WO2002100951A1 - Composition de resine thermodurcissable - Google Patents

Composition de resine thermodurcissable Download PDF

Info

Publication number
WO2002100951A1
WO2002100951A1 PCT/JP2002/005115 JP0205115W WO02100951A1 WO 2002100951 A1 WO2002100951 A1 WO 2002100951A1 JP 0205115 W JP0205115 W JP 0205115W WO 02100951 A1 WO02100951 A1 WO 02100951A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermosetting resin
phase
resin composition
epoxy
polybutene
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/005115
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tsutomu Takashima
Kouji Fujimura
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Company, Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Petrochemicals Company, Limited filed Critical Nippon Petrochemicals Company, Limited
Priority to EP02730721A priority Critical patent/EP1422266A4/en
Publication of WO2002100951A1 publication Critical patent/WO2002100951A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/027Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule obtained by epoxidation of unsaturated precursor, e.g. polymer or monomer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/30Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to, for example, the improvement of impact resistance of a thermosetting resin composition using a reactive liquid polybutene, and particularly to the impact resistance, thermal crack test, and the like used as a sealing material for semiconductors and the like.
  • the present invention provides an epoxy resin composition having improved crack resistance, oxidation resistance, and heat resistance.
  • Thermosetting resins are used alone or in combination with other resins for many applications.Especially, they have good electrical insulation, sufficient mechanical strength, good heat resistance, and good thermal expansion. Because of its low coefficient and low cost, it is widely used for electrical and mechanical parts. On the other hand, the low toughness common to thermosetting resins is the biggest disadvantage, and various studies have been made.
  • thermosetting resin due to the curing reaction may become a problem, and it is desired to reduce the volume shrinkage of the thermosetting resin.
  • problems caused by large volume shrinkage include the surface smoothness of SMC (Sheet Molding Compound) molded products, coating and lining paint adhesion and adhesion strength, and the difference in shrinkage between parts of FRP. And the like.
  • thermosetting resins To improve the impact resistance of an epoxy resin composition, one of the thermosetting resins, the introduction of flexible components into the epoxy resin and the use of core-shell rubber particles (Japanese Patent Publication No. Sho 61-2949-1) And Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-117179, and reactive liquid rubber (Japanese Patent Publication No. 58-25391, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-182937, Patent No. 3036657), and reactive liquid polybutene. (European Patent Publication No. 045749) is widely recognized to be effective, but at the same time, its problems are also evident.
  • the method of introducing a flexible component into an epoxy resin involves heat resistance, bending strength, etc.
  • the core-shell structure rubber particles such as MBS powder (methyl methacrylate / styrene / butadiene core-shell resin particles) and rubber such as epoxy group-containing composite acryl rubber particles and cross-linked acryl rubber particles
  • the method of adding fine particles has a large increase in viscosity and has a problem in storage stability.
  • a reactive liquid rubber for example, a terminal carboxyl-modified atalylonitrile butadiene rubber (CTBN)
  • CTBN terminal carboxyl-modified atalylonitrile butadiene rubber
  • CTBN in the case of CTBN, the control of the reactivity and compatibility depending on its structure is not sufficient, and the size and distribution of the CTBN dispersed phase changes depending on the type of curing agent and curing conditions, and the epoxy resin composition It was pointed out that the characteristics changed significantly.
  • CTBN has an inherent problem with respect to long-term reliability, for example, because it has an unsaturated bond in the main chain, and is susceptible to oxidation deterioration and thermal deterioration.
  • European Patent Publication No. 0 457 749 (U.S. Patent No. 5,084,531, U.S. Patent No. 5,225,486) is substantially unsaturated in the main chain
  • the method recommends those 7 0 mole 0/0 containing 4-substituted structure with respect to the structure and location of the unsaturated bond portion in the polybutene is subjected to epoxidation. This implies the recommendation of a raw material of polybutene in which unsaturated bonds are present in the main chain, not at the terminal, and epoxy groups are necessarily generated in the main chain.
  • the low-molecular-weight liquid epoxidized polybutene binds to the epoxy resin via the epoxy structure formed in the central portion of the main chain, and the polybutene chain connected to the binding portion inevitably binds to the epoxy resin. It will be extremely short. Therefore, it is difficult to generate a phase-separated structure (sea-island structure) with this structure.
  • the method of improving the impact resistance etc. by improving the flexibility of the epoxy resin cured product constituting the continuous phase is inferior to the heat resistance represented by HDT as compared with the improvement by the phase separation structure. As described above.
  • phenolic resins have been used in a wide variety of ways, either alone or in combination with other resins, but they have particularly good electrical insulation properties, sufficient mechanical strength, and good heat resistance. Due to its low thermal expansion coefficient, flame-retardant properties, and low cost, it is widely used for electrical and mechanical parts.
  • low toughness which is a common drawback of thermosetting resins, is also the greatest drawback of phenol resins, and various studies have been made from various viewpoints.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-168652 discloses an improvement in the impact resistance of a specific phenolic resin using an aromatic polyester.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-596660 discloses kneading an emulsion polymerization latex of a functional rubber having a functional group such as an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group into a phenol resin.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-171149 discloses a method in which a conjugated gen-based rubber latex such as NBR having good compatibility is added to an anion-based surfactant and then dispersed in a resin before a phenol resin dehydration step.
  • the present invention provides an epoxy resin, a phenol resin, and the like suitable for encapsulation of semiconductors and the like with improved impact resistance, thermal crack resistance, oxidation resistance, and heat resistance deterioration without impairing the heat resistance represented by HDT.
  • the present invention provides a thermosetting resin composition.
  • these thermosetting resin compositions are compositions in which the volume shrinkage is reduced, and the surface smoothness of SMC (Sheet Molding Compound) molded products, the adhesion of paints and coatings on coatings and coatings, and the adhesion of adhesives. This solves the problem of deformation due to strength or shrinkage difference of each part of FRP. Disclosure of the invention
  • the present inventors have made intensive studies and found that the above object can be achieved by using an epoxy group-containing liquid polybutene having a specific structure, and have completed the present invention.
  • the first aspect of the present invention is a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin (A) and an epoxy group-containing liquid polybutene (B) in which an epoxy structure is formed substantially only at a molecular terminal.
  • a second aspect of the present invention is the second aspect of the present invention, characterized in that at least 80 mol% of the repeating units in the epoxy-containing liquid polybutene (B) main chain structure has a structure represented by the following formula (I). 2.
  • a third aspect of the present invention is that the epoxy group-containing liquid polybutene (B) has a number average molecular weight in the range of 300 to 6000, wherein It is a curable resin composition.
  • a fourth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the main phase structure of the resin phase is a sea-island structure including the continuous phase (1) and the dispersed phase (2).
  • the fifth aspect of the present invention is that the main phase structure of the resin phase exhibits a sea-island structure composed of the continuous phase (1) and the dispersed phase (2), and the finer phase is formed inside the dispersed phase (2). 4.
  • the thermosetting resin composition according to any one of the first to third aspects of the present invention which has a phase structure in which a dispersed phase (2-1) exists.
  • the sixth aspect of the present invention is that the main phase structure of the resin phase is a continuous phase (1) and a dispersed phase.
  • It has a sea-island structure consisting of (2), and has an interfacial layer all over the periphery of the dispersed phase (2).
  • thermosetting resin composition according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the thermosetting resin composition has a phase structure in which (3) exists.
  • thermosetting resin according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the thermosetting resin (A) is an epoxy resin or a phenol resin. It is a resin composition.
  • an eighth aspect of the present invention is a thermosetting resin (A;), an epoxy group-containing liquid polybutene having an epoxy structure formed substantially only at the molecular terminal (B), and a curing agent (C).
  • a thermosetting resin composition obtained by curing a composition containing an accelerator (D)
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) is mixed with the (A), (C), (D) a step of preparing a suspension-like mixture comprising a part of the component selected from (D).
  • thermosetting resin (A) is initially a liquid low molecular weight compound (sometimes called a prepolymer), but undergoes a chemical change by the action of heat, a catalyst, ultraviolet rays, or the like.
  • phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, silicon resin, alkyd resin, aryl resin, unsaturated polyester resin, diaryl phthalate resin, furan resin, imido resin, etc. are listed.
  • the phenolic resin in the thermosetting resin (A) used in the present invention is not particularly limited and is commercially available.
  • the molar ratio of phenols to formalin and the molar ratio of phenols to formaldehyde are not limited.
  • the mixture was charged into a reaction vessel at a mixing ratio of 0.5 to 1.0, and a catalyst such as oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, toluenesulfonic acid, etc. was added, and the mixture was heated and refluxed for an appropriate time.
  • a novolak-type phenol resin which can be obtained by a method of removing water by vacuum dehydration or standing dehydration to remove separated water, and further removing remaining water and unreacted phenols.
  • Resol type phenolic resin can also be used in the same way by controlling the thermal history during dynamic vulcanization in detail.
  • the epoxy resin in the thermosetting resin (A) used in the present invention is not limited in properties, epoxy equivalent, molecular weight, molecular structure and the like, and a compound having two or more oxirane rings in one molecule can be applied.
  • Various known epoxy resins can be used.
  • glycidyl ether epoxy resins such as bisphenol A, bisphenol F, brominated bisphenol A, or novolac glycidyl ether, and glycidyl esters such as glycidyl hexahydrophthalate or glycidyl dimer Epoxy resin, triglycidyl isocyanate
  • Glycidylamine type epoxy resin such as nurate or tetraglycidyldiaminodiphenylmethane
  • linear aliphatic type epoxy resin such as epoxidized polybutadiene or epoxy soybean oil
  • 3,4-epoxy-16-methylcyclohexyl methyl carboxylate or 3,4-epoxycyclohexylmethylcarboxylate and other alicyclic epoxy resins, etc., and one or more of these can be used.
  • Preferred epoxy resins include those which are liquid at room temperature.For example, dalicidyl acrylate produced between epichlorohydrin and an aromatic compound having at least one hydroxyl group under an alkaline reaction condition.
  • Tenor-type epoxy resins include bisphenol A-based epoxy resins, and commercially available products include Epicort # 828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.).
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) used in the present invention is obtained by subjecting the terminal vinylidene group of the polybutene having a terminal vinylidene group structure to a known reaction, for example, an epoxidation reaction with peroxide or the like (US Pat. 3 822 5 5).
  • a known reaction for example, an epoxidation reaction with peroxide or the like (US Pat. 3 822 5 5).
  • a method for producing a polybutene containing a large amount of a polybutene having a terminal bilidene structure the present inventors exemplify Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31628.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) in the present invention is obtained as a high-purity product and used as it is or as a mixture with polybutene.
  • a polybutene having a predetermined molar percentage or more of a terminal vinylidene structure is produced. It is efficient to obtain a polybutene solution containing a liquid polybutene containing a predetermined mol% of epoxy groups by reacting and converting a predetermined mol% or more of the terminal biylidene group of the 4- olefin polymer having a lithiumden structure. is there.
  • the functional group content of the epoxy group-containing liquid polybutene (B) can be confirmed by 13 C—NMR measurement, 1 H — NMR measurement, or TLC (Thin Layer Chromatography).
  • the repeating unit in the main chain structure has a structure represented by the following formula (I).
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) according to the present invention is mainly composed of an epoxy group-containing liquid polybutene having a terminal structure as shown in the following formula (II). Epoxy group-containing liquid polybutene (B) having a terminal structure as shown in formula (II). If the epoxy group-containing liquid polybutene having a terminal structure as shown in the following formula (II) is less than 50 mol% of the total epoxy group-containing liquid polybutene (B), EP-A-0 457 74 Problems like those in No. 9 appear.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) according to the present invention has a structure represented by the following formula (III), and the structure represented by () n in the formula represents the structure described in the following. Is not limited, and 80 mol% or more is shown in parentheses in the formula. What is necessary is just to correspond to the structure performed. By satisfying this condition, the chemical structure of the main chain does not contain tertiary carbon, which is susceptible to oxidative deterioration, so that properties excellent in heat resistance deterioration can be imparted as described above.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene having the above structure can be easily obtained by producing a polybutene having a terminal vinylidene group having the above structure according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-306128 and using this as a raw material. be able to.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) according to the present invention has a number average molecular weight in the range of 300 to 600,000 by adjusting n in the above formula (III).
  • n in the above formula (III).
  • the polybutene chain bonded to the epoxy resin becomes extremely short as shown in European Patent Publication No. 0 457 749, and it must be solubilized in the epoxy resin composition.
  • the effect of improving the impact resistance and the like is dominant, and the heat resistance represented by HDT is inferior.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) is prepared based on 100 parts by mass of the thermosetting resin (A) and the curing agent (C) in total. 1 to 200 parts by mass, preferably 5 to 100 parts by mass can be added.
  • the curing agent (C) optionally added according to the present invention may be any one that can be cured by reacting with the thermosetting resin (A) or the epoxy group-containing liquid polybutene (B).
  • epoxy resins include aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, and acid anhydrides (eg, methylhexahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride derivatives, etc.).
  • Examples include polyaddition type curing agents such as phenol novolak resin and polymerbutane, and catalytic type curing agents such as aromatic tertiary amines, imidazole compounds and Lewis acid complexes. Also here The curing agents listed in the above may be used alone or in combination as long as they do not inhibit the curing.
  • a curing accelerator (D ) As the components other than the thermosetting resin (A), the curing agent (C), and the epoxy group-containing polybutene (B) used in the present invention, a curing accelerator (D ).
  • BDMA benzyldimethylamine
  • 1-benzithley 2-pheninoleimidazonole 2-heptadecylimidazole
  • 2-heptadecylimidazole 2-1,6-dihydroxyimidazonole
  • 2,5-dihydroxyimidazonole 2,5-dihydroxyimidazonole.
  • thermosetting resin composition when an epoxy resin is used as an example, the total amount of the thermosetting resin (A) and the curing agent (C) is 100 parts by mass. 0 to 20% by weight of the accelerator (D) can be added.
  • the main phase structure of the resin component observed by an electron microscope after the curing reaction is a sea-island structure composed of a continuous phase (1) and a dispersed phase (2) (hereinafter referred to as “phase structure I”).
