JP6499347B1 - ポリウレタン樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを用いて、相溶性、作業性に優れ、かつ冷熱サイクル特性に優れたポリウレタン樹脂を提供することを課題とする。【解決手段】(A)ポリイソシアネート化合物、(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、前記(B)ポリオール化合物が、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを含み、前記ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、(C)無機充填材が50〜85質量%、(D)可塑剤が1〜30質量%含有する、ポリウレタン樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、ポリウレタン樹脂組成物に関する。
近年、電子回路基板及び電子部品の進歩により、冷熱サイクルによる部材へのストレスが大きくなっており、高い耐熱性と長期的に放熱性を保持できる部材が求められている。
これらの封止に使用されるポリウレタン樹脂は、長期的な冷熱サイクルにより柔軟性を失い、クラックが発生することが問題となっており、弾性率の温度依存性がさらに低減でき、長期保持できる部材の開発が急務となっている。
例えば、特許文献1〜3には、水酸基価20〜120mgKOH/gのポリブタジエンポリオールを使用することを記載されている。しかしながら、これら文献には、水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを用いたポリウレタン樹脂は具体的に開示されておらず、ポリオール化合物としては、水酸基価が100mgKOH/g以上のポリブタジエンポリオール(Poly bd(登録商標) R−15HT等)を用いることが好ましいとされていた。
特開2016−020439号公報 特開2015−131883号公報 特開2015−089944号公報
本発明は、水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを用いて、相溶性、作業性に優れ、かつ冷熱サイクル特性に優れたポリウレタン樹脂を提供することを課題とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリオール化合物が、水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを含み、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、無機充填材が50〜85質量%、可塑剤が1〜30質量%含有するポリウレタン樹脂組成物とすれば、上記課題を解決できることを見出した。本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。
すなわち、本発明は、下記のポリウレタン樹脂組成物、封止材、電気電子部品等に関する。
項1.
(A)ポリイソシアネート化合物、(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、
前記(B)ポリオール化合物が、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを含み、
前記ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、(C)無機充填材が50〜85質量%、(D)可塑剤が1〜30質量%含有する、ポリウレタン樹脂組成物。
項2.
前記(b1)ポリブタジエンポリオールの数平均分子量(Mn)が、100〜5000の範囲である、項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項3.
前記(b1)ポリブタジエンポリオールの粘度(30℃)が、0.01〜100Pa・sの範囲である、項1又は2に記載のポリウレタン樹脂組成物。
る。
項4.
さらに、(E)架橋剤を含有する、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.
前記(E)架橋剤が、(E1)芳香族アルコール系架橋剤及び/又は(E2)脂肪族アルコール系架橋剤である、項4に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項6.
前記(E)架橋剤が、(E1)芳香族アルコール系架橋剤である、項4又は5に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項7.
前記(E)架橋剤が、数平均分子量400以下の架橋剤である、項4〜6の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項8.
前記(D)可塑剤が、(d1)アジピン酸系可塑剤及び/又は(d2)フタル酸系可塑剤を含む、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.
前記(D)可塑剤が、(d1)アジピン酸系可塑剤である、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.
前記(D)可塑剤が、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、10〜29質量%含有する、項1〜9の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項11.
電気電子部品封止用であることを特徴とする項1〜10の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
項12.
項1〜11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13.
項12に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
本発明は、相溶性、作業性に優れ、かつ冷熱サイクル特性に優れたポリウレタン樹脂組成物及び封止材を提供できる。
具体的に、本発明のポリウレタン樹脂組成物及び封止材は、冷熱サイクル特性として、弾性率の温度依存性が低減でき(120℃〜−40℃)、優れた伸び率(柔軟性)を示し、かつ熱劣化(耐熱後)による硬度、伸び率(柔軟性)及び弾性率の変化を抑制することができる(100℃)。
したがって、本発明のポリウレタン樹脂組成物及び封止材は、例えば、各種の電気電子部品の絶縁処理に好適に用いることができる。
さらに、本発明の電気電子部品は、上記封止材を用いて樹脂封止されているので、高い信頼性を示す。
本発明のポリウレタン樹脂組成物、封止材及び電気電子部品について、以下詳細に説明する。本明細書中において、「含有」又は「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
1.ポリウレタン樹脂組成物
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、(A)ポリイソシアネート化合物、(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、
前記(B)ポリオール化合物が、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを含み、
