KR20190088902A - 수지 조성물 - Google Patents

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마사루 다무라
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아지노모토 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 내습성이 우수한, 에스테르 구조 함유 티올을 함유하는 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것.
[해결 수단] 수지 조성물은, 에폭시 수지, 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물, 및 분자량이 150 내지 13,000인 카르보디이미드를 포함한다.

Description

수지 조성물{RESIN COMPOSITION}
본 발명은 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리올 화합물을 경화제로서 사용한 에폭시 수지 조성물은, 저온 경화성, 속경화성이 양호하기 때문에, 접착제, 밀봉제, 코팅제 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 폴리티올 화합물 중에서도 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물은, 합성이 용이하며, 염가로 제조 가능한 점에서 종종 사용된다(특허문헌 1).
일본 공개특허공보 특개평11-256013호
그러나, 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물은, 에스테르 구조가 가수 분해를 받기 쉽기 때문에, 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물을 함유하는 에폭시 수지 조성물에 있어서도 내습성에 관해서 개선의 여지가 있었다. 그래서, 본 발명의 과제는, 내습성이 우수한, 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물을 함유하는 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 이하의 사항을 포함하고 있다.
〔1〕(A) 에폭시 수지,
(B) 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물, 및
(C) 분자량이 150 내지 13,000인 카르보디이미드
를 포함하는, 수지 조성물.
〔2〕상기 수지 조성물 중의 상기 카르보디이미드의 함유량이, 상기 수지 조성물의 불휘발 성분을 100질량%로 한 경우에, 0.01 내지 50질량%인, 상기〔1〕에 기재된 수지 조성물.
〔3〕(E) 무기 충전재를 추가로 포함하는, 상기〔1〕또는〔2〕에 기재된 수지 조성물.
〔4〕상기 무기 충전재의 함유량이, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량부로 한 경우에, 1 내지 70질량부인, 상기〔3〕에 기재된 수지 조성물.
〔5〕상기 무기 충전재가, 실리카, 탄산칼슘, 탈크 및 마이카로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 상기〔3〕또는〔4〕에 기재된 수지 조성물.
〔6〕상기 수지 조성물 중의 에폭시기와 티올기의 당량비(에폭시기/티올기)가, 0.50 내지 10.0인, 상기〔1〕내지〔5〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
〔7〕(D) 경화 촉진제를 추가로 함유하는, 상기〔1〕내지〔6〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
〔8〕상기 경화 촉진제가 잠재성 경화 촉진제인, 상기〔7〕에 기재된 수지 조성물.
〔9〕상기 잠재성 경화 촉진제가, 아민 화합물의 에폭시 어덕트, 아민 화합물의 요소 어덕트, 및 에폭시 어덕트의 수산기에 이소시아네이트 화합물을 부가 반응시킨 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 상기〔8〕에 기재된 수지 조성물.
〔10〕1액형 수지 조성물인, 상기〔1〕내지〔9〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
〔11〕상기〔1〕내지〔10〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 접착제.
〔12〕카메라 모듈의 구성 부재간 접착용인, 상기〔11〕에 기재된 접착제.
〔13〕상기〔1〕내지〔10〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 밀봉제.
〔14〕상기〔1〕내지〔10〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 코팅제.
〔15〕상기〔1〕내지〔10〕중 어느 하나에 기재된 수지 조성물을 열경화시켜 이루어지는, 경화물.
〔16〕상기〔15〕에 기재된 경화물을 포함하는, 전자 부품.
본 발명에 의하면, 보존 안정성, 저온 경화성, 내습성이 우수한, 에스테르 구조 함유 티올을 함유하는 에폭시 수지 조성물이 제공된다.
본 발명의 실시형태에 따르는 수지 조성물은, (A) 에폭시 수지, (B) 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물, 및 (C) 분자량이 150 내지 13,000인 카르보디이미드를 함유한다.
본 실시형태에 의하면, 분자량이 150 내지 13,000인 카르보디이미드를 사용함으로써, 염가의 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물을 경화제로서 사용한 경우라도, 우수한 내습성을 갖는 수지 조성물을 얻을 수 있다. 즉, 에스테르 구조 함유 티올을 사용하면서도, 우수한 내습성을 갖는 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 「1액형」수지 조성물인 것이 바람직하다. 「1액형」수지 조성물이란, 경화제와 에폭시 수지가 미리 혼합된 조성물로서, 열을 가함으로써 경화되는 성질을 갖는 조성물을 의미한다.
이하에, (A) 내지 (C)의 각 성분에 관해서 상세하게 서술한다.
[(A): 에폭시 수지]
에폭시 수지로서는, 분자 내에 적어도 1개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에폭시 수지로서는, 평균적으로 1분자당 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지가 사용된다.
에폭시 수지로서, 예를 들면, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 카테콜, 레조르시놀 등의 다가 페놀이나 글리세린이나 폴리에틸렌글리콜 등의 다가 알코올과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르; p-하이드록시벤조산, β-하이드록시나프토에산과 같은 하이드록시카르복시산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르; 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카르복실산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에스테르; 또한 에폭시화 페놀노볼락 수지, 에폭시화 크레졸노볼락 수지, 에폭시화 폴리올레핀, 환식 지방족 에폭시 수지, 기타 우레탄 변성 에폭시 수지 등을 들 수 있지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
이들 중에서도, 에폭시 수지로서는, 고내열성 및 저투습성을 유지하는 등의 관점에서, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 비페닐아르알킬형 에폭시 수지, 페놀아르알킬형 에폭시 수지, 방향족 글리시딜아민형 에폭시 수지, 및 디사이클로펜타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하며, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 및 디사이클로펜타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.
에폭시 수지는, 액상이라도, 고형상이라도, 액상 수지와 고형상 수지의 양자를 사용해도 좋다. 여기서,「액상」및「고형상」이란, 25℃에서의 에폭시 수지의 상태이다. 도포성, 가공성, 접착성의 관점에서, 사용하는 에폭시 수지 전체의 적어도 10질량% 이상이 액상인 것이 바람직하다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은, 예를 들면, 50 내지 1,000g/eq, 바람직하게는 100 내지 500g/eq, 보다 바람직하게는 150 내지 300g/eq이다. 여기서, 에폭시 당량이란, 1당량의 에폭시기당 에폭시 수지의 질량이며, JIS K7236(2009)에 준거하여 측정할 수 있다.
