JPS6147724A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はエポキシ樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、
透明性及び耐熱性が良好で、かつ、保存特性の優れた加
圧成形用エポキシ樹脂組成物に関する。

［発明の技術的背景とその問題点１ 発光素子や受光素子のような光−電気変換素子など透明
性を必要とする素子や部品を封止するための樹脂として
は、光透過率が高く、かつ耐熱性、電気特性、耐湿性な
どの諸特性も良好なものでなでればならない。従来、可
視光の全波長城で透過率の高いものとしては脂環式エポ
キシ樹脂や低粘度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が
ある。そして、これらの樹脂を加圧成形用例えばトラン
スファ成形用として用いる場合には硬化触媒を配合し、
熟成（一般に加熱）することにより固形化することが必
要である。ところが、熟成によってそのシェルフライフ
が室温で数日程度と著しく低下するという欠点がある。

一方、固形のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂はこの点
で有利で、熟成を必要とせず、シェルフライフを低下さ
せる心配はないが、前記エポキシ樹脂に比べて耐熱性が
低いという欠点がある。これに対し、ノボラック型エポ
キシ樹脂はシェルフライフおよび耐熱性の問題はないが
、それ自体有色で、黄褐色ないし赤褐色であり、透明性
は極めて悪いという欠点があるが、いずれにしても前述
のエポキシ樹脂と同様に、透明性、シェルフライフ並び
に耐熱性の少なくともいずれか一点において欠点を有す
るものである。

［発明の目的コ 本発明の目的は上記した欠点の解消にあり、すなわち、
透明性及び耐熱性が良好で、かつ、保存特性の優れた加
圧成形用エポキシ樹脂組成物を提供することである。

［発明の概要］ 本発明のエポキシ樹脂組成物は、 （ａ）融点ｅｏ〜　１７０℃のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂５０〜８０重量部とトリグリシジルイソシアヌ
レート又はその誘導体２０〜５０重量部とからなる混合
エポキシ樹脂　　　　　１００重量部（ｂ）酸無水物硬
化剤　　　　　　３０〜１５０重量部（ｃ）イミダゾー
ル化合物、１．８−ジアザルビシクロ（５，４，０）ウ
ンデセンづもしくはその塩並びに有機ホスフィン化合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の硬化促進剤 ０．１〜１０重量部 （ｄ）炭素数１８以上の飽和−価脂訪酸及び炭素数１８
以上のオキシ脂肪酸からなる群より選ばれる少なくとも
１種の化合物　　０．５〜５重量部からなることを特徴
とするものである。

本発明に使用される混合エポキシ樹脂は融点６０〜１７
０℃のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０〜８０重量
部とトリグリシジルインシアヌレート又はその誘導体２
０〜５０重量部とからなるものである。

ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としては、例えば、エ
ピコート１００１　（商品名、エポキシ当量：４７０、
融点二６５℃、シェル社製）、エピコート１００４　（
商品名、エポキシ当量：８５０、融点：１００℃、シェ
ル社製）、エビコー）　１００７　（商品名、エポキシ
当量：　２０００、融点：１３０℃、シェル社製）、エ
ビクロン１０５０　（商品名、エポキシ当量：４５０、
融点＝６５℃、大日本インキ社製）、エピクロン４０５
０（商品名、エポキシ当量：８５０、融点：１００℃、
大日本インキ社製）　、　ＤＥＲ［１（商品名、エポキ
シ当量：４５０、融点＝７０℃、ダウケミカル社製）、
ＩＩＥＲ６６４（商品名、エポキシ当量＝８２５、融点
：１００℃、ダウケミカル社製）　、　ＤＨ，Ｒ８８７
（商品名、エポキシ当量：　１８００、融点：１２０℃
、ダウケミカル社製）が挙げられ、これらからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種のものが使用される。これら
の樹脂は、室温（２５℃）で固形のものであり、融点が
、通常、６０〜１７０℃で、好ましくは６５〜　ｔｅａ
℃である。

この融点が８０℃未満の場合には、予備反応（熟成）を
長時間行なわないと加圧成形用として不適当であり、熟
成処理はシェルフライフの低下を招くものである。一方
、　１７０℃を超える場合は、高温で加熱混合しないと
均一に混合することが難しく、しかも高温処理では着色
するため、透明性が低下する。

トリグリシジルイソシアヌレート誘導体としては、例え
ば、トリグリシジルイソシアヌレートのエポキシ基の一
部を他の反応性化合物と反応させたものが挙げられる。

この反応性化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ
のようなフェノール性水酸基を有する化合物、カルボン
酸無水物。