  • phase structure I a sea-island structure composed of a continuous phase (1) and a dispersed phase (2)
  • the main component of the continuous phase (1) is a cured product composed of a composition containing the thermosetting resin (A) (hereinafter abbreviated as “cured product”), and the main component of the dispersed phase (2) is an epoxy group-containing product.
  • cured product a composition containing the thermosetting resin
  • B Liquid polybutene
  • the main phase structure of the resin component observed with an electron microscope is a sea-island structure composed of a continuous phase (1) and a dispersed phase (2), and a finer dispersion inside the dispersed phase. It has a phase structure in which the phase (2-1) exists (hereinafter referred to as “phase structure II”), or a sea-island structure consisting of the continuous phase (1) and the dispersed phase (2).
  • phase structure II phase structure in which the phase (2-1) exists
  • phase structure III has an interfacial layer (3) throughout the outer periphery of (). It is most preferable that the phase structure satisfying both “phase structure II” and “phase structure ⁇ ” be the main phase structure.
  • Phase structure I mainly consists of a component related to an epoxy group-containing liquid polybutene, which is a low elastic modulus and an elastic tough material, in a continuous phase (1) mainly composed of a cured product that is a high elastic modulus and a brittle material.
  • This is a phase structure in which a dispersed phase (2) in the unit of ⁇ am as a component exists.
  • the interface between the continuous phase (1) and the dispersed phase (2) separates due to the difference in the Poisson's ratio between the components of the continuous phase (1) and the dispersed phase (2).
  • phase structure I the affinity between the continuous phase (1) and the dispersed phase (2) increases due to the similarity in the chemical structure, and thus the phase is consumed.
  • the energy that is consumed is large. Since the stress (strain) is consumed (released) by the separation of the interface, it causes fatal destruction of the material in a continuous phase mainly composed of a thermosetting resin, for example, a cured epoxy resin. Cracks do not occur, and impact resistance and thermal crack characteristics are improved.
  • Phase structure IIJ consists of a continuous phase (1) mainly composed of a cured product that is a high elastic modulus and brittle material, and a component related to an epoxy group-containing liquid polybutene (B) that has a low elastic modulus and elasticity.
  • the main component is a phase structure in which a dispersed phase of ⁇ units (2) exists, and the dispersed phase (2) also has a finer dispersed phase (2-1).
  • This structure is a structure that is confirmed by the phase structure of high-impact polystyrene and ABS resin, and is called the salami structure.
  • Phase structure III refers to a liquid crystalline polybutene (B) containing an epoxy group, which has a low elastic modulus and is an elastic and tough material, in a continuous phase (1) mainly composed of a cured product that is a high elastic modulus and a brittle material.
  • a composition comprising a thermosetting resin (A) which is a phase structure having a dispersed phase (2) in units of zm and having a low elastic modulus over the entire outer peripheral portion thereof and an elastic tough material. This is a phase structure in which an interfacial layer (3) of which the main component is a component reacted between a cured product made of the above and an epoxy group-containing liquid polybutene (B) exists.
  • This structure is a structure confirmed by the phase structure of impact-resistant polypropylene resin (block-type polypropylene), and is called a multilayer structure. That is, in the high-impact polypropylene resin, a dispersed phase composed of polyethylene is present in a continuous phase composed of polypropylene, and an interface layer composed of an ethylene-propylene copolymer rubber is present around the polyethylene dispersed phase.
  • phase Structure III when deformation occurs due to stress, in addition to the consumption (release) of the stress (strain) generated in “Phase Structure I”, the continuous phase (1) or the dispersed phase ( Since the same stress (strain) is consumed (released) by interfacial delamination between 2) and the interfacial layer (3), the interfacial delamination energy generated per unit volume is larger than that of “phase structure I”. Accordingly, cracks and the like that cause fatal rupture of the material do not occur in the continuous phase mainly composed of the cured product, and the impact resistance and thermal crack properties are more effectively improved.
  • a phase structure that satisfies both the “Phase Structure II” and the “Phase Structure III”, that is, the elastic phase with a low elastic modulus is contained in a continuous phase (1) mainly composed of a hardened material that is a high elastic modulus and a brittle material It has a phase structure in which a m-phase dispersed phase (2) mainly composed of an epoxy group-containing liquid polybutene (B), which is a toughness / toughness material, is present. Fine dispersed phase (2-1) (a phase mainly composed of a cured product) is present, and the entire outermost peripheral portion of the dispersed phase (2) has a low elastic modulus and is a thermosetting material that is an elastic and tough material.
  • the mechanism of the effect of reducing the volume shrinkage in the thermosetting resin composition according to the present invention is basically that the epoxy group-containing liquid polybutene according to the present invention has a low volume shrinkage and a thermosetting property. This is thought to be due to the chemical interaction with the resin, but the above-mentioned “Phase Structure I”, “Phase Structure II”, and “Phase Structure nij” It is thought that this contributes to stress relaxation during the curing reaction.
  • thermosetting resin (A;) containing an epoxy group It must contain a liquid polybutene (B), a curing agent (C) and a curing accelerator (D).
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) B)) to form a suspension mixture comprising a part of a component selected from (A), (C) and (D) (hereinafter referred to as “suspension mixture”). Is preferred.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) and a part of components selected from a thermosetting resin (A), a curing agent (C) and a curing accelerator (D) are mixed, and the liquid mixture is added to the liquid mixture.
  • This suspension state means a state that does not substantially change even after leaving the mixture under the conditions for producing a suspension mixture for one day or more after the completion of mixing.
  • a preferred suspension state is one that does not substantially change even when left under a suspension-like mixture production condition for one month or more.
  • the structure is such that a plurality of finer dispersed phases (2-1) are present inside the dispersed phase (2), and / Alternatively, it can be confirmed that the main component has at least one interface layer (3) over the entire outer peripheral portion of the dispersed phase (2).
  • This step establishes conditions that contribute to the formation of a phase structure preferable for impact resistance and the like of the finally obtained thermosetting resin composition before the curing reaction.
  • thermosetting resin (A) and the curing agent (C) is as follows:
  • (A) Z (C) is 5 or more, preferably 10 At least 20 or less.
  • (A) / (C) is set to 0.2 or less, preferably 0.1 or less and 0.001 or more.
  • a mixture in which either component (A) or (C) is in excess is prepared, and 100 parts by mass of the mixture is mixed with the epoxy group-containing liquid polybutene (B) 1 to 100 parts by mass.
  • the suspension-like mixture of the present invention can be produced.
  • (A) / (B) of the ordinary thermosetting resin composition is within the range of 0.5-1.5, but in preparing the suspension-like mixture of the present invention, as described above, any one of the two is used. The ingredients are formulated in large excess.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene (B) should be kept in a relation of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin (A). Is mentioned.
  • each component when the suspension-like mixture is formed, and there is no particular limitation on the form in which each component is agitated, as long as it can be dispersed uniformly. I just need.
  • a forced stirrer such as a homogenizer.
  • the suspension-like mixture described so far can contribute to the formation of a phase structure preferable for impact resistance and the like in the step of obtaining a final thermosetting resin composition.
  • the ratio of the functional group equivalents of the thermosetting resin (A) and the hardened U (C) is preferably in the range of 0.2 to 5, preferably.
  • the suspension-like mixture obtained in the previous step may be further added with a thermosetting resin (A) and / or a curing agent (B), and optionally with a curing accelerator ( D) will be applied as appropriate.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be obtained by curing the composition with the blending ratio adjusted to the final appropriate range by predetermined heating, catalysis or ultraviolet irradiation.
  • liquid reactive rubbers liquid rubbers such as liquid ⁇ -olefin polymer, and elastomers.
  • fillers such as impact modifiers such as core-structured elastomers, flame retardants, coupling agents, defoamers, pigments, dyes, antioxidants, weathering agents, lubricants, release agents, etc. Can be blended.
  • the filler may also include fused silica, pulverized silica, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, and the like. Silica is desirable, and these can be used alone or in combination of two or more kinds in an arbitrary amount.
  • FIG. 1 is an enlarged view of the suspension mixture obtained in Example 5 of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view showing the phase structure of the thermosetting resin composition obtained in Example 17 of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing the phase structure of the cured product sample obtained in Comparative Example 3.
  • Epoxidized polybutenes (Reference Production Examples 1 to 6) are described in US Pat.
  • the production equipment includes a variable stirrer, a reaction temperature indicator, The sco was placed in a heat medium bath capable of controlling the temperature.
  • a predetermined amount (shown in Table 2) of the epoxidized polybutenes of Reference Production Examples 1 to 6 was placed in the flask, into which Epicoat # 828 as a thermosetting resin, MH-700 as a curing agent, and curing acceleration.
  • BDMA and a predetermined amount of each shown in Table 2 were charged as a batch. Thereafter, the reaction temperature was raised from room temperature to 100 ° C while stirring the mixture, and the reaction was carried out for 2 hours while maintaining the temperature at 100 ° C.
  • the functional group (epoxy group), an epoxy resin containing bisphenol A-type diglycidyl ether as the main component, has an equivalent weight of about 190 g / eq.
  • Functional group (acid anhydride group)
  • the equivalent weight is about 168 gZe q.
  • an epoxy resin composition was represented as the thermosetting resin composition.
  • the epoxy resin composition of the present invention was prepared by the following procedure. First, as shown in Table 4, the suspensions of Examples 1 to 6 or Comparative Examples 1 and 2 were adjusted so that the mixing ratio was such that the functional group equivalent ratio of the curing agent Z epoxy resin component of the final composition was obtained. An insufficient amount of MH-700 was added to the mixture, and mixed at room temperature until the mixture became uniform. After adding 1 phr of BDMA as a curing accelerator to the mixture, (1) 2 hours at 100 ° C, (2) 2 hours at 120 ° C, and (2) 2 hours at 140 ° C. By giving the heating history at three stages of time, each epoxy resin composition was obtained.
  • Comparative Example 5 shows a case where the same amount of the modified acrylulutrile.butadiene rubber CTBN1300X8 (manufactured by Ube Industries, Ltd.) was added instead of obtaining the suspension mixture of the present invention.
  • Comparative Example 6 is a case where no relaxation stress material as a flexible component was added at all. In both cases, the equivalent ratio between the epoxy resin and the cured product, the amount of the curing accelerator, the heating history, and the like are the same as those in Examples 13 to 21 or Comparative Example.
  • the cured product test piece was immersed in a 10% sodium hydroxide or n-heptane solution for 33 minutes, and the chemical resistance of the cured product was evaluated based on the change in mass before and after the immersion. Each test was performed twice, and the average was calculated.
  • the heat distortion temperature (HDT) was measured according to the method of Japanese Industrial Standard JISK6911, and the heat resistance of the cured product was evaluated from the measured value. The measurement was performed five times, and the average value was obtained.
  • the density before curing is determined at the moment of mixing by measuring the mixed components at regular time intervals, and extrapolating to zero time. For components that react when the temperature is raised, the density of the mixture is calculated from the respective densities of the components.
  • the cured and adjusted density is determined by weighing in silicone oil or distilled water.
  • Tables 4 and 5 show the compounding conditions of a series of epoxy resin compositions and the evaluation results of the physical properties. Table 4
  • Example 15 to 18 had the “phase structure II” or the “phase structure IIIJ” according to the present invention.
  • the observation example of Example 17 is shown in FIG. It was confirmed that Examples 3 to 6 and Examples 13 and 14 had the “phase structure I” according to the present invention.
  • FIG. 3 shows an observation example of Comparative Example 3.
  • Example 1 the final blending amount and ingredients were exactly the same as in Example 13. Without going through the process of forming the described suspension mixture, each component was charged at once and an attempt was made to obtain an impact-resistant thermosetting composition. The reaction time and reaction temperature were the same as in the above Examples. However, in the cured composition, a clear separation was confirmed between the cured product composed of the composition containing the thermosetting resin and the reactive monoolefin polymer, and the effect according to the present invention was sufficiently achieved by this method. Was not obtained.
  • the manufacturing apparatus used in Examples 1 to 12 was used.
  • a predetermined amount of the epoxidized polybutene of Reference Production Example 5 was placed in a flask as shown in Table 6, and YDCN-702 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) was used as the thermosetting resin, and MH-700 (made by Shinnichi This product (manufactured by Rika Co., Ltd.) and BDMA as a curing accelerator were charged all at once in the prescribed amounts shown in Table 6. Thereafter, the reaction temperature was raised from room temperature to 120 ° C. while stirring the mixture, and the reaction was carried out for 30 minutes while maintaining the temperature at 120 ° C.
  • epoxy resin containing ortho-cresol type is an epoxy resin containing ortho-cresol type as a main component.
  • the functional group (epoxy group) equivalent is about 205 g / eq.
  • Functional group (acid anhydride group)
  • the equivalent weight is about 168 g / eq.
  • the phenolic resin composition of the present invention was produced by the following procedure.
  • the required amount of nopolak phenol curing agent TD—2 1 3 1 was added to the suspension mixture prepared in Example 100 to 102 so that the mixing ratio of the final composition shown in Table 7 was obtained. (Manufactured by DIC Corporation), and 1 hr of TPP (triphenylsphine) was added to the mixture as a curing accelerator. After the addition, the mixture was kneaded at 120 ° C. with a plast mill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) until uniform, to obtain the respective phenol resin compositions.
  • TPP triphenylsphine
  • Comparative Example 100 is a case where no relaxation stress material is added. Also in this case, the equivalent ratio of the ortho-cresol epoxy resin to the novolak phenol curing agent, the amount of the curing accelerator, the heating and kneading method, and the like were the same as those described above.
  • Table 7 shows the blending conditions of a series of fuanol resin compositions and the evaluation results of the physical properties.
  • thermosetting resin obtained by a curing reaction of a composition obtained by blending a thermosetting resin, a curing agent, a curing accelerator, and a liquid polybutene having an epoxy group having a specific structure can solve the conventional problems in physical properties.
  • the main phase structure is a sea-island structure composed of a continuous phase mainly composed of a cured product composed of a thermosetting resin-containing composition and a dispersed phase mainly composed of epoxy group-containing liquid polybutene.
  • a plurality of finer dispersed phases are present inside the main dispersed phase structure, and / or a phase structure having at least one interface layer in the entire outer peripheral portion of the dispersed phase.
  • the epoxy group-containing liquid polybutene is combined with a part of components selected from a thermosetting resin, a curing agent, and a curing accelerator added as necessary. It has been found that the above-described phase structure is effectively exhibited by preparing a suspended liquid mixture consisting of

