(試験前硬度)}×100
算出された硬度低下率を基に、下記評価基準に従って耐湿性を評価した。
A:硬度低下率が30%未満である
B:硬度低下率が30〜70%である
C:硬度低下率が70%を超える
硬化物Aを用いTMA法によりガラス転移温度を測定した。
A:ガラス転移温度が−20℃以下
B:ガラス転移温度が−20℃を超えて0℃以下
C:ガラス転移温度が0℃を超える
表1に示す配合量で各成分を配合して得られたポリオール組成物を23℃に調整し、混合開始から3分後の粘度をBH型粘度計を用いて評価した。
A:ポリオール成分の粘度が15000mPa・s以下である
C:ポリオール成分の粘度が15000mPa・sを超える。
実施例1〜9の結果から、本発明のポリウレタン樹脂は、耐熱性、耐湿性、及び耐ヒートサイクル性の全ての項目を満足することがわかった。さらに、実施例1〜9のポリオール組成物は、作業性に優れていることがわかった。
Claims (9)
- ポリオール化合物(A)及びポリイソシアネート化合物(B)を含有する電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物であって、
該ポリオール化合物(A)が、エーテル結合を有さないジオール化合物(a1)、トリオール化合物(a2)、及びカルボン酸化合物(a3)を反応させて得られるポリエステルポリオール化合物(A−1)を含み、かつ
該カルボン酸化合物(a3)が、ダイマー酸(a3−1)を含み、かつ
該ダイマー酸(a3−1)が、該カルボン酸化合物(a3)中、70〜100質量%含まれており、かつ
該ジオール化合物(a1)の含有量が、該トリオール化合物(a2)100質量部に対して、600〜1200質量部である、
電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物。 - ジオール化合物(a1)が、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、及び1,9−ノナンジオールからなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物である、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- ポリエステルポリオール化合物(A−1)の数平均分子量が、500〜5000である、請求項1又は2に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- ダイマー酸(a3−1)が、未水添ダイマー酸(a3−1−1)及び/又は水添ダイマー酸(a3−1−2)である、請求項1〜3の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- カルボン酸化合物がモノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸を含み、
モノマー酸の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、0〜15質量%であり、
ダイマー酸(a3−1)の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、70〜100質量%であり、且つ
トリマー酸の含有量が、モノマー酸、ダイマー酸(a3−1)、及びトリマー酸の合計100質量%に対して、0〜15質量%である、
請求項1〜4の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。 - ポリイソシアネート化合物(B)が、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(B−1)である、請求項1〜5の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物からなる電気電子部品封止材。
- 請求項7に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
- ポリオール化合物(A)を含有する電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物製造用ポリオール組成物であって、
該ポリオール化合物(A)が、エーテル結合を有さないジオール化合物(a1)、トリオール化合物(a2)、及びカルボン酸化合物(a3)を反応させて得られるポリエステルポリオール化合物(A−1)を含み、かつ
該カルボン酸化合物(a3)が、ダイマー酸(a3−1)を含み、かつ
該ダイマー酸(a3−1)が、該カルボン酸化合物(a3)中、70〜100質量%含まれており、かつ
該ジオール化合物(a1)の含有量が、該トリオール化合物(a2)100質量部に対して、600〜1200質量部である、電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物製造用ポリオール組成物。
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