JPH06200227A - エポキシ樹脂接着剤 - Google Patents

エポキシ樹脂接着剤

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JPH06200227A
JPH06200227A JP1582793A JP1582793A JPH06200227A JP H06200227 A JPH06200227 A JP H06200227A JP 1582793 A JP1582793 A JP 1582793A JP 1582793 A JP1582793 A JP 1582793A JP H06200227 A JPH06200227 A JP H06200227A
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JP
Japan
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adhesive
epoxy resin
epoxy
amine
storage stability
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Application number
JP1582793A
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English (en)
Inventor
Tomio Kanbayashi
富夫 神林
Hideki Hiraoka
秀樹 平岡
Hiroshi Nakajima
洋 中島
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means

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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】(A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ化合物と
第1アミンまたは/および第2アミンとの反応生成物、
並びに(C)ゼオライトからなるエポキシ樹脂接着剤。 【効果】本発明のエポキシ樹脂接着剤は、短時間硬化が
可能でかつ貯蔵安定性も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、比較的低温で短時間硬
化が可能、かつ貯蔵安定性が良好なエポキシ樹脂接着剤
に関し、特にプリント基板に抵抗体、コンデンサ等のチ
ップ部品を固定するのに好適なエポキシ樹脂接着剤に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、プリント基板上にチップ抵抗、チ
ップコンデンサ等チップ部品またはQFP、SOP等の
表面実装型のLSI、IC等を固定する接着剤として
は、紫外線硬化型のアクリル系接着剤が用いられてき
た。紫外線硬化型接着剤は、紫外線の照射により数秒か
ら数十秒の短時間で硬化が完了するので、ライン生産に
適した優れた接着剤であったが、近年メモリーの大容量
化によりICが大型化し、ICの陰に入って接着剤に紫
外線ランプが届かなく、充分に硬化しないことがあると
いう問題が生じてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決する方
法の一つとして、加熱硬化型のエポキシ系接着剤が使わ
れるようになった。この場合、ライン生産上、紫外線硬
化型接着剤と同程度の速度で、該接着剤も熱硬化させる
必要があるため、エポキシ化合物と第1または第2アミ
ンとの付加反応生成物を硬化速度の大きいエポキシ樹脂
の硬化剤として配合している。しかし、この硬化剤を配
合した加熱硬化型のエポキシ系接着剤は貯蔵安定性が極
めて悪いという欠点があった。
【0004】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決し、速硬化性と貯蔵安定性の双方を満足するエポキシ
樹脂接着剤を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。即ち本発明は、(A)エポキシ樹脂、(B)1
分子中にエポキシ基を1個以上有するエポキシ化合物と
第1アミンまたは/および第2アミンとの反応生成物
(以下「エポキシ・アミンアダクト体」と称する。)、
並びに(C)ゼオライトからなるエポキシ樹脂接着剤で
ある。
【0006】以下、本発明のエポキシ樹脂接着剤につい
て詳細に説明する。
【0007】本発明に用いる(A)成分のエポキシ樹脂
は、1分子中にエポキシ基を2個以上有するものが適し
ており、従来使用されてきた公知のものを用いることが
できる。この例としては、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、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂およびこれらの臭素化物、更に水添ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ウレタン
変性エポキシ樹脂、脂肪酸のグリシジルエステル型エポ
キシ樹脂或いはポリエチレングリコールまたはポリプロ
ピレングリコールのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂
等を挙げることができる。これらのエポキシ樹脂は、単
独または2種以上を混合して用いることができる。これ
らのエポキシ樹脂の中では、常温で液状のものが好まし
く、中でも常温で液状のビスフェノールA型エポキシ樹
脂またはビスフェノールF型エポキシ樹脂が接着強度が
優れていて最も好ましい。