액상 에폭시 수지의 구체예로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지(미쯔비시케미칼사 제조「jER828EL」,「jER827」), 비스페놀 F형 에폭시 수지(미쯔비시케미칼사 제조「jER807」), 페놀노볼락형 에폭시 수지(미쯔비시케미칼사 제조「jER152」), 나프탈렌형 2관능 에폭시 수지(DIC사 제조「HP-4032」,「HP-4032D」), 비스페놀 A형 에폭시 수지/비스페놀 F형 에폭시 수지(신닛테츠스미킨가가쿠사 제조「ZX-1059」), 수소 첨가된 구조의 에폭시 수지(미쯔비시케미칼사 제조「YX-8000」), 부타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지(다이셀가가쿠고교사 제조「PB-3600」)가 있다. 이 중에서도 고내열이고 저점도인 미쯔비시케미칼사 제조의「jER828EL」, 「jER827」,「jER807」및「ZX-1059」가 바람직하며, 「jER828EL」이 보다 바람직하다. 또한, 고형 에폭시 수지의 구체예로서, 나프탈렌형 4관능 에폭시 수지(DIC사 제조「HP-4700」), 디사이클로펜타디엔형 다관능 에폭시 수지(DIC사 제조「HP-7200」), 나프톨형 에폭시 수지(신닛테츠스미킨가가쿠사 제조「ESN-475V」), 비페닐 구조를 갖는 에폭시 수지(니혼가야쿠사 제조「NC-3000H」,「NC-3000L」, 미쯔비시케미칼사 제조「YX-4000」) 등을 들 수 있다.
적합한 에폭시 수지로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지/비스페놀 F형 에폭시 수지 혼합물(신닛테츠스미킨가가쿠사 제조「ZX-1059」), 페놀노볼락형 에폭시 수지(미쯔비시케미칼사 제조「jER152」), 및 디사이클로펜타디엔형 다관능 에폭시 수지(DIC사 제조「HP-7200」) 등을 들 수 있다.
수지 조성물 중의 (A) 성분인 에폭시 수지의 함유량은, 수지 조성물의 불휘발 성분을 100질량%로 한 경우에, 예를 들면, 5질량% 이상, 바람직하게는 10질량% 이상, 보다 바람직하게는 20질량% 이상이며, 예를 들면, 95질량% 이하, 바람직하게는 90질량% 이하, 보다 바람직하게는 85질량% 이하, 더욱 바람직하게는 80질량% 이하, 특히 바람직하게는 75질량% 이하, 가장 바람직하게는 70질량% 이하이다.
[(B): 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물]
에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물로서는, 분자 내에 에스테르 구조, 및 2개 이상의 티올기를 함유하는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다.
에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물은, 바람직하게는, 3 내지 6관능 화합물(1분자 중의 티올기의 개수가 3 내지 6인 화합물)인 것이 바람직하다.
에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물은, 수지 조성물 중의 에폭시기와 티올기의 당량비(에폭시기/티올기)가, 0.50 내지 10.0이 되는 양으로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 당량비(에폭시/티올기)는, 0.75 내지 5.0, 보다 바람직하게는 0.80 내지 2.0이다.
또한, 티올기의 당량이란, 1당량의 티올기당 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물의 질량이다.
(A) 성분인 에폭시 수지의 함유량을 100질량부로 한 경우, (B) 성분인 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물의 함유량은, 예를 들면, 1 내지 200질량부, 바람직하게는 5 내지 150질량부, 보다 바람직하게는 50 내지 100질량부이다.
에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물로서는, 예를 들면, 폴리올과 머캅토 유기 산의 부분 에스테르, 완전 에스테르를 들 수 있다. 여기서, 부분 에스테르란, 폴리올과 카르복실산의 에스테르로서, 폴리올의 하이드록시기의 일부가 에스테르 결합을 형성하고 있는 것이고, 완전 에스테르란, 폴리올의 하이드록시기가 모두 에스테르 결합을 형성하고 있는 것을 의미한다. 상기 폴리올로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨 및 디펜타에리스리톨 등을 들 수 있다. 상기 머캅토 유기 산으로서는, 예를 들면, 머캅토아세트산, 머캅토프로피온산(예: 3-머캅토프로피온산), 머캅토부티르산(예: 3-머캅토부티르산, 4-머캅토부티르산) 등의 머캅토 지방족 모노카르복실산; 하이드록시산과 머캅토 유기 산의 에스테르화 반응에 의해 얻어지는 티올기 및 카르복시기를 함유하는 에스테르; 머캅토석신산, 디머캅토석신산(예: 2,3-디머캅토석신산) 등의 머캅토 지방족 디카르복실산; 머캅토벤조산(예: 4-머캅토벤조산) 등의 머캅토 방향족 모노카르복실산 등을 들 수 있다. 상기 머캅토 지방족 모노카르복실산의 탄소수는, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 2 내지 6, 더욱 바람직하게는 2 내지 4, 특히 바람직하게는 3이다. 상기 머캅토 유기 산 중에서, 탄소수가 2 내지 8인 머캅토 지방족 모노카르복실산이 바람직하며, 머캅토아세트산, 3-머캅토프로피온산, 3-머캅토부티르산 및 4-머캅토부티르산이 보다 바람직하며, 3-머캅토프로피온산이 더욱 바람직하다.
폴리올과 머캅토 유기 산의 부분 에스테르의 구체예로서는, 트리메틸올프로판 비스(머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 비스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판 비스(3-머캅토부티레이트), 트리메틸올프로판 비스(4-머캅토부티레이트), 펜타에리스리톨 트리스(머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 트리스(3-머캅토부티레이트), 펜타에리스리톨 트리스(4-머캅토부티레이트), 디펜타에리스리톨 테트라키스(머캅토아세테이트), 디펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토부티레이트), 디펜타에리스리톨 테트라키스(4-머캅토부티레이트) 등을 들 수 있다.
