WO2024024881A1 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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WO2024024881A1
WO2024024881A1 PCT/JP2023/027516 JP2023027516W WO2024024881A1 WO 2024024881 A1 WO2024024881 A1 WO 2024024881A1 JP 2023027516 W JP2023027516 W JP 2023027516W WO 2024024881 A1 WO2024024881 A1 WO 2024024881A1
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WO
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component
epoxy resin
resin composition
mass
molecule
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/027516
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳也 岩澤
雄介 今井
向輝 三橋
Original Assignee
株式会社スリーボンド
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Filing date
Publication date
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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
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used

Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin composition that generates less outgas during curing.
  • an object of the present invention is to provide a technology that makes it possible to suppress the generation of outgas during curing (even if a component with a particularly low molecular weight is added). do.
  • Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that can be cured at low temperatures.
  • the present inventors have discovered a method for producing an epoxy resin composition that generates less outgas during curing, and have completed the present invention.
  • a first embodiment of the present invention is an epoxy resin composition containing components (A) to (D), wherein the epoxy resin composition does not contain an aromatic ring in one molecule based on the total of the components (A).
  • the epoxy resin composition has a content of 9.5% by mass or less, and a content of component (D) of 25% by mass or less based on the entire composition.
  • Component Curing accelerator
  • D Component: Filler
  • the component (A) is a compound having one epoxy group in one molecule (having an aromatic ring in one molecule, and one epoxy group in one molecule). (includes compounds that have only one epoxy group) and compounds that have two or more epoxy groups in one molecule (including compounds that have an aromatic ring in one molecule and two or more epoxy groups in one molecule)
  • An epoxy resin composition according to one embodiment is a compound having one epoxy group in one molecule (having an aromatic ring in one molecule, and one epoxy group in one molecule).
  • a third embodiment of the present invention is a second embodiment in which the compound having one epoxy group in one molecule is contained in a proportion of 0.1 to 30% by mass based on the total of the component (A).
  • the epoxy resin composition according to the embodiment is a second embodiment in which the compound having one epoxy group in one molecule is contained in a proportion of 0.1 to 30% by mass based on the total of the component (A).
  • the compound having two or more epoxy groups in one molecule is composed of an epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule and an epoxy resin that contains an aromatic ring in one molecule.
  • a fifth embodiment of the present invention is the epoxy resin composition according to any one of the first to fourth embodiments, wherein the component (C) is an epoxy adduct type amine compound.
  • a sixth embodiment of the present invention is the epoxy resin composition according to any one of the first to fifth embodiments, wherein the component (D) is an inorganic filler surface-treated with phenylaminosilane. .
  • a seventh embodiment of the present invention is the epoxy resin composition according to the sixth embodiment, wherein the inorganic filler is silica.
  • An eighth embodiment of the present invention is the epoxy resin composition according to any one of the first to seventh embodiments, wherein the component (D) has a 50% average particle size of 0.1 to 50 ⁇ m.
  • a ninth embodiment of the present invention is an epoxy resin composition for non-contact jet dispensing, comprising the epoxy resin composition according to any one of the first to eighth embodiments.
  • a tenth embodiment of the present invention is a cured product obtained by heating and curing the epoxy resin composition according to any one of the first to eighth embodiments.
  • the eleventh embodiment of the present invention is the cured product according to the tenth embodiment, which has a heating loss of 0.40% by mass or less during curing.
  • the twelfth embodiment of the present invention is the cured product according to the tenth or eleventh embodiment, in which the surface curing time during curing is within 950 seconds.
  • a thirteenth embodiment of the present invention is an epoxy resin whose heating loss during curing measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer is 0.40% by mass or less, and whose surface curing time measured by a rigid pendulum type physical property tester is within 950 seconds. It is a resin composition.
  • the fourteenth embodiment of the present invention is the epoxy resin composition described in the thirteenth embodiment, which contains the following components (A) to (D).
  • the present invention contains the following components (A) to (D), and the content of the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule is 9.5% by mass or less based on the total of component (A), and ( Regarding an epoxy resin composition containing 25% by mass or less of component D) based on the entire composition:
  • D Component: Filler.
  • the epoxy resin composition according to the present invention contains a component with a low molecular weight (for example, a component with a molecular weight of 225 or less) for the purpose of improving workability (even if the composition has a low viscosity), It is possible to suppress outgas generation and to be cured at a low temperature (in particular, the surface curing time at 80° C. is within 950 seconds, especially less than 900 seconds).
  • the "surface curing time" is measured according to the method described in the Examples below.
  • the viscosity of the epoxy resin composition is less than 1200 (mPa ⁇ s), preferably 1000 (mPa ⁇ s) or less, and more preferably 800 (mPa ⁇ s) or less.
  • the lower limit of the viscosity of the epoxy resin composition is not particularly limited because it is preferably as low as possible, but is, for example, 100 (mPa ⁇ s) or more. "Viscosity" is measured according to the method described in the Examples below.
  • heating loss during curing measured according to [Measurement of heating loss during curing] described in the Examples below is less than 0.42% by mass, outgas generation during curing can be suppressed. to decide.
  • the heating loss during curing measured according to [Measurement of heating loss during curing] described in the following Examples is preferably 0.40% by mass or less, more preferably 0.35% by mass or less, particularly preferably It is 0.30% by mass or less.
  • X to Y includes X and Y, and means "more than or equal to X and less than or equal to Y.”
  • the component (A) that can be used in the present invention is a compound having one or more epoxy groups in one molecule, and the component (A) is also called an epoxy resin. Further, in order to reduce outgas generation during curing, the content of the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule is 9.5% by mass or less based on the total of component (A). (A) If the content of the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule exceeds 9.5% by mass based on the total of the components, the proportion of the epoxy resin that contains an aromatic ring in one molecule becomes too small. , the generation of outgas during curing cannot be sufficiently suppressed.
  • the content of the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule is preferably 9.0% by mass or less based on the total of component (A). , more preferably 8.0% by mass or less.
  • the content of the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule is preferably 5.0% by mass or more, more preferably more than 6.0% by mass, particularly preferably 6.0% by mass or more, based on the total of component (A). .5% by mass or more.
  • component (A) consists of a compound having one epoxy group in one molecule and a compound having two or more epoxy groups in one molecule. .
  • the compound having one epoxy group in one molecule is contained in a proportion of 0.1 to 30% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the total of component (A). It is particularly preferably contained in an amount of 10 to 20% by mass.
  • epoxy resins that contain aromatic rings in one molecule are designed to suppress volatilization outside the composition as an outgas component, and epoxy resins that do not have aromatic rings in one molecule are Each can function to reduce the viscosity of a substance. Note that the above is an estimation, and the present invention is not limited by the above mechanism.
  • Compounds containing an aromatic ring in one molecule and having two or more epoxy groups in one molecule include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, bisphenol AD epoxy resin, Examples include, but are not limited to, phthalene type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, phenol novolac resins, cresol novolak resins, biphenyl type epoxy resins, glycidylamine type epoxy resins, and oxyalkylene modified products thereof. . These may be liquid, semi-solid, or solid at 25°C. Further, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • EPICLON series manufactured by DIC Corporation include 840, 840S, 850, 850S, 850CRP, 850-LC, 830, 835, EXA-830LVP, EXA-830LVP, EXA-835LV, N-730A, etc., and EP manufactured by ADEKA Corporation.
  • the series include 4100, 4100G, 4100E, 4300E, 4530, 4901, 4901E, 4000L, etc.
  • the Denacol series manufactured by Nagase ChemteX Corporation includes EX-810, EX-811, EX-850, EX-821, EXA-920. , EX-201, EX-212, etc., but are not limited to these.
  • Compounds containing an aromatic ring in one molecule and having only one epoxy group in one molecule include methylphenyl glycidyl ether, ethylphenyl glycidyl ether, propylphenyl glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether, and pentylphenyl glycidyl ether.
  • EX-141 includes EX-142-IM, EX-145, EX-146, etc.
