JPH08100106A

JPH08100106A - 液状エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08100106A
Application number: JP6236194A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Saito; 芳則斉藤; Masaaki Hirayama; 正明平山; Shunjiro Imagawa; 俊次郎今川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JP3147677B2; US5561174A

Abstract

(57)【要約】【目的】エポキシ樹脂本来の持つ耐熱性を維持したま
まで、内部応力を低減し、耐熱性と耐クラック性および
耐ヒートショック性とのすべてを満足し得る、液状エポ
キシ樹脂組成物を提供する。【構成】以下の成分を含む液状エポキシ樹脂組成物。
（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）両末端エポキシ基含有
ジメチルポリシロキサン、ならびに（Ｃ）以下の成分の
反応生成物からなる分散剤用組成物：（Ｃ−１）側鎖ま
たは両末端に、エポキシ樹脂との反応性を有するアミノ
基またはカルボキシル基を含有し、かつ側鎖にエポキシ
樹脂との相溶性を向上させるためのフェニル基またはポ
リエーテル基を含有する、分散剤用ジメチルポリシロキ
サン、および（Ｃ−２）前記（Ａ）成分と同じ構造を持
つ、分散剤用エポキシ樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、高圧電子
部品の封止用樹脂または接着剤として用いられる液状エ
ポキシ樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述した用途に向けられるエポキシ樹脂
は、それが本来的に有している耐熱性を維持したまま、
内部応力が低減されることが望まれる。このように、エ
ポキシ樹脂の耐熱性を維持したままで、内部応力を低減
させる方法として、シリコーンオイルまたはシリコーン
ゴムをエポキシ樹脂に分散させ、海島構造を形成させる
方法が種々提案されている。

【０００３】しかしながら、これらの多くは、固形エポ
キシ樹脂を用いた半導体封止用エポキシ樹脂を用途とし
たものであり、液状エポキシ樹脂での例は少ない。

【０００４】液状エポキシ樹脂は、その性状および反応
性から、硬化前および硬化中においてシリコーンの分離
が起こりやすく、樹脂表面にシリコーンオイルがブリー
ドアウトしたり、完全に２層に分離したりする。これら
を解決するため、次の２つの対策のいずれか一方または
双方を適用することが提案されている。

【０００５】エポキシ樹脂やシリコーン化合物と馴染
みの良好な分散剤の添加島を形成するシリコーン化合物の硬化たとえば、特開平３−１６７２５０号公報および特開平
１−２６８７１７号公報には、上記およびの対策を
併用することが記載され、特開昭６２−１５８７１６号
公報には、上記の対策が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
および／またはの対策が講じられたとしても、なおも
解決されるべき問題がある。

【０００７】すなわち、の対策が講じられても、分散
剤自体の、エポキシ樹脂との反応性が低い場合があるの
で、このような場合には、エポキシ樹脂の硬化中に分散
剤がブリードアウトする。

【０００８】他方、の対策に基づき、島を形成するシ
リコーン化合物を硬化させることは、エポキシ樹脂組成
物の粘度を上昇させることにつながり、作業性の低下の
原因となる。

【０００９】さらに、シリコーン化合物の反応の際に
は、エポキシ樹脂組成物全体に熱をかける必要があり、
そのためのコストによる樹脂のコストアップは避けられ
ない。

【００１０】それゆえに、この発明の目的は、エポキシ
樹脂本来の持つ耐熱性を維持したままで、内部応力を低
減させることにより、耐熱性と耐クラック性および耐ヒ
ートショック性とのすべてを満足できる、液状エポキシ
樹脂組成物を提供しようとすることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明による液状エポ
キシ樹脂組成物は、以下の成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む。

【００１２】（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）両末端エポキシ基含有ジメチルポリシロキサン、
ならびに（Ｃ）以下の成分（Ｃ−１）および（Ｃ−２）の反応生
成物からなる分散剤用組成物：（Ｃ−１）側鎖または両末端に、エポキシ樹脂との反応
性を有するアミノ基またはカルボキシル基を含有し、か
つ側鎖にエポキシ樹脂との相溶性を向上させるためのフ
ェニル基またはポリエーテル基を含有する、分散剤用ジ
メチルポリシロキサン、および（Ｃ−２）前記（Ａ）成
分と同じ構造を持つ、分散剤用エポキシ樹脂。