폴리올과 머캅토 유기 산의 완전 에스테르의 구체예로서는, 에틸렌글리콜 비스(머캅토아세테이트), 에틸렌글리콜 비스(3-머캅토프로피오네이트), 에틸렌글리콜 비스(3-머캅토펜타에리스리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)부티레이트), 에틸렌글리콜 비스(4-머캅토부티레이트), 트리메틸올프로판 트리스(머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판, 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토부티레이트), 트리메틸올프로판 트리스(4-머캅토부티레이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토부티레이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(4-머캅토부티레이트), 디펜타에리스리톨 헥사키스(머캅토아세테이트), 디펜타에리스리톨 헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리스리톨 헥사키스(3-머캅토부티레이트), 디펜타에리스리톨 헥사키스(4-머캅토부티레이트) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토부티레이트), 디펜타에리스리톨 헥사키스(3-머캅토프로피오네이트) 및 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
또한, 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물로서, 예를 들면, 트리스[(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 등을 사용할 수도 있다.
[(C) 카르보디이미드]
(C 성분)인 카르보디이미드로서는, 분자량이 150 내지 13,000이며, 분자 내에 「-N=C=N-」구조를 갖는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다.
카르보디이미드의 분자량은, 바람직하게는 170 이상, 보다 바람직하게는 185 이상, 더욱 바람직하게는 200 이상이다. 이러한 범위이면, 내습성의 향상에 더하여, 양호한 보존 안정성이 얻어진다.
또한, 카르보디이미드의 분자량은, 바람직하게는 8,000 이하, 바람직하게는 6,000 이하, 보다 바람직하게는 5,000 이하, 더욱 바람직하게는 4,000 이하이다. 이러한 범위이면, 보다 우수한 내습성이 얻어진다.
또한, 본 명세서에서, 카르보디이미드가 중합체인 경우, 카르보디이미드의 분자량이란,「질량 평균 분자량」을 의미하는 것으로 한다.
여기서, 카르보디이미드의 질량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량이며, 구체적으로는, 카르보디이미드의 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량은, 측정 장치로서 (주)시마즈세사쿠쇼 제조 LC-9A/RID-6A를, 칼럼으로서 쇼와덴코(주) 제조 Shodex K-800P/K-804L/K-804L을, 이동상으로서 클로로포름 등을 사용하여 칼럼 온도 40℃에서 측정하고, 표준 폴리스티렌의 검량선을 사용하여 산출할 수 있다.
카르보디이미드로서는, 모노카르보디이미드, 폴리카르보디이미드 및 환상 카르보디이미 중 어느 것이라도 사용 가능하지만, 폴리카르보디이미드가 보다 바람직하다. 카르보디이미드의 질량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량이며, 구체적으로는, 카르보디이미드의 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량은, 측정 장치로서 (주)시마즈세사쿠쇼 제조 LC-9A/RID-6A를, 칼럼으로서 쇼와덴코(주) 제조 Shodex K-800P/K-804L/K-804L을, 이동상으로서 클로로포름 등을 사용하여 칼럼 온도 40℃에서 측정하여, 표준 폴리스티렌의 검량선을 사용하여 산출할 수 있다.
모노카르보디이미드로서는, 예를 들면, 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 I]
Figure pat00001
화학식 I 중, RA 및 RB는 독립적으로, C1 내지 C18 알킬기, C5 내지 C18 사이클로알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다. 아릴기는, C1 내지 C18 알킬기, 니트로기, 아미노기 및 하이드록시기로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 치환기에 의해 치환되어 있어도 좋다.
구체적인 모노카르보디이미드로서는, N,N'-디-o-톨루일카르보디이미드, N,N'-디페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,6-디메틸페닐카르보디이미드, N,N'-비스(2,6-디이소프로필페닐)카르보디이미드, N,N'-비스(프로필페닐)카르보디이미드, N,N'-디옥틸데실카르보디이미드, N-트리일-N'-사이클로헥실카르보디이미드, N,N'-디-2,2-디-tert-부틸페닐카르보디이미드, N-트리일-N'-페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-하이드록시페닐카르보디이미드, N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드, 및 N,N'-디-p-톨루일카르보디이미드 등을 들 수 있다. 또한, 이들 중, N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드, N,N'-비스(프로필페닐)카르보디이미드 및 비스(디프로필페닐)카르보디이미드가 바람직하다.
폴리카르보디이미드로서는, 예를 들면, 일본 특허공보 제5693799호에 기재된 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 문헌에 기재된 화합물이란, 하기 화학식으로 표시되는 카르보디이미드 화합물이다.
Figure pat00002
상기 화학식 중, R1은, 동일하거나 또는 상이하며, 2가의 방향족기 및/또는 지방족기를 나타낸다.
R1이 방향족기인 경우, R1은, 적어도 1개의 탄소 원자를 갖는 지방족 치환기 및/또는 지환식 치환기 및/또는 방향족 치환기로 치환되어 있어도 좋다. 여기서, 이들 치환기는, 헤테로 원자를 가져도 좋고, 또한 이들 치환기는, 카르보디이미드기가 결합하는 방향족기의 적어도 1개의 오르토 위(位)로 치환해도 좋다.
R2는, C1 내지 C18 알킬, C5 내지 C18 사이클로알킬, 아릴, C7 내지 C18 아르알킬, -R4-NH-COS-R5, -R4COOR5, -R4-OR5, -R4-N(R5)2, -R4-SR5, -R4-OH, R4-NH2, -R4-NHR5-, -R4-에폭시, -R4-NCO, -R4-NHCONHR5-, -R4-NHCONR5R6 또는 -R4-NHCOOR7이다.
R3은, -N=C=N-아릴, -N=C=N-알킬, -N=C=N-사이클로알킬, -N=C=N-아르알킬, -NCO, -NHCONHR5, -NHCONHR5R6, -NHCOOR7, -NHCOS-R5, -COOR5, -OR5, 에폭시, -N(R5)2, -SR5, -OH, -NH2, -NHR5이다.
R4는, 2가의 방향족기 및/또는 지방족기를 나타낸다.