  • ADEKA Glycilol series manufactured by ADEKA Co., Ltd. includes ED-509E, Examples include, but are not limited to, ED-509S and ED-529. These may be liquid, semi-solid, or solid at 25°C. Further, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • Compounds that do not contain an aromatic ring in one molecule and have two or more epoxy groups in one molecule include sorbitol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, and glycerol polyglycidyl.
  • glycerol polyglycidyl ether trimethylolpropane polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether , ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether
  • the Denacol series manufactured by Nagase ChemteX Corporation is EX-612, EX-614, EX-614B, EX-313, EX-314, EX-421, EX-512, EX-521, EX- 1610, EX-321, EX-321L, EX-622, EX-810, EX-810P, EX-811, EX-850, EX-851, EX-821, EX-830, EX-832, EX-841, EX-861, EX-214L, EX-920, EX-201, EX-201-IM, EX-211, EX-212, EX-212L, EX-252, EX-931, EX-991L, etc.
  • Examples of the ADEKA Glycilol series include, but are not limited to, ED-503, ED-503G, ED-506, ED-523T, ED-523L, and ED-505. These may be liquid, semi-solid, or solid at 25°C. Further, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • component (A) in a liquid state at 25°C and in a semi-solid or solid state at 25°C.
  • the softening point of the semi-solid or solid component (A) is preferably 40 to 200°C, more preferably 50 to 150°C, and most preferably 55 to 130°C.
  • the temperature is 40 to 200°C, it is possible to obtain an epoxy resin composition that has good compatibility with component (A) and has a low viscosity.
  • the term "semi-solid” particularly refers to the range of PU to U as measured by the Gardner/Holtz method.
  • the viscosity measurement method using the Gardner/Holtz method is expressed as A to Z, Z1 to 10, which compares the rising speed of bubbles in a standard glass tube at a constant temperature with the standard viscosity, and furthermore, if it is before or after each index, + , - is the measurement method.
  • the semi-solid or solid component (A) when adding a semi-solid or solid component (A), from the viewpoint of initial curing property, the semi-solid or solid component (A) is preferably added in an amount of 5 to 20% by mass based on the total amount of the component (A). is preferably contained in a proportion of 8 to 15% by mass.
  • the component (B) that can be used in the present invention is a compound having two or more thiol groups in one molecule. Only one type may be used, or two or more types may be used in combination. Specific examples of component (B) include, but are not limited to, aliphatic polythiol compounds, aromatic polythiol compounds, and polythiol compounds having a sulfide bond.
  • Examples of aliphatic polythiol compounds having two thiol groups include 1,2-ethanedithiol, 1,2-propanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1, 7-heptanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,12-dodecanedithiol, 2,2-dimethyl-1,3-propanedithiol, 3-methyl- 1,5-pentanedithiol, 2-methyl-1,8-octanedithiol, 1,4-cyclohexanedithiol, 1,4-bis(mercaptomethyl)cyclohexane, 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-cyclohexanedithiol, Bicyclo[2,2,1]hepta-exo-
  • Examples of aliphatic polythiol compounds having three thiol groups include 1,1,1-tris(mercaptomethyl)ethane, 2-ethyl-2-mercaptomethyl-1,3-propanedithiol, and 1,2,3-propanedithiol.
  • Thiols including, but not limited to, trimethylolpropane tris(2-mercaptoacetate), trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate), and tris[(mercaptopropionyloxy)-ethyl]isocyanurate. isn't it.
  • Examples of aliphatic polythiol compounds having four or more thiol groups include pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), and dipentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate). Examples include, but are not limited to, erythritol hexa-3-mercaptopropionate.
  • aromatic polythiol compounds examples include 1,2-dimercaptobenzene, 1,3-dimercaptobenzene, 1,4-dimercaptobenzene, 1,2-bis(mercaptomethyl)benzene, and 1,3-bis(mercaptomethyl).
  • polythiol compounds having a sulfide bond examples include bis(2-mercaptoethyl) sulfide, bis(2-mercaptoethylthio)methane, 1,2-bis(2-mercaptoethylthio)ethane, and 1,3-bis(2-mercaptoethylthio)methane.
  • component (B) having a secondary thiol group examples include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), 1,4-bis(3-mercaptobutyryloxy)butane, 1,3,5-tris( 3-mercaptobutyryloxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), trimethylolethane tris(3 -mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate), and the like, but are not limited to these.
  • the products include, but are not limited to, PEMP manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., and PE1, BD1, and NR1 of the Karenz MT (registered trademark) series manufactured by Showa Denko K.K.
  • the component (B) is contained in an amount of 10 to 90 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A).
  • the amount of component (B) is more preferably 20 to 80 parts by weight, particularly preferably 40 to 80 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
  • component (B) is contained at 10 parts by mass or more, low temperature curability is maintained, and when it is 90 parts by mass or less, storage stability is improved.
  • Component (C) that can be used in the present invention is a curing accelerator.
  • component (C) any component that promotes the polymerization of components (A) and (B) can be used.
  • component (B) with high purity is used, components (A) and (B) alone will not cure even when heated for a long time, but curability is developed by adding component (C).
  • Component (C) includes aliphatic amine compounds, alicyclic amine compounds, aromatic amine compounds, urea compounds, imidazole, polyamide compounds, hydrazide compounds, dicyandiamide, epoxy adduct type amine compounds, and derivatives thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the component (C) preferably contains an epoxy adduct type amine compound, and the component (C) is more preferably an epoxy adduct type amine compound.
  • a curing agent that is a mixture of epoxy compound-modified amines and urea-modified amines can be used as component (C).
  • imidazole, urea, amine compounds, etc. are used as the above-mentioned primary to tertiary amines.
  • component (C) preferably has a 50% average particle diameter of 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably 5.0 to 10.0 ⁇ m.
  • examples of methods for confirming the particle size include image analysis using a laser diffraction scattering type or microsorting control type particle size/shape distribution measuring device, an optical microscope, an electron microscope, and the like.
  • the 50% average particle size means the particle size at 50% of the integrated value in the particle size distribution according to the laser diffraction scattering method, and is also simply referred to as the average particle size hereinafter.
  • powder of epoxy adduct type amine compounds include PN-23, PN-23J, PN-31, PN-31J, PN-40J, PN-H, PN as Amicure series manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. -R, MY-24, MY-R, T&K Fuji Cure series manufactured by TOKA Corporation include, but are not limited to, FXE-1000, FXR-1030, and FXR-1081.
  • imidazole examples include, but are not limited to, SIZ, 2MZ-H, C11Z, C17Z, 2PZ, 2PZ-PW, and 2P4MZ as the Cure Sol series manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. .
  • the component (C) is contained in an amount of 1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A).
  • the amount of component (C) is more preferably 1 to 10 parts by weight, particularly preferably 3 to 6 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
  • component (C) is contained at 1 part by mass or more, low temperature curability is improved, and at 20 parts by mass or less, storage stability is maintained.
  • component (C) should be 0.5 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 7 parts by mass, particularly preferably 3.0 to 15 parts by mass. It is preferable that 5.0 parts by mass is included.
  • component (C) is contained at 0.5 parts by mass or more, low-temperature curability is improved, and at 15 parts by mass or less, storage stability is maintained.
  • the component (D) used in the present invention is a filler, and the component (D) is contained in an amount of 25% by mass or less based on the entire composition. Generally, the more component (D) is added to the composition, the less outgas generated tends to be. Although the exact cause is not known, it has been found that outgas generated during curing is suppressed when the amount of component (D) is small. Although it is only a matter of speculation, if a large amount of component (D) is added, it inhibits the polymerization reaction of the organic components of components (A) to (C), making it difficult for network formation to proceed. It is thought that low molecular weight components are volatilized.
  • the content of component (D) is preferably less than 19.3% by mass, more preferably 19.0% by mass or less, based on the entire composition. Further, the content of component (D) is usually 5% by mass or more based on the entire composition, and from the viewpoint of further reducing outgas during curing, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass. That's all. From the viewpoint of reducing outgas during curing, the amount (content) of component (D) added per 100 parts by mass of component (A) is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less.
  • the amount (content) of component (D) added per 100 parts by mass of component (A) is, for example, 20 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or more from the viewpoint of reducing outgas during curing.