前記ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、(C)無機充填材が50〜85質量%、(D)可塑剤が1〜30質量%含有する。
1−1.(A)ポリイソシアネート化合物
「(A)ポリイソシアネート化合物」は、2つ以上のイソシアネート基を有するであれば特に限定されず、ポリウレタン樹脂組成物(特に、電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物)において用いられている成分又は用いられ得る成分を各種使用することが可能である。
(A)ポリイソシアネート化合物としては、特に限定はなく、例えば、
(A1)脂肪族ポリイソシアネート化合物、
(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物、
(A3)芳香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;
上記ポリイソシアネート化合物の変性体(a)(例えば、
(a−1)イソシアヌレート体、
(a−2)カルボジイミド体、
(a−3)アダクト体、
(a−4)ビウレット体、
(a−5)アロファネート体等);
上記ポリイソシアネート化合物の多核体(b)等が挙げられる。
(A1)脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート等が挙げられ、好ましくは1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)である。
また、前記(A1)脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、(A1a−1)脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体が好ましい。例えば、本発明で使用されるイソシアヌレート変性1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートとしては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、「HDI」と略する。)から誘導される末端にイソシアネート基を有するイソシアヌレート化合物が使用される。これらの具体例としては、旭化成工業株式会社製のデュラネート(登録商標)TPA−100、同TKA−100、同TSA−100、同TSS−100、同TSE−100、同TLA−100;住友バイエルウレタン株式会社製のデスモジュール(登録商標)N3390;日本ポリウレタン株式会社製のコロネート(登録商標)EH;武田薬品工業株式会社製のタケネートD170N;大日本インキ化学工業株式会社(DIC株式会社)製のバーノック(登録商標)DN980等がある。
(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物、HMDI)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
本発明で使用される4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと略する。)を水添したポリイソシアネートが使用される。これらの具体例としては、万華化学ジャパン製のWANNATE(登録商標)HMDI等がある。
(A3)芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α,α,α,α−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられ、好ましくは2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、及び4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)である。
本発明で使用される4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートから誘導されるカルボジイミド基を有するポリイソシアネート(カルボジイミド変性MDI)が使用される。これらの具体例としては、東ソー株式会社製のミリオネート(登録商標)MTL等がある。
(A)ポリイソシアネート化合物の粘度は、ポリイソシアネート化合物の種類及び変性の有無等に応じて大きく異なるが、特に限定されるものではない。例えば、芳香族ポリイソシアネート化合物並びにその変性体及び多核体(好ましくは芳香族ポリイソシアネート化合物のカルボジイミド体及び多核体)の場合、その粘度は、25℃において、例えば5〜200mPa・s、好ましくは10〜150mPa・s、より好ましくは15〜100mPa・s、さらに好ましくは20〜80mPa・sである。別の例として、脂肪族ポリイソシアネート化合物並びにその変性体及び多核体(好ましくは脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体)の場合、その粘度は、25℃において、例えば100〜3000mPa・s、好ましくは500〜2500mPa・s、より好ましくは1000〜2000mPa・s、さらに好ましくは1200〜1700mPa・sである。
(A)ポリイソシアネート化合物のNCO含量は、特に限定されるものではないが、例えば15〜45%、より好ましくは20〜40%、さらに好ましくは20〜35%である。
上記(A)ポリイソシアネート化合物としては、耐熱性及び耐加水分解性をより向上させることができるという観点から、好ましくは(Aa−1)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体(より好ましくは(A1a−1)脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体)、
(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物(より好ましくは4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物)、
(A3)芳香族ポリイソシアネート化合物(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートから誘導されるカルボジイミド基を有するポリイソシアネート(カルボジイミド変性MDI))等が挙げられる。
これらの中でも、好ましい(A)ポリイソシアネート化合物の市販品としては、例えば、デュラネート(登録商標)TPA−100(旭化成ケミカルズ社製)、ルプラネート(登録商標)M5S(BASF INOACポリウレタン社製)、WANNATE(登録商標) HMDI(水添MDI、万華化学ジャパン株式会社製)、ミリオネート(登録商標)MTL(東ソー株式会社製)等が挙げられる。
(A)ポリイソシアネート化合物は、1種単独で用いることもできるし、任意の2種以上を組み合わせて用いることもできる。
中でも、この(A)ポリイソシアネート化合物としては、2種を用いることが好ましく、(Aa−1)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体と(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物との混合物を用いることがより好ましく、(A1a−1)脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体と(A2)4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物の混合物を用いることがさらに好ましい。
