JPWO2015115186A1 - 熱硬化性樹脂組成物、その硬化物、電気電子部品 - Google Patents

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Abstract

（ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部であり、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、７．５〜３０質量部であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。

Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物およびその硬化物、その硬化物を用いた電気電子部品に関する。特に、モータやコイル等の電気電子部品を封止するために使用される熱硬化性樹脂組成物、およびこれを用いて封止したモータやコイル等の電気電子部品に関する。
従来、防振性による静寂性向上、一体成形による工程の簡略化等を目的として、モータやコイル等の電気電子部品を、樹脂組成物を用いて封止することが行なわれている。このようにして封止された電気電子部品は、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、ＯＡ機器、エアコンおよび冷蔵庫等の種々の用途で一般的に使用されており、その使用用途も増加の一途を辿っている。
このような電気電子部品を封止するための樹脂組成物には、近年、様々な特性を付与することが要求されている。例えば、電気電子部品の小型化および薄型化に伴い、電気電子部品の発熱密度が高まっている。このため、発熱を抑制すると共に、熱を外部に効率良く移動させることが重要となっている。そのため、熱伝導性の高い硬化物を与える樹脂組成物が必要とされている。また、樹脂組成物は、硬化時の収縮によってクラックが生じることがある。このため、硬化時の収縮が小さいことも必要とされている。
そこで、これらの特性を有する樹脂組成物として、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂を主体とした樹脂組成物がいくつか提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０−２８０７４６号公報
不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂を主体とする従来の樹脂組成物は、熱伝導率が４Ｗ／ｍ・Ｋ未満の組成物である。しかし、近年の電子部品の小型化、高出力化の傾向から、より熱伝導率の高い材料が求められている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、熱伝導性が高く、かつ成形収縮の小さな硬化物が得られる熱硬化性樹脂組成物およびその硬化物、その硬化物を用いた電気電子部品を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した。
その結果、主体となる樹脂成分に、多官能（メタ）アクリレートとリン酸を含有する酸基を有するコポリマーとを用いることにより、充填材粒子の表面にコポリマ―が配位して充填剤粒子間同士の接近が阻害されるため、高熱伝導率充填剤の粒子同士の凝集が抑制される。このことにより、樹脂組成物が低粘度化され、充填材を高充填化させ得るという知見を得た。この知見に基づき、多官能（メタ）アクリレートを、所定の充填材および硬化剤と、リン酸を含有する酸基を有するコポリマーとともに、所定の割合で配合することにより、上記の問題を解決し得ることを見出し、以下に示す本発明を完成するに至った。
（１）（ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、式（Ｉ）：ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２（式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）で表される二官能ジ（メタ）アクリレートと、エポキシ（メタ）アクリレートとから構成され、前記（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部であり、前記（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、７．５〜３０質量部であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
（２）前記二官能ジ（メタ）アクリレートと前記エポキシ（メタ）アクリレートとの配合比が、質量比で１０：１〜３：１であることを特徴とする（１）に記載の熱硬化性樹脂組成物。
（３）（ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、式（Ｉ）：ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２（式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）で表される二官能ジ（メタ）アクリレートであり、前記（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１７００〜２５００質量部であり、前記（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１０〜３５質量部であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
（４）（ｅ）熱可塑性樹脂、（ｆ）低収縮剤および（ｇ）繊維材料からなる群より選択される少なくとも１種の成分をさらに含むことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする硬化物。
（６）（１）〜（４）のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物で封止してなることを特徴とする電気電子部品。
本発明によれば、熱伝導性が高く、かつ成形収縮が小さな硬化物が得られる熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
「熱硬化性樹脂組成物」
（１）第１の実施形態
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、（ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部であり、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、７．５〜３０質量部である樹脂組成物である。
本発明において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートルを意味する。
（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、下記式（Ｉ）：
ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２ （Ｉ）
（式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）
で表される二官能ジ（メタ）アクリレートと、エポキシ（メタ）アクリレートとから構成される。
上記式（Ｉ）で表わされる二官能ジ（メタ）アクリレートとしては、特に限定されることはなく、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態で用いられるエポキシ（メタ）アクリレートは、１分子中に少なくとも２個の（メタ）アクリロイル基を有するものであり、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られるものである。