  • the amount (content) of component (D) added per 100 parts by mass of components (A) and (B) in total is 35 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass from the viewpoint of reducing outgas during curing. parts by weight, particularly preferably less than 25.0 parts by weight.
  • the amount (content) of component (D) added per 100 parts by mass of components (A) and (B) in total is, for example, 15 parts by mass or more, and is preferably from the viewpoint of reducing outgas during curing. It is 20.0 parts by mass or more, more preferably 23.0 parts by mass or more.
  • inorganic fillers are particularly preferred, and examples include, but are not limited to, silica powder, fumed silica powder, alumina powder, calcium carbonate powder, talc powder, nickel powder, palladium powder, carbon powder, tungsten powder, and plating powder. Not done.
  • the inorganic filler is preferably silica powder, fumed silica powder, or alumina powder, and more preferably silica.
  • the shape of one particle of the filler includes spherical, amorphous, acicular, etc., but spherical is preferable from the viewpoint of permeability into gaps.
  • the 50% average particle size is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.1 to 5 ⁇ m, and even more preferably 0.1 to 3 ⁇ m. , most preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
  • the specific surface area is preferably 1.0 to 10.0 m 2 /g, more preferably 3.0 to 8.0 m 2 /g.
  • fillers whose particles are surface-treated are preferred.
  • a filler surface-treated with phenylaminosilane is preferred. That is, it is preferable that component (D) is an inorganic filler whose surface has been treated with phenylaminosilane, and in this case, it is more preferable that the inorganic filler is silica. It can be obtained by reacting hydroxyl groups present on the surface of an inorganic filler with phenylaminosilane.
  • the term phenylaminosilane used in the present invention refers to an alkoxysilane having a phenylamino group.
  • N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane N-phenyl- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltriethoxysilane, among others.
  • N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane and N-phenyl- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane are preferred, and N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane is more preferred.
  • silica powder examples include FUSELEX E-1 manufactured by Tatsumori Co., Ltd. and AO-802 manufactured by Adma Fine Co., Ltd.
  • examples of amorphous silica include Aerosil Series 200 (untreated) manufactured by Nippon Aerosil Japan Co., Ltd. , R972 (dimethyldichlorosilane treatment), R976 (dimethyldichlorosilane treatment), RY200 (dimethylsilicone treatment), RX200 (hexamethyldisilazane treatment), R800 (octylsilane treatment), etc., SXJ2500-SXJ manufactured by Admatex Co., Ltd. (N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane treatment) and the like, but are not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the present invention includes coupling agents, organic fillers, storage stabilizers, colorants such as pigments and dyes (excluding component (D)) (e.g. carbon black), oxidized Appropriate amounts of additives such as inhibitors, polymerization inhibitors, antifoaming agents, leveling agents, surfactants, and rheology control agents may be added. By adding these, a composition or a cured product thereof having excellent resin strength, adhesive strength, workability, storage stability, etc. can be obtained.
  • colorants such as pigments and dyes (excluding component (D)) (e.g. carbon black)
  • component (D)) e.g. carbon black
  • additives such as inhibitors, polymerization inhibitors, antifoaming agents, leveling agents, surfactants, and rheology control agents may be added.
  • a coupling agent can be added within a range that does not impair the characteristics of the present invention.
  • the coupling agent is a silane coupling agent having both an epoxy group, a vinyl group, an acryloyl group, or a methacryloyl group and a hydrolyzable silane group, a polyorganosiloxane having a phenyl group and a hydrolyzable silyl group, and/or an epoxy group and Examples include, but are not limited to, polyorganosiloxanes having hydrolyzable silyl groups.
  • silane coupling agents include allyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, -Chloropropyltrimethoxysilane and the like, but are not limited to these.
  • organic fillers can be added within a range that does not impair the characteristics of the present invention. By adding fillers, it is possible to adjust not only viscosity and thixotropy but also hardenability and toughness.
  • examples of organic fillers include, but are not limited to, styrene fillers, rubber fillers, core-shell acrylic fillers, and the like.
  • a storage stabilizer can be added within a range that does not impair the characteristics of the present invention.
  • boric acid ester phosphoric acid, alkyl phosphoric acid ester, p-toluenesulfonic acid
  • boric acid esters include, but are not limited to, tributyl borate, trimethoxyboroxine, and ethyl borate.
  • alkyl phosphate ester trimethyl phosphate, tributyl phosphate, etc. can be used, but the alkyl phosphate is not limited thereto.
  • the storage stabilizers may be used alone or in combination.
  • phosphoric acid alkyl phosphate
  • boric acid ester trimethoxyboroxine
  • methyl p-toluenesulfonate phosphoric acid, alkyl phosphate, boric acid ester, trimethoxyboroxine, and methyl p-toluenesulfonate.
  • Acids, boric acid esters are most preferred.
  • a suitable amount of the storage stabilizer is 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of component (A).
  • the epoxy resin composition according to the present invention contains components (A) to (D), a storage stabilizer, a surfactant, and a colorant as essential components, and other components.
  • the epoxy resin composition is free of oxidants.
  • the epoxy resin composition is substantially composed of the above-mentioned components (A) to (D), and the epoxy resin composition does not contain an aromatic ring in one molecule based on the total of component (A).
  • the resin content is 9.5% by mass or less, and the component (D) contains 25% by mass or less based on the entire composition.
  • the epoxy resin composition is composed of the above-mentioned components (A) to (D), and the epoxy resin containing no aromatic ring in one molecule is 9.5% of the total of the (A) components. % by mass or less, and component (D) is contained in an amount of 25% by mass or less based on the entire composition.
  • the epoxy resin composition essentially consists of the above components (A) to (D), and at least one member of the group consisting of a storage stabilizer, a surfactant, and a colorant.
  • the epoxy resin containing no aromatic ring in one molecule is 9.5% by mass or less based on the total of component (A), and the component (D) is 25% by mass or less based on the entire composition.
  • the epoxy resin composition is composed of the above components (A) to (D), and at least one member of the group consisting of a storage stabilizer, a surfactant, and a colorant, and (A)
  • the epoxy resin that does not contain an aromatic ring in one molecule accounts for 9.5% by mass or less based on the total amount of components, and the component (D) contains 25% by mass or less based on the entire composition.
  • substantially composed of X1, X2, ...Xn means that the total content of X1, X2, ...Xn in the epoxy resin composition exceeds 95% by mass, and preferably Preferably, the total content of X1, X2,...Xn in the epoxy resin composition is 99% by mass or more (upper limit: 100% by mass). Moreover, in this specification, “consisting of X1, X2,...Xn” means that the total content of X1, X2,...Xn in the epoxy resin composition is 100% by mass.
  • a known sealant or adhesive method may be used as a method for applying the present invention to an adherend.
  • methods such as application using a needle, non-contact jet dispensing, spraying, screen printing, gravure printing, dipping, and spin coating can be used.
  • the viscosity (25°C) of the epoxy resin composition of the present invention is 100 to 1000 mPa ⁇ s, and this viscosity allows it to be used in non-contact jet dispensing.
  • the present invention also provides an epoxy resin composition for non-contact jet dispensing, which includes the epoxy resin composition according to the present invention.
  • the heating temperature is preferably 50 to 200°C, more preferably 70 to 150°C. Further, the heating time is preferably 5 to 180 minutes, more preferably 10 to 90 minutes.
  • the epoxy resin composition according to the present invention is cured and becomes a cured product. That is, the present invention also provides a cured product obtained by heat-curing the epoxy resin composition according to the present invention.
  • the heating loss during heating is less than 0.42% by mass (preferably 0.4% by mass or less). , more preferably 0.35% by mass or less, particularly preferably 0.30% by mass or less). That is, in the cured product according to the above embodiment, the heat loss during curing is preferably 0.40% by mass or less.
  • the surface can be cured in a short time.
  • the surface curing time during curing is within 950 seconds, preferably less than 900 seconds. That is, in the cured product according to the above embodiment, the surface curing time during curing is preferably 950 seconds or less.