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

明細書 熱硬化性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 例えば、 反応性液状ポリブテンを使用した熱硬化性樹脂組成物の耐 衝撃性の改良に関するものであり、特に、半導体などの封止材として使用される、 耐衝撃性、 サーマルクラックテストにおける耐クラック性、 耐酸化性、 耐熱性を 改良したェポキシ樹脂組成物を提供するものである。 背景技術
熱硬化性樹脂は単独で、 あるいは他の樹脂と組み合わせて、 多くの用途に使用 されているが、 特に、 電気絶縁性が良好である、 十分な機械強度がある、 耐熱性 がよい、 熱膨張係数が低い、 さらに、 安価である等の利点から、 電気部品あるい は機械部品に多く用いられている。 その反面、 熱硬化性樹脂共通の靭性の低さは 最大の欠点であり、 種々の検討がなされてきた。
また、 硬化反応に伴う熱硬化性樹脂の体積収縮が問題となる場合があり、 熱硬 化性樹脂の体積収縮を低減することが要望されている。 体積収縮が大きいことに 起因する問題点を例示すれば、 SMC (Sheet Molding Compound) 成形品の表面 平滑性、 塗料およびライニングの塗膜密着性や接着強さ、 あるいは、 FRPの各 部の収縮差による変形等が挙げられる。
熱硬化性樹脂の 1つであるエポキシ樹脂組成物の耐衝撃性の改良については、 エポキシ樹脂への可撓性成分の導入、 コア一シェル構造ゴム粒子の使用 (特公昭 6 1 -4294 1号公報、特開平 2— 1 1 7948号公報)、 そして、反応性液状 ゴム (特公昭 58— 2539 1号公報、 特開平 1 0— 1829 37号公報、 特許 公報第 3036657号)、反応性液状ポリプテン(欧州公開特許公報第 0457 49号) の導入などが効果的であることは広く認められているが、 同時に、 その 問題点も明らかとなっている。
例えば、 可撓性成分をエポキシ樹脂へ導入する方法は、 耐熱性や曲げ強さなど の機械的強度が低下し、 コア一シェル構造ゴム粒子、 例えば、 M B S粉末 (メチ ノレメタタリレート ·スチレン ·ブタジエンのコア一シェル樹脂粒子) やエポキシ 基含有複合ァクリルゴム粒子や架橋ァクリルゴム微粒子等のゴム微粒子を添加す る方法は粘度の上昇が大きく、 また、 貯蔵安定性に問題がある。
反応性液状ゴム、 例えば、 末端カルボキシル変性ァタリロニトリル 'ブタジェ ンゴム(CTBN)を添加する方法は上記のような問題の発生が少ない。なお、 CTBN を含むエキシ樹脂組成物では、 硬化反応の進行により、 当初エポキシ樹脂に相溶 していた CTBNがェポキシ榭脂中から相分離して、ェポキシ樹脂硬化物からなる 連続相と CTBNからなる分散相 (海島構造) を形成して、 その相構造特性に依存 して耐衝撃特性が改良される。 一方、 相分離せず、 エポキシ樹脂連続相に取り込 まれた CTBN は、 エポキシ樹脂硬化物の熱変形温度 (HDT) に代表される耐熱 性を劣化させる。 すなわち、 CTBNにおいては、 その構造に依存する反応性、 親 和性に関する制御が十分でなく、 硬化剤の種類や硬化条件により、 CTBN分散相 の大きさや分布が変化し、 エポキシ榭脂組成物の特性が大きく変化してしまう問 題が指摘されていた。 加えて、 CTBNは主鎖中に不飽和結合部を有するため、 酸 化劣化、 熱劣化等を生じ易い等、 長期信頼性に関して本質的な問題があることも 知られていた。
また、近年提案された CTBNでエポキシ樹脂を変性した液状ゴム変性エポキシ 樹脂 (特開 2 0 0 1— 0 8 9 6 3 8号公報) においても、 これらの問題の解決は 充分ではない。
欧州公開特許公報第 0 4 5 7 4 9号 (米国特許公報第 5 0 8 4 5 3 1号、 米国 特許公報第 5 2 2 5 4 8 6号) は、 主鎖中に実質的に不飽和結合部を含まない液 状ポリブテンをエポキシ化し、 当該液状エポキシ化ポリブテンを使用してェポキ シ樹脂組成物の耐衝撃性を改良する手法を提案する。 この手法は、 好ましくは分 子量が 2 0 0〜 4 0 0の範囲にある当該液状ェポキシ化ポリブテンと硬化剤とし てポリアミノアミド硬化剤とを使用することによって 「エポキシ樹脂に組み込ま れ」、 当該液状エポキシ化ポリブテンとエポキシ樹脂との間で一体性を得て、 「電 子顕微鏡観察により、 エポキシ化ポリプテンの島相はエポキシ化ポリブテンを含 んだエポキシ樹脂の中に認められず」 と記載されているように、 その結果として 得られるエポキシ樹脂組成物において相分離構造 (海島構造) の生成を抑制して いる。
当該方法は、 エポキシ化に供されるポリブテン中の不飽和結合部の構造 ·存在 位置に関しては 4置換構造体を 7 0モル0 /0含有するものを推奨している。 このこ とは、 不飽和結合が末端部ではなく主鎖中に存在するポリブテン原料の推奨を意 味し、 エポキシ基は必然的に主鎖中に生成することとなる。
主鎖中に生成したエポキシ基の反応性が末端部に生成したエポキシ基の反応性 に比べて劣ることは明らかで、 また、 その反応性は分子量の増加によって低下す ることが容易に予測できる。 したがって、 この手法では分子量が比較的高い液状 エポキシ化ポリブテンを使用することは困難であり、 このために、 比較的低分子 量の液状エポキシ化ポリブテンの使用を推奨していると考えられる。
当該提案に従えば、 低分子量の液状エポキシ化ポリブテンは主鎖中央部に形成 されたエポキシ構造を介してエポキシ樹脂に結合することとなり、 必然的に、 当 該結合部に連結されたポリブテン鎖は極めて短いものとなる。 したがって、 この 構造では相分離構造 (海島構造) を生成することは困難である。 なお、 連続相を 構成するエポキシ樹脂硬化物の可撓性向上により耐衝撃性等を改良する手法が、 相分離構造による改良に比べて HDTに代表される耐熱性に関しては劣るものと なることは上述したとおりである。
また、 当該技術は、 4置換構造体を約 7 0モル%含有して液状エポキシ化ポリ プテンを製造するので、 主鎖中に 3級炭素が存在する確率が高く、 酸化劣化、 熱 劣化等を生じ易い等、 長期信頼性に関して改善の余地がある。
一方、 フエノール樹脂は単独で、 或いは他樹脂との組み合わせで多岐に渡った 使われかたがなされてきたが、 特に電気絶縁性が良好である、 十分な機械強度が ある、 耐熱性がよい、 熱膨張係数が低い、 難燃性である、 安価である等の利点か ら、 電気部品あるいは、 機械部品に広く用いられている。 その一方で熱硬化性榭 脂共通の欠点でもある靭性の低さは、フ ノール樹脂の最大の欠点でもあり、様々 な観点より種々の検討がなされてきた。
例えば、 特開昭 6 1 - 1 6 8 6 5 2号公報においては芳香族ポリエステルによ る特定のフエノール樹脂の耐衝撃性改良、 特開昭 6 2 - 2 0 9 1 5 8号公報にお いては特定のポリエチレンテレフタレ—ト、 ポリウレタン、 メチルメタクリレー ト系共重合体等によるフエノール樹脂の強靭化が検討されているが、 これらは強 靭化の改良が不十分であり、 流動性が低下する等極めて不満足であった。
フエノール樹脂においても、 反応性液状ゴムを使用した耐衝擊性の改良は、 広 範に検討されている手法である。例えば、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、 ァミノ基等の官能基を有する官能性ゴムの乳化重合ラテックスをフ ノ一ル榭脂 に練り込む特開昭 6 2 - 5 9 6 6 0号公報や、 相溶性の良い N B R等の共役ジェ ン系ゴムラテックスをァニオン系界面活性剤を含有させたうえでフエノールレジ ンの脱水工程前にレジン中に分散させる特開平 3— 1 7 1 4 9号公報、 エポキシ 化ポリブタジエンとラジカル重合開始剤を成形材料の混練時に配合する特開平 3 - 2 2 1 5 5 5号公報も提案されているが、 これらの方法ではフエノール樹脂の 強靭化は図れるものの、 強靱化に効果がでる程度までゴムを添加すると、 流動性 が極端に低下するために、 実用の成形性を損なうという問題や、 強靱化に伴いフ ェノール樹脂の優れた耐熱性が低下するという問題があった。
本発明は、 HDT に代表される耐熱性を損なうことなく、 耐衝擊特性、 耐サーマ ルクラック性、 耐酸化劣化、 耐熱劣化を向上させた半導体などの封止に好適なェ ポキシ樹脂、 フエノール樹脂等の熱硬化性樹脂組成物を提供するものである。 また、 これら熱硬化性樹脂組成物は、 体積収縮率の低減がなされた組成物であ り、 S M C (Sheet Molding Compound) 成形品の表面平滑性、 塗料およびライ二 ングの塗膜密着性や接着強さ、 あるいは F R Pの各部の収縮差による変形に係る 問題を解決したものである。 発明の開示
本発明者は、 鋭意研究の結果、 特定構造を有するエポキシ基含有液状ポリブ テンを使用することにより、 上記の目的を達成できることを見いだし、 本発明を 完成したものである。
すなわち、 本発明の第 1は、 熱硬化性樹脂 (A) およびエポキシ構造が実質的 に分子末端にのみ形成されているエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) を含む熱 硬化性樹脂組成物である。 すなわち、 本発明の第 2は、 前記エポキシ基含有液状ポリプテン (B) 主 鎖構造中の繰り返し単位の 80モル%以上が下記式 (I) の構造であることを特 徴とする本発明の第 1に記載の熱硬化性樹脂組成物である。
Figure imgf000007_0001
すなわち、 本発明の第 3は、 前記エポキシ基含有液状ポリプテン (B) の数平 均分子量が 300-6000の範囲内にあることを特徴とする本発明の第 1また は第 2に記載の熱硬化性樹脂組成物である。
すなわち、 本発明の第 4は、 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造であることを特徴とする本発明の第 1から第 3のいずれ かに記載の熱硬化性樹脂組成物である。