エポキシ樹脂としては、例えば、エーテル型ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂、エステル系の芳香族エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エーテル・エステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物、フェノール類、二塩基酸で分子鎖延長したもの等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ（メタ）アクリレートの調製では、（メタ）アクリル酸が用いられるが、（メタ）アクリル酸に加えて、桂皮酸、クロトン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノ（２−エチルヘキシル）、ソルビン酸等の不飽和一塩基酸を併用することができる。
エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応は、エステル化触媒を用いて、好ましくは６０〜１４０℃、より好ましくは８０〜１２０℃の温度にて行われる。
エステル化触媒としては、例えば、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ジアザビシクロオクタン等の３級アミン、トリフェニルホスフィン、ジエチルアミン塩酸塩等の公知の触媒が用いられる。
なお、エポキシ（メタ）アクリレートとしては、市販品を用いることもできる。
二官能ジ（メタ）アクリレートとエポキシ（メタ）アクリレートとの配合比は、質量比で、１０：１〜３：１であることが好ましく、７：１〜４：１であることがより好ましい。
二官能ジ（メタ）アクリレートとエポキシ（メタ）アクリレートとの配合比が上記の範囲内であることが好ましい理由は、エポキシ（メタ）アクリレートの割合が少なすぎると、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物に所望の熱伝導率が得られないことがあるからである。一方、エポキシ（メタ）アクリレートの割合が多すぎると、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物において、成形収縮率が大きくなったり、混練性が低下したりすることがあるからである。
（ｂ）高熱伝導率充填材は、２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。高熱伝導率充填剤は、好ましくは３０〜２００Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する無機充填材である。
（ｂ）高熱伝導率充填材としては、熱伝導率が上記の範囲内であれば、特に限定されることはなく、例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、ホウ化チタン等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、熱伝導性の観点から、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムが好ましく、酸化マグネシウムがより好ましい。
（ｂ）高熱伝導率充填材は、熱硬化性樹脂組成物における分散性の観点から、粒子形状であることが好ましい。
（ｂ）高熱伝導率充填材が粒子形状である場合、その平均粒径は、好ましくは０．５μｍ〜５０μｍであり、より好ましくは１μｍ〜３０μｍである。
なお、平均粒径は、ＪＩＳ Ｚ８９０１−２００６「試験用粉体及び試験用粒子」で定義されている「粒子の直径の算術平均値」である。
（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部であり、好ましくは１７００〜２０００質量部である。
（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が１６００質量部未満では、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物に所望の熱伝導率が得られないことがある。一方、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が２１００質量部を超えると、高熱伝導率充填材の充填性が低下し、（ｂ）高熱伝導率充填材が均一に分散した熱硬化性樹脂組成物が得られないことがある。
なお、第１の実施形態では、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量とは、二官能ジ（メタ）アクリレートとエポキシ（メタ）アクリレートからなる樹脂成分の合計１００質量部のことを言う。
（ｃ）硬化剤としては、特に限定されることはなく、公知のものを適宜選択することができる。（ｃ）硬化剤としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
（ｃ）硬化剤の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、好ましくは０．５〜１０質量部であり、より好ましくは１〜６質量部である。
（ｃ）硬化剤の含有量を０．５質量部以上とすると、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を十分に硬化させることができる。一方、（ｃ）硬化剤の含有量を１０質量部以下とすると、（ｃ）硬化剤の飽和による、無駄をなくし、コストを下げることができる。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーは、（ｂ）高熱伝導率充填材の充填性を高めるためのものである。（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーとしては、特に限定されることはなく、例えば、リン酸エステル結合を有する飽和ポリエステルのコポリマー等が挙げられる。（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーとしては、ＢＹＫ−Ｗ９８５、Ｗ９９５、Ｗ９９６、Ｗ９０１０という商品名（ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製）で販売されている市販品を用いることもできる。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、７．５〜３０質量部であり、好ましくは１３〜２５質量部である。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が７．５質量部未満では、（ｂ）高熱伝導率充填材の充填性を向上する（熱硬化性樹脂組成物における（ｂ）高熱伝導率の含有量を多くする）効果が得られない。一方、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が３０質量部を超えると、（ｂ）高熱伝導率充填材の充填性を向上する効果が飽和することに加えて、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物の熱伝導率の低下を招く。
第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、上記（ａ）〜（ｄ）成分を必須成分として含有するが、所望の物性を高める観点から、他の成分を配合することができる。
他の成分としては、特に限定されることはなく、熱硬化性樹脂組成物に一般的に用いられる成分を配合することができる。他の成分としては、例えば、（ｅ）熱可塑性樹脂、（ｆ）低収縮剤、（ｇ）繊維材料が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