  • “surface hardening time” or “surface hardening time during curing” is a value measured according to the method described in "Rigid pendulum type physical property measurement” in the following example.
  • the present invention also provides an epoxy resin composition whose heating loss during curing measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer is 0.40% by mass or less, and whose surface curing time measured by a rigid pendulum physical property tester is 950 seconds or less. provide.
  • the epoxy resin composition contains the following components (A) to (D). Note that the following components (A) to (D) are the same as those in the above epoxy resin composition, so their explanation will be omitted here.
  • outgas is measured as loss on heating using a thermogravimetric differential thermal analyzer (TG/DTA). Furthermore, it was found using a rigid pendulum type physical property tester that the amount of outgassing was also caused by the speed of surface hardening during heating. In particular, when the amount of component (D) is 25% by mass or less based on the entire composition, outgassing tends to be reduced. More preferably 5 to 25% by weight, most preferably 10 to 20% by weight. Although the exact cause is not known, it is presumed that when component (D) is contained in an amount greater than 25% by mass, component (D) physically blocks crosslinking (polymerization) of the resin, making it difficult for crosslinking to proceed.
  • TG/DTA thermogravimetric differential thermal analyzer
  • the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
  • the epoxy resin composition is also simply referred to as a composition.
  • component (A), component (B), component (D), and other components were weighed, added to the stirring pot, and stirred for 30 minutes.
  • Table 1 also shows the total amount of component (A), the proportion (% by mass) of component (A) that does not contain an aromatic ring in component (A), and the total amount of component (A) per 100 parts by mass.
  • component, total of component (A) and component (B), component (D) per 100 parts by mass of component (A) and component (B), ratio of component (D) to the entire composition (% by mass) ) are also listed.
  • Heating loss measurement during curing 10 mg of the composition was weighed into an aluminum container and set in a thermogravimetric differential thermal analyzer TG/DTA220 manufactured by Seiko Instruments. The temperature was raised to 80°C at a heating rate of 10°C/min and maintained for 70 minutes. The value calculated by (initial mass - mass at the end of measurement)/initial mass x 100 was defined as "heat loss during curing (mass %)" (outgas).
  • the heating loss during curing is acceptable if it is less than 0.42% by mass, preferably 0.40% by mass or less, more preferably 0.35% by mass or less, and 0.30% by mass or less. It is particularly preferable that
  • a rigid pendulum type physical property tester RPT-3000W manufactured by A&D Co., Ltd. was used as a measuring instrument. After degreasing a test piece made of a cold-rolled steel plate with a width of 20 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.3 mm, spacers with a thickness of 100 ⁇ m were formed on the test piece at intervals of 10 mm in width. After applying the composition and applying a squeegee, the spacer was peeled off to form a coating film on the test piece.
  • the test piece was set on a hot plate of a measuring device, and a rigid pendulum FRB300 equipped with a flat knife edge RBE160 was used to bring the edge into contact with a predetermined position on the test piece coating film at the start of measurement.
  • the pendulum control conditions were set at a measurement interval of 10 seconds and a pendulum adsorption time of 2 seconds, and after adjusting the temperature to 25° C. and leaving it for 1 minute, measurements were started.
  • the logarithmic decay rate was measured using a program in which the hot plate was heated from 25° C. to 80° C. at a heating rate of 10° C./min after the start of the measurement and held at 80° C. for 60 minutes. When the composition begins to harden due to heating, the amplitude of the pendulum attenuates is measured. ”.
  • the surface curing time is preferably within 950 seconds, more preferably less than 900 seconds.
  • the present invention When the present invention is used in assembling electronic components such as semiconductors, it is possible to suppress the generated outgas and reduce the viscosity, thereby simplifying the process and improving work efficiency.

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Abstract

従来は、作業性を向上させる目的で分子量が低い成分を添加すると分子量が低い成分が揮発し易く、アウトガスとして排出を抑制することが困難であったが、本発明は作業性を向上させる目的で分子量が低い成分を添加しても硬化時のアウトガス発生を抑制することを可能にすると共に低温で硬化することができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)~(D)成分を含み、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含む。 (A)成分:エポキシ樹脂 (B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物 (C)成分:硬化促進剤 (D)成分:充填剤

Description

エポキシ樹脂組成物
 本発明は、硬化時のアウトガスの発生が少ないエポキシ樹脂組成物に関するものである。
 半導体などの電子部品の組み立てにおいて、接着剤や粘着剤から発生するアウトガスによる影響する事例がある。特再公表2020-184199号公報(EP 3 940 764 A1に該当)ではアウトガスを削減するために、粘着剤をプリベーク(予備加熱)することでアウトガスを事前に排出させる工程が取られている。しかしながら、工程が多段階によるランニングコスト増大する事態になる。一方、接着剤において、作業性を向上させる目的で分子量が低い成分を添加することがあるが、分子量が低い成分は揮発し易く、アウトガスとして排出される恐れがある。
 従来は、作業性を向上させる目的で分子量が低い成分を添加すると、分子量が低い成分が揮発し易く、アウトガスとして排出を抑制することが困難であった。
 したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、(特に分子量が低い成分を添加しても)硬化時のアウトガス発生を抑制することを可能にする技術を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、低温で硬化することができるエポキシ樹脂組成物を提供することである。
 本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討した結果、硬化時のアウトガスの発生が少ないエポキシ樹脂組成物に関する手法を発見し、本発明を完成するに至った。
 本発明の要旨を次に説明する。本発明の第一の実施態様は、(A)~(D)成分を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量が9.5質量%以下であり、前記(D)成分の含有量が前記組成物全体に対して25質量%以下であるエポキシ樹脂組成物である。
