JPH01259075A - エポキシ樹脂系粉体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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系粉体組成物に関するものであり
、さらに詳しくは耐湿性、耐冷熱サイクル性に優れ、電
子部品の封止に好適なエポキシ樹脂系粉体組成物に関す
るものである。

〔従来技術］ 電子部品の封止材料として従来からエポキシ樹脂系粉体
組成物が広範囲に使用されている。エポキシ樹脂粉体組
成物は比較的安価であり、又作業性にも優れ、種々の環
境下においても高い信軌性が得られることが広く使用さ
れる原因である。しかし近年、電子部品の封止材をはじ
めその他材料に関して電子部品の高精度化、使用環境の
拡大化に伴いより高い信頼性が要求されるようになって
きている。しかしながら従来から使用されているエポキ
シ樹脂組成物では特に耐湿性並びに耐熱衝撃性の点でこ
のような要求を充分に満足できないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題］ 更に詳しく述べれば、エポキシ系組成物を硬化させてな
る封止材においては、上記耐湿性と耐熱衝撃性とは相反
する性質であり、架橋密度を高くして耐湿性を向上させ
ると硬化物自体や被塗物との界面での応力が大きくなり
、封止材としての耐熱衝撃性の低下を招き信頼性の高い
特性を得ることができなくなる。一方、架橋密度を低下
させたり可撓性成分を添加すると耐熱衝撃性やエツジ部
の被覆性に優れる反面、耐熱性が不充分となる傾向を示
す。このような難点は封止材ばかりでなく、その他の材
料についても同様に生ずるものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記問題点を一挙に解決でき、耐湿性及び
耐熱衝撃性のバランスに優れた封止材及びその他材料を
得るべく鋭意検討を重ねた結果、特定の組成物からなる
エポキシ系粉体組成物が優れた信頼性を有する封止材等
になりうることを見出し本発明を完成させるに至ったも
のである。即ち、この課題は （イ）多官能フェノールのポリグリシジルエーテルと （ロ）平均フェノール性水酸基当量２．０〜４．０１ｌ
ｌｅｑ／ｇである両末端にフェノール性水酸基を有する
線状フェノール樹脂と （ハ）無機系充填剤と （ニ）硬化促進剤とを 含有せしめた組成物を封止材用粉体組成物として使用す
ることにより解決される。そしてこの組成物は優れた耐
湿性及び耐熱衝撃性を有し、封止材以外にもその特性を
生かして、たとえば一般絶縁材料、接着剤等にも使用さ
れるものである。

〔発明の作用並びに構成〕

本発明において用いる多官能フェノールのポリグリシジ
ルエーテルは平均して一分子中に２．５個以上のエポキ
シ基を含有する、フェノールグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂をいい、本発明では最終生成物が粉体になる関
係上３０°Ｃで固体であることが必要である。多官能フ
ェノールのポリグリシジルエーテルの具体例としては例
えばフェノールノボランク型エポキシ樹脂、アルキルフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ
・ノボランク型エポキシ樹脂をはじめ以下の式（■）〜
　（ＩＶ）で示されるエポキシ樹脂等が例示できる。

（但しＲ゛はＨまたはＣＨ３） これらエポキシ樹脂においては、特に耐湿性、耐熱衝撃
性及び生産性のバランスからタレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂が特に望ましい。

本発明に於いてはこれ等多官能フェノールのポリグリシ
ジエーテルは難燃性を付与する目的で臭素等のハロゲン
化されたものでもかまわない。この際ハロゲン化の程度
は通常５重量％〜５０重量％程度である。

本発明に於いては上記ポリグリシジエーテル以外のエポ
キシ樹脂を使用することを妨げず、目的に応じてビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂など他のエポキシ樹脂が適宜
に配合されても良い。この場合、全エポキシ樹脂の５０
重量％以下、好ましくは３０重重量以下であることが望
ましい。

次に、本発明エポキシ系樹脂に硬化剤として使用し且つ
ブレンドする両末端にフェノール性水酸基を有する線状
フェノール樹脂とは、平均して、−分子中にフェノール
性水酸基を１．８個以上有し、代表的な構造として、両
末端にフェノール性水酸基を存しているフェノール樹脂
をいい、例えば、ビスフェノール類とエピハロヒドリン
との反応生成物である式（Ｖ）のような化合物があげら
れる（以下本発明フェノール樹脂という）。

（但しＲはＨまたはＣＨ３、ｎ≧０である）本発明フェ
ノール樹脂においては水酸基当量を限定する必要があり
、フェノール性水酸基当量が２．０〜４．Ｏｍｅｑ／ｇ
であることが必要である。これは架橋間の分子鎖の長さ
として、この範囲が必要であるためであり、２．０ｍｅ
ｑ／ｇより小さい場合はガラス転移点の低下をもたらし
、耐湿性の低下が起こる。また逆に４．０ｍｅｑ／ｇを
超える場合は、耐熱衝撃性が低下する。さらに（Ｖ）の
化合物においては、ｎ＝ｏのものすなわちビスフェノー
ルＡ又はビスフェノールＦが、全体の３０重量％以下の
量で含有されていることが必要である。たとえフェノー
ル性水酸基当量が上記範囲内であってもビスフェノール
Ａ又はＦが３０重量％を超えて含まれた場合、加熱硬化
時に発泡を起こすことがあり、耐湿性の低下を招くこと
がある。

尚、この場合のビスフェノールＡ又はビスフェノールＦ
の含有量を直接的に測定するのは困難であり、この際の
重量％は□、ＧＰＣ又は液体クロマトグラフのピーク面
積より算出することが通例である。

