JP2017524794A - フラッドコーティング電子回路アセンブリのための配合された樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

本明細書に記載されるか、または例示されるようなポリマーフラッドコート組成物でフラッドコーティングされた電子回路アセンブリが提供される。フラッドコート組成物は、硬化すると、固定された塊として電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、その結果、アセンブリに対して水平方向の表面上のポリマーコーティングの厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌ、アセンブリに対して鉛直方向の表面上の厚みが４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌになるように十分なゲル化時間とチキソトロピー指数を有することを特徴とする。このようなフラッドコーティングされたアセンブリ及びこれを備える機器は、必要な材料が少ないことによって重量及び費用が減り、温度及び／または振動のような極端な環境ストレスに耐えることができるため、従来のポッティング材料またはコンフォーマルコーティングと比べて利点がある。

Description

１．発明の分野

本発明は、一般的に、配合された樹脂系、このような系でコーティングされた電子回路アセンブリ、及びこれを塗布するための方法に関する。

さらに特定的には、本発明は、ユニット化された構築物の一部であってもよく、極端な環境及び／または機械的な分解（例えば、振動による）に影響を受けやすいフラッドコーティング電子回路アセンブリ及び他の電子機器のための保護ポリマー膜に関し、それによって、硬化すると、機器またはアセンブリを包み込み、極端な環境への曝露に起因する損傷から守られる。

２．関連技術の記載

電子回路アセンブリまたは他のこのような電子機器を注封し、及び／または包み込むための様々な種類の２成分の充填または未充填ポリマー樹脂系が存在する。これらの配合物の多くは、処理中及び／または硬化時に望ましい特性を達成するために、多くの同じベース原材料を用い、同様の技術に基づく。配合物は、通常は、アクリル、ポリウレタン、シリコーンまたはエポキシ合成樹脂のような材料で構成される。

従来のポッティング材料の主な目的は、化学物質、高湿度、振動及び極端な温度への曝露を含む環境に感受性なエレクトロニクスの保護及び支持材を与えることである。これらの従来のポッティング材料もうまくいくが、このような電子アセンブリの重量及び費用を下げる必要がある。機器またはアセンブリを充填するために、ポッティング材料が従来から使用されており、従って、非常に厚い。この特徴は、ある特定の用途にとって欠点であると考えられ得る。注封された物体は、簡単に再び入れる（すなわち、充填された要素の点検及び／または修理のための除去の容易さのために切断するのに十分なほど柔らかい）ことができない。従って、低い硬度（柔らかい）、低弾性率（弾性）、振動を減衰するポリウレタン及びシリコーンを注封し、包み込む系は、極端な温度及び振動に長期間にわたってさらされる表面に取り付けられたエレクトロニクスの環境からの保護及び機械的な支持を与えるための最も望ましい材料として特定されている。

この目的のために、電子アセンブリの種々の製造業者は、環境からの保護障壁として誘電性コンフォーマルコーティングを使用することを選択している。このようなコンフォーマルコーティングは、典型的には、厚みが２ｍｉｌ（±１ｍｉｌ）である。この手法は、一定の環境が存在するある特定の用途ではうまくいくことがわかっているが、極端な温度及び振動にさらされる大きな要素の機械的な支持及び環境からの保護を必要とする用途は、長期間にわたる疲労による欠損に起因してうまくいかないことがわかっている。電子要素への無鉛ソルダの使用は、大きく重い電子要素のより大きな機械的な支持及び振動の減衰の必要性にも寄与する。

以下の米国特許または公開出願は、上述の設計の問題のいくつかに対処する。第４，３００，１８４号；第５，８６３，５９７号；第５，８７１，８２２号；第８，３６０，３９０号；及びＵＳ２００６／００７６０４７。

従って、厚く費用がかかる注封化合物とほとんど機械的完全性がない、薄い誘電性コン
フォーマルコーティングとの間のギャップを埋める試みにおいて、振動を減衰し、従来の注封されたアセンブリで使用される全体的な樹脂の重量及び費用を下げつつ、機械的な構造支持を与えることができる、低硬度、低弾性の配合された樹脂系は、当該技術分野における有用な進化になるであろうし、注封する及び／またはコンフォーマルコーティング系の使用が必要な産業における迅速な容認を見いだすことができるであろう。

本明細書に記載される本発明の原理に従って、上の目的及びさらなる目的が達成され、一態様において、多成分（例えば、２つ以上の部分）のポリマー樹脂系を含むフラッドコート組成物を提供し、このフラッドコート組成物は、ゲル化時間が５〜１２分であり、チキソトロピー指数が１〜５であり、その結果、硬化したとき、フラッドコート組成物は、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄであることを特徴とする。

別の態様において、本発明は、電子回路アセンブリであって、基部支持材と、電子回路アセンブリに接続する基部支持材表面から外側に延び、電子回路に電気的に接続する複数の電子回路要素とを含み、電子回路アセンブリが、本明細書に詳細に定義され、記載される所定体積のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされ、その結果、フラッドコート組成物は、硬化すると、固定された塊として電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、基部支持材に対して平行な（すなわち、水平方向の）要素表面上の厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌであり、基部支持材に対して鉛直方向の（すなわち、垂直方向の）要素表面上の厚みが、４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌである、電子回路アセンブリを提供する。

さらに別の態様において、本発明は、本明細書に詳細に定義され、記載される所定体積のフラッドコート組成物を塗布し、電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、フラッドコート組成物をゲル化させ、Ｓｈｏｒｅ硬度１５Ａ〜８５Ｄを与えるのに十分な時間と温度でフラッドコート組成物を硬化させることによって、長期間の極端な温度及び振動にさらされる電子回路アセンブリに対する機械的な支持及び環境からの保護を与える方法を提供する。

