JP7152671B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(A)成分:エポキシ基を有する化合物
(B)成分:ガラス転移点が50℃以上のポリスチレン系フィラー
(C)成分:(A)成分を硬化させる成分。
(A)成分:エポキシ基を有する化合物、
(B)成分:ガラス転移点が50℃以上のポリスチレン系フィラー、および
(C)成分:(A)成分を硬化させる成分、
を含有することを特徴とするものである。かかる構成を有することにより、本発明は、Niに対する高い接着強度を有するエポキシ樹脂組成物を提供することができる。
本発明の(A)成分はエポキシ基を有する化合物であり、1分子中にエポキシ基を1以上有する化合物であれば特に限定されない。また、(A)成分は、エピクロルヒドリンとビスフェノール類などのフェノール類やアルコールとの縮合によって得られるものである。
本発明の(B)成分はガラス転移点(Tg)が50℃以上のポリスチレン系フィラーであり、少なくとも一種のスチレン誘導体を重合または共重合させたポリスチレン系フィラーである。これらスチレン誘導体としては、スチレンを含み、その他ハロゲンやアルキル基やエステルやスルホン酸塩等をスチレンに付加させた化合物が挙げられ、例えばメタクロロスチレン、パラクロロスチレン、パラフロロスチレン、パラメトキシスチレン、メタターシャリーブトキシスチレン、パラビニル安息香酸、パラメチル-α-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またスチレン誘導体と共重合できるモノマーは、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸類、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸-n-ブチル等のアクリル酸エステル類またはメタクリル酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のアクリル酸ニトリル類またはメタクリル酸ニトリル類、アクロレイン、メタクロレイン等のアクリル酸アルデヒド類またはメタクリル酸アルデヒド類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチロール-アクリルアミド、N-メチロール-メタクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタクリルアミド等のアクリル酸アミド類またはメタクリル酸アミド類、イソプレン等の共役ジエン類、酢酸ビニル、ビニルピリジン、N-ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等のビニル単量体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独あるいは混合で使用してもよい。これらの(B)成分の中でもNiに対する接着強度が高いという観点から、スチレン誘導体同士の共重合体のポリスチレン系フィラーが好ましく、さらに好ましくはスチレンとジビニルベンゼンの共重合体のポリスチレン系フィラーである。
本発明の(C)成分は前記(A)を硬化させる成分である。前記(C)成分としては、硬化剤、潜在性硬化剤、光カチオン重合開始剤、光塩基発生剤等が挙げられる。前記硬化剤は一般的に25℃で液体から半固体であり、前記潜在性硬化剤は25℃で固体であり、これらは加熱の刺激により活性化して、前記(A)成分を硬化させられる物質であれば特段の制限はない。また前記光カチオン重合開始剤や前記光塩基発生剤は暗所では安定だが、光の刺激により活性化して前記(A)成分を硬化させられる物質であれば特段の制限はない。これらは従来公知の材料を利用することができ、それぞれ単独で用いてもよく、また2種類以上を混合して用いてもよい。前記硬化剤の具体例としては例えば、脂肪族及び芳香族アミン化合物、ケチミン化合物、脂肪族及び芳香族チオール化合物、イミダゾール及びその誘導体、酸無水物化合物、ポリアミド化合物、ヒドラジド化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂が挙げられる。潜在性硬化剤の具体例としては例えば、アミンアダクト化合物、尿素アダクト化合物、イミダゾールアダクト化合物、ジシアンジアミド及びその誘導体等が挙げられる。光カチオン重合開始剤としては例えば、鉄-アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、オニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体/シラノール塩、トリクロロメチルトリアジン誘導体等が挙げられる。光塩基発生剤としては例えば、α-アミノケトン化合物、ピペリジン誘導体、ホスホニウムカチオンボレート塩、アルカリ金属カチオンボレート塩、アンモニウムカチオンボレート塩、シクロヘキシルカーバメート誘導体、アミンイミド化合物等が挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、保存安定剤、充填剤、導電性フィラー、酸化防止剤、光安定剤、重金属不活性剤、シランカップリング剤、タッキファイヤー、可塑剤、消泡剤、顔料、防錆剤、レベリング剤、分散剤、レオロジー調整剤、難燃剤、(メタ)アクリル基を有する化合物、光照射によりラジカルを発生する化合物及び界面活性剤等の添加剤を使用することができる。
各成分を表1に示す重量部で採取し、25℃環境下でプラネタリーミキサーで60分混合し、エポキシ樹脂組成物を調製し、各種物性に関して次のようにして測定した。