【0008】一方、チップ部品を固定する接着剤は、高
速塗布に対応できるよう曳糸性を小さくすることが望ま
れ、そのためには樹脂の粘度を小さくすればよい。この
ための好ましい粘度範囲は、B型粘度計(ローターNo.
2、12rpm、25℃)で測定した場合、800cp
s以下である。前述の1分子中にエポキシ基を2個以上
有する化合物単独でこの粘度範囲を実現するのは難しい
ため、前記化合物に加えて、比較的低分子量で1分子中
にエポキシ基を1個有する化合物(以下、「反応性希釈
剤」と称する。)を併用することで、この粘度範囲を容
易に達成することができる。即ち、本発明で用いる
(A)成分のエポキシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を
2個以上有する化合物と反応性希釈剤の併用が好まし
い。
【0009】反応性希釈剤の例としては、フェニルグリ
シジルエーテルまたはクレジルグリシジルエーテル等の
芳香族のグリシジルエーテル;エチルグリシジルエーテ
ル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグ
リシジルエーテルまたは高級アルコールのグリシジルエ
ーテル等のアルキルグリシジルエーテル;ブチルフェニ
ルグリジジルエーテル、アリルグリシジルエーテルまた
はバーサチック酸のグリシジルエステル等が挙げられ
る。これら反応性希釈剤の内、後に述べる(B)成分と
相溶性が良いものは、接着剤の貯蔵安定性を低下させる
ため好ましくなく、反応性希釈剤としては、(B)成分
を殆ど溶解することがない、炭素数3以上のアルキルグ
リシジルエーテル、炭素数3以上のアルキルフェニルグ
リシジルエーテルまたはバーサチック酸のグリシジルエ
ステルが好ましい。
【0010】次に、(B)成分のエポキシ・アミンアダ
クト体は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するもので
ある。第1アミンまたは/および第2アミンとしては、
2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミ
ダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2
−イソプロピルイミダゾール等のイミダゾール類;N−
メチルピペラジン等のピペラジン類;2−ジメチルアミ
ノエチルアミン、3−ジメチルアミノ−N−プロピルア
ミン等のアミン化合物;アジピン酸ジヒドラジド、イソ
フタル酸ジヒドラジド等の有機酸ヒドラジド類等のアミ
ン化合物が挙げられ、第3アミンを分子内に有する第1
アミンまたは/および第2アミン化合物が、接着剤の速
硬化性が大きく好ましい。比較的分子量の大きい常温で
固体のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂またはビスフェノールF型エポキシ樹脂
等、1分子中にエポキシ基を1個以上有するエポキシ化
合物と、前記アミン化合物とを、エポキシ樹脂の融点以
上で反応させることによって本発明の(B)成分の硬化
剤が得られる。両者の好ましい割合は、第1アミンまた
は/および第2アミン100重量%に対して、1分子中
にエポキシ基を1個以上有するエポキシ化合物は0.5
ないし10.0重量%程度である。
【0011】また市販のエポキシ・アミンアダクト体と
しては、旭化成工業(株)の商品名ノバキュア、味の素
(株)の商品名アミキュア等が挙げられる。
【0012】本発明は、前記のエポキシ樹脂(A)と硬
化剤(B)に(C)成分としてゼオライトを配合してな
るものである。ゼオライトは特異な吸着特性を持つ鉱物
であり、その成分はアルミナ、シリケートの含水金属塩
である。この金属塩を乾燥または加熱することで結晶水
の一部が抜け、この空洞に被吸着分子が入り込むことで
水分や極性溶媒などの吸着特性を発揮することが公知で
ある。この特性を利用する吸着剤として合成ゼオライト
がモレキュラーシーブの名称で市販され、広く使用され
ている。
【0013】本発明で利用できるゼオライトは、天然
品、合成品のどちらでもかまわなく、樹脂に均一に分散
し、かつノズルを閉塞しないよう、その平均粒径は40
μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以下であ
る。
【0014】本発明による接着剤は、基本的には上記の
(A)、(B)および(C)の成分よりなるが、この他
にゼオライト以外の無機充填材や、チクソトロピー性付
与剤、消泡剤、染料、顔料等の添加剤を添加することが
できる。
【0015】無機充填材は、接着剤や塗料などの粘度、
チクソトロピー性、耐熱性等を向上させるために一般的
に使用されている酸化チタン、亜鉛華、タルク、クレ
ー、シリカ等が使用可能で、ゼオライトと同様、樹脂に
均一に分散してディスペンサーのノズルを閉塞しないよ
う、その平均粒径は10μm以下が好ましい。
【0016】プリント配線板のチップ部品固定用接着剤
では、高いチクソトロピー性が要求されるが、その場合
はチクソトロピー性付与剤の添加が好ましい。チクソト
ロピー性付与剤としては、コロイダルシリカ、アルミ
ナ、或いはシリカ、チタン酸カリウムのウィスカー、鱗
片状マイカ、粉末状アスベスト等が一般的であるが、ノ
ズルからの液ダレがないよう接着剤の曳糸性をなくすた
めには、有機変成したベントナイトが最も好ましい。
【0017】各成分の好ましい配合割合は次のとおりで
ある。本発明の接着剤における(A)成分および(B)
成分の割合は、それらの合計量を基準として、(B)成
分が5〜25重量%とすることが好ましく、より好まし
くは15〜20重量%である。5重量部未満では硬化が
遅くなり、25重量部を超えると貯蔵安定性が悪くなり
がちでいずれも好ましくない。(C)成分であるゼオラ
