JPH04145119A

JPH04145119A - エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH04145119A
Application number: JP26807590A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imai; 今井　高史; Masanori Takanashi; 正則高梨
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-19

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】〔発明の技術分野〕本発明はエポキシ樹脂組成物に関するものであり、詳し
くは接着性に優れ、その硬化物が欠陥のない均一性に優
れた表面を与えるエポキシ樹脂組成物に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点］従来より、硬化性エポキシ樹脂は電気電子部品のポツテ
ィング剤やコーティング剤、接着剤、また封止剤として
用いられてきている。

これらの用途に対する要求は様々であるが、それらに対
して最適化されるように種々の硬化性エポキシ樹脂の配
合が検討されてきた。

例えば、封止用エポキシ樹脂に対する要求としては、（イ）流動性が良く、充填欠陥がないこと、（ロ）溶融
粘度が低く、ボンディングワ・イヤの変形が無いこと、（ハ）リードフレームに対して良好な接着性を示すこと
、（ニ）発生する樹脂ハリが少ないことなどが挙げられる。

また、絶縁用コーチイブ剤に対する要求としては、（イ）基材に対し良好な接着性を示すこと、（ロ）ノン
ポーラスな絶縁膜を形成すること、（ハ）耐湿性に優れ
ていることなどが挙げられる。

この様に、電気電子用のエポキシ樹脂に対する要求特性
は様々であるが、共通して言えることとして、種々の基
材に対して良好な接着性を示すことが挙げられる。

この様な接着性に対する要求を満たすために、シランカ
ンブリング剤、特にエポキシ基を有するシランカンブリ
ング剤を配合、添加することがよく行われてきた。この
ようなシランカップリング剤としては、Ｔ−グリシドキ
シプロビルトリメトキシシラン、Ｔ−グリシドキシプロ
ビルトリエトキシシランや３，４−エポキシシクロヘキ
シルエチルトリメトキシシランが知られている。

また、これらエポキシ樹脂に充填剤を配合することもよ
く行われていることであるが、その際に充填剤の高配合
を可能ならしめ、また、配合した組成物の流動性を高め
るために、シランカップリング剤を配合、添加すること
もよく行われてきた。

ところが、エポキシ樹脂↓こががるシランカップリング
剤を配合した際に、ある量以上加えると、硬化前には均
一性を示すものの、硬化後にシランカップリング剤の偏
在が生じ、表面が不均一になり、ビーリングやスボント
などの外観異常や特性低下（絶縁性能低下など）を引き
起こすという問題があった。そのため、配合し得るシラ
ンカンプリング剤量に限界があり、十分な接着性が得ら
れないということもしばしばであった。

この現象は、エポキシ樹脂の硬化後には、それに配合さ
れているシランカンブリング剤も加水分解縮合し、三次
元状高分子となって、エポキシ樹脂との相溶性が低くな
るためＩこるものである。

また、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメト
キシシランには（発ガン性など）安全衛生り問題がある
ことが知られている。

〔発明の目的］本発明＃烏は、上記の問題へを解決し、接着性に優れ、
その硬化物が欠陥のない均一性に優れた表面を与えるエ
ポキシ樹脂組成物を見出１べく種々の検討を行った結果
、特定の構造を有するエポキシ基含有シラン化合物を使
用することによりこの目的を達成させることができるこ
とを見出し、本発明をなすに至った。

〔発明の構成〕

即ち、本発明は、（Ａ）　　エポキシ樹脂（Ｂ）　　硬化剤（Ｃ）　　−次式で示されるエポキシ基含有シラン化金
物ＣＨｚ　　ＣＨ（ＣＨ□）ｓＳｉＲ’、１（ＯＲ”）　
：１−１１＼／′ （ここで、Ｒ１，ＲＺは同−又は異なる１価の炭化水素
基であり、ｎはＯ又は１．ｍは６以１の整数を表す。）から本質的になることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
に関するものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明で用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、本組
成物のベースボリマーとなるものである。このエポキシ
樹脂は、その１分子中にエポキシ基を少なくとも２個有
する化合物であれば、分子構造、分子量などは特に制限
されるものではなく、一般に使用されているものを用い
ることができる。かかるエポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノール型などの芳香族系、ソクロヘキザン誘導体など
の脂環式系、脂肪族系、臭素化エポキシ系、エポキシノ
ボラック系、また多官能性系などのものを例示すること
ができる。エポキシ樹脂として１種類のものを使用して
も良いし、また２種類以上のものを併用することもでき
る。