（ｅ）熱可塑性樹脂は、混練性を高める観点から、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物に配合することができる。
（ｅ）熱可塑性樹脂としては、特に限定されることはなく、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、スチレン−酢酸ビニルブロック共重合体、飽和ポリエステル、スチレン−ジエン系ブロック共重合体、セルロース・アセテート・ブチレート、セルロース・アセテート・プロピオネート、液状ゴム、合成ゴム等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
（ｅ）熱可塑性樹脂の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、好ましくは５〜４０質量部であり、より好ましくは１０〜２０質量部である。
（ｅ）熱可塑性樹脂の含有量を５質量部以上とすると、混練性が高まる。一方、（ｅ）熱可塑性樹脂の含有量を４０質量部以下とすると、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物の熱伝導率が向上するとともに、充填性が向上する。
（ｆ）低収縮剤は、硬化時の収縮をより低減する観点から、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物に配合することができる。
本発明における（ｆ）低収縮剤は、低分子量（数平均分子量が４０００以下、好ましくは１０００以下）の化合物である。（ｆ）低収縮剤としては、例えば、プロセスオイル、ペースト状オイル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、流動パラフィン、高級アルコール、脂肪油、塩素化パラフィン等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
（ｆ）低収縮剤の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、好ましくは３〜２０質量部であり、より好ましくは５〜１５質量部である。
（ｆ）低収縮剤の含有量を３質量部以上とすると、硬化時の収縮をより低減することができる。一方、（ｆ）低収縮剤の含有量を２０質量部以下とすると、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物の熱伝導率が向上する。
（ｇ）繊維材料は、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物（成形品）の強度を高めたり、その硬化物の成形収縮率を低下させたりする観点から、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物に配合することができる。
（ｇ）繊維材料としては、特に限定されることはなく、例えば、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、フェノール繊維、カーボン繊維等が挙げられる。これらの中でも、入手容易性の観点からガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、ガラスチョップ、ミルドガラス、ロービングガラス等が挙げられる。
（ｇ）繊維材料の繊維長は、好ましくは１０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ〜３ｍｍである。特に、繊維長が１．５ｍｍ以下の（ｇ）繊維材料を用いることで、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を調製する際に、混練時の混練性の低下を防ぐことができる。
（ｇ）繊維材料の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、好ましくは５０〜３００質量部であり、より好ましくは１００〜１５０質量部である。
（ｇ）繊維材料の含有量を５０質量部以上とすると、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物（成形品）の強度を高めたり、その硬化物の成形収縮率を低下させたりすることができる。一方、（ｇ）繊維材料の含有量を３００質量部以下とすると、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を調製する際に、混練時の混練性が低下することを防止できる。
さらに、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物には、第１の実施形態の効果を損なわない範囲内であれば、上記（ｅ）〜（ｇ）成分以外にも、各種の添加剤が含まれていてもよい。
添加剤としては、例えば、（ｂ）高熱伝導率充填材以外の充填材、離型剤、増粘剤、顔料等が挙げられる。
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、上記の成分を用いて一般的な製造方法に従って調製することができる。
例えば、双腕型ニーダを用いて必須成分（ａ）〜（ｄ）および任意成分（ｅ）、（ｆ）を混練した後、さらに、任意成分（ｇ）を加えて混練することにより調製することができる。特に、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、（ａ）多官能（メタ）アクリレートを用いることによって低粘度化させているので、（ｂ）高熱伝導率充填材を多量に含有していても混練が十分可能である。
このようにして調製される第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率および０．１５％以下の成形収縮率を有する硬化物を実現することができる。そのため、第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、硬化物の高熱伝導性および低収縮性の両立が要求されている電気電子部品を封止するための封止材料として使用するのに適している。第１の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止可能な電気電子部品としては、特に限定されることはなく、モータやコイル等が挙げられる。
（２）第２の実施形態
第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、（ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１７００〜２５００質量部であり、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１０〜３５質量部である樹脂組成物である。
（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、下記式（Ｉ）：
ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２ （Ｉ）
（式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）
で表される二官能ジ（メタ）アクリレートである。
上記式（Ｉ）で表わされる二官能ジ（メタ）アクリレートとしては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
（ｂ）高熱伝導率充填材としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１７００〜２５００質量部であり、好ましくは１９００〜２３００質量部である。