すなわち、 本発明の第 5は、 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造を呈し、 かつ、 当該分散相 (2) の内部に、 より微細な 分散相 (2— 1) が存在する相構造であることを特徴とする本発明の第 1から第 3のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物である。
すなわち、 本発明の第 6は、 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相
(2) からなる海島構造を呈し、 かつ、 当該分散相 (2) の外周部全域に界面層
(3) が存在する相構造であることを特徴とする本発明の第 1から第 3のいずれ かに記載の熱硬化性樹脂組成物である。
すなわち、 本発明の第 7は、 前記熱硬化性樹脂 (A) がエポキシ樹脂またはフ エノール樹脂であることを特徴とする本発明の第 1力ゝら第 3のいずれかに記載の 熱硬化性樹脂組成物である。
すなわち、 本発明の第 8は、熱硬化性樹脂 (A;)、 エポキシ構造が実質的に分子 末端にのみ形成されているエポキシ基含有液状ポリブテン (B)、硬化剤 (C) お ょぴ硬化促進剤 (D) を含む組成物を硬化反応してなる熱硬化性樹脂組成物の製 造方法において、当該エポキシ基含有液状ポリブテン(B)を、前記(A)、 (C )、 (D )から選ばれる成分の一部と らなる懸濁液状混合物とする工程を含むこと、 を特徴とする熱硬化性樹脂組成物の製造方法である。
以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明に係る、 熱硬化性樹脂 (A) は、 最初は通常液状の低分子化合物 (プレ ポリマーと呼ばれることがある。)であるが、熱または触媒あるいは紫外線等の作 用によって、 化学変化を起こして架橋構造を生成しながら高分子の三次元網目構 造を呈する樹脂をさす。 したがって、 必ずしも、 加熱を必要としない。 具体的に は、 フエノール樹脂、ユリア樹脂、 メラミン樹脂、エポキシ樹脂、 ウレタン樹脂、 ケィ素樹脂、 アルキド樹脂、 ァリル樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂、 ジァリルフ タレート樹脂、 フラン樹脂、 イミ ド樹脂等が代表的なものとして挙げられる。 本発明に用いる熱硬化性樹脂 (A) におけるフ ノール樹脂としては、 特に限 定するものでなく市販されているものであり、 例えばフユノール類とホルマリン とを、 フエノール類とホルムアルデヒ ドのモル比が、 0 . 5〜 1 . 0となるような 配合比率で反応釜に仕込み、 さらにシユウ酸、 塩酸、 硫酸、 トルエンスルホン酸 等の触媒を加えた後加熱し、 適当な時間還流反応を行った後、 分離した水を除去 するため真空脱水あるいは静置脱水し、 さらに残っている水と未反応のフエノー ル類を除去する方法により得ることができるノボラック型フエノール樹脂があげ られる。 またレゾール型フエノール樹脂についても、 動加硫時の熱履歴を詳細に 制御する事で、 同じように用いる事ができる。 これらの樹脂あるいは、 複数の原 料成分を用いることにより得られる共縮合フエノール樹脂は、 単独あるいは二種 以上組み合わせて用いられる。
本発明に用いる熱硬化性樹脂 (A) におけるエポキシ樹脂としては、 性状、 ェ ポキシ当量、 分子量、 分子構造などに制限がなく、 1分子中に 2個以上のォキシ ラン環を有する化合物が適用でき、 公知の種々のエポキシ樹脂を使用することが できる。
例えば、 ビスフエノール A系、 ビスフエノール F系、 ブロム化ビスフエノーノレ A系、 あるいはノボラックグリシジルエーテル系等のグリシジルエーテル型ェポ キシ樹脂、 へキサヒドロフタル酸グリシジルエステルあるいはダイマー酸グリシ ジルエステル等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、 トリグリシジルイソシァ ヌレートあるいはテトラグリシジルジアミノジフエニルメタン等のグリシジルァ ミン型エポキシ樹脂、 エポキシ化ポリブタジエンあるいはエポキシ大豆油等の線 状脂肪族型エポキシ樹脂、さらには 3, 4—エポキシ一 6—メチルシクロへキシル メチルカルボキシレートあるいは 3, 4一エポキシシク口へキシルメチルカルボ キシレート等の脂環族型エポキシ樹脂などが挙げられ、 これらを 1種あるいは 2 種以上使用することが可能である。
好ましいエポキシ樹脂としては、常温で液状を呈するものが挙げられ、例えば、 アル力リ反応条件下でェピクロロヒ ドリンと 1個以上の水酸基を有する芳香族化 合物との間で製造されるダリシジルエーテノレ型エポキシ樹脂が挙げられ、 具体的 には、 ビスフエノール A系エポキシ樹脂、 市販品にはェピコート # 8 2 8 (油化 シェルエポキシ (株) 製) が挙げられる。
本発明に用いるエポキシ基含有液状ポリプテン (B ) は、 末端ビ-リデン基構 造を有するポリプテンの当該末端ビニリデン基を公知の反応、 例えば、 過酸化物 等でエポキシ化反応 (米国特許公報第 3 3 8 2 2 5 5号) で得ることができる。 末端ビ-リデン構造を有するポリプテンを多量に含むポリブテンの製造方法と して、 本発明者らは、 特開平 1 0 - 3 0 6 1 2 8号公報を例示する。
この方法では、 イソブテン単独、 または、 イソブテンと適宜にブテン一 1、 プ テン一 2で構成するォレフイン原料を使用して、 これらを三フッ化ホウ素系触媒 で重合させると、 n—ブテンがイソブテンと殆ど共重合しないため、 末端ビエリ デン構造を 6 0モル0 /0以上含む炭素数 4のォレフインの重合体 (〇4ォレフイン 重合体) を容易に得ることができる。 末端ビユリデン含有モル%の確認は、 1 3 C 一 NM R測定のォレフィン帰属ピークの積分定量値から求めることができる (詳 細は特開平 1 0— 3 0 6 1 2 8号公報を参照)。
本発明におけるエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) は、 高純度品を得て、 そ のまま使用するか、 あるいは、 ポリブテンとの混合物として使用する。
なお、 工業的使用を目的とする場合は、 例えば、 特願平 1 0 - 3 0 6 1 2 8号公 報の方法にしたがってイソブテン、 ブテン一 1、 ブテン一 2等を含有する。4ォ レフインを原料とし、 それらを重合することによって所定モル%以上の末端ビ二 リデン構造を含有するポリブテンを生成させ、 つづいて、 この原料中の末端ビニ リデン構造を含有する〇4ォレフイン重合体の末端ビユリデン基の所定モル%以 上を反応 ·転化させて、 所定モル%のエポキシ基を含有する液状ポリブテンを含 有するポリブテン溶液を得ることが効率的である。 なお、 エポキシ基含有液状ポ リブテン (B ) の官能基含有量の確認は、 1 3 C— NM R測定、 1 H _ NM R測定 あるいは T L C (Thin Layer Chromatography)で求めることができる。
また、 当該提案方法にしたがって製造されるポリブテンは、 主鎖構造中の繰り 返し単位が以下の式 (I ) の構造となり、
Figure imgf000010_0001
上記構造から明白なように、 分子内に酸化劣化を生じ易い 3級炭素を含有しな いため、 耐熱劣化に優れるようになり、 さらには長期安定性も有する。
本発明に係るエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) は、 下記式 (II) に示すよ うな末端構造を有するエポキシ基含有液状ポリブテンを主成分とし、具体的には、 その 5 0モル%以上が下記式 (II) に示すような末端構造を有するエポキシ基含 有液状ポリブテン (B ) をさす。 下記式 (Π) に示すような末端構造を有するェ ポキシ基含有液状ポリブテンが全エポキシ基含有液状ポリブテン (B ) の 5 0モ ル%未満であると、 欧州公開特許公報第 0 4 5 7 4 9号でみられたような問題が 出現する。
Figure imgf000010_0002
本発明に係るエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) としてさらに好ましいもの は、 下記式 (III) に示す構造を有するものであり、 式中 ( ) n内で示される構 造は記載されている構造には限定されず、 8 0モル%以上が式中の ( ) 内に示 される構造に対応していればよい。この条件を満たすことで、主鎖の化学構造に、 酸化劣化を生じ易い 3級炭素を含有しなくなるため、 先述のように耐熱劣化に極 めて優れた性質が付与できる。
当該構造を有するエポキシ基含有液状ポリブテンは、特開平 1 0 - 3 0 6 1 2 8 号公報に従い、当該構造を有する末端ビニリデン基を有するポリプテンを製造し、 これを原料とすれば、 容易に得ることができる。
Figure imgf000011_0001
さらに好ましい、 本発明に係るエポキシ基含有液状ポリプテン (B ) は、 上記 式(III) 中の nの調整により、 数平均分子量が 3 0 0 - 6 0 0 0の範囲となった ものである。 6 0 0 0より大きな場合は、 耐衝撃性等の効果が向上するが、 粘度 上昇により、 成形性に問題が生じることがある。 3 0 0より小さな場合は、 欧州 公開特許公報第 0 4 5 7 4 9号で示したように、 エポキシ樹脂に結合したポリブ テン鎖は極めて短いものとなり、 エポキシ樹脂組成物中へ可溶化することによる 耐衝撃性等の改良効果が支配的となり、HDTに代表される耐熱性が劣るものとな る。
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物の製造にあたっては、 熱硬化性樹脂 (A) と 硬化剤 (C ) との合計量 1 0 0質量部に対して、 エポキシ基含有液状ポリブテン ( B )は 1〜2 0 0質量部、好ましくは、 5〜1 0 0質量部加えることができる。 本発明に係る必要に応じて添加される硬化剤 (C ) としては、 前記した熱硬化 性樹脂 (A) あるいはエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) と反応し、 硬化可能 なものであれば、 いかなるものでも使用でき、 エポキシ樹脂を例にとれば、 脂肪 族ポリアミン、 脂環族ポリアミン、 芳香族ポリアミン、 酸無水物系 (例えば、 メ チルへキサヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸誘導体等)、 フエノールノボラッ ク樹脂、 ポリメルカブタン等の重付加型硬化剤、 および芳香族第 3ァミン、 イミ ダゾール化合物、 ルイス酸錯体等の触媒型硬化剤などが挙げられる。 また、 ここ に列記した硬化剤は、 これらは硬化を阻害しない範囲において単独で使用しても 併用配合してもよい。