本発明のこれらの目的、特徴及び利点及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び実施例と組み合わせて解釈する本発明の種々の態様の以下の詳細な記載から明らかになるだろう。

上に引用された本発明の特徴をより詳細に理解することができる様式のために、本発明のより特定の記載は、実施形態を参照してなされてもよく、これらの実施形態のいくつかを添付の図面に示すか、または取り込んでいる。しかし、添付の図面は、本発明の単なる典型的な実施形態を表し、本発明が他の同等に有効な実施形態を認め得るため、その範囲を限定すると考えるべきではないことを注記しておくべきである。

図１は、基部支持材表面から外側に延びる高さのある電子回路要素と、これに塗布された本明細書に記載されるフラッドコート組成物を有する電子回路基板アセンブリの断面斜視図を示す。 図２Ａ〜２Ｂは共に、それぞれ、本明細書に記載される組成物でフラッドコーティングされ、それによって、アセンブリ及び電子回路が効果的に包み込まれ、保護される実際の電子回路アセンブリの上面図及び側面図を示す。

理解を容易にするために、可能な場合には、図面で共通する同一要素を示すために、同
一の参照番号が使用される。図面は、縮尺通りに描かれず、または示されず、明確にするために単純化されていてもよい。さらに、一実施形態の要素及び特徴を、さらに引用することなく他の実施形態に有利に組み込んでもよいことが想定される。

上にまとめたように、本発明は、長期間にわたる化学物質、高湿度、振動及び極端な温度への曝露を含む過酷な環境にさらされる表面に取り付けられた電子機器のような電子機器を保護的にコーティングし、及び／または包み込むのに有用なある特定の性能特徴を有する配合された樹脂系の発見に関する。以下により完全に記載されるように、本願発明者らは、驚くべきことに、従来の注封された機器と比較して、低度から中程度の硬度及び低い弾性率を与え、全体的な樹脂の重量及び費用を下げ、同時に、同じ環境からの保護、機械的な支持及び振動の減衰を与えるデッドエラストマー（ｄｅａｄ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）／エネルギー吸収性化学骨格に基づくポリマー配合物を発見した。従来から、このような利点は、電子機器が収容される空間を完全に充填する従来のポッティング材料を用いなければ得ることができないと考えられていた。従って、本明細書に記載されるポリマー系の配合された樹脂の観点で、このような製品及びフラッドコートプロセスの使用を利用し、望ましい性能特性を達成しつつ、樹脂の体積に起因する重量及び全体的な費用が問題となるポッティング材料を置き換えることができる。

従って、一態様において、本発明は、ゲル化時間が５〜１２分であり、チキソトロピー指数が１〜５であり、その結果、硬化すると、このフラッドコート組成物は、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄであることを特徴とする、多成分ポリマー樹脂系のフラッドコート組成物を提供する。

本明細書で使用される場合、用語「硬化した」は、例えば、多成分ポリマー樹脂系における樹脂と触媒との反応を介し、または、（例えば、触媒を必要としないポリマー系における）ポリマー系の溶媒担体の蒸発によって、フラッドコート組成物の硬化を指す。硬化したフラッドコート組成物は、完全な強度を示し、その有用性が向上するだろう。

本明細書での使用のために想定される好ましい多成分ポリマー樹脂系がポリウレタンを含むが、当業者は、例えば、アクリル、シリコーン、ポリシロキサン及びエポキシ、またはこれらの樹脂の任意のハイブリッド（例えば、エポキシ／ポリウレタンまたはアクリル／ポリウレタン）を含め、任意の適切なポリマー樹脂を使用してもよいことを理解するだろう。ある特定の実施形態において、多成分ポリマー樹脂系は、ポリウレタンを含み、２，４’−ＭＤＩ異性体含有量が向上した中程度の官能性ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ｐＭＤＩ）（例えば、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．から商標名ＭＯＮＤＵＲ（登録商標）ＭＲＳとして市販されるか、または他の等価物）及び安定化剤としてポリプロピレングリコール及び塩化ベンゾイルから合成されたポリイソシアネートプレポリマーから作られてもよい。

ポリウレタン組成物のプレポリマーを調製するために使用される他の適切なポリイソシアネートは、少なくとも２つのイソシアネート部分を有する任意の化合物を含む。ジイソシアネートは、１，５−ナフチレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、４，４’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、４，４’−ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ブタン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキ
シルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、メチル−シクロヘキサンジイソシアネート、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、２，４，６−トリイソプロピルベンゼンジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）及びこれらの混合物によって例示することができる。ジイソシアネートの例示的な混合物としては、４，４’−ＭＤＩと２，４−ＭＤＩの混合物が挙げられる。

プレポリマーを調製するために使用されるポリイソシアネートは、ジイソシアネートと、ジイソシアネート反応性化合物、例えば、ポリオール（例えば、ジオール）またはポリアミン（例えば、ジアミン）とを反応させることによって調製されるポリイソシアネートであってもよい。プレポリマーを調製するために使用される例示的なポリイソシアネートとしては、ＭＤＩのポリマー形態が挙げられる。プレポリマーを調製するために使用されるポリイソシアネートは、カルボジイミド修飾されたジイソシアネート、例えば、カルボジイミド修飾されたＭＤＩであってもよい。ある特定の実施形態において、プレポリマーを調製するために使用されるポリイソシアネートは、ＡＳＴＭ Ｄ２５７２によって測定される場合、イソシアネート（ＮＣＯ）含有量は、１５％〜４０％（質量パーセント）の間で変動し、好ましくは、１０％〜２０％で変動する。