本発明エポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂とのブレ
ンド比率は、本発明エポキシ系樹脂のエポキシ１当量に
対し、本発明フェノール樹脂のフェノール性水酸基当量
が０．２〜１．０、好ましくは０．５〜１．０等量であ
る。本発明フェノール樹脂のブレンド比率が１．０当量
を超える場合は、耐湿性、耐熱性が低下する欠点があり
、逆に０．２当量を下回る場合には塗膜が脆くなり耐衝
撃性が劣るという問題が残る。

本発明エポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂のブレン
ドによって得られる混合物の軟化点は、個々具体的なケ
ースによっても異なるが、通常４０〜１２０°Ｃであり
、その場合には耐熱性向上によって伴う耐衝撃性低下の
ごとき弊害は生じないことが判かった。

本発明に使用される硬化促進剤としては、エポキシ系樹
脂の硬化促進剤として使用されるものが−ａに使用でき
、例えばイミダゾール類、イミダシリン類、フェノール
類、芳香族アミン、脂肪族アミン、三級アミン、酸無水
物、１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，Ｏ）−ウンデ
セン−７（ＤＢＵ）、ジシアンジアミド、トリフェニル
ホスフィン等を好ましいものとして挙げることができる
。

硬化促進剤の本発明混合物に対する使用量はその種類、
必要とする硬化時間等により、大きく異なるがエポキシ
樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜２０重量
部である。

本発明において用いる無機系充填剤は線膨張率の低下、
熱放散性の向上、機械的強度の向上、エツジ部の被覆性
の向上に作用するものであって、例えばシリカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、タルク
、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム
などの無機粉末が用いられる。また、難燃性が要求され
る用途には二酸化アンチモンなどの難燃性充填剤を用い
ることが好ましい。それらの添加量はエポキシ樹脂１０
０重量部に対し、２〜５００重量部である。

これらの必須成分以外に、目的に応じて種々の添加剤等
を耐湿性、耐熱衝撃性を低下させない範囲で加えること
が出来、シラン系カップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、表面調整剤、各種顔″１等が例示出来る。

上記成分を含むエポキシ系粉体組成物を製造するに際し
ては通常上記各成分を乾式混合し、これを溶融混合した
後粉砕して得られる。粉砕の程度は特に重要ではなく粉
体組成物として使用に便利な粒径て良い。たとえば封止
材として使用する場合には３０〜１０００μｍ好ましく
は５０〜５００μｍ程度である。

このようにして得られた粉体組成物をスプレー法、流動
浸漬法、プライマー法、ふりかけ法、射出成形法等によ
り適宜な用途、たとえば電子部品の封止材として使用す
る。

尚本発明組成物は封止材に極めて好適であるが、その他
たとえば一般絶縁材料、接着剤としても使用できる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明する
。

実施例１〜４ 第１表に示す各成分を加熱溶融、混合し、冷却後粉砕、
分級を施してエポキシ系粉体組成物とし、得られた組成
物を余熱温度１５０°Ｃにて流動浸漬塗装を行ない絶縁
用部品を得た。被塗物として静電容量０．１〜３００μ
Ｆ、定格電圧８〜５０Ｖのセラミックコンデンサーを用
いた。得られた絶縁被覆層は平均厚さが約３００μｍで
あった。

比較例１〜４ 第１表に示す各成分を実施例と同様の操作にて被塗物に
塗装を施し絶縁用部品を得た。

上記各実施例および比較例にて得た絶縁用部品（コンデ
ンサー）の特性を評価し、第１表にその結果を示した。

なお、第１表中の絶縁層均一性、耐湿性および耐熱衝撃
性についての測定方法は下記の通りである。

耐湿上。

１２１°Ｃ１２気圧の飽和水蒸気中、１００時間放置し
て漏れ電流を測定し、漏れ電流が１０−３μＦの時の電
圧を測定し、次に示す式により変化率を算出した。（ｎ
＝２５） Ｖｏ　　＝初期電圧 Ｖ、ｏｏｈｒ＝　１００時間放置後の電圧柑悠衡里性 ＝５０°Ｃで０．５時間加熱した後、１００　’Ｃで０
．５時間加熱することを１サイクルとする加熱条件を１
００〜１０００サイクル行ない（ヒートサイクル）、そ
の後のクランクの発生数を調べた。

（ｎ＝２５） 〔発明の効果〕 本発明の組成物はエポキシ樹脂を本来の優れた各種特性
に加え、更に耐湿性及び耐熱衝撃性が極めて大きく、各
種の用途に広く使用され、特に封止材として極めて好適
に使用される。

（以上） 特許出願人　　日東電気工業株式会社 代理人　弁理士　連関　　弘グ］α・き、顆− ＼！ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）多官能フェノールのポリグリシジルエーテル
   と （２）平均フェノール性水酸基当量が２．０〜４．０ｍ
   ｅｑ／ｇである両末端にフェノール性水酸基を有する線
   状フェノール樹脂と （３）無機系充填剤と （４）硬化促進剤とを 必須成分として含有して成るエポキシ樹脂 系粉体組成物 ２、上記、両末端にフェノール性水酸基を有する線状フ
   ェノール樹脂が、ビスフェノールＡ又は（及び）ビスフ
   ェノールＦとエピハロヒドリン類とから得られる下記式
   に代表される線状フェノール樹脂であり、かつ式（ I
   ）においてｎ＝０のもの （すなわちビスフェノールＡ又は／及びビスフェノール
   Ｆ）の重量％が３０％以下であることを特徴とする請求
   項１記載のエポキシ系粉体組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（ I
   ）