JPH03109417A - エポキシ樹脂組成物 - 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組成物に関し、詳しくは耐湿性に
優れ、電子部品の封止材として好適とされるエポキシ樹
脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子機器業界は急速な発展を遂げ、半導を主体と
する数多くの電子部品が生産されている。

これに伴い半導体を封止するため使用されているエポキ
シ樹脂についても半導体の特性保持に必要な技術的改良
が数多く要求されている。これらの中でも、特に重要と
されているのは、エポキシ樹脂の耐湿性を改良すること
である。

従来、かかる要求に応えて開発されたエポキシ樹脂とし
ては、例えば、エポキシ樹脂にエポキシ基含有シラン、
アミノ基含有シラン、メルカプト基含有シラン、ウレイ
ド基含有シラン、フェノール基含有シランを配合してな
るエポキシ樹脂組成物が知られている（例えば、特開昭
５９−１２４９２３号公報参照）。

しかし、これらのエポキシ樹脂組成物はやはり耐湿性が
不充分であり、熱水中での煮沸試験後に曲げ強さが大巾
に低下する等の欠点があり、電子部品の封止材としては
不満足なものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、上記問題点を解消すべく、鋭意研究を重
ねた結果、エポキシ樹脂に特定のシランカップリング剤
を配合すれば、上記問題点は大巾に解消されることを見
出し５本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明の目的は耐湿性に優れたエポキシ樹脂
組成物であり、電子部品の封止剤として好適に使用し得
るエポキシ樹脂組成物を提供するにある。

〔課題を解決する手段とその作用〕

本発明は、 （Ａ）　１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂１００重量部、 （Ｂ）　１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有
する化合物　（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量、 （Ｃ）　　下記一般式（ｉ）または（ｉｔ）で示される
シランカップリング剤Ｏ，ＯＳ〜７０重量部、〔式中、
Ｒ１およびＲ２は炭素数１〜６の１価炭化水素基　Ｒ３
は水素原子もしくは炭素数１〜６の１価炭化水素基、　
Ａｒは（夏、ζＨ３，ひ０６および’ｅＮＨ−Ｑから選
択される有機基、Ｑは水素原子もしくは−ＳｉＲ’ａ　
（式中、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基である。）で
表わされるトリアルキルシリル基、Ｘは１〜３の整数、
ｙは１〜６の整数、　２は１〜２の整数、　ｎはＯ〜２
の整数である。） および （Ｄ）　　無機質充填剤３０〜６００重量部からなるエ
ポキシ樹脂組成物に関する。

これを説明するに１本発明に使用される（Ａ）成分のエ
ポキシ樹脂は、その分子中にエポキシ基を少なくとも２
個有する化合物であり、後述する（Ｂ）成分のフェノー
ル性水酸基を有する化合物により硬化するものであれば
よく、その分子構造。

分子量は特に限定されない。かかるエポキシ樹脂として
は、例えば、ビスフェノール型の芳香族系エポキシ樹脂
、シクロヘキサン誘導体等の脂環族系エポキシ樹脂、エ
ポキシノボラック系エポキシ樹脂、塩素や臭素原子等の
ハロゲン原子を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。

本発明に使用される（Ｂ）成分は上記（Ａ）成分を硬化
させるため硬化剤としての働きをし、これは１分子中に
少なくとも２個のフェノール性水酸基を有する化合物で
あればよく、その分子構造９分子量は特に限定されない
。かかる化合物としては例えば、フェノールノボラック
型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール
樹脂が挙げられる。本成分の配合量は（Ａ）成分を硬化
させるに十分な量であればよい。

本発明に使用される（Ｃ）成分のシランカップリング剤
は、本発明を特徴づける成分であり、本発明組成物の耐
湿性を著しく向上させるという働きをする。

かかるシランカップリング剤は上式中、Ｒ１およびＲ２
はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアル
キル基で例示されるような炭素数１〜６の１価炭化水素
基であり、Ｒ３は水素原子もしくはメチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基等のアルキル基；フェニル基等
のアリール基で例示されるような炭素数１〜６の１価炭
化水素基であり、Ａｒは　６．　Ｑ−Ｑ、　Ｑ−Ｑ−Ｃ
５およびＱ−ＮＨ−Ｑ　　から選択される有機基であり
、Ｑは水素原子もしくは−ＳｉＲ’　（ここではＲ４は
メチル基、エチル基、プロピル基等で例示される炭素数
１〜６のアルキル基である。）で表わされるトリアルキ
ルシリル基であり、Ｘは１〜３の整数であり、ｙは１〜
６の整数であり、２は１〜２の整数であり、ｎはＯ〜２
の整数である。