多成分ポリマー樹脂系がポリウレタン系である場合、例えば、ポリイソシアネートプレポリマーをポリオールと反応させる。一般的に、ポリオールは、イソシアネート基と反応可能な任意のポリオール（すなわち、付加された１個より多いヒドロキシル基を有する化合物）であってもよい。ポリオールの例としては、グリコール、すなわち、１，２ジヒドロキシ基を含むジオール、例えば、エチレングリコールまたはプロピレングリコール及びこれらの誘導体、及びグリセロールまたはグリセリン及びこれらの誘導体が挙げられる。ポリオールの例としては、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールが挙げられる。さらに特定的には、ポリオールは、好ましくは、分子量が約６００未満のポリオール群から選択される。一例において、ポリオールは、平均分子量が約３００〜約６００ダルトンのポリオール群から選択される。

ポリプロピレングリコール（例えば、Ｌｏｎｚａ Ｃｏｒｐ．から商標名ＰＯＬＹ−Ｇ（登録商標）２０−５６で市販される）は、ポリウレタン骨格を合成するときに使用するのに好ましいポリオールであり、当業者は、他のポリオールが適していることを認識するだろう。このような他のポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオールが挙げられる。ポリブタジエンポリオールの例としては、限定されないが、ＰＯＬＹ ＢＤ（登録商標）Ｒ−４５ＨＴＬＯ及びＰＯＬＹ ＢＤ（登録商標）Ｒ−２０ＬＭの名称で販売される（両方ともＣｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＵＳＡ，ＬＬＣ、エクストン、ＰＡ、ＵＳＡから市販される）及びＣＶＣ Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、ムアズタウン、ＮＪ、ＵＳＡから市販されるＨＹＰＲＯ（商標）２８００Ｘ９５ ＨＴＢといった、液体の末端がヒドロキシルのブタジエンポリマーが挙げられる。

ある実施形態において、ポリオールは、３〜２０個の炭素原子、さらに好ましくは、４〜１２個の炭素原子、最も好ましくは、５〜１０個の炭素原子を含む非対称ジオールである。このような非対称ジオールの例としては、限定されないが、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール；１，２−プロパンジオール；１，３−ブタンジオール；２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，１２−オクタデカンジオール；１，２−ヘキサンジオール；１，２−オクタンジオール；及び１，２−デカンジオールが挙げられる。ポリオールのさらなる例としては、テトロール（例えば、ペンタエリスリトール）が挙げられる。ポリオールは、エチレンオキシド及び／またはプロピレンオキシドのいずれかを、場合により別のポリオール（例えば、グリコールまたはグリセロール）と反応させて調製されたポリエーテルポリオールであってもよい。

ある特定の実施形態において、ポリウレタン骨格を合成するために使用されるポリマーＭＤＩ及びポリプロピレングリコールの割合は、フラッドコート組成物の合計重量％を基準として、４０〜６０重量％であってもよい。特定の実施形態において、存在するポリマーＭＤＩの割合は、フラッドコート組成物の合計重量％を基準として、約４０重量％であり、存在するポリプロピレングリコールの割合は、約６０重量％である。

ポリマー樹脂系の同じ実施形態または他の実施形態において、ポリオールは、ポリオールを含む部分の合計重量％を基準として、９３〜９８重量％の量で存在し、０．０３重量％未満の水を含む。同じ実施形態または他の実施形態において、ヒマシ油は、本発明の多成分ポリウレタン樹脂系と共に使用するのに適した好ましいポリオールである。ヒマシ油（すなわち、リシノール酸トリグリセリド）は、再生可能な原材料であり、広く市販されている。本発明は、ヒマシ油誘導体が、ヒマシ油から誘導される任意のポリオールを含み、加水分解生成物、エトキシル化生成物、エステル交換された生成物、またはエステル化された生成物、またはポリアミド生成物を含むことも想定する。他の適切なポリオールは、当業者に知られているが、ポリオールが同じであってもよく、または異なっていてもよいことが理解されるだろう。例えば、ある特定の実施形態において、多成分樹脂系のある部分（例えば、Ａ部分）での使用に適しているポリオールが、多成分樹脂系の第２部分（例えば、Ｂ部分）と共に使用するにも適していることが想定される。

ポリウレタンフラッドコート組成物のウレタン触媒は、市販されているか、及び／または当業者に知られている任意のウレタン触媒であってもよい。ウレタン触媒の例としては、スズ触媒、例えば、ジアルキルスズジアルカノエート、例えば、ＦＯＭＲＥＺ（登録商標）触媒ＵＬ−２８（ジメチルスズジネオデカノエート）が挙げられ、ゲル化時間及び不粘着時間が非常に短く、ポリウレタン系において良好な溶解度を与える。ウレタン触媒の他の例としては、限定されないが、ＤＡＢＣＯ（登録商標）Ｔ−９としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販されるオクタン酸第一スズ；ＤＡＢＣＯ（登録商標）１３１としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販される有機スズ；ＤＡＢＣＯ（登録商標）結晶性触媒としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販される１，４−ジアザビシクロオクタン；ＤＡＢＣＯ（登録商標）Ｂ−１６としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販されるｎ−セチル−ｎ，ｎ−ジメチルアミン；ＤＡＢＣＯ（登録商標）Ｔ−１２としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販されるジブチルスズジラウレート；ＭＥＴＡＣＵＲＥ（商標）Ｔ−１触媒としてＡｉｒ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（アレンタウン、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販されるジブチルスズジアセテート；ＢｉＣＡＴ（登録商標）８としてＳｈｅｐｈｅｒｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ノーウッド、ＯＨ、ＵＳＡ）から市販される、亜鉛ネオデカノエート、ビスマスデカノエート及びネオデカン酸のブレンド；ＡＭＳＰＥＣ（登録商標）ＧＣＲ−５６としてＡｍｓｐｅｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ベア、ＤＥ、ＵＳＡ）から市販される鉄アセチルアセトネート；オレイン酸１０５としてＡｃｍｅ−Ｈａｒｄｅｓｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ（ブルーベル、ＰＡ、ＵＳＡ）から市販されるオレイン酸が挙げられる。