(A)成分:エポキシ樹脂
(B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
(C)成分:硬化促進剤
(D)成分:充填剤
 本発明の第二の実施態様は、前記(A)成分が、1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物(1分子中に芳香環を有し、かつ、1分子中にエポキシ基を1つのみ有する化合物を含む)および1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物(1分子中に芳香環を有し、かつ、1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物を含む)からなる第一の実施態様に記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第三の実施態様は、前記1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物が、前記(A)成分の合計に対して0.1~30質量%の割合で含まれる第二の実施態様に記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第四の実施態様は、前記1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物が、1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂および1分子中に芳香環を含むエポキシ樹脂からなる第二または第三の実施態様に記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第五の実施態様は、前記(C)成分が、エポキシアダクト型アミン化合物である第一~第四の実施態様のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第六の実施態様は、前記(D)成分が、フェニルアミノシランで表面処理がなされた無機充填剤である第一~第五の実施態様のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第七の実施態様は、前記無機充填剤がシリカである第六の実施態様に記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第八の実施態様は、前記(D)成分の50%平均粒径が0.1~50μmである第一~第七の実施態様のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第九の実施態様は、第一~第八の実施態様のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を含む非接触型ジェットディスペンス用エポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第十の実施態様は、第一~第八の実施態様のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させた硬化物である。
 本発明の第十一の実施態様は、硬化時の加熱減量が0.40質量%以下である第十の実施態様に記載の硬化物である。
 本発明の第十二の実施態様は、硬化時の表面硬化時間が950秒以内である第十または第十一の実施態様に記載の硬化物である。
 本発明の第十三の実施態様は、熱重量示差熱分析装置による硬化時の加熱減量が0.40質量%以下であり、剛体振り子型物性試験器による表面硬化時間が950秒以内であるエポキシ樹脂組成物である。
 本発明の第十四の実施態様は、以下の(A)~(D)成分を含む第十三の実施態様に記載のエポキシ樹脂組成物である。
(A)成分:エポキシ樹脂
(B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
(C)成分:硬化促進剤
(D)成分:充填剤。
 本発明は、下記(A)~(D)成分を含み、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量が9.5質量%以下であり、(D)成分の含有量が組成物全体に対して25質量%以下含むエポキシ樹脂組成物に関する:
(A)成分:エポキシ樹脂
(B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
(C)成分:硬化促進剤
(D)成分:充填剤。
 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、作業性を向上させる目的で分子量が低い成分(例えば、分子量が225以下の成分)を添加しても(低い粘度の組成物であっても)硬化時のアウトガス発生を抑制することを可能にすると共に低温で硬化する(特に、80℃での表面硬化時間が950秒以内、特に900秒未満である)ことができる。ここで、「表面硬化時間」は、下記実施例に記載の方法に従って測定される。
 エポキシ樹脂組成物の粘度は、1200(mPa・s)未満であり、好ましくは1000(mPa・s)以下であり、より好ましくは800(mPa・s)以下である。エポキシ樹脂組成物の粘度の下限は、低いほど好ましいため特に制限されないが、例えば、100(mPa・s)以上である。「粘度」は、下記実施例に記載の方法に従って測定される。
 また、本発明において、「硬化時のアウトガス発生を抑制する」ことは、熱重量示差熱分析装置(TG/DTA)により硬化時の加熱減量(質量%)を指標として評価できる。具体的には、下記実施例に記載される[硬化時加熱減量測定]に従って測定される硬化時加熱減量が0.42質量%未満であれば、硬化時のアウトガス発生を抑制することができると判断する。下記実施例に記載される[硬化時加熱減量測定]に従って測定される硬化時加熱減量は、好ましくは0.40質量%以下であり、より好ましくは0.35質量%以下であり、特に好ましくは0.30質量%以下である。
 本発明の詳細を次に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみに限定されず、特許請求の範囲内で種々改変することができる。また、本明細書に記載される実施の形態は、任意に組み合わせることにより、他の実施の形態とすることができる。
 本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むと理解されるべきである。したがって、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」等)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むと理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられると理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含む)が優先する。
 本明細書において、範囲を示す「X~Y」は、XおよびYを含み、「X以上Y以下」を意味する。
 本発明で使用することができる(A)成分としては、1分子中にエポキシ基を1つ以上有する化合物であり、(A)成分をエポキシ樹脂とも呼ぶ。さらに、硬化時のアウトガス発生を低減させるために、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量が9.5質量%以下である。(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量が9.5質量%を超えると、1分子中に芳香環を含むエポキシ樹脂の割合が少なくなりすぎて、硬化時のアウトガス発生を十分抑制できない。硬化時のアウトガス発生をさらに効果的に低減させる観点から、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量は、好ましくは9.0質量%以下であり、より好ましくは8.0質量%以下である。1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂の含有量は、(A)成分の合計に対して、好ましくは5.0質量%以上、より好ましくは6.0質量%を超え、特に好ましくは6.5質量%以上である。低粘度化および硬化物の強度を維持するためには、(A)成分が、1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物および1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物からなることが好ましい。また、1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物が、(A)成分の合計に対して0.1~30質量%の割合で含まれることが好ましく、より好ましくは5~30質量%の割合で含まれ、特に好ましくは10~20質量%の割合で含まれる。
 さらに、硬化時のアウトガスを低減させるためには、1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物が、1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂および1分子中に芳香環を含むエポキシ樹脂からなることが好ましい。明確な理由は分からないが、1分子中に芳香環を含むエポキシ樹脂は、アウトガス成分として組成物外への揮発を抑制するよう、また、1分子中に芳香環を有しないエポキシ樹脂は、組成物の粘度を下げるよう、それぞれ、機能することができる。なお、上記は推定であり、本発明は上記メカニズムによって限定されない。
 1分子中に芳香環を含み、かつ、1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、フタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂およびこれらのオキシアルキレン変性体などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは、25℃で液状、半固形、固形のいずれでも良い。また、1種類のみで使用しても良く、2種類以上を混合して使用しても良い。具体例としては、三菱ケミカル株式会社製のjERシリーズとして825、827、828、828EL、828XA、828US、806、806H、807、152、871、872、YL980、YL983U、YX8000、YX8034、834などが、DIC株式会社製のEPICLONシリーズとして840、840S、850、850S、850CRP、850-LC、830、835、EXA-830LVP、EXA-830LVP、EXA-835LV、N-730Aなどが、株式会社ADEKA製のEPシリーズとして4100、4100G、4100E、4300E、4530、4901、4901E、4000Lなどが、ナガセケムテックス株式会社製のデナコールシリーズとしてEX-810、EX-811、EX-850、EX-821、EXA-920、EX-201、EX-212などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 1分子中に芳香環を含み、かつ、1分子中にエポキシ基を1つのみ有する化合物としては、メチルフェニルグリシジルエーテル、エチルフェニルグリシジルエーテル、プロピルフェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、ペンチルフェニルグリシジルエーテル、ヘキシルフェニルグリシジルエーテル、ヘプチルフェニルグリシジルエーテル、オクチルフェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、デシルフェニルグリシジルエーテ、4-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、4-sec-ブチルフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。25℃において液状であることが好ましい。具体的には、ナガセケムテックス株式会社製のデナコールシリーズとしてEX-141、EX-142-IM、EX-145、EX-146などが、株式会社ADEKA製のアデカグリシロールシリーズとしてED-509E、ED-509S、ED-529など挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、25℃で液状、半固形、固形のいずれでも良い。また、1種類のみで使用しても良く、2種類以上を混合して使用しても良い。