R5 및 R6은, 동일하거나 또는 상이하며, C1 내지 C20 알킬, C3 내지 C20 사이클로알킬, C7 내지 C18 아르알킬, 올리고/폴리에틸렌글리콜류 및/또는 올리고/폴리프로필렌글리콜류이다.
R7은, R5의 상기 정의 중 1개를 갖거나, 또는 폴리에스테르기 또는 폴리아미드기이다.
m은 2 이상의 정수이다.
폴리카르보디이미드로서는, 폴리(4,4'-디사이클로헥실메탄카르보디이미드), 폴리(N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카르보디이미드), 폴리(1,3,5-트리이소프로필페닐렌-2,4-카르보디이미드) 등을 들 수 있다. 이들 중, 폴리(1,3,5-트리이소프로필페닐렌-2,4-카르보디이미드)가 바람직하다.
폴리카르보디이미드로서는, 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들면, 지방족 폴리카르보디이미드(닛세이보케미칼사 제조「엘라스토스타브 H-01」), 카르보디이미드 변성 이소시아네이트(닛세이보케미칼사 제조「카르보디라이트 V-05」) 등을 들 수 있다. 이들 중, 카르보디이미드 변성 이소시아네이트(닛세이보케미칼사 제조「카르보디라이트 V-05」)가 바람직하다.
환상 카르보디이미드로서는, 일본 특허공보 제5856924호에 기재된 환상 카르보디이미드 등을 들 수 있다.
또한, 수지 조성물 중의 (C) 카르보디이미드의 함유량은, 수지 조성물의 불휘발 성분을 100질량%로 한 경우에, 0.01 내지 50질량%인 것이 바람직하며, 0.1 내지 35질량%인 것이 보다 바람직하다.
[(D): 경화 촉진제]
본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 바람직하게는, 경화 촉진제를 함유한다.
경화 촉진제로서는, 잠재성 경화 촉진제가 바람직하게 사용된다. 잠재성 경화 촉진제는, 특히 1액형 수지 조성물로 하는 경우에 중요한 성분이며, 상온(20℃±15℃(JIS Z8703))에서는 에폭시 수지의 경화에 기여하지 않으며, 가열시에 에폭시 수지의 경화를 촉진시키는 기능을 갖는 첨가제이다.
잠재성 경화 촉진제로서는, 액상 잠재성 경화 촉진제, 고체 분산형 잠재성 경화 촉진제 중 어느 쪽도 사용 가능하지만, 고체 분산형 잠재성 경화 촉진제가 보다 바람직하게 사용된다.
액상 잠재성 경화 촉진제란 상온에서 에폭시에 가용인 액체이며, 상온에서는 활성은 없지만, 가열함으로써 에폭시 수지의 경화 촉진제로서 기능하는 화합물이다.
액상 잠재성 경화 촉진제로서는, 예를 들면, 이온 액체를 들 수 있지만 이것으로 한정되는 것은 아니다.
이온 액체를 구성하는 양이온으로서는, 예를 들면, 이미다졸륨 이온, 피페리디늄 이온, 피롤리디늄 이온, 피라조늄 이온, 구아니디늄 이온, 피리디늄 이온 등의 암모늄계 양이온; 테트라알킬포스포늄 양이온 등의 포스포늄 양이온; 트리에틸설포늄 이온 등의 설포늄 양이온 등을 들 수 있다.
또한 이온 액체를 구성하는 음이온으로서는, 불화물 이온, 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온 등의 할로겐화물계 음이온; 메탄설폰 이온 등의 알킬황산계 음이온; 트리플루오로메탄설폰산 이온, 헥사플루오로포스폰산 이온, 트리플루오로트리스(펜타플루오로에틸)포스폰산 이온, 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 이온, 트리플루오로아세트산 이온, 테트라플루오로붕산 이온 등의 함불소 화합물계 음이온; 페놀 이온, 2-메톡시페놀 이온, 2,6-디-tert-부틸페놀 이온 등의 페놀계 음이온; 아스파라긴산 이온, 글루탐산 이온 등의 산성 아미노산 이온; 글리신 이온, 알라닌 이온, 페닐알라닌 이온 등의 중성 아미노산 이온; N-벤조일알라닌 이온, N-아세틸페닐알라닌 이온, N-아세틸글리신 이온, N-아세틸글리신 이온 등의 N-아실아미노산 이온; 포름산 이온, 락트산 이온, 타르타르산 이온, 마뇨산 이온, N-메틸마뇨산, 벤조산 이온 등의 카르복실산계 음이온을 들 수 있다.
고체 분산형 잠재성 경화 촉진제란, 상온에서는 에폭시 수지에 불용인 고체이며, 가열함으로써 가용화되어, 에폭시 수지의 경화 촉진제로서 기능하는 화합물이다.