他の実施形態において、多成分ポリマー樹脂系は、低分子量プレポリマーまたはより高分子量のポリマーであり、通常は、少なくとも２個のエポキシド基を含むエポキシ樹脂から作ることができる。当業者は、エポキシド当量（ＥＥＷ）が１７４ｇ／ｍｏｌ〜４５０ｇ／ｍｏｌの範囲の広範囲のエポキシ樹脂が、工業的に作られ（例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ、ノボラックエポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、例えば、グリシジル及び脂環式エポキシド及びグリシジルアミンエポキシ樹脂）、本発明で使用するのに適していることを理解するだろう。ある特定の実施形態において、
ポリマー樹脂系のＡ部分は、エポキシド当量（ＥＥＷ）が１７４ｇ／ｍｏｌ〜２５０ｇ／ｍｏｌ、好ましくは、１８５ｇ／ｍｏｌ〜１９５ｇ／ｍｏｌのビスフェノール−Ａ（ＤＧＥＢＡ）のジグリシジルエーテルを含んでいてもよい。

ある特定の実施形態において、多成分ポリマー樹脂系は、任意のエポキシ樹脂と、上述のイソシアネートプレポリマー樹脂を含むハイブリッド系であってもよい。

当業者が理解し得るように、本発明の多成分エポキシ樹脂系の硬化は、ホモ重合によって、または適切な多官能硬化性薬剤または硬化剤とコポリマーを生成することによって行われてもよい。原理的に、反応性水素を含む任意の分子を、本発明のエポキシ樹脂系のエポキシド基と反応させてもよい。エポキシ樹脂のための一般的な種類の硬化剤としては、アミン、酸、酸無水物、フェノール、アルコール及びチオールが挙げられる。ある特定の実施形態において、主な硬化剤は、アミン、例えば、芳香族及び／または脂肪族のポリアミンを含む。

本発明の多成分エポキシ樹脂系を硬化することに有用な芳香族ジアミン硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化するために従来から用いられている任意の芳香族ジアミン硬化剤が挙げられる。このような硬化剤の例としては、限定されないが、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル；３，３’−ジアミノジフェニルスルホン；ｐ−フェニレンジアミン；４，４’−ジアミノジフェニルプロパン；４，４’−ジアミノジフェニル−スルフィド；１，４−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ベンゼン；１，４−ビス（ｍ−アミノフェノキシ）ベンゼン；３，３’−ジアミノジフェニルメタン；ｍ−フェニレンジアミン；１，３−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）ベンゼン；ｍ−フェニレンジアミンと４，４’−ジアミノジフェニルメタンの共晶混合物；４，４’−ジアミノジフェニルメタン；３，４’−ジアミノジフェニルエーテル；ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン；４，４’−（３−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン；４，４’−（４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン；４，４’−（３−フェニレンジイソプロピリデン）ビス−（３−トルイデン）；４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルホン；２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン；トリメチレングリコールジ−ｐ−アミノベンゾエート；４，４’−ジアミノジフェニルスルホン；４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン；４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルジフェニルスルホン；４，４’−ビス（４−アミノ−３−メチルフェノキシ）ジフェニルスルホン；ｍ−フェニレンジアミンの環アルキル化誘導体；ビス（ジメチルアミノメチル）フェノール（ＡＮＣＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｋ５４）；及び末端がメルカプタンのエポキシ硬化剤（ＣＡＰＣＵＲＥ（登録商標）３−８００としてＧａｂｒｉｅｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、アシュタビューラ、ＯＨから入手可能）が挙げられる。

同様に、本発明の多成分エポキシ樹脂系を硬化するときに有用な脂肪族ジアミン硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化するために従来から用いられている任意の脂肪族ジアミン硬化剤が挙げられる。このような脂肪族ジアミン硬化剤の例としては、限定されないが、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）；トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）；テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）；ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）；ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）；Ｎ−（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン（Ｎ₃−アミン）；Ｎ，Ｎ’−１，２−エタンジイルビス−１，３−プロパンジアミン（Ｎ₄−アミン）、またはジプロピレントリアミン；アリール脂肪族ポリアミン、例えば、ｍ−キシリレンジアミン（ｍＸＤＡ）、またはｐ−キシリレンジアミン；脂環式ポリアミン、例えば、１，３−ビスアミノシクロヘキシルアミン（１，３−ＢＡＣ）、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）、または４，４’−メチレンビスシクロヘキサンアミン（ＰＡＣＭ）、４，４’−メチレンビス−（２−メチル−シクロヘキサンアミン）；芳香族ポリアミン、例え
ば、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、またはジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）；ヘテロ環ポリアミン、例えば、Ｎ−アミノエチルピペラジン（ＮＡＥＰ）、または３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン；アルコキシ基がオキシエチレン、オキシプロピレン、オキシ−１，２−ブチレン、オキシ−１，４−ブチレンであってもよいポリアルコキシポリアミン、またはこれらのコポリマー、例えば、４，７−ジオキサデカン−１，１０−ジアミン、１−プロパンアミン、３，３’−（オキシビス（２，１−エタンジイルオキシ））ビス（ジアミノプロピル化ジエチレングリコールＡＮＣＡＭＩＮＥ（登録商標）１９２２Ａ）、ポリ（オキシ（メチル−１，２−エタンジイル））、α−（２−アミノメチルエチル）ω−（２−アミノメチルエトキシ）（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ ２３０、Ｄ−４００）、トリエチレングリコールジアミン及びオリゴマー（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＸＴＪ−５０４、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＸＴＪ−５１２）、ポリ（オキシ（メチル−１，２−エタンジイル））、α，α’−（オキシジ−２，１−エタンジイル）ビス（ω−（アミノメチルエトキシ））（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＸＴＪ−５１１）、ビス（３−アミノプロピル）ポリテトラヒドロフラン３５０、ビス（３−アミノプロピル）ポリテトラヒドロフラン７５０、ポリ（オキシ（メチル−１，２−エタンジイル））、α−ヒドロ−ω−（２−アミノメチルエトキシ）エーテルと２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール（３：１）（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｔ−４０３）及びジアミノプロピルジプロピレングリコールが挙げられる。ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
ＬＬＣ．の登録商標である。