【００１３】上述した（Ａ）成分および（Ｃ−２）成分
のエポキシ樹脂としては、エステル型エポキシ樹脂、エ
ーテル型エポキシ樹脂等のものが用いられ得る。エーテ
ル型エポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノール
Ａ型、ビスフェノールＦ型がある。

【００１４】また、この発明に係る液状エポキシ樹脂組
成物には、必要に応じて、エポキシ樹脂硬化剤、無機充
填材、難燃剤、その他の添加剤が含有される。

【００１５】好ましくは、前記（Ｂ）成分の添加量およ
び前記（Ｃ−１）成分の添加量は、前記（Ａ）成分と前
記（Ｃ−２）成分との合計１００重量部に対して、それ
ぞれ、５〜６０重量部すなわち５〜６０ｐｈｒ［parts
hundred resin ］、および１〜１５重量部すなわち１〜
１５ｐｈｒに選ばれる。

【００１６】（Ｂ）成分の添加量が５〜６０ｐｈｒに選
ばれるのは、６０ｐｈｒを超えると、エポキシ樹脂とシ
リコーンとの海と島とが逆転し、硬化物が形成されず、
また、５ｐｈｒ未満では、低応力化の硬化が認められな
いからである。

【００１７】（Ｃ）成分の添加量は、この（Ｃ）成分を
生成するために用いられる（Ｃ−１）成分の添加量に依
存しており、これは、エポキシ樹脂組成物全体のエポキ
シ樹脂に対して、上述のように、１〜１５ｐｈｒの範囲
に選ばれるのが好ましい。この範囲に選ばれたとき、
（Ｃ）成分が分散剤としての効果を良好に発揮する。添
加量がこれ未満では、分散効果が不十分であり、また、
これを超えると、シリコーン結合を分子内に多く取込む
ことになり、硬化物のガラス転移温度の低下を招く。

【００１８】また、好ましくは、前記（Ｃ−１）成分の
エポキシ樹脂と反応する官能基当量は、５００〜５００
０に選ばれる。官能基当量がこの範囲を超えると、エポ
キシ樹脂との相溶性が低下し分散剤としての働きが低下
し、また、官能基当量がこの範囲未満であると、シリコ
ーン樹脂との相溶性が低下し、これもまた分散剤として
の働きを低下させるからである。

【００１９】また、（Ｂ）成分である両末端エポキシ基
含有ジメチルポリシロキサンは、官能基を有していれば
特に限定されないが、エポキシ基当量が小さすぎると、
エポキシ樹脂中に分散しガラス転移温度の低下を招き、
また、大きすぎると、分子量の増大により粘度が上昇す
るため、好ましくは、エポキシ基当量が５００〜５００
０の範囲のものが用いられる。

【００２０】

【実施例】以下の表１および表２に、この発明による実
施例１〜１０、参考例１〜３ならびに比較例１および２
を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表１および表２において、分散剤組成物
（１）〜（４）は、以下に示すようなジメチルポリシロ
キサン（アミノ基当量：１０００〜５０００）を用いて
生成されたものである。

【００２４】

【化１】

【００２５】より具体的には、次のようにして、分散剤
組成物（１）〜（４）を得た。分散剤組成物（１）両末端アミノ基−側鎖フェニル基含有ジメチルポリシロ
キサン（アミノ基当量：２０００）とビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）とを１：１の
重量比で混合し、１２０℃で６時間の加熱混合を行な
い、分散剤組成物（１）を得た。

【００２６】分散剤組成物（２）両末端アミノ基−側鎖フェニル基含有ジメチルポリシロ
キサン（アミノ基当量：５００）とビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）とを１：１の重
量比で混合し、１２０℃で６時間の加熱混合を行ない、
分散剤組成物（２）を得た。

【００２７】分散剤組成物（３）両末端アミノ基−側鎖フェニル基含有ジメチルポリシロ
キサン（アミノ基当量：５０００）とビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）とを１：１の
重量比で混合し、１２０℃で６時間の加熱混合を行な
い、分散剤組成物（３）を得た。

【００２８】分散剤組成物（４）側鎖アミノ基、ポリエーテル基含有ジメチルポリシロキ
サン（アミノ基当量：１０００）とビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）とを１：１の重
量比で混合し、１２０℃で６時間の加熱混合を行ない、
分散剤組成物（４）を得た。

【００２９】なお、表１および表２において、エポキシ
樹脂組成物の各成分の含有量を示す数値は、すべて重量
部によるものである。また、分散剤組成物の各欄におけ
る（）内の数字は、分散剤組成物中のジメチルポリシロ
キサン／エポキシ樹脂の各添加量（重量部）を示してい
る。