고체 분산형 잠재성 경화 촉진제로서, 예를 들면, 상온에서 고체인 이미다졸 화합물, 및 고체 분산형 아민 어덕트계 잠재성 경화 촉진제를 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 상온에서 고체인 이미다졸 화합물로서는, 예를 들면, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-벤질-5-하이드록시메틸이미다졸, 2,4-디아미노-6-(2-메틸이미다졸릴-(1))-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸릴-(1)')-에틸-S-트리아진·이소시아눌산 부가물, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸-트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸-트리멜리테이트, N-(2-메틸이미다졸릴-1-에틸)-요소, N,N'-(2-메틸이미다졸릴-(1)-에틸)-아디포일디이미드 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
고체 분산형 아민 어덕트계 잠재성 경화 촉진제의 적합한 예로서는, 아민 화합물의 에폭시 어덕트, 아민 화합물의 요소 어덕트, 및 에폭시 어덕트의 수산기에 이소시아네이트 화합물을 부가 반응시킨 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
상기 아민 화합물의 에폭시 어덕트의 제조 원료의 하나로서 사용되는 에폭시 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 카테콜, 레조르시놀 등의 다가 페놀, 또는 글리세린이나 폴리에틸렌글리콜과 같은 다가 알코올과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르; p-하이드록시벤조산, β-하이드록시나프토에산과 같은 하이드록시카르복시산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르; 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카르복실산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에스테르; 4,4'-디아미노디페닐메탄이나 m-아미노페놀 등과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜아민 화합물; 또한 에폭시화 페놀노볼락 수지, 에폭시화 크레졸노볼락 수지, 에폭시화 폴리올레핀 등의 다관능성 에폭시 화합물이나 부틸글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 글리시딜메타크릴레이트 등의 단관능성 에폭시 화합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 고체 분산형 아민 어덕트계 잠재성 경화 촉진제의 제조 원료로서 사용할 수 있는 아민 화합물은, 에폭시기와 부가 반응할 수 있는 활성 수소를 분자 내에 1개 이상 가지며, 또한 1급 아미노기, 2급 아미노기 및 3급 아미노기 중에서 선택된 관능기를 적어도 분자 내에 1개 이상 갖는 것이면 좋다. 이러한 아민 화합물로서는, 예를 들면, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, n-프로필아민, 2-하이드록시에틸아미노프로필아민, 사이클로헥실아민, 4,4'-디아미노-디사이클로헥실메탄과 같은 지방족 아민류; 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2-메틸아닐린 등의 방향족 아민 화합물; 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸린, 2,4-디메틸이미다졸린, 피페리딘, 피페라진 등의 질소 원자가 함유된 복소환 화합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또한, 이 중에서 특히 분자 내에 3급 아미노기를 갖는 화합물은, 우수한 경화 촉진능을 갖는 잠재성 경화 촉진제를 부여하는 원료이며, 이러한 화합물의 예로서는, 예를 들면, 디메틸아미노프로필아민, 디에틸아미노프로필아민, 디-n-프로필아미노프로필아민, 디부틸아미노프로필아민, 디메틸아미노에틸아민, 디에틸아미노에틸아민, N-메틸피페라진 등의 아민 화합물이나, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸 화합물과 같은, 분자 내에 3급 아미노기를 갖는 1급 또는 2급 아민류; 2-디메틸아미노에탄올, 1-메틸-2-디메틸아미노에탄올, 1-페녹시메틸-2-디메틸아미노에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 1-부톡시메틸-2-디메틸아미노에탄올, 1-(2-하이드록시-3-페녹시프로필)-2-메틸이미다졸, 1-(2-하이드록시-3-페녹시프로필)-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-(2-하이드록시-3-부톡시프로필)-2-메틸이미다졸, 1-(2-하이드록시-3-부톡시프로필)-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-(2-하이드록시-3-페녹시프로필)-2-페닐이미다졸린, 1-(2-하이드록시-3-부톡시프로필)-2-메틸이미다졸린, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, N-β-하이드록시에틸모르폴린, 2-디메틸아미노에탄티올, 2-머캅토피리딘, 2-벤조이미다졸, 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토벤조티아졸, 4-머캅토피리딘, N,N-디메틸아미노벤조산, N,N-디메틸글리신, 니코틴산, 이소니코틴산, 피콜린산, N,N-디메틸글리신하이드라지드, N,N-디메틸프로피온산하이드라지드, 니코틴산하이드라지드, 이소니코틴산하이드라지드 등과 같은 분자 내에 3급 아미노기를 갖는 알코올류, 페놀류, 티올류, 카르복실산류 및 하이드라지드류 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물과 아민 화합물을 부가 반응시켜 잠재성 경화 촉진제를 제조할 때에, 분자 내에 활성 수소를 2개 이상 갖는 활성 수소 화합물을 추가로 첨가할 수도 있다. 이러한 활성 수소 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 하이드로퀴논, 카테콜, 레조르시놀, 피로가롤, 페놀노볼락 수지 등의 다가 페놀류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 아디프산, 프탈산 등의 다가 카르복실산류, 1,2-디머캅토에탄, 2-머캅토에탄올, 1-머캅토-3-페녹시-2-프로판올, 머캅토아세트산, 안트라닐산, 락트산 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 고체 분산형 아민 어덕트계 잠재성 경화 촉진제의 제조 원료로서 사용할 수 있는 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, n-부틸이소시아네이트, 이소프로필이소시아네이트, 페닐이소시아네이트, 벤질이소시아네이트 등의 단관능 이소시아네이트 화합물; 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 파라페닐렌디이소시아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트, 바이사이클로헵탄트리이소시아네이트 등의 다관능 이소시아네이트 화합물; 또한, 이들 다관능 이소시아네이트 화합물과 활성 수소 화합물의 반응에 의해 얻어지는 말단 이소시아네이트기 함유 화합물 등도 사용할 수 있다. 이러한 말단 이소시아네이트기 함유 화합물의 예로서는, 톨루일렌디이소시아네이트와 트리메틸올프로판의 반응에 의해 얻어지는 말단 이소시아네이트기를 갖는 부가 화합물, 톨루일렌디이소시아네이트와 펜타에리스리톨의 반응에 의해 얻어지는 말단 이소시아네이트기를 갖는 부가 화합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 고체 분산형 아민 어덕트계 잠재성 경화 촉진제의 제조 원료로서 사용할 수 있는 요소 화합물로서, 예를 들면, 요소, 티오 요소 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
고체 분산형 잠재성 경화 촉진제는, 예를 들면, 상기 제조 원료를 적절히 혼합하고, 상온으로부터 200℃의 온도에서 반응시킨 후, 냉각 고화시킨 후 분쇄하거나, 또는, 메틸에틸케톤, 디옥산, 테트라하이드로푸란 등의 용매 중에서 반응시켜, 탈용매 후, 고형분을 분쇄함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
고체 분산형 잠재성 경화 촉진제로서 시판되고 있는 대표적인 예로서는, 예를 들면, 아민-에폭시 어덕트계(아민 어덕트계)로서는,「PN-23」(아지노모토파인테크노 제조),「아미큐어 PN-H」(아지노모토파인테크노사 제조),「하드너 X-3661S」(에이·씨·알사 제조),「하드너 X-3670S」(에이·씨·알사 제조) 등을 들 수 있으며, 또한, 요소형 어덕트계로서는,「FXR-1081」(T&K TOKA사 제조),「후지큐어 FXR-1000」(T&K TOKA사 제조),「후지큐어 FXR-1030」(T&K TOKA사 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 이미다졸 변성 마이크로캡슐체인「노바큐어 HA-3721」(아사히가세이사 제조), 「HX-3722」(아사히가세이사 제조),「노바큐어 HX-3742」(아사히가세이사 제조)도 들 수 있다.