特に適切なポリアミンとしては、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、１，３−ビスアミノシクロヘキシルアミン（１，３−ＢＡＣ）、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）、４，４’−メチレンビスシクロヘキサンアミン（ＰＡＣＭ）、３，３’ジメチルＰＡＣＭ（ＡＮＣＡＭＩＮＥ（登録商標）２０４９）、Ｎ−アミノエチルピペラジン（ＮＡＥＰ）、４，７−ジオキサデカン−１，１０−ジアミン、１−プロパンアミン、３，３’−（オキシビス（２，１−エタンジイルオキシ−））ビス−（ＡＮＣＡＭＩＮＥ（登録商標）１９２２Ａ）、ポリ（オキシ（メチル−１，２−エタンジイル））、α−（２−アミノメチルエチル）ω−（２−アミノ−メチルエトキシ（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ ２３０、Ｄ−４００）、トリエチレングリコールジアミン（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＸＴＪ−５０４）及びポリ（オキシ（メチル−１，２−エタンジイル））α，α’−（オキシ（ジ−２，１−エタンジイル））ビス（−ω−（アミノメチルエトキシ））（ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＸＴＪ−５１１）またはこれらの混合物から選択されるポリアミンが挙げられる。ＡＮＣＡＭＩＮＥ（登録商標）は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．の登録商標である。

さらに他の実施形態において、多成分ポリマー樹脂系は、エポキシ／ポリウレタンハイブリッド系を含んでいてもよく、エポキシ及びポリウレタン樹脂は、上に記載したとおりである。

ポリマー樹脂系を、さらに、多成分系の１種類以上の部分に含まれるレオロジー剤／改質剤を用いてさらに配合してもよい。レオロジー剤は、末端が一級アミンのポリエーテル化合物と共に、ＢＹＫ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ／Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（ウォリングフォード、ＣＴ、ＵＳＡ）製の任意の合成及び天然の垂れ防止添加剤を含んでいてもよい。末端が一級アミンのポリエーテル化合物としては、限定されないが、重量平均分子量が約１１０Ｄａまたは２００Ｄａから、好ましくは約５００Ｄａまでであり（しかし、約２０００Ｄａまでの分子量も適している）、アミン官能基が少なくとも２〜３、好ましくは約２のポリオキシプロピレンアミンが挙げられる。このような末端が一級
アミンのポリエーテルは、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ソルトレークシティー、ＵＴ）からＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）の名称で製造販売される。特に好ましいのはＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ−２３０であり、末端に一級アミンを有し、アミン官能基が２であり、分子量が約２３０のポリオキシプロピレングリコールである。接着剤組成物中での架橋は、ヒドロキシルを含有する三級アミン、例えば、ＱＵＡＤＲＯＬ（登録商標）としてＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．（ドイツ）によって市販されるジイソプロパノールアミンを加えることによってさらに促進することができる。樹脂系の２つ以上の部分をこのようなアミン存在下で混合すると、チキソトロピーは、すばやく成長する。レオロジー剤（またはチキソトロピー剤）としては、限定されないが、無機添加剤も挙げられ、例えば、フュームドシリカ、アモルファス二酸化ケイ素、クレイ、ベントナイト、タルクなど、及びこれらの組合せも挙げられる。

フュームドシリカがある特定の実施形態において好ましいが、同じレオロジーを、強化繊維を用いて達成することもできる。適切な強化繊維としては、有機繊維または無機繊維、天然繊維または合成繊維が挙げられ、種々の形態で存在していてもよい。

ある特定の実施形態において、レオロジー剤は、レオロジー剤を含有する部分の合計重量％を基準として、２〜６重量％のフュームドシリカ（例えば、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．からＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（登録商標）Ｍ−５の商標名で市販されるもの）を含み、触媒は、０．２重量％〜０．５重量％（触媒を含有する部分の合計重量を基準とする）の有機金属触媒、例えば、ジブチルスズアセテート（Ａｉｒ ＰｒｏｄｕｃｔｓからＭＥＴＡＣＵＲＥ（登録商標）Ｔ−１の商標名で市販されている）を含む。これらは好ましい実施形態であると理解されるが、他の適切な薬剤及び触媒を使用することができるため、特定のレオロジー剤／改質剤及び／または触媒は重要ではない。むしろ、重要なのは、フラッドコート組成物の硬化時に望ましい機械的な支持を与えるのに十分な水平方向の蓄積を達成するほど十分に流動性でありつつ、環境からの保護にとって望ましい垂直方向の蓄積を達成するために、（すなわち、回路基板または他のこのような電子機器の基部から外側に突出する長く延びた回路要素に対して）近いゲル化時間と反応性を有することである。