かかるシランカップリング剤の具体例としては次のよう
な化合物が挙げられる。

本成分は例えば次のような方法によって製造することが
できる。

即ち、（ａ）一般式 ％式％） （式中、Ｒ１，ＲＺは同種もしくは異種の炭素数１〜６
の１価炭化水素基、Ａは弗素、塩素、臭素。

よう素から選択されるハロゲン原子、又は１〜３の整数
で、ｙは１〜６の整数である。）で表わされるトリオル
ガノシリルアルキルハロゲンもしくはその誘導体と、 （ｂ）一般式 Ｈ−ＮＡｒ（ＯＱ）ｐ　Ｃ式中Ｑは水素原子もしくは一
５ｉＲ’、　（Ｒ’は炭素数１〜６アルキル基である。

）で表わされるトリアルキルシリル基、Ａｒは−Ｑ。

Ｑ−Ｑ、Ｑ−０−ＱおよびＱ−Ｎ−Ｑ　から選択される
有機基、Ｒ３は水素原子もしくは炭素数１〜６の１価炭
化水素基、ｐは１〜２の整数である。〕で表わされるア
ミノフェノールもしくはその誘導体をＣｃ、）ハロゲン
化水素捕捉剤の存在下に脱ハロゲン化水素反応させる方
法である。

この方法で使用される（ａ）成分のトリオルガノシリル
アルキルハロゲンもしくはその誘導体は、主原料であり
、上式中、Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ前記したＲＬ　
、Ｒ２、Ｒ１と同じものである。このような（ａ）成分
の有機珪素化合物は工業的に入手可能である。

このような有機珪素化合物としては、例えば、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメ
チルジメトキシシラン等が挙げられる。

この方法で使用される（ｂ）成分のアミノフェノールも
しくはその誘導体は、上記（ａ）成分とハロゲン化水素
捕捉剤の存在下に脱ハロゲン化水素反応し、上記（Ｂ）
成分のシランカップリング剤を形成する成分である。こ
のような化合物の内、工業的に入手可能なものとしては
、例えば１ｍ−アミノフェノール、０−アミノフェノー
ル、ｐ−アミノフェノール等が挙げられる。

以上のような本成分の配合量は、少なすぎると本成分を
配合したことによる効果の発現が見られず、多すぎると
エポキシ樹脂本来の特性を損うことがあるので、　（Ａ
）成分１００重量部に対して０．０５〜７０重量部であ
り、好ましくは０．１〜３５重量部である。

本発明に使用される無機質充填剤は、本発明組成物に耐
クラック性、低応力性等の物理的特性を付与するための
成分である。かかる無機質充填剤は通常、エポキシ樹脂
とかシリコーン樹脂の充填剤として使用されているもの
が使用可能であり、例えば、シリカ、タルク、マイカ、
クレー、ガラス繊維等が例示される。本成分の配合量は
（Ａ）成分１００重量部に対して３０〜６００重量部で
あり、好ましくは２００〜４５０重量部である。

本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応じて各種の添
加剤例えば、天然ワックス類４合成ワックス類、直鎖脂
肪酸の金属塩などの離型剤、二酸化アンチモンなどの難
燃剤、カーボンブラックなどの着色剤、イミダゾールあ
るいはその誘導体。

三級アミン系誘導体、ホスフィン系誘導体などの硬化促
進剤、シリコーンなどの低応力化剤等を適宜添加・配合
することは１本発明の目的を損わない限り差し支えない
。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記（Ａ）成分〜（Ｄ
）成分あるいは上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分に加えて各
種の添加剤を加えて均一に混合することによって容易に
製造可能である。また、これを成形材料として使用する
場合には、上記エポキシ樹脂組成物を製造した後、これ
を適当な大きさに粉砕して粉粒状物とすることが好まし
い。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例にて説明する。尚、各実施例にお
いて、部とあるのは重量部を示す。