 1分子中に芳香環を含まず、かつ、1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,3-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-2,2-ジメチルプロパンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。25℃において液状であることが好ましい。具体的には、ナガセケムテックス株式会社製のデナコールシリーズとしてEX-612、EX-614、EX-614B、EX-313、EX-314、EX-421、EX-512、EX-521、EX-1610、EX-321、EX-321L、EX-622、EX-810、EX-810P、EX-811、EX-850、EX-851、EX-821、EX-830、EX-832、EX-841、EX-861、EX-214L、EX-920、EX-201、EX-201-IM、EX-211、EX-212、EX-212L、EX-252、EX-931、EX-991Lなどが、株式会社ADEKA製のアデカグリシロールシリーズとしてED-503、ED-503G、ED-506、ED-523T、ED-523L、ED-505などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは、25℃で液状、半固形、固形のいずれでも良い。また、1種類のみで使用しても良く、2種類以上を混合して使用しても良い。
 硬化物の信頼性向上のために、(A)成分は25℃で液状と25℃で半固形または固形を併用することが好ましい。半固形または固形の(A)成分の軟化点は40~200℃が好ましく、50~150℃がさらに好ましく、55~130℃が最も好ましい。40~200℃であれば、(A)成分との相溶性が良く、低粘度のエポキシ樹脂組成物を得ることができる。ここで、半固形とは、特に、ガードナー/ホルツ法による測定でP~Uの領域を指す。ガードナー/ホルツ法による粘度測定法とは、一定温度における標準ガラス管中の泡の上昇スピードを標準粘度と比較するA~Z、Z1~10で表現し、更にそれぞれの指標の前後の場合は+、-をつける測定方法である。また、半固形または固形の(A)成分を添加する場合、初期硬化性の観点から半固形または固形の(A)成分を、(A)成分の合計に対して5~20質量%、より好ましくは8~15質量%の割合で含むことが好ましい。
 本発明で使用することができる(B)成分は、1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物である。1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。(B)成分の具体例として、脂肪族ポリチオール化合物、芳香族ポリチオール化合物、スルフィド結合を有するポリチオール化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 チオール基を2つ有する脂肪族ポリチオール化合物としては、1,2-エタンジチオール、1,2-プロパンジチオール、1,3-プロパンジチオール、1,4-ブタンジチオール、1,6-ヘキサンジチオール、1,7-ヘプタンジチオール、1,8-オクタンジチオール、1,9-ノナンジチオール、1,10-デカンジチオール、1,12-ドデカンジチオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジチオール、3-メチル-1,5-ペンタンジチオール、2-メチル-1,8-オクタンジチオール、1,4-シクロヘキサンジチオール、1,4-ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、1,1-シクロヘキサンジチオール、1,2-シクロヘキサンジチオール、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ-exo-cis-2,3-ジチオール、1,1-ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、ビス(2-メルカプトエチル)エーテル、エチレングリコールビス(2-メルカプトアセテート)、及びエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 チオール基を3つ有する脂肪族ポリチオール化合物としては、1,1,1-トリス(メルカプトメチル)エタン、2-エチル-2-メルカプトメチル-1,3-プロパンジチオール、1,2,3-プロパントリチオール、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、及びトリス[(メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]イソシアヌレートなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 チオール基を4つ以上有する脂肪族ポリチオール化合物としては、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、及びジペンタエリスリトールヘキサ-3-メルカプトプロピオネートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 芳香族ポリチオール化合物としては、1,2-ジメルカプトベンゼン、1,3-ジメルカプトベンゼン、1,4-ジメルカプトベンゼン、1,2-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2-ビス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,3-ビス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,4-ビス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2-ビス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,3-ビス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,4-ビス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,3-トリメルカプトベンゼン、1,2,4-トリメルカプトベンゼン、1,3,5-トリメルカプトベンゼン、1,2,3-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,4-トリス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,3,5-トリス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,3,4-テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,5-テトラメルカプトベンゼン、1,2,4,5-テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,4-テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3,5-テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4,5-テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3,4-テトラキス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3,5-テトラキス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4,5-テトラキス(2-メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3,4-テトラキス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,3,5-テトラキス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,4,5-テトラキス(2-メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、2,2’-メルカプトビフェニル、4,4’-チオビス-ベンゼンチオール、4,4’-ジメルカプトビフェニル、4,4’-ジメルカプトビベンジル、2,5-トルエンジチオール、3,4-トルエンジチオール、1,4-ナフタレンジチオール、1,5-ナフタレンジチオール、2,6-ナフタレンジチオール、2,7-ナフタレンジチオール、2,4-ジメチルベンゼン-1,3-ジチオール、4,5-ジメチルベンゼン-1,3-ジチオール、9,10-アントラセンジメタンチオール、1,3-ビス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,4-ビス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオメチル)ベンゼン、1,3-ビス(2-メルカプトエチルチオメチル)ベンゼン、1,4-ビス(2-メルカプトエチルチオメチル)ベンゼン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,4-トリス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,3,5-トリス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,3,4-テトラキス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,3,5-テトラキス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼン、及び1,2,4,5-テトラキス(2-メルカプトエチルチオ)ベンゼンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 スルフィド結合を有するポリチオール化合物としては、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2-メルカプトエチルチオ)メタン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、1,3-ビス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン、テトラキス(2-メルカプトエチルチオメチル)メタン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)プロパンチオール、2,5-ジメルカプト-1,4-ジチアン、ビス(2-メルカプトエチル)ジスルフィド、3,4-チオフェンジチオール、1,2-ビス(2-メルカプトエチル)チオ-3-メルカプトプロパン、及びビス-(2-メルカプトエチルチオ-3-メルカプトプロパン)スルフィドなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 2級チオール基を有する(B)成分の具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。商品としては、SC有機化学株式会社製のPEMPなどが、昭和電工株式会社製のカレンズMT(商標登録)シリーズのPE1、BD1、NR1などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 (A)成分100質量部に対して、(B)成分は10~90質量部含まれることが好ましい。(B)成分は、(A)成分100質量部に対して、より好ましくは、20~80質量部であり、特に好ましくは40~80質量部である。(B)成分が10質量部以上含まれることで低温硬化性を維持し、90質量部以下で保存安定性が向上する。
 本発明で使用することができる(C)成分は、硬化促進剤である。(C)成分としては(A)成分と(B)成分の重合を促進させるものであれば、使用することができる。特に、純度の高い(B)成分を使用すると、(A)成分と(B)成分だけでは長時間加熱しても硬化しないが、(C)成分を添加することで硬化性が発現する。(C)成分としては、脂肪族アミン化合物、脂環式アミン化合物、芳香族アミン化合物、尿素化合物、イミダゾール、ポリアミド化合物、ヒドラジド化合物、ジシアンジアミド、エポキシアダクト型アミン化合物およびこれらの誘導体が挙げられる。これらは1種単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、1~3級アミンにエポキシ樹脂を付加させる反応を途中で止めることで製造されるエポキシアダクト型アミン化合物を粉砕した硬化促進剤を使用することが低温硬化する観点で好ましい。すなわち、(C)成分は、エポキシアダクト型アミン化合物を含むことが好ましく(C)成分は、エポキシアダクト型アミン化合物であることがより好ましい。例えば、エポキシ化合物変性アミン類と尿素変性アミン類の混合物である硬化剤が(C)成分として使用できる。前記の1~3級アミンとしては、イミダゾール、尿素、アミン化合物などが使用される。また、(C)成分としては組成物への分散の観点から、50%平均粒径が0.1~20μmであることが好ましく、5.0~10.0μmであることがより好ましい。なお、粒径の確認方法としては、レーザー回折散乱式やマイクロソーティング制御方式の粒度・形状分布測定器、光学顕微鏡、電子顕微鏡等の画像解析が挙げられる。50%平均粒径とは、レーザー回折散乱式に粒度分布における積算値50%での粒径を意味し、以下、単に平均粒径とも呼ぶ。