イトは、本発明のエポキシ樹脂接着剤中、1〜20容量
%を占めることが好ましく、より好ましくは2〜20容
量%である。1容量%未満では貯蔵安定性が悪くなり好
ましくない。ゼオライトをその他の無機充填材と併用す
る場合、ゼオライトが10容量%以上を占めることが好
ましい。ゼオライトと他の無機充填材の合計量は、本発
明のエポキシ樹脂接着剤の全体を基準として、10〜2
0容量%が好ましく、より好ましくは12〜18容量%
である。10容量%未満では、接着剤を点状に塗布した
ときの形状が、高さ/直径の比が小さくなり、20容量
%を超えると、逆に高さ/直径の比が大きくなり過ぎ、
チップ部品の固定用途としてはいずれも好ましくない。
チクソトロピー性付与剤の添加量は(A)成分および
(B)成分の合計量を100重量部として、0.2〜
3.0重量部が好ましい。
【0018】
【作用】本発明によるエポキシ樹脂接着剤は、硬化速度
が速く、接着性、貯蔵安定性に優れ、かつディスペンサ
ーによる塗工適性に優れている。該接着剤が速硬化性に
優れ、かつ貯蔵安定性が良好な理由については次のよう
に推定される。従来、エポキシ・アミンアダクト体によ
る硬化剤を使用した接着剤は、貯蔵安定性がそれほど良
好ではなく、特に速硬化性を得るためエポキシ樹脂に対
して硬化剤を多量に添加した場合には極端に貯蔵安定性
が悪かったが、それは、接着剤中の水分が促進剤として
作用していたためと思われる。一般的にアミン系硬化剤
は吸湿しやすく、また接着剤によく用いられるタルク等
の無機充填材は0.2重量%程度の水分を含んでいる。
これに対し、本発明で接着剤に添加したゼオライトは、
接着剤中の水分を吸着するため速硬化性と貯蔵安定性を
両立できたものと推定される。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。
【0020】実施例1 エポキシ樹脂として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(油化シェルエポキシ(株)製エピコート828)5
5.5重量部、反応性希釈剤としてブチルフェニルグリ
シジルエーテル(油化シェルエポキシ(株)製YED−
122)27.8重量部、硬化剤としてのエポキシ・ア
ミンアダクト体(味の素(株)製PN−23)16.7
重量部、チクソトロピー性付与剤として有機変性ベント
ナイト1重量部および赤色顔料0.3重量部、無機充填
材としてタルク11.2容量%(対エポキシ樹脂接着剤
全量。以下同じ。)および合成ゼオライト(ユニオン昭
和(株)製モレキュラーシーブ3A、粒径10μm以
下)3.4容量%を混合し、三本ロールを用いて樹脂中
に固体粒子を均一に分散させ、エポキシ樹脂接着剤を調
製した。
【0021】実施例2〜6、比較例1 表1に記載した条件で、実施例1と同様の工程により、
チップ部品固定用のエポキシ樹脂接着剤を調製した。こ
れら接着剤を以下の項目について評価した。評価結果を
表1に示した。
【0022】貯蔵安定性 調製した接着剤をポリプロピレン製の容器に入れ、40
℃のオーブン中で保管した。15日後に取り出して接着
剤の粘度を測定し、ゲル化しているかまたは、測定でき
ないほど増粘しているものを×、粘度が製造直後の2倍
以上に増粘しているものを△、2倍以下のものを○とし
た。
【0023】曳糸性 ソルダーレジストを全面に印刷、硬化させたガラスエポ
キシ基板(FR−4)にディスペンサーを用いて、接着
剤を1点あたり0.15mg、塗布速度1点あたり50ms
ecで連続1000点の塗布試験を行ない、曳糸性による
基板の汚れが1ヶ所でも存在するものを×、1ヶ所もな
いものを○とした。
【0024】塗布形状 上記曳糸性の評価において塗布した接着剤の形状は円錐
形となるが、この円錐の底面の直径Dと、円錐の高さH
をマイクロスコープで観察し測定した。高さと直径の比
H/Dが0.5以下のものを×、0.5〜1.5の範囲
のものを○、1.5以上のものを△とした。
【0025】接着性 曳糸性の評価と同様、ソルダーレジストを表面に印刷、
硬化させたガラスエポキシ基板に2125抵抗体チップ
を接着し、1個のチップを引きはがすために要する力を
プッシュプルゲージにより測定した。接着剤はチップ1
個あたり0.3mg塗布し、接着剤の硬化は、150℃の
オーブン中で3分加熱して行なった。
【0026】ゲルタイム 150℃の熱板上で0.3±0.05gの接着剤を加熱
し、流動状態が消失してゲル化に至るまでの時間(秒)
を測定した。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂接着剤は、硬化が
速く、かつ貯蔵安定性も良好であり、特にチップ部品固
定用として塗工性、接着性に優れた接着剤である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 洋 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成化学工業株式会社名古屋総合研究所 内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ化
    合物と第1アミンまたは/および第2アミンとの反応生
    成物、並びに(C)ゼオライトからなるエポキシ樹脂接
    着剤。
JP1582793A 1993-01-04 1993-01-04 エポキシ樹脂接着剤 Pending JPH06200227A (ja)

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JP1582793A JPH06200227A (ja) 1993-01-04 1993-01-04 エポキシ樹脂接着剤

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