実施例１ 溶融シリカ［電気化学工業■製、商品名ＦＢ−７４］　
３５０部をヘンシェルミキサーに仕込み、第１表に示す
ようなシランカップリング剤１．４部を噴霧して添加し
ながら１５分間予予備台した。これにクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂〔日本化薬（４１製、　ＥＯＣＮ−
１０２０）　１００部、　フェノールノボラック樹脂〔
昭和高分子■製、　Ｂ　ＲＧ　−５５７）　５０部、離
型剤としてカルナバワックス１部、硬化促進剤としてフ
ェニルホスフィン１．５部を加え、７０〜９０℃に加熱
した６インチのミキシング２本ロールで４〜６分間混練
した後、冷却してエポキシ樹脂組成物を得た。次いで、
この組成物を粉砕して粉末状のエポキシ樹脂組成物を得
た。得られたエポキシ樹脂組成物の硬化後の曲げ強さ、
吸水率、沸騰水浸せき後の曲げ強さ、未硬化時の流れ特
性を測定したところ第２表に示した通りの測定値を得た
。

尚、これらの測定方法は次のような方法に従って測定し
た。

曲げ強さ、吸水率および沸騰水浸せき後の曲げ強さの測
定 エポキシ樹脂組成物をトランスファー型成形機により、
成形温度１７５℃、成形圧カフ０ｋｇ／ａ＃、　　成形
時間２分間の条件下で成形し、寸法９０Ｘ１０Ｘ４（Ｉ
ｍ＋）の試験片を成形した。

得られた試験片を１７０℃で９時間ポストキュアーした
後、このポストキュアー後の試験片の曲げ強さ、および
吸水率をＪ　Ｉ　Ｓ　Ｋ６１１−１９７９熱硬化性プラ
スチック一般試験方法に準じて測定した。

また、沸騰水浸せき後の試験は、上記ボストキュアー後
の試験片をプレッシャークツカー（１２０℃。

２　ａｔｍ）に入れ、９３時間放置した後、取り出しそ
の曲げ強さを測定した。

盪ム礼皮外員定 ＳＰＩ−ＥＭＭＩＩ−６６に準じてスパイラルフローを
測定し、その値を流れ特性とした。

第１表 第 表 実施例２ 実施例１において第１表に示すシランカップリング剤１
．４部の代りに けるシランカップリング剤を第３表に示す量配合した以
外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。

このエポキシ樹脂組成物の硬化後の曲げ強さ。

沸騰水浸せき後の曲げ強さ、吸水率、流れ特性について
実施例１と同様にして測定した。これらの測定結果は第
４表に示す通りであった。

第３表 第４表 比較例 実施例１において、第１表に示したシランカップリング
剤の代りに、下記第５表で示されるシランカップリング
剤を使用した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂
組成物を得た。

これらの組成物の特性を実施例１と同様にして測定した
ところ第６表に示す通りの結果を得た。

（以下余白） 第 表 第 表 〔発明の効果〕 本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）成分〜（Ｄ）成
分からなり、特に、（Ｃ）成分の特殊なシランカップリ
ング剤を含有しているので、耐湿性に優れるという特徴
を有する、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
   シ樹脂１００重量部、 （Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
   る化合物（Ａ）成分を硬化させるのに十分な量、 （Ｃ）下記一般式（ｉ）または（ｉｉ）で示されるシラ
   ンカップリング剤０．０５〜７０重量部、（ｉ）▲数式
   、化学式、表等があります▼ （ｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾１およびＲ＾２は炭素数１〜６の１価炭化
   水素基、Ｒ＾３は水素原子もしくは炭素数１〜６の１価
   炭化水素基、Ａｒは▲数式、化学式、表等があります▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
   、表等があります▼および▲数式、化学式、表等があり
   ます▼から選択される有機基、Ｑは水素原子もしくは−
   ＳｉＲ＾４＿３（式中、Ｒ＾４は炭素数１〜６のアルキ
   ル基である。）で表わされるトリアルキルシリル基、ｘ
   は１〜３の整数、ｙは１〜６の整数、ｚは１〜２の整数
   、ｎは０〜２の整数である。） および （Ｄ）無機質充填剤３０〜６００重量部 からなるエポキシ樹脂組成物。