(A)ポリイソシアネート化合物の含有量は、ポリウレタン樹脂組成物(特に、電気電子部品封止用ポリウレタン樹脂組成物)において採用され得る量である限り特に限定されない。該含有量としては、例えば、ポリウレタン樹脂組成物100質量%対して、通常、0.01〜25質量%であり、好ましくは0.1〜20質量%であり、より好ましくは1〜10質量%、特に好ましくは1.5〜6質量%である。
また、(A)ポリイソシアネート化合物の含有量は、(B)ポリオール化合物100質量部に対して、例えば、5〜75質量部、好ましくは8〜65質量部、より好ましくは10〜60質量部である。
本発明のポリウレタン樹脂組成物において、(A)ポリイソシアネート化合物を2種以上配合する場合は、その合計量を、上記の(A)ポリイソシアネート化合物の含有量に合わせて調製することができる。例えば、(A)ポリイソシアネート化合物として、(Aa−1)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体と、(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物とを配合する場合、(Aa−1)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体の含有量としては、(A2)脂環族ポリイソシアネート化合物100質量部に対して、通常、1〜400質量部であり、好ましくは10〜380質量部であり、より好ましくは100〜350質量部である。
本発明のポリウレタン樹脂組成物において、(A3)芳香族ポリイソシアネート化合物を含有する場合、その含有量としては、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、通常、0.01〜25質量%であり、好ましくは1〜10質量%であり、より好ましくは2〜4質量%である。
(A)ポリイソシアネート化合物と下記(B)ポリオール化合物との量は、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数とポリオール化合物の合計の水酸基のモル数の比であるNCO/OH比(INDEX)が0.5〜1.5、好ましくは0.7〜1.3、より好ましくは0.8〜1.1の範囲である。
また、(A)ポリイソシアネート化合物として、(Aa)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体(より好ましくは(A1a−1)脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体)を含有する場合、その含有量は、耐熱性及び耐加水分解性をより向上させることができるという観点から、(A)ポリイソシアネート化合物100質量部に対して、通常、1〜80質量部であり、好ましくは10〜80質量部であり、より好ましくは30〜80質量部、さらに好ましくは50〜80質量部である。
(A)ポリイソシアネート化合物が、(Aa−1)ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体(より好ましくは(A1a−1)脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体)に加えて、さらに(Ab)ポリイソシアネート化合物の多核体(好ましくは、(A3b)芳香族ポリイソシアネート化合物の多核体)を含有する場合、或いはさらに(Ab)ポリイソシアネート化合物の多核体(好ましくは、(A3b)芳香族ポリイソシアネート化合物の多核体)及び(Aa−2)ポリイソシアネート化合物のカルボジイミド体(好ましくは、(A3a−2)芳香族ポリイソシアネート化合物のカルボジイミド体)を含有する場合、(Ab)及び/又は(Aa−2)の含有量は、電気特性をより向上させることができるという観点から、(Aa−1)ポリイソシアネート化合物100質量部に対して、例えば1〜1000質量部、好ましくは5〜800質量部、より好ましくは8〜700質量部、さらに好ましくは65〜500質量部である。
1−2.(B)ポリオール化合物
本発明に用いる(B)ポリオール化合物は、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオール(以下、「(b1)ポリブタジエンポリオール」ということもある。)を含んでいる。
(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールの市販品としては、例えば、ポリブタジエンポリオール[日本曹達株式会社製「NISSO−PBGシリーズ」(G−1000、G−2000、G−3000等)、米国ARCO社製「Poly Bd(登録商標)シリーズ」(R−45M、R−45HT、CS−15、CN−15等)]等が挙げられる。
(b1)ポリブタジエンポリオールの水酸基価としては、好ましくは1〜58mgKOH/gであり、より好ましくは5〜55mgKOH/gであり、特に好ましくは10〜50mgKOH/gである。
(b1)ポリブタジエンポリオールの水酸基含有量としては、特に限定はなく、通常0.001〜3mol/kgであり、好ましくは0.01〜2mol/kgであり、より好ましくは0.1〜1.2mol/kgである。
(b1)ポリブタジエンポリオールの数平均分子量(Mn)は、通常100〜5000の範囲であり、好ましくは1000〜4000の範囲であり、より好ましくは1500〜3500の範囲である。
(b1)ポリブタジエンポリオールの粘度としては(30℃)、通常0.01〜100Pa・sの範囲であり、好ましくは0.1〜100Pa・sの範囲であり、より好ましくは1〜10Pa・sの範囲である。
る。
(b1)ポリブタジエンポリオールのヨウ素価としては、通常1〜1000g/100gの範囲であり、好ましくは10〜600Pa・sの範囲であり、より好ましくは100〜500Pa・sの範囲である。
る。
上記(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールは、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
本発明に用いる(B)ポリオール化合物は、さらに、上記水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオール以外の水酸基を1つ以上含有するポリオール化合物(b2)(以下、「(b2)ポリオール」という。)を含有することができる。
(b2)ポリオールとしては、例えば、ダイマー酸ポリオール;ヒマシ油系ポリオール;ポリジエンポリオール(ポリイソプレンポリオール等);ポリエーテルポリオール;ポリエステルポリオール;ポリカーボネートポリオール;ポリカプロラクトンポリオール;アクリルポリオール;これらの水素化物(例えば、ポリジエンポリオールの水素化物等)等が挙げられる。
ダイマー酸ポリオールとしては、特に制限はなく、公知のダイマー酸ポリオールが使用できる。
ヒマシ油系ポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ヒマシ油、ヒマシ油誘導体等が挙げられる。
上記ヒマシ油誘導体としては、例えば、ヒマシ油脂肪酸;ヒマシ油又はヒマシ油脂肪酸に水素付加した水添ヒマシ油;ヒマシ油とその他の油脂のエステル交換物;ヒマシ油と多価アルコールとの反応物;ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物;これらにアルキレンオキサイドを付加重合した化合物等が挙げられる。上記ヒマシ油系ポリオールの中でも、ヒマシ油を用いることが好ましい。