従って、ある特定の実施形態において、多成分ポリマー樹脂系がポリウレタンである場合、フラッドコート組成物のチキソトロピー指数は、１〜５、好ましくは１．２０〜３．５０、さらに好ましくは１．２２〜１．２３であってもよい。本明細書で使用される場合、用語「チキソトロピー指数」は、ある混合比の第１部分と第２部分の２．５ＲＰＭで測定される粘度を２０ＲＰＭで測定される粘度で割ったものを指し、適切な重量の第１部分と第２部分を２５℃で１〜２分間混合し、混合物の粘度を、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計を用い、７番のスピンドルを用い、２．５ＲＰＭで、次いで２０ＲＰＭで決定する。

同じ実施形態または他の実施形態において、ゲル化時間は、５〜１５分、好ましくは５〜１２である。同じ実施形態または他の実施形態において、混合比の第１部分（例えば、Ａ部分）と第２部分（例えば、Ｂ部分）の粘度は、１５，０００〜１８，０００ｃｐ、好ましくは１５，０００〜１６，５００ｃｐである。さらに引用することなく、一実施形態の要素及び特徴を、他の実施形態に有利に組み込んでもよいことが想定される。さらに、多成分ポリマー樹脂系の個々の部分を任意の比率または量で混合してもよいことが想定される。

本発明で想定されるフラッドコート組成物は、１つ以上の部分に、他の適切なフィラーまたは添加剤を含有していてもよい。フィラーは、限定されないが、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、クレイ、マイカ、二酸化チタン、またはこれら上述の任意の組合せを含め、当該技術分野で知られている任意の適切なフィラーであってもよい。

フラッドコート組成物の１つ以上の部分は、消泡剤も含んでいてもよい。一実施形態において、消泡剤を、消泡剤を含む部分の合計重量を基準として、約０．０１重量％〜約０．１重量％の量で加える。別の実施形態において、消泡剤を、消泡剤を含む部分の合計重量を基準として、約０．００５重量％〜約０．０５重量％の量で加える。１つ以上の部分に利用される消泡剤は、当該技術分野で知られている任意の消泡剤であってもよい。一例において、消泡剤は、シリコーン系消泡剤、例えば、アルキルアリールシリコーンポリマー系消泡添加剤であり、ＳＦ８８４３としてＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＬＬＣ（コロンバス、ＯＨ、ＵＳＡ）から市販される。別の実施形態において、消泡剤は、シリコーンを含まない消泡剤、例えば、イソパラフィン系消泡剤であり、例えば、ＢＹＫ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（ウォリングフォード、ＣＴ、ＵＳＡ）から入手可能なＢＹＫ ０５４である。

フラッドコート組成物は、１つ以上の部分に可塑剤を含んでいてもよい。適切な可塑剤としては、限定されないが、アゼレート、セバケート、マレエート、サクシネート、フタレート、アジペート、ジカルボン酸／トリカルボン酸エステル系の可塑剤、ホスフェート、トリメリテート、グルタレート、シトレート、ジプロピレングリコールベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、エポキシ化大豆油、大豆油のエステル、または上述の任意の可塑剤の組合せが挙げられる。

フタレート系可塑剤の例としては、限定されないが、ビス（２−エチルヘキシル）フタレート、ジイソノニルフタレート、ジ−ｎ−ブチルフタレート、ブチルベンジルフタレート、フタル酸ジイソデシル、ジ−ｎ−オクチルフタレート、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジウンデシル及びジ−ｎ−ヘキシルフタレートが挙げられる。

トリメリテートの例としては、限定されないが、トリメチルトリメリテート、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート、トリ−（ｎ−オクチル、ｎ−デシル）トリメリテート、トリ−（ヘプチル、ノニル）トリメリテート、ｎ−オクチルトリメリテートが挙げられる。

アジペート、グルタレート、ジカルボン酸、ホスフェート、セバケート及びマレエートの例としては、限定されないが、１，２−ベンゼンジカルボン酸、ポリエステルグルタレート、ｏ−イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルシトレート、ジアルキルジエーテルグルタレート、ビス（２−エチルヘキシル）アジペート、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ポリエステル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸モノメチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジイソノニル、ビス（２−エチルヘキシル）セバケート、ビス（２−エチルヘキシル）アゼライネート、トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテート、ジ（Ｃ７−９−アルキル）アジペート、フマル酸ブチル、フマル酸ジイソブチル、ビス（２−エチルヘキシル）フマレート、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、アジピン酸ジヘプチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジノニル、セバシン酸ジブチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジイソブチルが挙げられる。

大豆油のエステルの例としては、大豆メチル、大豆エチル及び大豆プロピルが挙げられる。ベンゾエートの例としては、限定されないが、Ｂｅｎｚｏｆｌｅｘ（商標）としてＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（キングスポート、ＴＮ、ＵＳＡ）から市販される１−［２−（ベンゾイルオキシ）プロポキシ］プロパン−２−イルベンゾエートが挙げられる。