本発明で用いられる（Ｂ）成分の硬化剤は、（Ａ）のエ
ポキシ樹脂のエポキシ基を開環架橋させ硬化させるため
のものであり、ジエチレントリアミンやトリエチレンテ
トラミンなどの脂肪族アミン、メタフェニレンジアミン
やジアミノジフェニルメタンなどの芳香族アミン、メチ
ルナジック酸無水物やメチルテトラヒドロフタル酸無水
物などの酸無水物、そしてフェノール樹脂などが挙げら
れる。

本発明で用いられる（Ｃ）成分のエポキシ基含有シラン
化合物は、本発明の根幹をなす成分であり、次式で表さ
れる構造を有する化合物である。

ＣＨｚ　　ＣＨ（ＣＨｚ）−ＳｉＲ’ｎ（ＯＲ２）ｆｆ
−＼１（ここで、Ｒ１，ＲＺは同−又は異なる１価の炭化水素
基であり、ｎはＯ又はｌ、ｍは６以上の整数を表す。）本成分は、本エポキシ樹脂組成物に対して接着性を付与
する成分であり、シランカップリング剤の範晴に属する
ものである。しかしながら、これまでに用いられている
種々のシランカンブリング剤と比較して、エポキシ樹脂
が硬化した後に、それに対する相溶性がはるかに優れた
ものである。それ故、十分な接着性を得るために、従来
品以上に添加しても、硬化した後にシランカップリング
剤の偏在が生しることなく、均一な表面が得られ、ピー
リングやスポットなどの外観異常や特性低下（絶縁性能
低下など）を引き起こさないという利点を有している。

即ち、本成分を用いることにより、接着性に優れ、その
硬化物が欠陥のない均一性に優れた表面を与えるエポキ
シ樹脂組成物を得ることができる。

ここで、閘の値は６以上の整数であれば特に制限はない
が、合成上の問題及び添加する重量単位当たりの効果が
維持される点を考慮するとｍ＝６〜２０が好ましい。■
が６未満（５以下）では硬化後に十分な相溶性が得られ
ない。また、その添加量は所望の特性が得られる範囲で
あれば少量でも多くても良いが、（Ａ）成分と（Ｂ）成
分との合計量に対し、２０重量％までが好ましい。

より好ましくは１０重量％までである。なお、（ｃ）成
分のポリメチレン結合の代わりにポリオキシアルキレン
結合（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等）
を有するエポキシ基含有シラン化合物はその使用により
、エポキシ樹脂組成物の吸湿性が増大するため、電電絶
縁用や封止用組成物への添加剤としては、好ましくない
。

Ｒ１及びＲ２は同−又は相異なる１価の炭化水素であり
、合成のし易さなどから、炭素数１〜８のアルキル基、
より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル（イソプ
ロピル）基である。Ｒ１に関しては炭素数８以上の１価
の炭化水素基もしくはエポキシ基、アミノ基、ヒドロキ
シ基で置換された炭素数１〜１８の１価の炭化水素基で
あっても差支えないが、合成上炭素数１〜３のアルキル
基が好ましい。

本発明の組成物には、必要に応じて、硬化物に機械的強
度を付与したり、適度な硬度を与えたり、また増量した
りするために無機質充填剤を配合しても良い。かかる無
機質充填剤としては、シリカ粉末、アルミナ、タルク、
炭酸カルシウム、酸化チタン、クレー、マイカ、ガラス
繊維、炭素繊維などを例示することができる。

これらの中でも、シリカ粉末又はアルミナが好ましい。

この無機質充填剤は１種類の使用でも良いし、２種類以
上を併用しても良い。

本発明の組成物には、必要に応じて、更に天然ワックス
類、合成ワックス類、高級脂肪酸金属塩、酸アミド、も
しくはエステル類又はパラフィン類などの離型剤、塩素
化パラフィン、ブロモトルエン、ヘキサブロモベンゼン
、三酸化アンチモンなどの難燃化剤、カーボンブラック
、ベンガラなどの着色剤、シランカップリング剤などを
配合することができる。