ジカルボン酸、ポリエチレングリゴールのようなアルコ
ール性水酸基を有する化合物およびアミノ基を有する脂
肪酸ポリアミド類などが挙げられる。

かかるトリグリシジルイソシアヌレートはトリグリシジ
ルイソシアヌレートＭ導体の配合量を前記ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂５０〜８０重量部に対し、２０〜５
０重量部と限定した理由は、５０重量部を超える場合に
は、シェルフライフのすぐれたものが得られなくなり、
逆に、２０重量部未満では硬化物の耐熱性が充分でなく
なり、高温下に放置することにより褐色の着色して透明
性が低下し、また、モールド品のヒートサイクル特性が
低下し、例えば発光素子などに用いた場合、断線などの
不良が生じやすくなるからである。

本発明に使用される酸無水物硬化剤は通常知られている
ものであればいかなるものであってもよく、例えば、無
水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒ
ドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ
無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノ
ンテトラカルポン酸等が挙げられる。これらは単独ある
いは２種以上の混合系で用いてもよい。

これらの酸無水物硬化剤は、全エポキシ樹脂中のエポキ
シ基１個に対して、カルボン酸無水物基が０．５〜１．
５個の割合で配合されるものであり、その配合割合は、
通常、全エポキシ樹脂１００重量部に対して、３０〜１
５０重量部で、好ましくは４０〜１３０重量部である。

この配合割合が上記範囲をはずれると、耐熱性及び電気
特性が著しく低下するため好ましくない。

本発明に用いる硬化促進剤は、イミダゾール化合物、１
，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
もしくはその塩類及び有機ホスフィン化合物からなる群
から選ばれた少なくとも１種の化合物である。

イミダゾール化合物としては１例えば、２−メチルイミ
ダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチル
イミダゾール、２−７エニルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール及び２−ヘプタデシルイミダゾール等
が挙げられる。

１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４゜０）ウンデセン−
７の塩類としては１例えば、−フェノール塩、２−エチ
ルへキサン酸塩、オレイン酸塩及び酸性炭酸塩等が挙げ
られる。

有機ホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホ
スフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチル
ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等が挙げられ
る。

これらは単独もしくは２種以上の混合系で使用される。

この　（ｃ）成分の配合割合は、通常全エポキシ樹脂　
１００重量部に対して、０．１〜１０重量部で、好まし
くは０．５〜５重量部である。この配合割合が０．１重
量部未満の場合には硬化を促進する効果がなく、一方−
１１０重量部を超える場合は硬化の際の発熱が大きく、
このため硬化物にクラックの発生及び著しい着色がみら
れ、かつ光透過率が低下する。

本発明に使用される　（ｄ）成分は、炭素数１８以上の
飽和一価脂肪酸及び炭素数１８以上のオキシ脂肪酸から
なる群より這ばれる少なくとも１種の化合物である。

飽和−価脂肪酸としては、例えば、パルミチン酸、ステ
アリン酸、イソステアリン酸、べへン酸、リグリセリン
酸、セロチン酸、モンタン酸などが挙げられ、また、オ
キシ脂肪酸としては、例えば、オキシステアリン酸、ラ
ッパルミチン酸。

リシノール酸などが挙げられ、これらからなる群から選
ばれた少なくとも１種のものが使用される。炭素数を１
８以上に限定したのは、１６未満の場合には、離型剤と
しての効果が十分得られないだけでなく、エポキシ樹脂
硬化物の熱変形温度や機械的特性の低下がみられるため
である。

なお、必要に応じて、更にラウリン酸、ミリスチン酸の
ような炭素数１０以上の飽和−価脂肪酸や、セチルアル
コール、イソセチルアルコール、ステアリルアルコール
、オレイルアルコールのような炭素数１８以上のｍ個脂
肪族アルコールを配合したものであっても不都合はない
。

この（ｄ）成分、の配合割合は、通常、全エポキシ樹脂
　１００重量部に対して、０．５〜５重量部である。こ
の配合割合が０．５重量部未満の場合には、離型剤とし
ての効果が十分に得られず、５重量部を超える場合は硬
化物の熱変形温度、機械的特性の低下を招くので好まし
くない。

本発明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物には。

さらに、必要に応じて、エポキシシラン系、ビニルシラ
ン系、チタネート系などのカップリング剤：酸化防止剤
などの劣化防止剤；ブルーイング剤などの着色剤が配合
されてもよい。

つぎに、本発明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物は、上
記した各成分を、加熱ロールによる溶融混線、ニーグー
による溶融混練、押出機による溶融混練、微粉砕後の特
殊混合機による混合及びこれら各方法の適宜な組合せに
よって容易に製造することができる。