該水添ヒマシ油としては、例えば、特開平2−298574号公報に開示されているものが挙げられる。なお、水添ヒマシ油は前記のヒマシ油系ポリオールの水素付加により得られる。
上記ヒマシ油系ポリオールの数平均分子量(Mn)は、通常100〜4000の範囲であり、好ましくは300〜2500の範囲である。
上記ヒマシ油系ポリオールは、JIS K1557−1に従って求めた平均水酸基価が、20〜250mgKOH/gであることが好ましく、50〜120mgKOH/gであることがより好ましい。
なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン換算)で測定することができる。GPC法による数平均分子量は、具体的には、測定装置として昭和電工(株)社製Shodex GPC System21を、カラムとして昭和電工(株)社製Shodex LF−804/KF−803/KF−804を、移動相としてNMPを用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
ポリジエンポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ポリイソプレンポリオール[出光興産(株)製「Poly ip」]等が挙げられる。
ポリジエンポリオールの水素化物としては、特に制限はなく、例えば、ポリブタジエンポリオールの水素化物[日本曹達(株)製「NISSO−PBGIシリーズ」(GI−1000、GI−2000及びGI−3000等)]、ポリイソプレンポリオールの水素化物[出光興産(株)製「エポール」]等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、水、低分子ポリオール(プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)、ジヒドロキシベンゼン(カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等)等を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合させることによって得られるポリエーテルポリオール等が挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ポリオール成分と酸成分とのエステル化反応によって得ることができる。
上記ポリオール成分としては、特に制限はなく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,8−デカンジオール、オクタデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
上記酸成分としては、特に制限はなく、例えば、コハク酸、メチルコハク酸、アジピン酸、ピメリック酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,12−ドデカン二酸、1,14−テトラデカン二酸、ダイマー酸、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2−エチル−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェエルジカルボン酸、これらの酸無水物等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、上記ポリオール成分とホスゲンとを重縮合反応させて得られるポリカーボネートポリオール;上記ポリオール成分と、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロビル、炭酸ジイソプロピル、炭酸ジブチル、エチルブチル炭酸、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、炭酸ジフェニル、炭酸ジベンジル等の炭酸ジエステル類とをエステル交換縮合させて得られるポリカーボネートポリオール;上記ポリオール成分を2種以上併用して得られる共重合ポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとカルボキシル基含有化合物とをエステル化反応させて得られるポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとヒドロキシル基含有化合物とをエーテル化反応させて得られるポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとエステル化合物とをエステル交換反応させて得られるポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとヒドロキシル基含有化合物とをエステル交換反応させて得られるポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとジカルボン酸化合物とを重縮合反応させて得られるポリエステル系ポリカーボネートポリオール;上記各種ポリカーボネートポリオールとアルキレンオキサイドとを共重合させて得られる共重合ポリエーテル系ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
ポリカプロラクトンポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン等の環状エステルモノマーの開環重合により得られるカプロラクトン系ポリエステルジオール等が挙げられる。
アクリルポリオールとしては、例えば、ヒドロキシル基含有アクリレートと、ヒドロキシル基含有アクリレートと共重合可能な共重合性ビニルモノマーとを、共重合させることによって得られる共重合体等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2−ジヒドロキシメチルブチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシアルキルマレエート、ポリヒドロキシアルキルフマレート等が挙げられる。好ましくは、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
共重合性ビニルモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート(炭素数1〜12);
例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル;
例えば、(メタ)アクリロニトリル等のシアン化ビニル;
例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基を含むビニルモノマー、または、そのアルキルエステル;
例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のアルカンポリオールポリ(メタ)アクリレート;
例えば、3−(2−イソシアネート−2−プロピル)−α−メチルスチレンなどのイソシアネート基を含むビニルモノマー等が挙げられる。
そして、アクリルポリオールは、これらヒドロキシル基含有アクリレート、及び、共重合性ビニルモノマーを、適当な溶剤及び重合開始剤の存在下において共重合させることにより得ることができる。
また、アクリルポリオールには、例えば、シリコーンポリオール、フッ素ポリオール等が含まれる。
シリコーンポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合性ビニルモノマーとして、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニル基を含むシリコーン化合物が配合されたアクリルポリオール等が挙げられる。
フッ素ポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合性ビニルモノマーとして、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン等のビニル基を含むフッ素化合物が配合されたアクリルポリオール等が挙げられる。
ビニルモノマー変性ポリオールは、上記した高分子量ポリオールと、ビニルモノマーとの反応により得ることができる。
本発明で用いられる(B)ポリオール化合物は、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオール単独で用いることができ、又は(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールと、水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオール以外の水酸基含有化合物(b2)とを混合して用いることもできる。該(b1)ポリブタジエンポリオールは、分子量が異なる2種以上のポリブタジエンポリオールを用いることができる。ポリブタジエンポリオール以外の水酸基含有化合物(b2)は2種以上混合して用いることもできる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、水酸基含有化合物として、ポリブタジエンポリオール(B−1)を含有することによって、ポリウレタン樹脂組成物の耐湿性及びヒートサイクル性を向上することができる。
本発明で用いられる(b1)ポリブタジエンポリオールの含有量は、特に限定はなく、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、通常、0.01〜25質量%であり、好ましくは1〜20質量%であり、より好ましくは5〜15質量%である。
1−3.(C)無機充填剤
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、(C)無機充填材を含んでいる。
本発明に用いる(C)無機充填材としては、特に限定はなく、例えば、金属水酸化物、金属酸化物、金属窒化物、ゼオライト等が挙げられる。
金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化マグネシウム、酸化ケイ素(シリカ等)、酸化チタン等が挙げられる。
金属窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等が挙げられる。
ゼオライトは、特に限定はなく、公知のポリウレタン樹脂組成物において用いられているものを使用することができる。
中でも、ゼオライトは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の結晶性含水アルミノ珪酸塩が好ましい。
ゼオライトの結晶形は、特に限定はなく、例えば、A型、X型、LSX型等が挙げられる。これらの中でも、好ましい結晶形はA型である。
ゼオライト中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、特に限定はなく、例えば、カリウム、ナトリウム、カルシウム、リチウム等が挙げられる。これらの中でも、カリウムが好ましい。
好ましい無機充填剤は、金属水酸化物及び金属酸化物であり、より好ましくは、水酸化アルミニウム及びアルミナであり、特に好ましくは水酸化アルミニウムである。
上記(C)無機充填材は、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
(C)無機充填材の含有量としては、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、通常50〜85質量%であり、好ましくは52〜75質量%であり、より好ましくは54〜70質量%であり、特に好ましくは55〜69質量%である。
(C)無機充填材の形状は、球状、不定形状のいずれでもよい。
1−4.(D)可塑剤
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、(D)可塑剤を含んでいる。
本発明に用いる(D)可塑剤としては、特に限定はなく、例えば、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート(フタル酸ジイソノニル)、ジウンデシルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤;ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート等のアジピン酸エステル系可塑剤;メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレート、アセチル化リシノール酸トリグリセリド、アセチル化ポリリシノール酸トリグリセリド等のヒマシ油エステル系可塑剤;トリオクチルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート等のトリメリット酸エステル;テトラオクチルピロメリテート、テトライソノニルピロメリテート等のピロメリット酸エステル系可塑剤などが挙げられる。これらの中でも、好ましくはフタル酸エステル系可塑剤及びアジピン酸エステル系可塑剤であり、より好ましくはアジピン酸エステル系可塑剤である。
(D)可塑剤の含有量としては、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、通常1〜30質量%であり、好ましくは10〜29質量%であり、より好ましくは12〜28質量%であり、特に好ましくは15〜26質量%である。
上記(D)可塑剤は、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
1−5.(E)架橋剤(鎖伸長剤)
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、さらに(E)架橋剤(別名:鎖伸長剤)を含んでいてもよい。
(E)架橋剤としては、特に限定はなく、例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、ヒドロキノン−ビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル、レゾルシノール−ビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル等の(E1)芳香族アルコール系架橋剤、
エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミン等の(E2)脂肪族アルコール系架橋剤;
フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、トリメチレングリコール−p−アミノベンゾエート等の(E3)芳香族アミン系架橋剤;、
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、等の(E4)脂肪族アミン系架橋剤等が挙げられる。
これらの中でも、好ましくは(E1)芳香族アルコール系架橋剤及び(E2)脂肪族アルコール系架橋剤であり、より好ましくは(E1)芳香族アルコール系架橋剤である。