a1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂50質量%、ビスフェノールF型エポキシ樹脂50質量%からなるエポキシ樹脂組成物(EXA-835LV、エポキシ当量160~170g/eq、DIC株式会社製)
a2:ポリブタジエンゴム分散ビスフェノールF型エポキシ樹脂のエポキシ樹脂成分(MX-139、エポキシ樹脂成分67質量%、株式会社カネカ製)。
b1:スチレン-ジビニルベンゼン共重合体のスチレン系フィラー(ファインパールPB-3006E、平均粒径0.6μm球状フィラー、Tg=90~110℃、松浦株式会社製)。
b’1:ポリブタジエンゴム分散ビスフェノールF型エポキシ樹脂のゴム成分(MX-139、ゴム成分33質量%、平均粒径0.1μm球状フィラー、Tg=-105~-75℃、株式会社カネカ製)
b’2:スチレンブタジエンゴム(平均粒径0.05~0.15μm球状フィラー、Tg=-75~-44℃)
b’3:スチレンブタジエンゴム(平均粒径0.1~0.3μm球状フィラー、Tg=-75~-44℃)
b’4:アクリルゴム(平均粒径0.5μm球状フィラー、Tg=-20~-10℃)
b’5:アクリルゴム(平均粒径0.3~0.4μm球状フィラー、Tg=-20~-10℃)
b’6:シリコーンゴム(平均粒径0.4μm球状フィラー、Tg=-125~-112℃)
b’7:アクリル系コアシェルゴム(F-351、平均粒径0.3μm球状フィラー、Tg=70℃、アイカ工業株式会社製)。
c1:アミンアダクト系潜在性硬化剤(FXR-1081、株式会社T&K TOKA製)
c2:イミダゾールアダクト系潜在性硬化剤(PN-31J、味の素ファインテクノ株式会社製)
c3:1級4官能脂肪族チオール硬化剤(PEMP2-20P、SC有機化学株式会社製)。
d1:50%平均粒径:3.5μm、最大粒径:32μmのアルミナ粉(AX3-32、マイクロン社製)
d2:50%平均粒径:0.55μm、比表面積:6.0m2/gのシリカ粉(SO-C2、株式会社アドマテックス製)。
0.5mlのエポキシ樹脂組成物を採取して、測定用カップに吐出した。以下の条件で、EHD型粘度計(東機産業株式会社製)にて粘度[Pa・s]を測定した。
コーンローター:3°×R14
回転速度:1rpm
測定時間:3分
測定温度:25℃。
エポキシ樹脂組成物を80℃雰囲気で30分硬化させ、直径5mmの円筒形硬化物を作製し、長さ10mmに切断した。TMA(熱機械分析装置)により昇温速度10℃/minで昇温して測定を行った。「線膨張率(α1)(ppm/℃)」、「線膨張率(α2)(ppm/℃)」を測定し、α1とα2の接線の交点により「ガラス転移点(℃)」を測定した。
試験片(Niメッキ板:25mm×100mm×1.6mm、SPCC-SD(冷間圧延鋼板の表面を通常仕上げ(ダル仕上げ)したもの) Niメッキ5μm 株式会社テストピース製)同士を以下の手順で接着した。エポキシ樹脂組成物を一方の試験片の端部に塗布して均一に延ばした後、幅方向に25mm、長さ方向に10mmの接着面になるようにもう一方の試験片を貼り合わせ、治具で固定した状態で熱風乾燥炉により80℃にて30分間加熱を行い、硬化させた。試験片の温度が室温に戻った後、準備した試験片を引張り試験機により引張速度10mm/minにて測定し、「引張せん断接着強さ」(MPa)とした。試験の詳細についてはJISK6850に従う。
13MPa以上:優れている、13MPa未満10MPa以上:やや優れている、10MPa未満:劣っている。
L字型に曲げた試験片同士(Niメッキ板:25mm×150mm×0.5mm、ただし長さ100mmの地点でL字型に曲げたもの、SPCC-SD Niメッキ5μm 株式会社テストピース製)を以下の手順で接着した。エポキシ樹脂組成物を一方の試験片の長さ100mmの面に塗布して均一に延ばした後、もう一方の試験片をT字型になるように貼り合わせ、治具で固定した状態で、熱風乾燥炉により80℃にて30分間加熱を行い、硬化させた。試験片の温度が室温に戻った後、準備した試験片を引張り試験機により引張速度50mm/minにて測定し「T型剥離接着強さ」(N/m)とした。試験の詳細についてはJISK6854-3に従う。
500N/m以上:優れている、500N/m未満400N/m以上:やや優れている、400N/m未満:劣っている。
試験片にLCP(LCP(液晶ポリマー)板:25mm×100mm×3mm、VECTRA E130i ポリプラスチック株式会社製)を用いて上記引張りせん断接着強さ測定と同様に実施した。
Claims (6)
- 下記の(A)~(C)成分を含有する電子部品接着のためのエポキシ樹脂組成物:
(A)成分:エポキシ基を有する化合物
(B)成分:ガラス転移点が50℃以上のポリスチレン系フィラー
(C)成分:硬化剤または潜在性硬化剤として、脂肪族チオール化合物およびイミダゾールアダクト化合物。 - 前記(B)成分がスチレン-ジビニルベンゼン共重合体のポリスチレン系フィラーである、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 前記電子部品がカメラモジュールである、請求項1または2の何れか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 前記(A)成分100質量部に対して、(B)成分1.5~120質量部含有し、(C)成分0.3~95質量部含有する、請求項1~3の何れか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1~4の何れか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。
- 請求項1~4の何れか1項に記載のエポキシ樹脂組成物により貼り合わせてなるカメラモジュール。
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