(A) 성분인 에폭시 수지의 함유량을 100질량부로 한 경우, (D) 성분인 경화 촉진제의 함유량은 0.1 내지 100질량부인 것이 바람직하며, 0.5 내지 50질량부인 것이 보다 바람직하며, 1.0 내지 30질량부인 것이 더욱 바람직하다.
[(E): 무기 충전재]
본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 바람직하게는, 무기 충전재를 함유한다. 무기 충전재를 사용함으로써, 내습성을 더욱 향상시킬 수 있다.
무기 충전재 (E) 성분의 함유량은, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량부로 했을 때, 예를 들면 1 내지 70질량부, 보다 바람직하게는 5 내지 60질량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 50질량부이다.
무기 충전재의 평균 입자 직경은, 예를 들면, 평균 입자 직경이 0.1 내지 100㎛, 바람직하게는 0.5 내지 40㎛, 보다 바람직하게는 1.0 내지 30㎛이다.
무기 충전재의 평균 입자 직경은, 미(Mie) 산란 이론에 기초하는 레이저 회절·산란법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해, 무기 충전재의 입도 분포를 체적 기준으로 작성하고, 그 메디안 직경을 평균 입자 직경으로 함으로써 측정할 수 있다. 측정 샘플은, 무기 충전재를 초음파에 의해 수중에 분산시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치로서는, 호리바세사쿠쇼 제조 LA-500 등을 사용할 수 있다.
무기 충전재로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 실리카, 알루미나, 황산바륨, 탈크, 클레이, 마이카, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화마그네슘, 질화붕소, 붕산알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산비스무스, 산화티탄, 지르콘산바륨, 및 지르콘산칼슘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
무기 충전재는, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 마이카로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하며, 실리카를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
[(F): 기타]
또한, 본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 우수한 보존 안정성을 실현시키기 위해, 붕산에스테르 화합물, 티탄산에스테르 화합물, 알루미네이트 화합물, 지르코네이트 화합물, 이소시아네이트 화합물, 카르복실산, 산 무수물 및 머캅토 유기 산으로부터 선택되는 1종 이상을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 붕산에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 트리메틸보레이트, 트리에틸보레이트, 트리-n-프로필보레이트, 트리이소프로필보레이트, 트리-n-부틸보레이트, 트리펜틸보레이트, 트리알릴보레이트, 트리헥실보레이트, 트리사이클로헥실보레이트, 트리옥틸보레이트, 트리노닐보레이트, 트리데실보레이트, 트리도데실보레이트, 트리헥사데실보레이트, 트리옥타데실보레이트, 트리스(2-에틸헥실옥시)보란, 비스(1,4,7,10-테트라옥사운데실)(1,4,7,10,13-펜타옥사테트라데실)(1,4,7-트리옥사운데실)보란, 트리벤질보레이트, 트리페닐보레이트, 트리-o-톨릴보레이트, 트리-m-톨릴보레이트, 트리에탄올아민보레이트 등을 들 수 있다.
상기 티탄산에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 테트라에틸티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라옥틸티타네이트 등을 들 수 있다.
상기 알루미네이트 화합물로서는, 예를 들면, 트리에틸알루미네이트, 트리프로필알루미네이트, 트리이소프로필알루미네이트, 트리부틸알루미네이트, 트리옥틸알루미네이트 등을 들 수 있다.
상기 지르코네이트 화합물로서는, 예를 들면, 테트라에틸지르코네이트, 테트라프로필지르코네이트, 테트라이소프로필지르코네이트, 테트라부틸지르코네이트 등을 들 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면, n-부틸이소시아네이트, 이소프로필이소시아네이트, 2-클로로에틸이소시아네이트, 페닐이소시아네이트, p-클로로페닐이소시아네이트, 벤질이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2-에틸페닐이소시아네이트, 2,6-디메틸페닐이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 톨루일렌디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 파라페닐렌디이소시아네이트, 바이사이클로헵탄트리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실산으로서는, 예를 들면, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 카프론산, 카프릴산 등의 포화 지방족 1염기산, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 지방족 1염기산, 모노클로로아세트산, 디클로로아세트산 등의 할로겐화 지방산, 글리콜산, 락트산 등의 1염기성 옥시산, 글리옥살산, 포도산 등의 지방족 알데히드산 및 케톤산, 옥살산, 말론산, 석신산, 말레산 등의 지방족 다염기산, 벤조산, 할로겐화 벤조산, 톨루일산, 페닐아세트산, 신남산, 만델산 등의 방향족 1염기산, 프탈산, 트리메신산 등의 방향족 다염기산 등을 들 수 있다.
상기 산 무수물로서는, 예를 들면, 무수 석신산, 무수 도데시닐석신산, 무수 말레산, 메틸사이클로펜타디엔과 무수 말레산의 부가물, 헥사하이드로 무수프탈산, 메틸테트라하이드로 무수프탈산 등의 지방족 또는 지방족 다염기산 무수물 등 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산 등의 방향족 다염기산 무수물 등을 들 수 있다.
상기 머캅토 유기 산으로서는, 예를 들면, 머캅토아세트산, 머캅토프로피온산, 머캅토부티르산, 머캅토석신산, 디머캅토석신산 등의 머캅토 지방족 모노카르복실산, 하이드록시 유기 산과 머캅토 유기 산의 에스테르화 반응에 의해 얻어지는 머캅토 지방족 모노카르복실산, 머캅토벤조산 등의 머캅토 방향족 모노카르복실산 등을 들 수 있다.
(F) 성분으로서는, 이들 중, 범용성·안전성이 높으며, 보존 안정성을 향상시키는 관점에서, 붕산에스테르 화합물이 바람직하며, 트리에틸보레이트, 트리-n-프로필보레이트, 트리이소프로필보레이트, 트리-n-부틸보레이트가 보다 바람직하며, 트리에틸보레이트가 더욱 바람직하다. (F) 성분의 함유량은, 수지의 보존 안정성이 높아지기만 하면 특별히 제한은 없지만, (A) 성분의 에폭시 수지의 함유를 100질량부로 한 경우, (F) 성분의 함유량이 0.001 내지 50질량부인 것이 바람직하며, 0.05 내지 30질량부인 것이 보다 바람직하며, 0.1 내지 10질량부인 것이 더욱 바람직하다.