なお、上記(E)架橋剤の数平均分子量としては、通常、1000以下の架橋剤、好ましくは数平均分子量として500以下の架橋剤、より好ましくは数平均分子量として400以下の架橋剤である。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は(E)架橋剤を含有する場合、(E)架橋剤の含有量としては、特に限定はなく、例えば、ポリウレタン樹脂組成物100質量%対して、通常0.01〜30質量%であり、好ましくは0.1〜20質量%であり、より好ましくは0.3〜10質量%であり、特に好ましくは0.5〜5質量%である。
上記(E)架橋剤は、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
1−6.消泡剤(F)
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)を含むことができる。
本発明に用いる消泡剤としては、特に限定はなく、例えば、シリコーン類(オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型等)、アルコール類等が挙げられる。
好ましいシリコーン系消泡剤は、変性シリコーン系消泡剤(特に、ポリシロキサンを親油基とし親水基により変性したもの)である。
上記消泡剤(F)は、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
消泡剤(F)を含有する場合、その含有量は、特に限定はなく、中でもポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、0.001〜10質量%が好ましく、0.005〜5質量%がより好ましい。
1−7.(G)重合触媒
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(G)重合触媒を含むことができる。
(G)重合触媒としては、公知の重合触媒が使用でき、例えば、有機錫触媒、有機鉛触媒、有機ビスマス触媒等の金属触媒;アミン触媒などが挙げられる。
有機錫触媒としては、例えば、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジアセテート等が挙げられる。
有機鉛触媒としては、例えば、オクチル酸鉛、オクテン酸鉛、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
有機ビスマス触媒としては、例えば、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス等が挙げられる。
アミン触媒としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N′,N′テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N′,N″,N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリメチレンジアミン、ジメチルアミノエタノ−ル、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エ−テル等が挙げられる。また、上記触媒としては、有機金属化合物、金属錯体化合物等を用いてもよい。
(G)重合触媒を含有する場合、その含有量は、特に限定はなく、例えば、ポリウレタン樹脂組成物100質量%対して、通常0.00001〜10質量%であり、好ましくは0.0001〜5質量%であり、より好ましくは0.001〜1質量部である。
上記(G)重合触媒は、一種単独で用いることができ、又は2種以上を混合して用いることもできる。
1−8.その他の成分
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、酸化防止剤、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、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含むことができる。
これらの成分の含有量は、その使用目的に応じて、ポリウレタン樹脂組成物の所望の特性を阻害することのないように、通常の添加量と同定の範囲から適宜決定すればよい。
なお、本発明のポリウレタン樹脂組成物には、発泡剤を添加することはない。即ち、本発明のポリウレタン樹脂組成物は無機充填剤による放熱等を目的としているのに対して、発泡剤を含む発泡ウレタンフォームは断熱等を目的としていることから、両者は目的が異なるものである。
2.ポリウレタン樹脂組成物の製造方法
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、特に限定はなく、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公知の方法に従って製造することができる。
このような製造方法としては、例えば、(A)ポリイソシアネート化合物を含む組成物(第1成分)を調製する工程(工程1)、(B)ポリオール化合物を含む組成物(第2成分)を調製する工程(工程2)、及びこれら第2成分と第1成分とを混合し、ポリウレタン樹脂組成物を得る工程(工程3)を含む方法が挙げられる。
上記第1成分(I剤)が(A)ポリイソシアネート化合物を含有し、上記第2成分(II剤)が(B)ポリオール化合物を含有していれば、他の成分は、第2成分又は第1成分のどちらに含有されていてもよい。
ここで、第1成分(I剤)には、(A)ポリイソシアネート化合物以外にも、他の成分を含有することができる。
また、第2成分(II剤)には、(B)ポリオール化合物以外にも、他の成分を含有することができる。
例えば、第1成分(I剤)として、(A)ポリイソシアネート化合物以外に、ポリオール化合物を含有する場合、第1成分(I剤)は、末端にイソシアネート基(NCO)を有するウレタンプレポリマーであってもよい。
同じく、第2成分(II剤)として、((B)ポリオール化合物以外に、(A)ポリイソシアネート化合物を含有する場合、第2成分(II剤)は、末端に水酸基(OH)を有するウレタンプレポリマーであってもよい。
具体的に、上記(X)ウレタンプレポリマーとは、(A)ポリイソシアネート化合物、及び(B)ポリオール化合物を含む成分を反応させることによって得られる。上記(X)ウレタンプレポリマーとしては、上記(A)、(B)成分からなる材料を反応させることによって得られるウレタンプレポリマーだけでなく、上記(A)、(B)成分と、さらに(E)架橋剤及び任意成分等とを反応させることによって得られるウレタンプレポリマーも該当し、また上述した他の成分を含有したものであってもよい。
本発明のポリウレタン樹脂組成物として、より具体的には、例えば、第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(D)可塑剤を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物及び(C)無機充填材を含有する構成;第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有する構成;
第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(D)可塑剤を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有する構成等が挙げられる。