【００３０】表２において、参考例１〜３は、請求項２
に記載した好ましい添加量を求める根拠となるもので、
参考例１は、分散剤組成物中のジメチルポリシロキサン
［（Ｃ−１）成分］が２０重量部というように１〜１５
重量部を超えたもの、参考例２は、両末端エポキシ基含
有ジメチルポリシロキサン［（Ｂ）成分］が４重量部と
いうように５〜６０重量部を下回ったもの、参考例３
は、両末端エポキシ基含有ジメチルポリシロキサン
［（Ｂ）成分］が６５重量部というように５〜６０重量
部を超えたものである。

【００３１】また、比較例１は、未変性エポキシ樹脂を
用いた場合、および、比較例２は、シリコーンゴム粒子
分散エポキシ樹脂を用いた場合をそれぞれ示している。

【００３２】また、表１および表２における「樹脂内部
応力」は、図１に示すようなサンプルを作製して評価し
たものである。図１において、（ａ）は、サンプルの断
面図であり、（ｂ）は、サンプルの底面図である。図１
を参照して、金属板１の一方主面上には歪ゲージ２が貼
着され、金属板１の他方主面上に、内部応力を評価すべ
き樹脂３が付与される。図１において、各部分の寸法が
示されている。

【００３３】表１に示すように、実施例１〜１０によれ
ば、粘度の増大を招かず、また、ガラス転移温度の低下
をそれほど招かずに、内部応力が低減されたエポキシ樹
脂組成物が得られている。他方、表２に示すように、比
較例１によれば、内部応力が大きく、また、比較例２に
よれば、内部応力が低減されるものの、粘度が増大され
ている。

【００３４】なお、参考例１では、ガラス転移温度が低
く、そのため耐熱性が劣り、電気特性が悪くなる。参考
例２では、比較例１と比較すればわかるように、内部応
力があまり低減されていない。参考例３では、エポキシ
樹脂とシリコーンとの海と島とが逆転するため、硬化物
が形成されない。

【００３５】

【発明の効果】このように、この発明によれば、シリコ
ーン化合物の硬化を行なわなくても、硬化中の分離やブ
リードアウトの生じない、液状エポキシ樹脂組成物を得
ることができる。このエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂マトリックスのガラス転移温度を低下させずに、内
部応力を低減できる。この内部応力は、両末端エポキシ
基含有ジメチルポリシロキサンの添加量によって異なる
が、最も優れた実施例では、未変性エポキシ樹脂の１／
２程度になることが確認された。また、シリコーン化合
物の硬化はエポキシ樹脂の硬化と同時に行なわれるた
め、エポキシ樹脂硬化前の粘度を低くすることが可能と
なる。これに関して、両末端エポキシ基含有ジメチルポ
リシロキサンの粘度はエポキシ樹脂よりも低いため、混
合物としての粘度は未変性エポキシ樹脂よりも低くな
る。

【００３６】さらに、この発明によれば、予備反応させ
る対象が分散剤のみであるため、反応によるコストアッ
プも抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による実施例および比較例を評価する
ために用意されたサンプルを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は底面図である。

【符号の説明】

１金属板２歪ゲージ３樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）両末端エポキシ基含有ジメチルポリシロキサン、
ならびに（Ｃ）以下の成分の反応生成物からなる分散剤用組成
物：（Ｃ−１）側鎖または両末端に、エポキシ樹脂との反応
性を有するアミノ基またはカルボキシル基を含有し、か
つ側鎖にエポキシ樹脂との相溶性を向上させるためのフ
ェニル基またはポリエーテル基を含有する、分散剤用ジ
メチルポリシロキサン、および（Ｃ−２）前記（Ａ）成
分と同じ構造を持つ、分散剤用エポキシ樹脂を含む、液
状エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】前記（Ａ）成分と前記（Ｃ−２）成分と
の合計１００重量部に対して、前記（Ｂ）成分の添加量
は５〜６０重量部、前記（Ｃ−１）成分の添加量は１〜
１５重量部にそれぞれ選ばれた、請求項１に記載の液状
エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】前記（Ｃ−１）成分のエポキシ樹脂と反
応する官能基当量が５００〜５０００に選ばれた、請求
項１または２に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】前記（Ｂ）成分のエポキシ基当量が５０
０〜５０００に選ばれた、請求項１ないし３のいずれか
に記載の液状エポキシ樹脂組成物。