可塑剤の他の例としては、限定されないが、ジオクチルテレフタレート、１，２−シク
ロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル、エポキシ化植物油、アルキルスルホン酸フェニルエステル、Ｎ−エチルトルエンスルホンアミド（オルト異性体及びパラ異性体）、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−（ｎ−ブチル）ベンゼンスルホンアミド、トリクレシルホスフェート、トリブチルホスフェート、グリコール／ポリエーテル、有機ホスフェート、トリエチレングリコールジヘキサノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ポリマー可塑剤、ポリブテン、アセチル化されたモノグリセリド、クエン酸アルキル、クエン酸トリエチル、アセチルトリエチルシトレート、クエン酸トリブチル、アセチルトリブチルシトレート、クエン酸トリオクチル、アセチルトリオクチルシトレート、クエン酸トリヘキシル、アセチルトリヘキシルシトレート、ブチリルトリヘキシルシトレート及びトリメチルシトレートが挙げられる。

適切な市販の可塑剤としては、ＪＡＹＦＬＥＸ（商標） ＤＩＤＰとしてＥｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ヒューストン、ＴＸ、ＵＳＡ）から販売されるジイソデシルフタレートも挙げられる。他の許容され得るフタレート可塑剤としては、Ｅｘｘｏｎ
Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ヒューストン、ＴＸ、ＵＳＡ）製の他のＪＡＹＦＬＥＸ（商標）可塑剤（例えば、ＪＡＹＦＬＥＸ ＤＯＰ）、Ｍｏｎｓａｎｔｏ（セントルイス、ミズーリ、ＵＳＡ）から市販されるＤＩＯＣＴＹＬ（商標）、ＳＡＮＴＩＣＩＺＥＲ（登録商標）及びＤＩＢＵＴＹＬ（商標）可塑剤、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ドイツ）から市販されるＡＤＩＭＯＬＬ（登録商標）、ＤＩＳＦＬＡＭＯＬＬ（登録商標）、ＭＥＳＡＭＯＬＬ（登録商標）、ＵＮＩＭＯＬＬ（登録商標）、ＴＥＧＤＡ（商標）、ＴＲＩＡＣＥＴＩＮ（商標）及びＵＬＴＲＡＭＯＬＬ（商標）可塑剤も挙げられる。好ましい可塑剤は、低揮発性であり、例えば、長鎖の分岐したフタレート（例えば、ジトリデシルフタレート、ジ−Ｌ−ノニルフタレート及びジ−Ｌ−ウンデシルフタレート）である。有用なジベンゾエートは、Ｖｅｌｓｉｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ローズモント、ＩＬ、ＵＳＡ）から市販されるＢＥＮＺＯＦＬＥＸ（登録商標）９８８、ＢＥＮＺＯＦＬＥＸ（登録商標）５０及びＢＥＮＺＯＦＬＥＸ（登録商標）４００として入手可能である。大豆油は、商標名ＦＬＥＸＯＬ（商標）ＥＰＯでＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ＤＥ、ＵＳＡ）から市販される。

当業者が理解し得るように、本明細書に記載される多成分ポリマー樹脂系を、このようなポリマー樹脂系を作成するために許容され得る任意の様式で合わせるか、または混合してもよい。このような方法としては、限定されないが、手での混合、静止型の混合または動的な混合が挙げられる。多成分系の個々の部分を任意の順序で加えてもよいことをさらに注記しておく（例えば、Ａ部分をＢ部分と混合してもよく、または逆に、Ｂ部分をＡ部分と混合してもよい）。「初期混合粘度」という用語は、多成分ポリマー樹脂系の個々の部分を最初に合わせるか、または混合したときのフラッドコート組成物の粘度を指すことを注記しておく。典型的には、フラッドコート組成物の初期混合粘度は、５，０００ｃｐ〜４０，０００ｃｐ、またはこの間の任意の値である。好ましい実施形態において、初期混合粘度は、８，０００ｃｐ〜１２，０００ｃｐである。

別の態様において、図１を参照すると、本発明は、電子回路アセンブリであって、基部支持材１０と、電子回路アセンブリに接続する基部支持材１０の表面から外側に延び、電子回路（図示せず）に電気的に接続する複数の電子回路要素２０とを含み、本明細書に詳細に定義され、記載される所定体積のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされ、硬化すると、電子回路アセンブリを実質的に覆うか、及び／または包み込み、基部支持材１０に対して平行な（すなわち、水平方向の）要素表面３０上のフラッドコート組成物の厚みが１０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌであり、基部支持材１０に対して鉛直方向の（すなわち、垂直方向の）要素表面４０上のフラッドコート組成物の厚みが４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌであるような十分なゲル化時間とチキソトロピー指数を有する、電子回路アセンブリを提供する。当業者が理解し得るように、「ｍｉｌ」という単位は、本明細書で使用される場合
（「ｔｈｏｕ」としても知られる）、インペリアル長さ単位を指し、インチの１／１０００に等しい。本明細書で使用される場合、「実質的に覆うか、及び／または包み込む」という用語は、電子回路アセンブリ及び／または電子回路要素の大部分、例えば、８０％より多く、さらに好ましくは、９０％より多く、さらに好ましくは、１００％がフラッドコート組成物によって覆われていることを意味する。

ある特定の実施形態において、基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みは、４ｍｉｌより大きく、２０ｍｉｌ未満であり、好ましくは、１０ｍｉｌ未満である。同じ実施形態または他の実施形態において、基部支持材に対して水平方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みは、２０ｍｉｌより大きく、７５ｍｉｌ未満であり、好ましくは、４０ｍｉｌより大きく、６０ｍｉｌ未満である。一実施形態の要素及び特徴を、さらに引用することなく他の実施形態に有利に組み込んでもよいことが想定される。