また、第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(C)無機充填材を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物を含有する構成;
第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(D)可塑剤を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物、(C)無機充填剤、(D)可塑剤及び(E)架橋剤を含有する構成;
第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(D)可塑剤を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物、(C)無機充填剤、(D)可塑剤、(E)架橋剤及び(F)消泡剤を含有する構成;
第1成分が(A)ポリイソシアネート化合物及び(D)可塑剤を含有し、第2成分が(B)ポリオール化合物、(C)無機充填剤、(D)可塑剤、(E)架橋剤、(F)消泡剤及び(G)重合触媒を含有する構成であってもよい。
ポリウレタン樹脂組成物を製造する際、上記第1成分(I剤)は、第2成分(II剤)100質量部に対して、通常、1〜1000質量部、好ましくは3〜100質量部、より好ましくは5〜25質量部である。
なお、第1成分に、他の成分を配合させる理由としては、ポリイソシアネート化合物の低粘度化、第1成分と第2成分との比率(配合比)を合わせるためである。したがって、第1成分には、他の成分を配合させなくても使用できる。
ポリウレタン樹脂組成物においては、(A)ポリイソシアネート化合物と(B)ポリオール化合物とが一部又は全部反応して、ポリウレタン樹脂を形成していてもよい。すなわち、ポリウレタン樹脂組成物は、硬化前の液状であってもよく、又は硬化していてもよい。ポリウレタン樹脂組成物を硬化させる方法としては、上記第1成分及び第2成分を混合することにより、(A)ポリイソシアネート化合物と(B)ポリオール化合物とが反応し、ポリウレタン樹脂となることにより、ポリウレタン樹脂組成物を経時的に硬化させる方法が挙げられるが、加熱により硬化させてもよい。この場合、加熱温度は40〜120℃程度が好ましく、加熱時間は、0.5時間〜24時間程度が好ましい。
3.用途
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、放熱性、耐加水分解性及び難燃性に優れ、かつ、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ことから、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、例えば、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、例えば、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。
以下、実施例及び比較例を示して、本発明のポリウレタン樹脂組成物について具体的に説明する。ただし、実施例はあくまで一例であって、本発明は、実施例に限定されない。
実施例及び比較例において使用する原料を以下に示す。
<(A)ポリイソシアネート化合物>
а1:TPA-100
商品名:デュラネート(登録商標)TPA-100(HDIイソシアヌレート変性体)、旭化成ケミカルズ社製
а2:HMDI
商品名:WANNATE(登録商標) HMDI(水添MDI)、万華化学ジャパン株式会社製
а3:MTL
商品名:ミリオネート(登録商標)MTL(カルボジイミド変性MDI)、東ソー社製
<(B)ポリオール化合物>
b1:R-45HT
商品名:Poly bd(登録商標) R-45 HT、出光石油化学社製、数平均分子量 2800、水酸基価46.6mg KOH/g (JIS K 1557)、水酸基含有量0.83mol/kg (JIS K 1557)、ヨウ素価398g/100g (JIS K 0070)、粘度5Pa・S/30℃(JIS K 2283)
b2(比較ポリオール化合物):R-15HT
商品名:Poly bd(登録商標) R-15 HT、出光石油化学社製、数平均分子量 1200、水酸基価102.7mg KOH/g (JIS K 1557)、水酸基含有量1.83mol/kg (JIS K 1557) 、ヨウ素価420g/100g (JIS K 0070) 、粘度1.5Pa・S/30℃(JIS K 2283)
<(C)無機充填剤>
c1:H-32
商品名:ハイジライト(登録商標)H-32(水酸化アルミニウム)、昭和電工株式会社製
<(D)可塑剤>
d1:アジピン酸ジイソデシル(DIDA)
商品名:DIDANB、田岡化学工業株式会社製
d2:フタル酸ジウンデシル(DUP)
商品名:DUP、株式会社ジェイプラス製
<(E)架橋剤>
e1:OKオール100:商品名、岡畑産業株式会社製、分子量 212
e1:オクタンジオール:商品名、KHネオケム株式会社製、分子量 145
<(F)消泡剤>
f1:SC-5570
商品名:SC-5570(シリコーン消泡剤)、東レ・ダウコーニング社製
<(G)重合触媒>
g1:U-810
ネオスタンU-810(ジオクチル錫ジラウレート):商品名、日東化成社製。
ポリウレタン樹脂組成物の調製
<実施例1〜11及び比較例1〜4>
表1に示す組成で各成分及び消泡剤としてSC-5570(シリコーン消泡剤)0.01重量%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。
表1に示す(B)ポリオール化合物、(C)無機充填剤、(D)可塑剤、(E)架橋剤、(F)消泡剤及び(G)重合触媒を自転・公転ミキサー(あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて2000rpmで1分間混合した。
上記混合成分に、表1に示す(A)ポリイソシアネート化合物を添加し、自転・公転ミキサー(あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて2000rpmで1分間混合した。得られた混合物を脱泡し、実施例1〜11及び比較例1〜4の各ポリウレタン樹脂組成物を得た。
<試験片(テストピース)の作製>
100×100×3mmの成型用型、又は内径30mm及び高さ10mm、10×80×3mm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て、試験片A(130×130×3mm)、試験片B(直径30mm及び高さ10mm)及び試験片C(10×80×3mm)を得た。
上記試験片AをJIS K 6251に記載されている3号形ダンベル試験片Dを調製し、この試験片を用いてJIS K6251第3項に規定される方法に従い、測定温度25℃、引張速度500mm/分の条件で引張り試験を行ない、伸び率(柔軟性)を測定した。その結果を表1に示す。
また、得られた上記試験片A(130×130×3mm)、試験片B(直径30mm及び高さ10mm)及び試験片C(10×80×3mm)に対して、硬度、相容性、耐熱性、弾性率(DMS法:10Hz)、及び体積抵抗値を以下に示す試験方法で行った。その結果を表1に示す。
<硬度>
試験片B(上記硬化物B、内径30mm、高さ10mm)の温度が23℃の場合の硬度(タイプA)を、JIS K 6253に従い、硬度計(高分子計器社製、アスカーゴム硬度計A型)を用いて測定した。
<相容性(概観性)>