本発明に用いる熱硬化性樹脂 (A)、 硬化剤 (C)、 エポキシ基含有ポリブテン (B) 以外の成分としては、 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を例にとれば、 硬 化促進剤 (D) がある。 具体例としては、 ベンジルジメチルァミン (BDMA)、 1—ベンジスレー 2—フエニノレイミダゾーノレ、 2—へプタデシルイミダゾール、 2 一フエ二ノレ一 4, 5—ジヒ ドロキシィミダゾーノレ、 2—フエ二ノレ _ 4—メチノレー 5 —ヒ ドロキシメチルイミダゾール、 2, 4—ジァミノ一 6— [2—メチルイミダゾ リル一 (1)] ーェチルー s—トリァジン、 1一シァノェチルー 2—ゥンデシルイ ミダゾール、 2—ェチルー 4ーメチルイミダゾール、 1, 8一ジァザビシク口 [ 5 , 4, 0] ゥンデセン一 7等のァミン系化合物およびその塩化合物、 トリフエニルホ スフイン、 トリス (2, 6—ジメ トキシフエ二ノレ) ホスフィン等のホスフィン系化 合物おょぴその塩化合物、あるいはォクチル酸スズ等の有機金属塩が挙げられる。 . 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物の製造にあたっては、 エポキシ樹脂を例にと れば、 熱硬化性樹脂 (A) と硬化剤 (C) との合計量 100質量部に対して、 硬 化促進剤 (D) を 0〜 20質量加えることができる。
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物において、本発明の効果のうち、 HDTに代表 される耐熱性の低下を抑制し、 耐衝擊特性、 耐サーマルクラック性の改良を最も 効果的に行うためには、 硬化反応後の電子顕微鏡で観察する樹脂成分に係る主た る相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造であることが好まし い (以下「相構造 I」 という。)。 なお、連続相 (1) の主成分は熱硬化性樹脂 (A) を含む組成物からなる硬化物 (以下、 硬化物と略記する) であり、 分散相 (2) の主成分はエポキシ基含有液状ポリブテン (B) である。
さらに、 好ましくは、 電子顕微鏡で観察する樹脂成分に係る主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造であり、 かつ、 当該分散相の内部 に、 より微細な分散相(2— 1) が存在する相構造(以下「相構造 II」 という。)、 あるいは、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造であり、 かつ、 当該分 散相 (2) の外周部全域に界面層 (3) が存在する相構造 (以下 「相構造 III」 という。) である。 なお、 「相構造 II」 と 「相構造 πι」 とを同時に満たす相構造が主たる相構造で あることが最も好ましい。
なお、 「相構造 I」、 「相構造 II」、 「相構造 III」のいずれも欧州公開特許公報第 0 4 5 7 4 9号では報告されていない。
以下、 本発明に係る 「相構造 I」、 「相構造 II」、 「相構造 III」 の耐衝撃改良効 果を説明する。
「相構造 I」は、弾性率が高く脆性材料である硬化物を主成分とする連続相(1 ) 内に、 弾性率が低く弾性■靭性材料であるエポキシ基含有液状ポリプテンに係る 成分を主成分とする ^a m単位の分散相(2 )が存在する相構造である。 「相構造 IJ において、 応力により変形が生じると、 連続相 (1 ) と分散相 (2 ) の構成材の ポアソン比の差により、連続相 (1 ) と分散相(2 ) の界面を剥離する力が生じ、 剥離が進行する。 本発明に係る 「相構造 I」 では、 連続相 (1 ) と分散相 (2 ) の親和力が化学構造の類似性によって増加しているから、 当該剥離によって消費 されるエネルギーは大きいものである。 応力 (歪み) は、 当該界面の剥離によつ て消費 (解放) されるから、 熱硬化性樹脂、 例えばエポキシ樹脂硬化物を主成分 とする連続相に材料の致命的な破壊の原因となるクラック等が発生せず、 耐衝撃 特性、 サーマルクラック特性が改良される。
「相構造 IIJは、弾性率が高く脆性材料である硬化物を主成分とする連続相( 1 ) 内に、 弾性率が低く弾性 '靭性材料であるエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) に係る成分を主成分とする μ ιη単位の分散相(2 )が存在する相構造で、さらに、 その分散相(2 )内にも、より微細な分散相(2— 1 ) (硬化物を主成分とする相。) が存在する構造である。 当該構造は、 耐衝撃ポリスチレンや A B S樹脂の相構造 で確認される構造で、サラミ構造と呼ばれるものである。 「相構造 II」において、 応力により変形が生じると、 「相構造 I」 で生じる応力 (歪み) の消費 (解放) に 加えて、 分散相内部でも、 より微細な分散相 (2— 1 ) の界面剥離によって同様 の応力 (歪み) に消費 (解放) されるから、 単位体積当たりで生じる界面剥離ェ ネルギ一が 「相構造 I」 に比べて大きい。 したがって、 硬化物を主成分とする連 続相 (1 ) に材料の致命的な破壌の原因となるクラック等が発生せず、 耐衝撃特 性、 サーマルクラック特性をより効果的に改良する。 「相構造 III」 は、 弾性率が高く脆性材料である硬化物を主成分とする連続相 ( 1 ) 内に、 弾性率が低く弾性 ·靭性材料であるェポキシ基含有液状ポリブテン ( B ) に係る成分を主成分とする; z m単位の分散相 (2 ) が存在する相構造で、 さらに、 その外周部全域に弾性率が低く弾性 _靭性材料である熱硬化性樹脂(A) を含む組成物からなる硬化物とエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) との間で反 応した成分を主成分とする/ m単位の界面層 (3 ) が存在する相構造である。 当 該構造は、 耐衝撃ポリプロピレン樹脂 (ブロック型ポリプロピレン) の相構造で 確認される構造で、 多層構造と呼ばれるものである。 すなわち、 耐衝撃ポリプロ ピレン樹脂においては、 ポリプロピレンからなる連続相中にポリエチレンからな る分散相が存在し、 ポリエチレン分散相外周をエチレン一プロピレン共重合体ゴ ムからなる界面層が存在する。 「相構造 III」 において、応力により変形が生じる と、 「相構造 I」 で生じる応力 (歪み) の消費 (解放) に加えて、 界面層 (3 ) で も連続相 (1 ) または分散相 (2 ) と界面層 (3 ) との界面剥離によって同様の 応力 (歪み) が消費 (解放) されるため、 単位体積当たりで生じる界面剥離エネ ルギ一が 「相構造 I」 に比べて大きい。 したがって、 硬化物を主成分とする連続 相に材料の致命的な破壌の原因となるクラック等が発生せず、 耐衝撃特性、 サー マルクラック特性をより効果的に改良する。
「相構造 II」 と 「相構造 III」 の両構造を満足する相構造、 すなわち、 弾性率 が高く脆性材料である硬化物を主成分とする連続相 (1 ) 内に、 弾性率が低く弾 性 ·靭性材料であるエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) に係る成分を主成分と する m単位の分散相 (2 ) が存在する相構造で、 さらに、 その分散相 (2 ) 内 にも、 より微細な分散相(2— 1 ) (硬化物を主成分とする相。)が存在し、かつ、 その分散相 (2 ) の最外周部全域に弾性率が低く弾性 ·靭性材料である熱硬化性 樹脂 (A) を含む組成物からなる硬化物とエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) との間で反応した成分を主成分とする/ i m単位の界面層 (3 ) が存在する相構造 では、単位体積当たりで生じる界面剥離エネルギーが「相構造 II」、 「相構造 III」 に比べて大きくなる。 したがって、 硬化物を主成分とする連続相に材料の致命的 な破壌の原因となるクラック等が発生せず、 耐衝撃特性、 サーマルクラック特性 を最も効果的に改良する。 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物における体積収縮率の低減効果の機構は、 基 本的には、 本発明に係るエポキシ基含有液状ポリブテンの体積収縮率の低さ、 お よび、 熱硬化性樹脂に対する化学的相互作用に起因していると考えられるが、 上 記の 「相構造 I」、 「相構造 II」、 「相構造 nij の構造が、 衝撃を加えた時の応力 緩和のみならず、 硬化反応時の応力緩和に寄与しているものと考えられる。
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物の主たる相構造を 「相構造 IJ、 「相構造 nj、 あるいは、 「相構造 III」 にするためには、 熱硬化性樹脂 (A;)、 エポキシ基含有 液状ポリブテン (B )、 硬化剤 (C ) および硬化促進剤 (D ) を含むものとし、 か つ、 これらの配合物から最終的な硬化組成物を得る前に、 予め当該エポキシ基含 有液状ポリブテン (B ) を、 (A)、 (C )、 ( D ) から選ばれる成分の一部とからな る懸濁液状混合物 (以下、 「懸濁液状混合物」 という。) を形成する工程を含ませ ることが好ましい。
すなわち、 当該エポキシ基含有液状ポリブテン (B ) と、 熱硬化性樹脂 (A)、 硬化剤 (C ) および硬化促進剤 (D ) から選ばれる成分の一部とを混合し、 当該 液状混合物中にエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) を主成分として含む微細分 散相 (懸濁液状混合物) を形成させる工程である。