이상 설명한 본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 종래 공지의 방법에 준하여 행할 수 있다. 즉, 예를 들면, 각종 혼합기로 각 성분을 혼합함으로써, 본 실시형태에 따르는 수지 조성물을 조제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르는 수지 조성물이 1액형 수지 조성물인 경우, 이의 경화 방법으로서는, 종래 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 수지 조성물을 가열함으로써 경화될 수 있다. 가열은, 예를 들면, 60 내지 150℃, 바람직하게는, 70 내지 120℃, 보다 바람직하게는 80 내지 100℃의 온도로, 예를 들면, 1 내지 120분, 바람직하게는, 3 내지 60분, 보다 바람직하게는 5 내지 40분의 시간으로 행하는 것이 적당하다.
본 실시형태에 따르는 수지 조성물에는, 필요에 따라, 본 발명의 분야에서 상용되고 있는 충전재, 희석제, 용제, 안료, 가요성 부여제, 커플링제, 산화 방지제, 틱소트로피성 부여제, 분산제 등의 각종 첨가제를 가할 수 있다.
본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 예를 들면, 기능성 제품에 사용할 수 있다. 그 기능성 제품으로서는, 예를 들면, 접착제, 주형제, 실링제, 밀봉제, 섬유 강화용 수지, 코팅제 또는 도료 등을 들 수 있다.
적합하게는, 본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 적합하게는, CCM, HDD, 반도체 소자, 집적 회로 등의 전자 부품의 제조시에 사용하는 접착제로서 사용되며, 보다 적합하게는, 카메라 모듈의 구성 부재간 접착용 접착제로서 사용된다. 그러한 구성 부재로서, 예를 들면, 구리 및 니켈 등의 금속 부재; LCP(액정 중합체), 폴리아미드 및 폴리카보네이트 등의 플라스틱 부재를 들 수 있다. 본 실시형태에 따르는 수지 조성물은, 이들 금속 부재 및 플라스틱 부재로부터 선택되는 동종 또는 이종 부재를 접착하기 위한 접착제로서 적합하다.
본 실시형태에 따르는 수지 조성물에 의하면, 예를 들면, 121℃ 및 100%RH의 환경하에 24시간 방치한 후에, 30% 이상의 전단 접착 강도 유지율을 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 기재 중의「부」는「질량부」를 의미한다.
1. 원재료
[(A) 성분]
(A1) ZX-1059: 신닛테츠스미킨가가쿠사 제조, 비스페놀 A형 에폭시 수지/비스페놀 F형 에폭시 수지 혼합물, 에폭시 당량(EPW) 165g/eq
(A2) jER152: 미쯔비시케미칼사 제조, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 에폭시 당량(EPW) 177g/eq
(A3) HP-7200: DIC사 제조, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 에폭시 당량(EPW) 258g/eq
[(B) 성분]
(B1) PE1: 쇼와덴코사 제조「카렌즈 MT」, 펜타에리스리톨테트라키스(3-머캅토부티레이트), 티올 당량 136g/eq
(B2) PEMP: SC유키가가쿠사 제조, 펜타에리스리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 티올 당량 122g/eq
(B3) DPMP: 디펜타에리스리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 티올 당량 131g/eq
(B4) TMTP: 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트), 티올 당량 140g/eq
[(C) 성분]
(C1) 스타박졸 I 파우더: 랑세스사 제조, N,N'-비스(2,6-디이소프로필페닐)카르보디이미드, 분자량 360
(C2) 스타박졸 P: 랑세스사 제조, 폴리(1,3,5-트리이소프로필페닐렌-2,4-카르보디이미드), 질량 평균 분자량 3,000 내지 4,000
(C3) 카르보디라이트 V-05: 닛세이보케미칼사 제조, 카르보디이미드 변성 이소시아네이트, 질량 평균 분자량 800
(C4) N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드: 와코쥰야쿠고교사 제조, 분자량 206
(C5) 디이소프로필카르보디이미드: 와코쥰야쿠고교사 제조, 분자량 126
(C6) 스타박졸 P100: 랑세스사 제조 방향족 폴리카르보디이미드, 질량 평균 분자량 15,000 이상
[(D) 성분]
(D1) PN-23: 아지노모토파인테크노사 제조, 이미다졸기 함유 변성 폴리아민(고체)
(D2) FXR-1081: T&K TOKA사 제조, 요소 결합 함유 변성 폴리아민, 고형 타입
(D3) HX-3722: 아사히가세이사 제조, 이미다졸 변성 마이크로캡슐체
[(E) 무기 충전재]
(E1) SO-C5: 아도마텍스사 제조, 실리카, 입자 직경 1.3 내지 1.7㎛
(E2) 화이톤 B: 시로이시칼슘사 제조, 탄산칼슘, 평균 입자 직경 3.6㎛
(E3) 탈크 MS: 니혼탈크사 제조, 탈크, 평균 입자 직경 14.0㎛
(E4) 마이카 C-1000: Imerys Mica Kings Mountain사 제조, 마이카, 평균 입자 직경 26.0㎛
[(F) 기타]
(F1) TEB: ?세이가가쿠사 제조, 트리에틸보레이트
2. 평가 시험
(1) 보존 안정성
측정 대상의 수지 조성물을 플라스틱제 밀폐 용기에 25℃에서 7일간 보관하였다. 보관 전후에 있어서, E형 점도계 RE-80U(토키산교사 제조로터: 3°×R9.7)에 의해, 25℃, 20rpm으로 수지 조성물의 점도를 측정하고, 초기 점도로부터의 증점률을 7일 후의 점도/초기 점도에 의해 산출하였다.