「ポリオール化合物、架橋剤、可塑剤、消泡剤、無機充填剤、重合触媒」の混合液物を60℃の乾燥機で1週間加熱し、室温(23℃)まで冷却してから概観性を確認した。
A:混合液物の上層(上澄み)に透明な層(相分離)がないこと。
C:混合液物の上層(上澄み)に透明な層(相分離)があり。
<耐熱性>
初期硬度測定後、試験片Bを100℃の乾燥機で500時間加熱し、室温(23℃)まで冷却してから試験片の硬度(最終硬度)を初期硬度と同様にして測定した。初期硬度と最終硬度から、下記式に基づいて硬度変化率を算出した。
式:硬度変化率(%)=[(最終硬度−初期硬度)/初期硬度]×100
算出された硬度変化率に基づいて、下記評価基準に従って耐熱性を評価した。評価結果を表1に示す。
A:硬度変化率が30%未満。
C:硬度変化率が30%以上。
<伸び率(柔軟性)>
試験片Dの伸び率(柔軟性)をJIS K 6251に従い、下記式に基づいて評価した。
式:伸び率={[(破断時の標線間距離)−(標線間距離)]÷(標線間距離)}×100
A:伸び率が100%以上
C:伸び率が100%未満
<弾性率(10Hz)>
試験片Cの弾性率(10Hz)を、動的粘弾性測定機:DMS(SII Nano Technology社製:DMS6100)を用いて測定した。下記評価基準に従って弾性率を評価した。
−40℃の弾性率(10Hz)が40MPa以下を合格値とする。
試験片Cの弾性率変化(MPa)を下記式に基づいて評価した。
式:弾性率変化(MPa)=[−40℃の弾性率(MPa)]−[120℃の弾性率(MPa)]
−40℃〜120℃の弾性率変化が、30MPa以下を合格値とする。
<体積抵抗値>
試験片Aの体積抵抗率を、抵抗測定器(HIOKI社製、DSM−8104)を用いて測定した。測定結果に基づいて、下記評価基準に従って絶縁性を評価した。体積抵抗率の測定値(Ω・cm)及び評価結果を表1に示す。
体積抵抗率が1×1012 Ω・cm以上。
Figure 0006499347
<判定結果>
実施例1〜11の結果から、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、弾性率の温度依存性が低減でき(120℃〜−40℃)、優れた伸び率(柔軟性)を示し、熱劣化による硬度の変化を抑制することができた。
さらに、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、優れた相溶性、硬度、及び体積抵抗値の全ての項目を満足することがわかった。
一方、比較例1〜4に関しては、弾性率の温度依存性、伸び率(柔軟性)、熱劣化による硬度の変化、相溶性、硬度、及び体積抵抗値の全ての項目を満足できる組成物でないことがわかった。
上記実施例1〜11のうち、実施例1、実施例4及び実施例11について、伸び率及び弾性率を、耐熱100℃/700時間放置後の測定データを、比較例4と比較し、表2に示した。
Figure 0006499347
<判定結果>
実施例1、実施例4及び実施例11の結果から、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、100℃/700時間放置後であっても、弾性率、伸び率(柔軟性)が、比較例4と比べて優れており、熱劣化による硬度の変化を抑制することができた。
本発明のポリウレタン樹脂組成物を用いれば、得られるポリウレタン樹脂硬化物は、耐熱性、耐湿性、及びヒートサイクル性の全ての項目を満足することから、電気製品、電子部品等の分野で利用が可能である

Claims (13)

  1. (A)ポリイソシアネート化合物、(B)ポリオール化合物、(C)無機充填材及び(D)可塑剤を含有するポリウレタン樹脂組成物であって、
    前記(A)ポリイソシアネート化合物が、脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート体、脂環式ポリイソシアネート、及び/又は、芳香族ポリイソシアネートであり、
    前記(B)ポリオール化合物が、(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールを含み、かつ、
    前記(B)ポリオール化合物は、ヒマシ油又はヒマシ油系ポリオールを含まず、
    前記(D)可塑剤が、一般式(1):
    Figure 0006499347
    (式中、R 及びR はそれぞれ独立に炭素原子数6〜12のアルキル基を表し、Xは炭素原子数3〜8のアルキレン基を表す。また、a及びbはそれぞれ独立に2〜10の整数を表し、aとbの合計は4〜20である。)で表されるエステル化合物を含まず、
    前記ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、前記(b1)水酸基価60mgKOH/g以下のポリブタジエンポリオールが5〜15質量%、(C)無機充填材が50〜85質量%、(D)可塑剤が1〜30質量%含有し、及び
    弾性率変化([−40℃の弾性率]−[120℃の弾性率])が、30MPa以下である、ポリウレタン樹脂組成物。
  2. 前記(b1)ポリブタジエンポリオールの数平均分子量(Mn)が、100〜5000の範囲である、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  3. 前記(b1)ポリブタジエンポリオールの粘度(30℃)が、0.01〜100Pa・sの範囲である、請求項1又は2に記載のポリウレタン樹脂組成物
  4. さらに、(E)架橋剤(ヒマシ油を除く)を含有する、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。
  5. 前記(E)架橋剤が、(E1)芳香族アルコール系架橋剤及び/又は(E2)脂肪族アルコール系架橋剤である、請求項4に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  6. 前記(E)架橋剤が、(E1)芳香族アルコール系架橋剤である、請求項4又は5に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  7. 前記(E)架橋剤が、数平均分子量400以下の架橋剤である、請求項4〜6の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  8. 前記(D)可塑剤が、(d1)アジピン酸系可塑剤及び/又は(d2)フタル酸系可塑剤を含む、請求項1〜7の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  9. 前記(D)可塑剤が、(d1)アジピン酸系可塑剤である、請求項1〜8の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  10. 前記(D)可塑剤が、ポリウレタン樹脂組成物100質量%に対して、10〜29質量%含有する、請求項1〜9の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  11. 電気電子部品封止用であることを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  12. 請求項1〜11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。
  13. 請求項12に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
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