本発明の加圧成形用樹脂組成物は、成形時の生産性を向
上させるため、組成物製造時に適宜、加熱熟成を行ない
、部分的に反応を進行せしめ、Ｂ−ステージ化する。Ｂ
−ステージ状態のコントロールは溶融混線時の混練時間
を制御する方法、または、混線の後、融点以下、望まし
くは５０℃〜室温付近の温度において熟成する方法があ
る。

本発明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物はＢ−ステージ
状態で室温あるいは必要に応じ室温以下の温度で保存性
が優れたものであり、トランスファー成形や圧縮成形な
どの加圧成形用樹脂として極めて好適である。

以下において、実施例及び比較例を掲げ、本発明をさら
に詳述する。なお、実施例及び比較例中、ｒ部ｊはすべ
て「重量部」を示す。

［発明の実施例］ 支１旌工１１」 第１表に示すような組成成分及び割合で、混合して本発
明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物を調製した。

得られた組成物の特性を評価するために、次の測定を行
った。

保存性（シェルフティフ）用成形粉の一定期間経過後の
溶融粘度を測定して、 初期の溶融粘度の２倍となるま での時間とした。

光　透　過　率・・・分光光度計（ＵＶＤ［−５１０型
：日本分光社製）を用いて、　５００ｎｍで 測定した。

得られた組成物を用いて、発光素子をトランスファー成
形法により封止して試料を作成した。

得られた試料を用いて、次の熱衝撃試験を行った。

熱衝撃試験・・・−４０℃及び１２５℃に、それぞれ、
３０分間交互に冷熱する過程を １サイクルとして、動作異常や 断線したものを不良品として ５００サイクル後の不良率を調べ た。

結果を第１表に示す。

嵐１握ユニ」 第１表に示すような組成成分及び割合で、混合して比較
用の組成物を調製した。得られた組成物を用いて、実施
例１及び２と同様の評価試験を行った。

結果を第１表に示す。

第１表 支１」１し二ｊ 第２表に示すような組成成分及び割合で、混合して本発
明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物を調製した。得られ
た組成物を用いて、実施例１及び２と同様の評価試験と
、さらに熱変形温度（ＡＳＴＭｏ　８４８−５８）の測
定を行った。結果を第２表に示す。

Ｌ艷Ｔｈ 第２表に示すような組成成分及び割合で、混合して比較
用の組成物を調製した。得られた組成物を用いて、実施
例３〜５と同様の評価試験及び測定を行った。

結果を第２表に示す。

第２表 実ＪＬ医」二二遣 第３表に示すような組成成分及び割合で、混合して本発
明の加圧成形用エポキシ樹脂組成物を調製した。得られ
た組成物を用いて、実施例３〜５と同様の評価試験を行
った。結果を第３表に示す。

ｔ１五■五Ｊ」 第３表に示すような組成成分及び割合で、混合して比較
用の組成物を調製した。得られた組成物を用いて、実施
例３〜５と同様の評価試験及び測定を行った。

結果を第３表に示す。

支り九」 第３表に示すような組成成分及び割合で、混合して本発
明の組成物を調製した。得られた組成物を用いて、実施
例３〜５と同様の評価試験及び測定を行った。結果を第
３表に示す。

なお、トリグリシジルイソシアヌレート誘導体は、トリ
グリシジルイソシアヌレート５８６部とビスフェノール
Ａ４３２部とを、窒素雰囲気下、１５０℃で２時間、溶
融反応せしめて得られた。

［発明の効果］ 以上に詳述したとおり、本発明のエポキシ樹脂組成物は
、従来のものに比べ、透明性及び耐熱性のいずれも極め
て良好で、かつ、保存特性の優れたものであり、特に加
圧成形用としてその工業的価値は大である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）融点６０〜１７０℃のビスフェノールＡ型エポキ
   シ樹脂５０〜８０重量部とトリグリシジルイソシアヌレ
   ート又はその誘導体２０〜５０重量部とからなる混合エ
   ポキシ樹脂　１００重量部 （ｂ）酸無水物硬化剤　３０〜１５０重量部（ｃ）イミ
   ダゾール化合物、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，
   ０）ウンデセン−７もしくはその塩並びに有機ホスフィ
   ン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の硬化
   促進剤　０．１〜１０重量部 （ｄ）炭素数１６以上の飽和一価脂肪酸及び炭素数１８
   以上のオキシ脂肪酸からなる群より選ばれる少なくとも
   １種の化合物　０．５〜５重量部からなることを特徴と
   するエポキシ樹脂組成物。