なお、 この懸濁状態とは、 混合終了後、 1 日以上懸濁液状混合物製造条件で放 置しても実質的に変化しないものを指す。 特に、 好ましい懸濁状態は、 1 ヶ月以 上懸濁液状混合物製造条件で放置しても実質的に変化しないものである。
なお、 顕微鏡で懸濁液状混合物中の当該分散相を観察すると、 その構造が、 当 該分散相 (2 ) の内部に、 より微細な複数の分散相 (2— 1 ) が存在し、 および /または、 分散相 (2 ) の外周部全域に界面層 (3 ) を少なくとも 1層有するも のが主体であることが確認できる。
当該工程は、 最終的に得られる熱硬化性樹脂組成物の耐衝撃特性等に好ましい 相構造の形成に寄与する条件を、 硬化反応前に確立するものである。
当該懸濁状態が安定的に形成される理由は明らかではないが、 溶解したェポキ シ基含有液状ポリブテン (B ) と熱硬化性樹脂 (A)、 および/あるいは、 溶解し たエポキシ基含有液状ポリブテン (B ) と硬化剤 (C ) との化学反応生成物が、 混合物中において界面活性剤的な機能を果たしているものと考えられる。 この懸濁液状混合物は、 各成分の配合割合を、 各成分中に含有する官能基当量 (g/ e q .) の関係を後記の特定の範囲に保つことにより、容易に生成させるこ とができる。 なお、 ここで示す官能基当量 (gZe q.) とは、 熱硬化性樹脂がェ ポキシ樹脂の場合にはエポキシ当量(g/ e q .) であり、 フエノール樹脂の場合 には活性水素基当量 (g/ e q .) であることを意味する。 同様に、硬化剤が酸無 水物系硬化剤の場合には酸無水物基当量(gZe q.)であり、 アミン系硬化剤の 場合にはァミノ基当量 (g/e q .) であることを意味する。 また、種々の官能基 が混在する場合には、 トータルの反応性官能基当量(gZe q.) として示すこと が可能である。
つまり熱硬化性樹脂 (A) と硬化剤 (C) の含有官能基当量 { g/ e q.) で表 示する配合比を、 (A)Z(C)は 5以上で、好ましくは 1 0以上 2 0以下とする。 あるいは (A) / (C) が 0. 2以下、 好ましくは 0. 1以下で 0. 0 0 1以上とす る。 このように、 (A) あるいは (C) のどちらかの一方の成分を過剰状態にした 混合物を調合し、 当該混合物 1 0 0質量部に対して、 エポキシ基含有液状ポリブ テン (B) 1〜1 0 0質量部を配合することで、 本発明の懸濁液状混合物を生成 させることができる。 通常の熱硬化性樹脂組成物の (A) / (B) «0. 5 - 1. 5の範囲であるが、 本願の懸濁液状混合物を作成するにあたり、 前記のようにい ずれか一方の成分を大過剰状態にして調合される。
なお、 (A) / (B) が 5以下あるいは 0. 2以上になると、 最終的に得られ る熱硬化性樹脂組成物に前記相構造を発現させることも可能である力 該懸濁液 状混合物自体の粘度上昇が著しく、 実用に適さなくなる。 また、 該懸濁液状混合 物 1 0 0質量部に対して、 エポキシ基含有液状ポリプテン (B) を 1 0 0質量部 以上使用した場合も、 前述と同様に、 該懸濁液状混合物自体の粘度上昇が著しく なる。
また、 硬化剤 (C) を配合しない場合は、 熱硬化性樹脂 (A) 1 0 0質量部に 対してエポキシ基含有液状ポリプテン (B) が 1〜2 0 0質量部の関係に保つこ とが挙げられる。
ここで、 熱硬化性樹脂 (A) 1 0 0質量部に対して、 エポキシ基含有液状ポリ ブテン (B) を 2 0 0質量部以上使用した場合も、 前述と同様に、 懸濁液状混合 物自体の粘度上昇が著しくなり、 実用性が無くなってくる。
懸濁液状混合物を生成するときの温度、 時間、 あるいは各成分の添加方法につ いては特に制限がなく、 各成分を撹拌する形式においても特に制限は無いが、 均 —に分散できる形式であればよい。 また、 使用する用途に応じて粒子系のサイズ が要求される場合には、 ホモジナイザー等の強制撹拌機等を使用して、 制御する ことが好ましい。
ここまで説明した懸濁液状混合物は、 この後、 最終的な熱硬化性樹脂組成物を 得る工程で、 耐衝擊特性等に好ましい相構造の形成に寄与することができる。 こ の最終工程では、 樹脂組成物を得るために、 最終的には熱硬化性樹脂 (A) と硬 化斉 U ( C ) との官能基当量の比率が 0 . 2〜 5の範囲、好ましくは 0 . 5〜1 . 5の 範囲となるように、 前期工程で得た懸濁液状混合物に対してさらに熱硬化性樹脂 (A) および または硬化剤 (B ) を場合によりさらに硬化促進剤 (D ) を適宜 追加充当する。
この配合比率を最終的な適正範囲に調整した配合物を所定の加熱、 触媒あるい は紫外線照射により硬化することによって、 本発明の熱硬化性樹脂組成物を得る ことができる。
その得られる組成物を各種用途に適用する場合には、 上記以外の成分として、 本発明の効果を損なわない範囲で公知の液状反応性ゴム、 液状 α—ォレフィン重 合体等の液体ゴム、 エラストマ一、 コアーシ-ル構造エラストマ一等の耐衝撃改 良剤、 難燃剤、 カップリング剤、 消泡剤、 顔料、 染料、 酸化防止剤、 耐候剤、 滑 剤、 離型剤等の充填材を適宜添加配合することができる。
さらに、 充填材には、 溶融シリカ、 粉砕シリカ、 タルク、 炭酸カルシウム、 水 酸化アルミニウム等も挙げることができるが、 近年の半導体封止用途に適用させ る場合には、 平均粒径 2 以下の溶融シリカが望ましく、 これらを単独また は 2種以上混合して任意の量を組み合わせて使用することができる。
図面の簡単な説明
第 1図は本願発明の実施例 5で得られた懸濁液状混合物の拡大図である。 また 第 2図は本願発明の実施例 1 7で得られた熱硬化性樹脂組成物の相構造を示す拡 大図である。 さらに第 3図は比較例 3で得られた硬化物試料の相構造を示す拡大 図である。 発明を実施するための最良の形態 · 以下、 実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
[参考製造例]
くエポキシ基含有液状ポリプテン (エポキシ化ポリブテン) の製造 >
エポキシ化ポリブテンの反応原料であるポリプテンには、 表 1に示すように、 参考製造例 1、 2では市販の L V— 5 0 (日本石油化学 (株) 製)、 H V— 1 0 0 (日本石油化学 (株) 製) を、 参考製造例 3 ~ 6では本発明者らが開示した特開 平 1 0— 3 0 6 1 2 8号公報の製造方法によって得られる高反応性ポリブテンを 使用した。 また比較例 1では同様に高反応性ポリブテンを、 比較例 2では H V—
3 0 0 (日本石油化学 (株) 製) を使用した。
エポキシ化ポリブテン (参考製造例 1〜 6 ) は、 前述の米国特許公報第 3 3 8
2 2 5 5号公報の方法を参考にして、 上記 6種類の原料ポリプテンに過酸を反応 させることによって製造した。
Figure imgf000018_0001
* 1 : G P C測定による数平均分子量 (ポリスチレン換算値) を示す c
[実施例 1 ~ 1 2 ]
ぐ最終硬化反応前の懸濁液状混合物の製造 >
製造装置として、 可変式の撹拌機、 反応温度指示計、 反応滴下口を備えたフラ スコを恒温調節が可能な熱媒浴内に設置した。 そのフラスコ内に参考製造例 1〜 6のエポキシ化ポリブテンの所定量 (表 2に示す。) を取り、 そこへ、 熱硬化性樹 脂としてェピコート # 8 28、 硬化剤として MH— 700および硬化促進剤とし て BDMAとを其々の所定量 (表 2に示す。) を一括して仕込んだ。 その後に、 そ の混合物を撹拌しながら、 反応温度を室温から 100°Cまで上昇させ、 100°C を維持した状態で 2時間反応を実施した。
その結果、 実施例 1〜 1 2のいずれの条件においても、 懸濁液状混合物が得ら れ、 1ヶ月間放置後にも相分離することは無かった。 また、 実施例 5で得られた 懸濁液状混合物を光学顕微鏡測定により観察したところ、 図 1に示したように本 発明の相構造、 連続相 (1)、 分散相 (2) が形成していることが確認できた。 <実験に使用した商品の説明〉
1) ェピコート # 8 28 (油化シェル (株) 製) :
ビスフエノール A型ジグリシジルェ一テルを主成分とするエポキシ樹脂である 官能基 (エポキシ基) 当量は、 約 1 90 g/e q. である。
2) MH- 700 (新日本理化 (株) 製) :
メチルへキサヒドロ無水フタル酸を主成分とする酸無水物系硬化剤である。 官 能基 (酸無水物基) 当量は、 約 1 68 gZe q. である。
3) BDMA (東京化成工業 (株) 試薬) :
ベンジルジメチルァミンを主成分とする硬化促進剤である。
表 2
Figure imgf000020_0001
[比較例 1 2、 比較例 7 8 ]
上記実施例の装置と同一のものを使用し、 下記表 3の配合条件により反応を試 みた。 反応時間あるいは反応温度は、 前記実施例と同様の要領で実施した。 この 場合にも、 前記実施例と同様に懸濁液状混合物が得られ、 1ヶ月間放置後にも相 分離することは無かった。 ただし比較例 7と 8においては、 その混合物の粘度 上昇が著しく、 流動性は全くないため実用に耐え難い混合物となった。 表 3
比 熱硬化性樹脂 硬化剤 硬化 ί應 IJ 較
添加成分 ェピコ ト #828 MH-700 BDMA 例
高反応性ポリブテン
1 130.0g(684meq) 4.5g(27meq) 0.90g
(M n 1300): 28.6g
H V - 300
2 130.0g(684meq) 4.5g(27meq) 0.90g
(M n l300): 28.6g
7 觀列 1 : 9.5g 130.0g(684meq) 38.0g(228meq) 0.90g
8 銬觀列 5: 28.6g 29.9g(l57meq) 65.9g(392meq) 0.90g 【0 0 5 8】
[実施例 1 3〜 2 1、 比較例 3〜 6 ]
くエポキシ樹脂硬化反応の実施例と最終組成物の物性評価 >