本発明の組成物は、従来のエポキシ樹脂組成物と同様、
必要に応じて、粘度調整などのために溶剤で希釈して用
いて差支えない。これに用いられる溶剤としては、アセ
トンやメチルイソブチルケトンなどのケトン類、トルエ
ンやキシレンなどの芳香族炭化水素、ジアセトンアルコ
ールなどのアルコール類などが挙げられる。また、溶剤
の揮発性を調整するために、これらを混合した物を用い
ても良い。

〔発明の効果〕

本発明のエポキシ樹脂組成物は、接着性に優れ、その硬
化物が欠陥のない均一性に優れた表面を与えるものであ
り、種々のボッティング剤やコーティング剤、接着剤、
また封止剤などに有用なエポキシ樹脂組成物である。

とりわけ、欠陥のない均一性に優れた表面を与えるとい
うことから、種々の電気電子部品用コーティング剤に用
いた場合、特に優れたコーティング剤を与える。

かかる電気電子部品用塗料としては、絶縁用コーティン
グ剤、防湿用コーティング剤、ＴＡＢ（テープオートメ
イテッドポンディング）やＣ０Ｂ（チップオンボード）
方式などに用いられる半導体封止用コーティング剤など
が挙げられる。

また、高配合しても悪影響が小さいということから、無
機質充填剤を大量に配合する半導体パンケージング用の
エポキシ樹脂半導体封止材用途にも有用である。

〔実施例］以下に本発明の実施例を示すが、これらは単に例示であ
り、これらによって本発明は同等制限を受けるものでは
ない。尚、以下に記す粘度は２５°Ｃにおける値であり
、部は重量部を意味する。

実施例１エポキシ当量１９０のビスフェノールＡタイツ。

のエポキシ樹脂１００部、フェノール当量１１０のレゾ
ール型フェノール樹脂２５部を混合溶剤（ｎ−ブタノー
ル二メチルイソブチルケトン：トルエン−１０：　４０
　：　５０）　５００部に均一に溶解させ、エポキシ樹
脂組成物−八を得た。このエポキシ樹脂組成物−４１０
０部に７，８−エポキシオクチルトリメトキシシラン２
部を加え均一混合して、エポキシ樹脂組成物−ＡＩを得
た。

エポキシ樹脂組成物−八１をガラス上に、５００μの厚
みに塗布し、１００℃で１時間予備乾燥させた後、更に
、１５０°Ｃで２時間加熱し硬化させ、その表面状態を
観察した。硬化物は平滑できれいな均質な表面を示して
いた。同様な条件で硬化させたちのガラスに対する密着
強度を測定したところ、９８ｋｇｆ／ｃ＋ｗＺの値を示
した（プツシ１プルテスター）。この被着体をプレッノ
ヤークンカーテスターで劣化させたのち（１２１°Ｃｌ
２ａ　ｔｏｎ、２０ｈｒ）　、密着強度を測定したとこ
ろ、７３ｋｇｆ／ｃｍ”の値を示した（保持率７４％）
。

比較例１エポキシ樹脂組成物＝Ａ１００部にＴ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン２部を加え均一混合して、エ
ポキシ樹脂組成物−Ａｌｌを得た。

エポキシ樹脂組成物−ＡＩと同一の条件でエポキシ樹脂
組成物−八１１を硬化させ、その表面状態を観察したと
ころ、硬化物には部分的にユズ肌となった部分が見られ
、その部分をニードルでつつくと、ぼろぼろと破壊した
。エポキシ樹脂組成物−Ａ１と同一の条件で測定した密
着強度は、初期は８３ｋｇｆ／ｃｍ”　、劣化後は５０
ｋｇｆ／ｃｍ”（保持率６０％）であった。

実施例２〜３．比較例２〜５エポキシ樹脂組成物−Ａ　１００部に表１に示すエポキ
シ基含有シラン類を加え、対応するエポキシ樹脂組成物
を得た。

エポキシ樹脂組成物−ＡＩと同様な試験を行った結果を
表１に示す。

実施例４〜６エポキシ樹脂組成物−Ａ　１００部に表２に示す種類及
び添加量のエポキシ基含有シランを配合し、対応するエ
ポキシ樹脂組成物を得た。

実施例１と同様の試験を行った結果を表２に合わせて示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１　（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）硬化剤（Ｃ）次式で示されるエポキシ基含有シラン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、Ｒ＾１、Ｒ＾２は同一又は異なる１価の炭化
水素基であり、ｎは０又はｌ、ｍは６以上の整数を表す
。）から本質的になることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
。