 エポキシアダクト型アミン化合物の粉体の具体例としては、味の素ファインテクノ株式会社製のアミキュアシリーズとしてPN-23、PN-23J、PN-31、PN-31J、PN-40J、PN-H、PN-R、MY-24、MY-R、T&K TOKA株式会社製のフジキュアーシリーズとしてFXE-1000、FXR-1030、FXR-1081などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、イミダゾールの具体例としては、四国化成工業株式会社製のキュアゾールシリーズとしてSIZ、2MZ-H、C11Z、C17Z、2PZ、2PZ-PW、2P4MZなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
 (A)成分100質量部に対して、(C)成分は1~20質量部含まれることが好ましい。(C)成分は、(A)成分100質量部に対して、より好ましくは1~10質量部、特に好ましくは3~6質量部である。(C)成分が1質量部以上含まれることで低温硬化性が向上し、20質量部以下で保存安定性が維持される。
 また、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対しては、(C)成分は0.5~15質量部、より好ましくは3~7質量部、特に好ましくは3.0~5.0質量部含まれることが好ましい。(C)成分が0.5質量部以上含まれることで低温硬化性が向上し、15質量部以下で保存安定性が維持される。
 本発明で使用される(D)成分は充填剤であり、(D)成分は組成物全体に対して25質量%以下含む。一般的に(D)成分を組成物中に多く添加する程に発生するアウトガスが低減する傾向がある。明確な原因は分からないが、硬化時に発生するアウトガスについては、(D)成分が少ない方が抑制されることが分かった。推測の域を出ないが、(D)成分を多く添加すると、(A)~(C)成分の有機成分の重合反応を阻害してネットワーク形成が進みにくく、その状態で加熱されているために低分子量成分が揮発すると考えられる。硬化時のアウトガスをさらに減らす観点から、(D)成分の含有量は、組成物全体に対して、好ましくは19.3質量%未満、より好ましくは19.0質量%以下含む。また、(D)成分の含有量は、組成物全体に対して、通常、5質量%以上であり、硬化時のアウトガスをさらに減らす観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。硬化時のアウトガスを減らす観点から、(A)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分の添加量(含有量)は50質量部以下、より好ましくは40質量部下であることが好ましい。(A)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分の添加量(含有量)は、例えば、20質量部以上、硬化時のアウトガスを減らす観点から、好ましくは30質量部以上である。また、(A)成分と(B)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分の添加量(含有量)は35質量部以下、硬化時のアウトガスを減らす観点から、より好ましくは30質量部未満、特に好ましくは25.0質量部未満であることが好ましい。(A)成分と(B)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分の添加量(含有量)は、例えば、15質量部以上であり、硬化時のアウトガスを減らす観点から、好ましくは20.0質量部以上であり、より好ましくは23.0質量部以上である。
 充填剤の中でも特に無機充填剤が好ましく、シリカ粉、ヒュームドシリカ粉、アルミナ粉、炭酸カルシウム粉、タルク粉、ニッケル粉、パラジウム粉、カーボン粉、タングステン粉、メッキ粉など挙げられるがこれに限定されない。これらのうち、無機充填剤が、シリカ粉、ヒュームドシリカ粉、アルミナ粉であることが好ましく、シリカであることがより好ましい。充填剤の1つの粒子の形状としては、球状、不定形、針状など挙げられるが、隙間に対する浸透性の観点から球状であることが好ましい。同様に、浸透性を向上させる観点から、50%平均粒径が0.1~50μmであることが好ましく、0.1~5μmであることがより好ましく、さらに好ましくは0.1~3μmであり、最も好ましくは0.1~1μmである。比表面積は1.0~10.0m/gであることが好ましく、3.0~8.0m/gであることがより好ましい。
 (A)成分や(B)成分になじむことを考慮すると粒子が表面処理された充填剤が好ましい。特に、フェニルアミノシランにより表面処理された充填剤であることが好ましい。すなわち、(D)成分が、フェニルアミノシランで表面処理がなされた無機充填剤であることが好ましく、この際、無機充填剤がシリカであることがより好ましい。無機充填剤の表面に存在する水酸基とフェニルアミノシランを反応させることで得ることができる。本発明でいうフェニルアミノシランとは、フェニルアミノ基を有するアルコキシシランのことである。例えば、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、中でも浸透性の観点から、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリエトキシシランが好ましく、より好ましくはN-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランである。
 シリカ粉の具体例としては、株式会社龍森製のFUSELEX E-1、アドマファイン株式会社製のAO-802などが、アモルファスシリカとしては日本アエロジルジャパン株式会社製のアエロジルシリーズとして200(無処理)、R972(ジメチルジクロロシラン処理)、R976(ジメチルジクロロシラン処理)、RY200(ジメチルシリコーン処理)、RX200(ヘキサメチルジシラザン処理)、R800(オクチルシラン処理)など、株式会社アドマテックス製のSXJ2500-SXJ(N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン処理)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは1種単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 本発明には、本発明の特性を損なわない範囲において、カップリング剤、有機充填剤、保存安定剤、顔料や染料などの着色剤((D)成分を除く)(例えば、カーボンブラック)、酸化防止剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、界面活性剤、レオロジーコントロール剤等の添加剤を適量配合しても良い。これらの添加により樹脂強度、接着強さ、作業性、保存安定性等に優れた組成物またはその硬化物が得られる。
 本発明では、本発明の特性を損なわない範囲においてカップリング剤を添加することができる。カップリング剤は、エポキシ基、ビニル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基と加水分解性シラン基を併せ持つシラン系カップリング剤やフェニル基および加水分解性シリル基を有するポリオルガノシロキサン、および/またはエポキシ基および加水分解性シリル基を有するポリオルガノシロキサンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。シラン系カップリング剤の具体例としては、アリルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられるがこれらに限定されない。
 本発明では、本発明の特性を損なわない範囲において有機充填剤を添加することができる。充填剤を添加することで、粘性・チクソ性だけでなく硬化性、強靱性を調整することができる。有機充填剤としては、スチレンフィラー、ゴムフィラー、コアシェルアクリルフィラーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本発明では、本発明の特性を損なわない範囲において保存安定剤を添加することができる。保存安定剤としては、ホウ酸エステル、リン酸、アルキルリン酸エステル、p-トルエンスルホン酸を使用することができる。ホウ酸エステルとしては、ホウ酸トリブチル、トリメトキシボロキシン、ホウ酸エチルなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。アルキルリン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリブチルなどを使用することができるが、これらに限定されるものではない。保存安定剤は単独でも複数を混合して使用しても良い。硬化収縮への影響を考慮すると、リン酸、アルキルリン酸エステル、ホウ酸エステル、トリメトキシボロキシン、およびp-トルエンスルホン酸メチルからなる群から選択される1つ以上であることが好ましく、リン酸、ホウ酸エステルが最も好ましい。硬化性と保存安定性を維持する観点から、保存安定剤の好適な配合量は、(A)成分100質量部に対して0.1~10質量部である。
 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化時のアウトガス発生の低減を考慮すると、(A)~(D)成分、保存安定剤、界面活性剤および着色剤を必須成分としてそれ以外の成分を含まないエポキシ樹脂組成物であることが好ましい。
 すなわち、本発明の好ましい形態では、エポキシ樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分から実質的に構成され、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含む。本発明の好ましい形態では、エポキシ樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分から構成され、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含む。
 また、本発明の好ましい形態では、エポキシ樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分、ならびに保存安定剤、界面活性剤および着色剤からなる群から構成される少なくとも一種から実質的に構成され、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含む。本発明の好ましい形態では、エポキシ樹脂組成物は、上記(A)~(D)成分、ならびに保存安定剤、界面活性剤および着色剤からなる群から構成される少なくとも一種から構成され、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含む。
 本明細書において、「X1、X2、…Xnから実質的に構成される」とは、エポキシ樹脂組成物におけるX1、X2、…Xnの合計含有量が95質量%を超えることを意味し、好ましくは、好ましくはエポキシ樹脂組成物におけるX1、X2、…Xnの合計含有量が99質量%以上(上限:100質量%)である。また、本明細書において、「X1、X2、…Xnから構成される」とは、エポキシ樹脂組成物におけるX1、X2、…Xnの合計含有量が100質量%であることを意味する。
 本発明を被着体への塗布する方法としては、公知のシール剤や接着剤の方法が用いられる。例えば、ニードルを使用した塗布、非接触型ジェットディスペンス、スプレー、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディッピング、スピンコートなどの方法を用いることができる。作業性や生産性を考慮すると、本発明のエポキシ樹脂組成物の粘度(25℃)は100~1000mPa・sであることが好ましく、当該粘度であれば非接触型ジェットディスペンスで使用することができる。すなわち、本発明は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を含む非接触型ジェットディスペンス用エポキシ樹脂組成物をも提供する。
 本願発明の硬化条件において、加熱温度としては、50~200℃が好ましく、70~150℃がより好ましい。また、加熱時間としては、5~180分が好ましく、10~90分がより好ましい。
 上記により、本発明に係るエポキシ樹脂組成物は硬化し、硬化物となる。すなわち、本発明は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させた硬化物をも提供する。