本実施例では、 熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂組成物を代表させた。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、 以下の手順で作成した。 まずは、 表 4に示し たように最終組成物の硬化剤 Zエポキシ樹脂成分の官能基当量比率になるような 配合割合になるように、 実施例 1〜 6あるいは比較例 1、 2の懸濁液状混合物に 対して不足量の MH— 7 0 0を配合し、 混合物が一様になるまで室温下で混合し た。 その混合物に対して、 硬化促進剤として B D MAを 1 p h r量を添加した後 に、 ① 1 0 0 °Cで 2時間、 ② 1 2 0 °Cで 2時間および③ 1 4 0 °Cで 2時間の 3段 階の加熱履歴を与えて、 其々のエポキシ樹脂組成物を得た。
また、 比較例 5は本発明の懸濁液状混合物を得るのでなく、 既存材料の変性ァ クリロュトリル .ブタジェンゴム C T B N 1 3 0 0 X 8 (宇部興産 (株) 製) を 同一量を添加させた場合であり、 比較例 6は可撓成分である緩和応力材料を全く 添加させない場合である。 この両方の場合においても、 エポキシ樹脂と硬化物の 当量比率、 硬化促進剤量、 加熱履歴等は、 前記実施例 1 3〜2 1あるいは比較例
3、 4の条件と同一条件とした。
エポキシ樹脂組成物の物性評価は、 可撓性、 耐湿性、 耐クラック性、 耐薬品性 および耐熱性の 5項目で行った。 これらの物性評価のために、 各実施例あるいは 各比較例から得られた組成物について、 各測定に適合する試験片を作製した。 ぐ物性評価方法〉
其々の物性評価方法について説明する。
1 ) 可撓性:
日本工業規格 J I S K 6 9 1 1の方法に準拠し、①バーコール硬度、②曲げ降 伏強度、 及ぴ、 ③曲げ弾性率試験の 3項目について測定を行い、 その測定値から 硬化物の可撓性を評価した。 試験は、 バーコール硬度及び曲げ降伏強度について は 5回、 曲げ弾性率試験については 1 0回実施し、 その平均値を求めた。
2 ) 耐湿性:
硬化物試験片を煮沸水中に 1 0時間浸せきし、 その前後の質量変化により化合 物の耐湿性を評価した。 試験は 2回実施し、 その平均値を求めた。
3) 耐クラック性:
日本工業規格 J I S C 2 10 5 (電気絶縁用無溶剤レジン試験方法)を応用し、 熱伝導率の異なる金属ヮッシヤーを封入した硬化物試験片を 5個作成し、 其々の 試験片が 1 50°Cから 0°Cまで冷却する際に発生してくるクラックを観察し、 そ の平均クラック数を算出した。
4) 耐薬品性:
硬化物試験片を 10%水酸化ナトリゥムあるいは n -ヘプタン溶液中に 33間浸 せきし、 その前後の質量変化により硬化物の耐薬品性を評価した。 試験はそれぞ れ 2回実施し、 その平均値を求めた。
5 ) 耐熱性:
日本工業規格 J I S K6 9 1 1の方法に準拠し、熱変形温度 (HDT) ついて 測定を行い、 その測定値から硬化物の耐熱性を評価した。 測定は 5回実施し、 そ の平均値を求めた。
6) 収縮率:
日本工業規格 J I S K6 9 1 1の方法に準拠し、 下記計算式
体積収縮率 = (硬化後の密度一硬化前の密度) / (硬化後の密度) X 100 により計算する。
ただし、硬化前の密度は、混合した瞬間は、混合成分を一定の時間毎に測定し、 ゼロ時間へ外揷して求める。 また昇温時に反応を起こす成分に対しては、 混合物 の密度は、 成分のそれぞれの密度から計算によって求める。
硬化、 調整した後の密度は、 シリコーンオイルまたは蒸留水中で質量を測定す ることにより求める。
7) 吸水変化率:
日本工業規格 J I S K7 1 1 4の方法に準拠した。
表 4および表 5に、 一連のェポキシ樹脂組成物の配合条件とその物性評価結果 を示す。 表 4
Figure imgf000023_0001
* 1 :表中数字は、 各成分中の反応 ン重合体あるいは添加成分が 硬化物中で占める配合百分率を示す。 表 5
Figure imgf000024_0001
* 1 :表中数字は、各成分中の反応性モノォレフィン重合体あるいは添加成分が 硬化物中で占める配合百分率を示す。 く相構造観察〉
日本電子 (株)製の透過型電子顕微鏡 (T EM) 「装置名 J E M— 1 0 1 0」 を 用い、 実施例と比較例の相構造を観察した。 加速電圧は 1 0 0 k Vであり、 染色 には酸化ルテニウムを使用した。 したがって、 染色相はポリプテン系材料を主成 分とする相であると判断した。 観察結果は実施例 1 5〜1 8に関しては、 本発明 に係る 「相構造 II」 あるいは相構造 「相構造 IIIJ であることを確認した。 実施 例 1 7の観察例を図 2に示す。 比較例 3〜 6、 および、 実施例 1 3、 1 4につい ては、 本発明に係る 「相構造 I」 であることを確認した。 比較例 3の観察例を図 3に示す。
[比較例 9〕
最終的な配合量、 配合成分を実施例 1 3と全く同様になるように、 実施例 1に 記載の懸濁液状混合物を形成させる工程を経ずに、 各成分を一括に仕込み、 耐衝 擊熱硬化性組成物を得ようと試みた。 反応時間および反応温度は、 前記各実施例 と同様の要領で実施した。 しかしその硬化組成物においては、 熱硬化性樹脂を含 む組成物からなる硬化物と反応性モノォレフィン重合体との間で明確な分離が確 認され、この方法では本発明に係る効果が充分には得られないことが確認された。
[実施例 100〜 102 ]
<最終硬化反応前の懸濁混合物の製造 >
製造装置には、 実施例 1〜 1 2で使用したものを用いた。 フラスコ内に参考製 造例 5のエポキシ化ポリプテンを表 6に示したように所定量取り、 熱硬化性樹脂 として YDCN— 702 (東都化成 (株) 製)、 硬化剤として MH— 700 (新日 本理化(株)製)および硬化促進剤として B DMAとを其々表 6に示した所定量、 一括して仕込んだ。 その後に、 その混合物を撹拌しながら、 反応温度を室温から 1 20°Cまで上昇し、 1 20°Cを維持した状態で 30分間反応した。 その結果、 実施例 100〜102のいずれの条件においても、 反応時には懸濁状の液状混合 物が得られ、室温に戻すと固体粉末となった。なお、当該懸濁混合物は、 1 20°C で 1ヶ月間放置後も相分離することはなかつた。
く実験に使用した商品の説明 >
1) YDCN- 702 (東都化成 (株) 製) :
オルソクレゾール型を主成分とするエポキシ樹脂である。官能基(エポキシ基) 当量は、 約 205 g/e q. である。
2) MH— 700 (新日本理化 (株) 製) :
メチルへキサヒドロ無水フタル酸を主成分とする酸無水物系硬化剤である。 官 能基 (酸無水物基) 当量は、 約 1 68 g/e q. である。
3) BDMA (東京化成工業 (株) 試薬) :
ベンジルジメチルァミンを主成分とする硬化促進剤である。 表 6
Figure imgf000026_0001
[実施例 2 0 0〜 2 0 2、 比較例 1 0 0 ]
くフ ノール樹脂硬化組成物の作製とその物性評価〉
本発明のフエノール樹脂組成物は、 以下の手順で作製した。
表 7に示した最終組成物の配合割合になるように、 実勢例 1 0 0〜 1 0 2で作 製した懸濁混合物に対して、 必要量のノポラックフエノール硬化剤 T D— 2 1 3 1 (D I C (株) 製) を配合し、 その混合物に硬化促進剤として T P P (トリフ ェ-ルフスフィン) 1 h r量を添加した。 添加後に、 一様になるまでプラスト ミル (東洋精機 (株) 製) にて 1 2 0 °Cで混練し、 其々のフ ノール樹脂組成物 を得た。
また、 比較例 1 0 0は緩和応力材料を全く添加しない場合である。 この場合に おいても、 オルソクレゾール型エポキシ樹脂とノボラックフエノール硬化剤の当 量比率、 硬化促進剤量、 加熱混練方法等は、 前記の条件と同一とした。
フ ノール樹脂組成物の物性評価は、 可撓性および耐熱性の 2項目で行った。 これらの物性評価のために、 各実施例あるいは比較例 1 0 0から得られた組成物 を、 各測定に適合する試験片になるように熱プレス成形によって作製した。 <物性評価方法〉
其々の物性評価方法について説明する。
1 ) 可撓性:
日本工業規格 J I S K 6 9 1 1の方法に準拠し、①曲げ降伏強度、及び、②曲 げ弾性率試験の 2項目について測定を行い、 その測定値から硬化物の可撓性を評 価した。 両測定ともに 5回実施し、 その平均値を求めた。
2 ) 耐熱性: 日本工業規格 J I S K 6 9 1 1の方法に準拠し、熱変形温度(HD T ) ついて 測定を行い、 その測定値から硬化物の耐熱性を評価した。 測定は 5回実施し、 そ の平均^ ί直を求めた。
表 7に、 一連のフユノール樹脂組成物の配合条件とその物性評価結果を示す。 表 7
Figure imgf000027_0001
* 1 :表中数字は、各成分中のエポキシ化ポリブテンが、組成物全体に占める配 合百分率を示す。 <相構造観察 >
上記実施例で得られた硬化物について、 前述のェポキシ硬化物と同様に T E M 観察したところ、 全ての実施例で本発明に係る 「相構造 II」 の構造が出現してい ることが確認された。 産業上の利用可能性
本発明によって、 熱硬化性樹脂、 硬化剤、 硬化促進剤、 および特定構造のェポ キシ基含有液状ポリブテンの配合による組成物を硬化反応してなる熱硬化性樹脂 キシ基含有液状ポリブテンの配合による組成物を硬化反応してなる熱硬化性樹脂 組成物が、 従来の物性面での問題点を解決できることが判明した。 これは、 熱硬 化性樹脂を含む組成物からなる硬化物が主成分である連続相とエポキシ基含有液 状ポリプテンが主成分である分散相からなる海島構造を主たる相構造とし、 さら には、 その主たる分散相構造の内部に、 複数のより微細な分散相が存在し、 およ び/または、 当該分散相の外周部全域に界面層を少なくとも 1層有する、 相構造 に起因する。
また、 最終的な熱硬化性榭脂組成物を得る前に、 エポキシ基含有液状ポリブテ ンを、 熱硬化性樹脂、 硬化剤あるいは必要に応じて添加する硬化促進剤から選ば れる成分の一部とからなる懸濁した液状混合物を予め作成することにより、 上記 記載の相構造が有効に発現することが判明した。