（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が１７００質量部未満では、第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物に所望の熱伝導率が得られない。一方、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が２５００質量部を超えると、高熱伝導率充填材の充填性が低下し、（ｂ）高熱伝導率充填材が均一に分散した熱硬化性樹脂組成物が得られない。
なお、第２の実施形態では、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量とは、二官能ジ（メタ）アクリレート１００質量部のことを言う。
（ｃ）硬化剤としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーとしては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１０〜３５質量部であり、好ましくは１５〜３０質量部である。
（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が１０質量部未満では、（ｂ）高熱伝導率充填材の充填性を向上する（熱硬化性樹脂組成物における（ｂ）高熱伝導率の含有量を多くする）効果が得られない。一方、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が３５質量部を超えると、（ｂ）高熱伝導率充填材の充填性を向上する効果が飽和することに加えて、第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物の熱伝導率の低下を招く。
第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、上記（ａ）〜（ｄ）成分を必須成分として含有するが、上述の第１の実施形態と同様に、所望の物性を高める観点から、他の成分（上記（ｅ）〜（ｇ）成分、これら以外の各種の添加材）を配合することができる。
第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、上述の第１の実施形態と同様に調製することができる。
このようにして調製される第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率および０．１０％以下の成形収縮率を有する硬化物を実現することができる。そのため、第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、硬化物の高熱伝導性および低収縮性の両立が要求されている電気電子部品を封止するための封止材料として使用するのに適している。第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止可能な電気電子部品としては、特に限定されることはなく、モータやコイル等が挙げられる。
「硬化物」
第１および第２の実施形態の硬化物は、上述した各実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする。
第１および第２の実施形態の硬化物の製造方法は、特に限定されることはなく、例えば、上述した各実施形態の熱硬化性樹脂組成物を用いて、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等を行うことにより製造される。
第１および第２の実施形態の硬化物は、上述した各実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなるので、４．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率および０．１５％以下の成形収縮率を有する。そのため、第１および第２の実施形態の硬化物は、高熱伝導性および低収縮性の両立が要求されている電気電子部品を封止するための封止材料として使用するのに適している。
「電気電子部品」
本実施形態の電気電子部品は、上述した第１および第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物で封止してなることを特徴とする。
本実施形態の電気電子部品としては、例えば、モータ、コイル、半導体等が挙げられる。
本実施形態の電気電子部品の封止方法としては、特に限定されることはなく、上述した第１および第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を、例えば、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の成形手段で成形した後、硬化させることによって、電気電子部品を封止する方法が挙げられる。具体的には、電気電子部品が収容されたケース内に、上述した第１および第２の実施形態の熱硬化性樹脂組成物を各種の成形手段で成形した後、各実施形態の熱硬化性樹脂組成物を所定の温度に加熱することによって硬化させる方法が挙げられる。
各実施形態の熱硬化性樹脂組成物の硬化条件は、各実施形態の熱硬化性樹脂組成物に用いられる原料に応じて適宜設定されるが、一般的に、硬化温度が１２０〜１６０℃、硬化時間が１分〜３０分である。
このようにして得られた本実施形態の電気電子部品は、熱伝導性に優れ、かつクラックが生じない封止材料で封止されているので、動作が安定化し、信頼性が高くなる。
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１〜１２＞
双腕式ニーダを用いて、表１に示す成分（ガラス繊維を除く）を各配合割合で混練した後、さらにガラス繊維を所定の配合割合で加えて混練することによって、熱硬化性樹脂組成物を調製した。なお、表１中の配合量の単位は質量部である。また、表１中の（ａ）〜（ｇ）は、明細書中に記載の（ａ）〜（ｇ）に対応する。
＜比較例１〜８＞
比較例１〜８では、双腕式ニーダを用いて、表２に示す成分（ガラス繊維を除く）を各配合割合で混練した後、さらにガラス繊維を所定の配合割合で加えて混練することによって、熱硬化性樹脂組成物を調製した。なお、比較例１、２，４〜６、８では、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が所定の範囲外である熱硬化性樹脂組成物を調製した。また、表２中の配合量の単位は質量部である。また、表２中の（ａ）〜（ｇ）は、明細書中に記載の（ａ）〜（ｇ）に対応する。
表１および表２における１）〜６）は下記に示す材料である。
１）エチレングリコールジメタクリレート
２）ポリエチレングリコールジメタクリレート（ポリエチレンの分子量２００）
３）ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：リポキシＶＲ−９０（昭和電工株式会社製））
４）ＢＹＫ Ｗ９９５（ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ株式会社製）
５）スチレン−変性酢酸ビニルブロックコポリマー
６）エチレン・α−オレフィンコポリマー
実施例１〜１２および比較例１〜８で得られた熱硬化性樹脂組成物について混練性を評価し、また、その硬化物について成形収縮率および熱伝導率を評価した。各評価の方法を以下に示す。
（１）成形収縮率
実施例１〜１２および比較例１〜８で得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて、ＪＩＳ Ｋ６９１１（１９９５）「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に規定される収縮円盤を、成形温度１５０℃、成形圧力１０ＭＰａ、成形時間３分で圧縮成形し、ＪＩＳ Ｋ６９１１（１９９５）に準拠して成形収縮率を算出した。
（２）熱伝導率