<평가 기준>
◎: 2.0배 미만
○: 2.0배 이상, 3.0배 미만
×: 3.0배 이상
(2) 저온 경화성
JIS C6521에 준하여 핫플레이트식 겔화 시험기 GT-D(닛신가가쿠사 제조)에 의해, 측정 대상의 수지 조성물이 90℃에서 끈적하게 늘어나지 않게 된 시간을 측정하였다. 구체적으로는, 약 0.5g의 조성물을 90℃로 미리 가열해 둔 핫플레이트식 겔화 시험기 위에 두고, 스톱워치를 시동하여, 선단 폭 5㎜의 주걱으로, 접촉 원운동을 반복하여, 겔화될 때까지의 시간을 측정하였다.
<평가 기준>
◎: 10분 미만
○: 10분 이상, 30분 미만
×: 30분 이상
(3) 전단 접착 시험
JIS K-6850에 준하여, 90℃의 열순환식 오븐 내에서 30분간 측정 대상의 수지 조성물을 경화시켜, 수지 조성물에 의해 접착된 시험편을 작성하였다. 시험편으로서는, 연강판(SPCC, 다이유기자이사 제조)을 아세톤 탈지하고, 엔드레스 벨트 #120으로 연마한 것을 사용하였다. 얻어진 시험편의 전단 접착 강도를, 만능 시험기(티·에스·이사 제조, AC-50KN-CM)를 사용하여 측정하였다(측정 환경: 온도 25℃/습도 60%, 인장 속도: 5㎜/min).
(4) 내습 시험
(3)과 같은 수순으로 시험편을 제작하고, 시험편을 121℃, 100%RH의 조건으로 설정된 고도 가속 수명 시험 장치(에스펙사 제조)에 24시간 방치한 후, 얻어진 시험편에 관해서, 만능 시험기로 내습 시험 후 전단 접착 강도를 측정하였다.
또한, 고온 고습 환경하가 접착 강도에 주는 영향을 평가하기 위해, 접착 강도 유지율을 산출하였다. 접착 강도 유지율은, 초기의 전단 접착 강도와 내습 시험 후의 전단 접착 강도의 값으로부터, 이하와 같이 하여 산출하였다.
[접착 강도 유지율(%)] = [내습 시험 후의 전단 접착 강도]/[초기의 전단 접착 강도]×100
<평가 기준>
◎: 30% 이상
○: 15% 이상, 30% 미만
×: 15% 미만
3. 실시예 및 비교예
표 1 내지 표 4의 상란에 기재하는 배합으로 각 성분을 혼합하여, 실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 5에 따르는 수지 조성물을 조제하였다.
또한, 실시예 1 내지 22에 관해서는, (A) 성분, (C) 성분, (E) 성분을 3개 롤 밀에 의해 혼합하고, 거기에 (D) 성분, (F) 성분을 첨가하고 추가로 믹서에 의해 혼합하고, 거기에 (B) 성분을 첨가하여 믹서에 의해 충분히 분산시킨 후, 정치 탈포하여 조제하였다. 또한, 조제 작업은 25℃에서 행하고, 토탈 혼합 시간은 30분이었다.
비교예 1 내지 5에 관해서도, 표 1 내지 표 4의 배합에 기초하여, 마찬가지로 조정하였다.
실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 5의 수지 조성물을 상기 평가 시험에 제공한 결과를, 표 1 내지 표 4에 기재한다.
표 1 내지 표 4로부터, 실시예 1 내지 22의 결과대로, 본 발명의 수지 조성물은, 저온 경화성이 우수하며, 보존 안정성도 양호하며, 또한, 우수한 내습성을 나타내는 것을 알 수 있다. 이것에 대해, 비교예 1 내지 5의 수지 조성물은, 본 발명의 수지 조성물과 같은 높은 레벨의 성능을 가지고 있지 않은 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 1 및 비교예 2를 비교예 5와 비교하면, 비교예 1 및 비교예 2쪽이 저온 경화성이 우수하지만, 내습성(접착 강도 유지율)이 떨어지고 있다. 즉, (B) 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물을 사용한 경우, 우수한 저온 경화성이 얻어지지만, 내습성이 악화된다.
이것에 대해, 실시예 1 내지 22를 비교예 1 및 비교예 2와 비교하면, 내습성이 개선되어 있다. 즉, (C) 카르보디이미드를 첨가함으로써, 내습성이 개선되는 것을 이해할 수 있다.
또한, 비교예 3 및 4를 실시예 1 내지 22와 비교하면, 카르보디이미드를 첨가한 경우라도, 그 분자량을 150 내지 10,000의 범위로 설정함으로써, 보존 안정성이 향상되는 것을 이해할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 22 중에서도, 실시예 17 및 실시예 22가, 보존 안정성, 저온 경화성 및 내습성의 관점에서 특히 양호한 결과였다.
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006

Claims (16)

  1. (A) 에폭시 수지,
    (B) 에스테르 구조 함유 폴리티올 화합물, 및
    (C) 분자량이 150 내지 13,000인 카르보디이미드
    를 포함하는, 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물 중의 상기 카르보디이미드의 함유량이, 상기 수지 조성물의 불휘발 성분을 100질량%로 한 경우에, 0.01 내지 50질량%인, 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (E) 무기 충전재를 추가로 포함하는, 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 무기 충전재의 함유량이, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량부로 한 경우에, 1 내지 70질량부인, 수지 조성물.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 무기 충전재가, 실리카, 탄산칼슘, 탈크 및 마이카로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 조성물 중의 에폭시기와 티올기의 당량비(에폭시기/티올기)가, 0.50 내지 10.0인, 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (D) 경화 촉진제를 추가로 포함하는, 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 경화 촉진제가 잠재성 경화 촉진제인, 수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 잠재성 경화 촉진제가, 아민 화합물의 에폭시 어덕트, 아민 화합물의 요소 어덕트, 및 에폭시 어덕트의 수산기에 이소시아네이트 화합물을 부가 반응시킨 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 수지 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 1액형 수지 조성물인, 수지 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 접착제.
  12. 제11항에 있어서, 카메라 모듈의 구성 부재간 접착용인, 접착제.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 밀봉제.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 코팅제.
  15. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 열경화시켜 이루어지는, 경화물.
  16. 제15항에 기재된 경화물을 포함하는, 전자 부품.
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