Claims

請求の範囲
1. 熱硬化性樹脂 (A) およびエポキシ構造が実質的に分子末端にのみ形成され ているエポキシ基含有液状ポリブテン (B) を含む熱硬化性樹脂組成物。
2. 前記エポキシ基含有液状ポリブテン (B) 力 主鎖構造中の繰り返し単位の 80モル%以上が下記式 (I ) の構造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。
Figure imgf000029_0001
3. 前記エポキシ基含有液状ポリプテン (B) の数平均分子量が 300〜600 0の範囲内にあることを特徴とする請求項 1または 2に記載の熱硬化性樹脂組成 物。
4. 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造で あることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
5. 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造を 呈し、 かつ、 当該分散相 (2) の内部に、 より微細な分散相 (2— 1) が存在す る相構造であることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の熱硬化性榭 脂組成物。
6. 樹脂相の主たる相構造が、 連続相 (1) と分散相 (2) からなる海島構造を 呈し、 かつ、 当該分散相 (2) の外周部全域に界面層 (3) が存在する相構造で あることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
7. 前記熱硬化性樹脂 (A) がエポキシ樹脂またはフエノール樹脂であることを 特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
8. 熱硬化性樹脂(A)、エポキシ構造が実質的に分子末端にのみ形成されている エポキシ基含有液状ポリプテン (B)、 硬化剤 (C) および硬化促進剤 (D) を含 む組成物を硬化反応してなる熱硬化性樹脂組成物の製造方法において、 当該エポキシ基含有液状ポリプテン (B ) を、 前記 (A)、 (C )、 (D ) から選 ばれる成分の一部とからなる懸濁液状混合物とする工程を含むこと、 を特徴とす る熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
PCT/JP2002/005115 2001-05-31 2002-05-27 Composition de resine thermodurcissable WO2002100951A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02730721A EP1422266A4 (en) 2001-05-31 2002-05-27 THERMOSETTING RESIN COMPOSITION

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-164855 2001-05-31
JP2001164855 2001-05-31
JP2001205678A JP2003049074A (ja) 2001-05-31 2001-07-06 熱硬化性樹脂組成物
JP2001-205678 2001-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002100951A1 true WO2002100951A1 (fr) 2002-12-19

Family

ID=26616102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/005115 WO2002100951A1 (fr) 2001-05-31 2002-05-27 Composition de resine thermodurcissable

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20030176598A1 (ja)
EP (1) EP1422266A4 (ja)
JP (1) JP2003049074A (ja)
CN (1) CN1463283A (ja)
WO (1) WO2002100951A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024057920A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 株式会社スリーボンド 水素ガスシール用二液硬化型樹脂組成物およびその硬化物

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3941937B2 (ja) * 2002-11-22 2007-07-11 新日本石油株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP3941938B2 (ja) * 2002-11-22 2007-07-11 新日本石油株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP4754185B2 (ja) * 2004-05-27 2011-08-24 リンテック株式会社 半導体封止用樹脂シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法
JP4842566B2 (ja) * 2004-06-08 2011-12-21 三井化学株式会社 帯電防止剤
DE102009000180A1 (de) * 2009-01-13 2010-07-15 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von mehrschichtig beschichteten Gummipartikeln und mehrschichtig beschichtete Gummipartikel
BR112014006050A2 (pt) * 2011-09-15 2017-04-04 Klüber Lubrication München Se & Co Kg graxa de alta temperatura
US9353251B2 (en) 2011-12-22 2016-05-31 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Thermoplastic resin composition and method for producing same
JP6715523B2 (ja) * 2015-05-13 2020-07-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 エポキシ樹脂組成物
BR112018014714A2 (ja) 2016-03-31 2018-12-11 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha A thermoplastic resin composition, its manufacturing method, and a forming object
CN117069987B (zh) * 2023-10-17 2023-12-29 天津爱思达航天科技股份有限公司 一种碳纤维预浸料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0415749A2 (en) * 1989-08-31 1991-03-06 Amoco Corporation Epoxy resins containing epoxidized polybutenes
JPH0641363A (ja) * 1992-07-23 1994-02-15 Nippon Petrochem Co Ltd 架橋性樹脂組成物・架橋成形体およびその架橋成形体の製造方法
JPH06116363A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Nippon Petrochem Co Ltd 架橋性難燃組成物
JPH06116362A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Nippon Petrochem Co Ltd 半導電性樹脂組成物
JPH06306144A (ja) * 1993-04-23 1994-11-01 Nippon Oil Co Ltd エポキシ樹脂組成物
JPH07220536A (ja) * 1994-01-28 1995-08-18 Hitachi Cable Ltd 電力ケーブル
JP2001089638A (ja) * 1999-09-22 2001-04-03 Toshiba Chem Corp 液状封止用樹脂組成物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382255A (en) * 1964-09-23 1968-05-07 Rohm & Haas Epoxidized olefinic polymers
US5225486A (en) * 1989-08-31 1993-07-06 Amoco Corporation Epoxy resins containing epoxidized polybutenes
US5084531A (en) * 1989-08-31 1992-01-28 Amoco Corporation Epoxy resins containing epoxidized polybutenes
US5212261A (en) * 1990-12-17 1993-05-18 Henkel Research Corporation Latent, heat-curable epoxy resin compositions containing metal carboxylate curing systems
US6043401A (en) * 1992-05-26 2000-03-28 Bp Amoco Corporation Reactive, low molecular weight, viscous poly(1-olefins) and copoly(1-olefins) and their method of manufacture
US5516832A (en) * 1994-11-03 1996-05-14 Dow Corning Corporation Curable silicone rubber composition
US5811483A (en) * 1996-04-01 1998-09-22 Syn-Coat Enterprises, Inc. Water repellent system
US6486267B1 (en) * 2000-08-03 2002-11-26 Avery Dennison Corporation Release composition
JP2003041123A (ja) * 2001-05-25 2003-02-13 Nippon Petrochemicals Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物、その製造方法及び懸濁液状混合物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0415749A2 (en) * 1989-08-31 1991-03-06 Amoco Corporation Epoxy resins containing epoxidized polybutenes
JPH0641363A (ja) * 1992-07-23 1994-02-15 Nippon Petrochem Co Ltd 架橋性樹脂組成物・架橋成形体およびその架橋成形体の製造方法
JPH06116363A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Nippon Petrochem Co Ltd 架橋性難燃組成物
JPH06116362A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Nippon Petrochem Co Ltd 半導電性樹脂組成物
JPH06306144A (ja) * 1993-04-23 1994-11-01 Nippon Oil Co Ltd エポキシ樹脂組成物
JPH07220536A (ja) * 1994-01-28 1995-08-18 Hitachi Cable Ltd 電力ケーブル
JP2001089638A (ja) * 1999-09-22 2001-04-03 Toshiba Chem Corp 液状封止用樹脂組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024057920A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 株式会社スリーボンド 水素ガスシール用二液硬化型樹脂組成物およびその硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
CN1463283A (zh) 2003-12-24
JP2003049074A (ja) 2003-02-21
EP1422266A4 (en) 2005-04-13
US20030176598A1 (en) 2003-09-18
EP1422266A1 (en) 2004-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5739217A (en) Epoxy resin molding for sealing electronic parts containing organic polymer-grafted silicone
US8927677B2 (en) Toughening agent for epoxy resin compositions
EP1411101B1 (en) Epoxy resin composition and process for producing epoxy resins
WO2014149074A1 (en) Toughened epoxy thermosets containing core shell rubbers and polyols
TW201930386A (zh) 環氧化合物、組成物、硬化物及積層體
WO2003000798A1 (en) Thermosetting resin composition, process for producing the same, and suspension-form mixture
WO2002100951A1 (fr) Composition de resine thermodurcissable
EP2909252B1 (en) Toughened epoxy thermosets containing core shell rubbers and polyols
JP4651774B2 (ja) 芳香族オリゴマー、それを配合したフェノール樹脂組成物並びにエポキシ樹脂組成物およびその硬化物
JP4735297B2 (ja) エポキシ樹脂硬化層と構造体構成材料が一体化した複合体
JPH09324110A (ja) 硬化性エポキシ樹脂組成物及び接着剤
JP3941938B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0797434A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3941937B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2004244441A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
WO2023033076A1 (ja) 接着剤組成物
JPH0742399B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2000144018A (ja) 粉体塗料用エポキシ樹脂組成物
JPS62223238A (ja) 構造部材

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10312439

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002730721

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 028018915

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002730721

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2002730721

Country of ref document: EP