実施例１〜１２および比較例１〜８で得られた熱硬化性樹脂組成物を用いて、成形温度１５０℃、成形圧力１０ＭＰａ、成形時間１５分の条件下で圧縮成形により、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ２０ｍｍの平板を成形した。成形した平板の熱伝導率をＱＴＭ法（測定機：京都電子製ＱＴＭ−５００）により、以下の測定条件で測定した。センサープローブ：ＰＤ−１１、ヒーター電流：ＡＵＴＯ、電流値：２．０００Ａ２、測定温度：２５℃、測定時間：３０秒。
（３）混練性
双腕式ニーダを用いて、各成分を混練し、以下に示すように評価した。
◎：混練開始後３０分以内に材料が纏まりバルクになる。
○：混練開始後３０分超〜６０分以内に材料が纏まりバルクになる。
×：混練開始後６０分を超えても材料が纏まりバルクにならない。
以上の評価結果を表１および表２に示す。
Figure 2015115186
Figure 2015115186
表１および表２の結果から、（ａ）多官能（メタ）アクリレートを用いるとともに、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部（（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡとエポキシアクリレートからなる実施例１〜４、実施例８〜１１）または１７００〜２５００質量部（（ａ）多官能（メタ）アクリレートがＥＧＤＭＡである実施例５〜７、１２）である実施例１〜１２の熱硬化性樹脂組成物は、混練性が良好であるとともに、熱伝導率が高く（４Ｗ／ｍ・Ｋ以上）、かつ成形収縮率が小さな硬化物が得られることが分った。
また、実施例１１および１２では、（ｅ）熱可塑性樹脂、（ｆ）低収縮剤、（ｇ）ガラス繊維を含んでいないが、混練性が良好であるとともに、熱伝導率が高く（４Ｗ／ｍ・Ｋ以上）、かつ成形収縮率が小さな硬化物が得られることが分った。
一方、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡとエポキシアクリレートからなる比較例１の熱硬化性樹脂組成物は、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１３３３質量部であるので、混練性は良好であったものの、熱伝導率が低かった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡとエポキシアクリレートからなる比較例２の熱硬化性樹脂組成物は、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、２２５８質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡとエポキシアクリレートからなる比較例３の熱硬化性樹脂組成物は、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、６．２５質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡとエポキシアクリレートからなる比較例４の熱硬化性樹脂組成物は、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、３３．３質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡである比較例５の熱硬化性樹脂組成物は、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００質量部であるので、混練性は良好であったものの、熱伝導率が低かった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡである比較例６の熱硬化性樹脂組成物は、（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、２７１０質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡである比較例７の熱硬化性樹脂組成物は、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、９質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
また、（ａ）多官能（メタ）アクリレートが、ＥＧＤＭＡである比較例８の熱硬化性樹脂組成物は、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量が、（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、３７質量部であるので、十分な混練性が得られなかった。
本発明を用いることにより、熱伝導性が高く、かつ成形収縮が小さな硬化物が得られる熱硬化性樹脂組成物を提供できる。

Claims (6)

  1. （ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、下記式（Ｉ）：
    ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２ （Ｉ）
    （式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）で表される二官能ジ（メタ）アクリレートと、エポキシ（メタ）アクリレートとから構成され、
    前記（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１６００〜２１００質量部であり、
    前記（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、７．５〜３０質量部であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2. 前記二官能ジ（メタ）アクリレートと前記エポキシ（メタ）アクリレートとの配合比が、質量比で１０：１〜３：１であることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. （ａ）多官能（メタ）アクリレートと、（ｂ）２０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する高熱伝導率充填材と、（ｃ）硬化剤と、（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記（ａ）多官能（メタ）アクリレートは、下記式（Ｉ）：
    ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯ−（Ｒ１Ｏ）ｎ−ＣＯＣＲ２＝ＣＨ２ （Ｉ）
    （式中、ｎは１以上の整数であり、Ｒ１は炭素原子数１〜１４のアルキレン鎖またはポリメチレン鎖であり、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）で表される二官能ジ（メタ）アクリレートであり、
    前記（ｂ）高熱伝導率充填材の含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１７００〜２５００質量部であり、
    前記（ｄ）リン酸を含有する酸基を有するコポリマーの含有量は、前記（ａ）多官能（メタ）アクリレート１００質量部に対して、１０〜３５質量部であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  4. （ｅ）熱可塑性樹脂、（ｆ）低収縮剤および（ｇ）繊維材料からなる群より選択される少なくとも１種の成分をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなることを特徴とする硬化物。
  6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物で封止してなることを特徴とする電気電子部品。
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