 また、本発明に係るエポキシ樹脂組成物によれば、硬化時のアウトガス発生を抑制でき、具体的には、加熱時の加熱減量が0.42質量%未満(好ましくは、0.4質量%以下、より好ましくは0.35質量%以下であり、特に好ましくは0.30質量%以下)である。すなわち、上記態様に係る硬化物おいて、硬化時の加熱減量が0.40質量%以下であることが好ましい。
 また、本発明に係るエポキシ樹脂組成物によれば、短時間で表面を硬化できる。具体的には、硬化時の表面硬化時間は、950秒以内であり、900秒未満であることが好ましい。すなわち、上記態様に係る硬化物おいて、硬化時の表面硬化時間が950秒以内であることが好ましい。本明細書において、「表面硬化時間」または「硬化時の表面硬化時間」は、下記実施例の[剛体振り子型物性測定]に記載の方法に従って測定された値である。
 また、本発明は、熱重量示差熱分析装置による硬化時の加熱減量が0.40質量%以下であり、剛体振り子型物性試験器による表面硬化時間が950秒以内であるエポキシ樹脂組成物をも提供する。 
 上記態様において、エポキシ樹脂組成物は、以下の(A)~(D)成分を含む。なお、下記(A)~(D)成分は、上記エポキシ樹脂組成物におけるのと同様であるため、ここでは説明を省略する。
(A)成分:エポキシ樹脂
(B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
(C)成分:硬化促進剤
(D)成分:充填剤。
 硬化時の加熱において、熱重量示差熱分析装置(TG/DTA)によりアウトガスは加熱減量として測定される。また、アウトガス量は剛体振り子型物性試験器により加熱時の表面硬化の早さにも起因していることが判明した。特に、前記(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下になることでアウトガスが低減する傾向が見られる。より好ましくは5~25質量%であり、最も好ましくは10~20質量%である。明確な原因は分からないが、(D)成分が25質量%より多く含まれると、(D)成分が樹脂の架橋(重合)を物理的に遮って架橋が進みにくくなると推測される。揮発性が高い低分子量化合物やエポキシ基などの官能基を有さない溶剤が組成物内に残留していると、あまり架橋が進んでいない状態で、硬化時の加熱によりアウトガスが組成物から放出されるものと推測される。なお、上記は推測であり、本発明は上記に限定されない。特に、脂肪族炭化水素構造を有する化合物や有機フッ素化合物(PFAS)などがアウトガスとして排出されやすいことから組成物内に含まれないことが好ましい。
 次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。(以下、エポキシ樹脂組成物を単に組成物とも呼ぶ。)
[実施例1~7および比較例1~3]
 組成物を調製するために下記成分を準備した。
(A)成分:1分子中にエポキシ基を1つ以上有する化合物
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物(DIC株式会社製 EPICLON(登録商標) EXA-835LV)
・25℃で半固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製 jER(登録商標)834)
・EO変性ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル(株式会社ADEKA製 アデカレジン EP-4000L)
・1,3-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-2,2-ジメチルプロパン(株式会社ADEKA製 アデカグリシロール ED-523L、分子量=216)
・t-ブチルフェニルグリシジルエーテル(株式会社ADEKA製 アデカグリシロール ED-509S、分子量=206)
(B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
・ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工株式会社製 カレンズMT PE1)
(C)成分:硬化促進剤
・エポキシ化合物変性アミン類と尿素変性アミン類の混合物である硬化剤(50%平均粒径6.0μm)(株式会社T&K TOKA製 フジキュアーFXR-1081)
(D)成分:充填剤
・50%平均粒径:0.5μm、比表面積:6.0m2/gのフェニルアミノシラン(N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン)で表面処理した球状シリカ(株式会社アドマテックス製 SXJ2500-SXJ)
その他成分
・カーボンブラック(三菱ケミカル株式会社製 三菱カーボンブラックMA100)
 (A)成分、(B)成分、(D)成分およびその他成分を撹拌釜に秤量した後、30分間真空脱泡しながら撹拌を行った。最後に(C)成分を秤量して攪拌釜に添加して30分間撹拌を行った。詳細な調製量は表1に従い、数値は全て質量部で表記する。また、表1には、(A)成分の合計、(A)成分中の芳香環を含まない(A)成分の割合(質量%)、(A)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分、(A)成分と(B)成分の合計、(A)成分と(B)成分の合計が100質量部当たりの(D)成分、組成物全体に対する(D)成分の割合(質量%)についても併記する。
 実施例1~7および比較例1~3に対して、下記方法に従って、粘度および硬化時加熱減量測定を実施した。その結果を表2にまとめる。
 [粘度測定]
 ポリテトラフルオロエチレン製の棒で撹拌した後に組成物を2.0cc計量し、温調装置により25℃に設定した状態でブルックフィールドデジタル粘度計(型番:DV-2+Pro)を用いて粘度を測定した。測定条件としては、コーンロータにはCPE-52(3°×R1.2)を使用し、せん断速度を76.8(1/s)にて行った。3分後の粘度を「粘度(mPa・s)」とした。
 [硬化時加熱減量測定]
 組成物を10mgをアルミニウム製容器に秤量し、セイコーインスツルメンツ社製の熱重量示差熱分析装置 TG/DTA220にセットした。昇温速度10℃/minで80℃まで昇温して70分間維持した。(初期の質量-測定終了時の質量)/初期の質量×100により計算されたものを「硬化時加熱減量(質量%)」(アウトガス)とした。硬化時加熱減量としては、0.42質量%未満であれば許容でき、0.40質量%以下であることが好ましく、0.35質量%以下であることがより好ましく、0.30質量%以下であることが特に好ましい。
 通常、組成物中に(D)成分が多く添加されれば、それだけ硬化時の加熱減量(アウトガス)が少なくなると予想される。しかしながら、実施例1~7と比較例2と3とを比較すると、(D)成分が少ない組成物の方が加熱減量が少ないことが判明した。明確な原因は分からないが、(D)成分を多く添加すると、(A)~(C)成分の有機成分の重合反応を阻害してネットワーク形成が進みにくく、その状態で加熱されているために低分子量成分が揮発すると推測される。また、実施例1~7と比較例1を比較すると、(A)成分の合計に対して、1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であることで硬化時の加熱減量が少ないことが分かった。
 実施例1、4、6、7および比較例1~3に対して、下記方法に従って、追加で剛体振り子型測定を実施した。前記の硬化時加熱減量測定の結果と合わせて、表3にまとめる。
 [剛体振り子型物性測定]
 測定器として、株式会社エー・アンド・デイ製の剛体振り子型物性試験器 RPT-3000Wを使用した。幅20mm×長さ50mm×厚さ0.3mmの冷間圧延鋼板製の試験片を脱脂した後、幅10mmの間隔を開けて厚さ100μmのスペーサーを試験片に形成した。組成物を塗布してスキージを行った後、スペーサーを剥がして試験片上に塗膜を形成した。当該試験片を測定器のホットプレートにセットして、平型ナイフエッジRBE160をセットした剛体振り子FRB300により、測定開始時点で試験片塗膜上の所定位置にエッジが接触する様にした。振り子制御条件は測定間隔10秒で振り子吸着時間2秒で設定し、25℃まで温度調整して1分間放置した後、測定を開始した。測定開始後にホットプレートが昇温速度10℃/minで25℃から80℃まで昇温して80℃で60分保持するというプログラムにおいて対数減衰率を測定した。加熱により組成物が硬化し始めると振り子の振り幅が減衰するのを測定しており、測定開始から対数減衰率がピーク(極大値)に達する時までの経過時間を「表面硬化時間(秒)」とした。表面硬化時間は950秒以内であることが好ましく、900秒未満であることがより好ましい。
 前記の表2にも記載された硬化時加熱減量と剛体振り子型物性測定器による表面硬化時間について、実施例1、4、6、7と比較例1~3を比較したところ、表面硬化時間に時間がかかるものは硬化時加熱減量が多い傾向が見られる。特に、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下の実施例1と、25質量%より多い比較例2、3を比較すると、実施例1において表面硬化時間は950秒以内であると同時に硬化時の加熱減量が0.40質量%以下であることが分かる。
 半導体などの電子部品の組み立てにおいて、本発明を使用すれば、発生するアウトガスを抑制と低粘度化を実現でき、工程の簡略化や作業正の向上を図ることができる。
 本出願は、2022年7月29日に出願された日本特許出願番号2022-121296号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

Claims (14)

  1.  (A)~(D)成分を含み、(A)成分の合計に対して1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂が9.5質量%以下であり、(D)成分が組成物全体に対して25質量%以下含むエポキシ樹脂組成物。
    (A)成分:エポキシ樹脂
    (B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
    (C)成分:硬化促進剤
    (D)成分:充填剤
  2.  前記(A)成分が、1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物および1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物からなる請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3.  前記1分子中にエポキシ基を1つ有する化合物が、(A)成分の合計に対して0.1~30質量%含む請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4.  前記1分子中にエポキシ基を2つ以上有する化合物が、1分子中に芳香環を含まないエポキシ樹脂および1分子中に芳香環を含むエポキシ樹脂からなる請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  5.  前記(C)成分が、エポキシアダクト型アミン化合物である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  6.  前記(D)成分が、フェニルアミノシランで表面処理がなされた無機充填剤である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  7.  前記無機充填剤がシリカである請求項6に記載のエポキシ樹脂組成物。
  8.  前記(D)成分の50%平均粒径が0.1~50μmである請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  9.  請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物を含む非接触型ジェットディスペンス用エポキシ樹脂組成物。
  10.  請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させた硬化物。
  11.  硬化時の加熱減量が0.40質量%以下である請求項10に記載の硬化物。
  12.  硬化時の表面硬化時間が950秒以内である請求項10に記載の硬化物。
  13.  熱重量示差熱分析装置による硬化時の加熱減量が0.40質量%以下であり、剛体振り子型物性試験器による表面硬化時間が950秒以内であるエポキシ樹脂組成物。
  14.  以下の(A)~(D)成分を含む請求項13に記載のエポキシ樹脂組成物。
    (A)成分:エポキシ樹脂
    (B)成分:1分子中にチオール基を2つ以上有する化合物
    (C)成分:硬化促進剤
    (D)成分:充填剤
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