ここでも再び、反応性及びレオロジーを制御することによって、この樹脂系を手動で、または自動化（すなわち、樹脂をリボン状またはカーテン状の形態で分注することができるフラッドコートプロセス）によって塗布することができるように、これらの鍵となる特徴を得て、すべての垂直表面に４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌの蓄積を維持しつつ、垂直表面を下に流れてすべての要素を覆うことができる。

垂直表面を下に流れつつ、樹脂は、水平表面に対して１２５ｍｉｌ〜５００ｍｉｌの厚みで蓄積し、それによって、大きな要素の機械的な支持が得られる。好ましい実施形態において、水平方向の蓄積は、２０ｍｉｌより大きく、７５ｍｉｌ未満であり、好ましくは、４０ｍｉｌより大きく、６０ｍｉｌ未満である。

本明細書に記載する配合されたフラッドコート樹脂系は、任意の電子回路アセンブリに使用するのに適しているが、例示的なデバイスとしては、限定されないが、ＰＣで使用される電子回路基板、インバーター（例えば、マイクロソーラーインバーター）、コンバーター、電源供給などが挙げられる。参照は、図２Ａ〜２Ｂに与えられる。

さらに別の態様において、本発明は、不活性ガスを用い、本明細書に詳細に定義され、記載されるフラッドコート樹脂系組成物を所定の圧力で加圧し、当該所定の圧力で、当該アセンブリに所定体積のフラッドコート組成物を完全に塗布し、フラッドコート組成物をゲル化させ、コーティングされたアセンブリを、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０−０５に従って測定されるＳｈｏｒｅ硬度１５Ａ〜８５Ｄを与えるのに十分な時間と温度で硬化させることによる、電子回路アセンブリを包み込むか、またはフラッドコーティングする方法を提供する。

ある特定の実施形態において、塗布される圧力は、３０ｐｓｉであり、不活性ガスは、乾燥窒素である。同じ実施形態または他の実施形態において、硬化工程は、２５℃の温度で５〜７日間である。

本発明の他の実施形態は、以下のものを含む。

実施形態１。フラッドコート組成物であって、多成分ポリマー樹脂系を含み、硬化させたとき、フラッドコート組成物は、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄであるように、ゲル化時間が５〜１２分であり、チキソトロピー指数が１〜５であることを特徴とする、フラッドコート組成物。

実施形態２。ポリマー樹脂系がポリウレタンを含む、実施形態１に記載のフラッドコー
ト組成物。

実施形態３。チキソトロピー指数が１〜１．５であり、Ｓｈｏｒｅ硬度が３０Ａ〜６０Ａであることをさらに特徴とする、実施形態２に記載のフラッドコート組成物。

実施形態４。ポリウレタン樹脂系がヒマシ油を含む、実施形態２または実施形態３に記載のフラッドコート組成物。

実施形態５。ポリマー樹脂系がエポキシ官能基を含む、実施形態１に記載のフラッドコート組成物。

実施形態６。ポリマー樹脂系が、ポリウレタンをさらに含む、実施形態５に記載のフラッドコート組成物。

実施形態７。チキソトロピー指数が３〜５であり、Ｓｈｏｒｅ硬度が４０Ａ〜８５Ｄであることをさらに特徴とする、実施形態５または実施形態６に記載のフラッドコート組成物。

実施形態８。ポリマー樹脂系が、１種類以上の消泡剤、可塑剤またはレオロジー剤をさらに含む、先行する実施形態（１〜７）のいずれか一つに記載のフラッドコート組成物。

実施形態９。電子回路アセンブリであって、基部支持材と、電子回路アセンブリに接続する基部支持材表面から外側に延び、電子回路に電気的に接続する複数の電子回路要素とを含み、フラッドコート組成物は、硬化すると、固定された塊として電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、基部支持材に対して水平方向の要素表面上の厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌであり、基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上の厚みが、４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌであるように、電子回路アセンブリが、所定体積の実施形態１〜８のいずれか一つに記載のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされる、電子回路アセンブリ。

実施形態１０。基部支持材に対して水平方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが、２０ｍｉｌより大きく、７０ｍｉｌ未満である、実施形態９に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１１。基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが、４ｍｉｌより大きく、２０ｍｉｌ未満である、実施形態９または実施形態１０に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１２。当該アセンブリが電子機器内に収納される、実施形態９〜１１のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１３。極端な温度及び／または振動にさらされたとき、改良された機械的な支持及び環境からの保護を有することをさらに特徴とする、実施形態９〜１２のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１４。電子回路アセンブリであって、基部支持材と、電子回路アセンブリに接続する基部支持材表面から外側に延び、電子回路に電気的に接続する複数の電子回路要素とを含み、電子回路アセンブリが、所定体積のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされ、硬化すると、固定された塊として電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、当該フラッドコート組成物は、硬化すると、基部支持材に対して水平方向の
要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌ、基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌであるように十分なゲル化時間及びチキソトロピー指数を有する、電子回路アセンブリ。

実施形態１５。フラッドコート組成物は、ポリウレタン、シリコーン、エポキシ及びアクリルからなる群から選択されるポリマー樹脂を含む、実施形態１４に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１６。基部支持材に対して水平方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが２０ｍｉｌより大きく、７０ｍｉｌ未満である、実施形態１４または実施形態１５に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１７。基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上のフラッドコート組成物の厚みが４ｍｉｌより大きく、２０ｍｉｌ未満である、実施形態１４〜１６のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１８。フラッドコート組成物は、硬化すると、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄである、実施形態１４〜１７のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態１９。フラッドコート組成物は、ゲル化時間が５分〜１２分である、実施形態１４〜１８のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２０。ポリマー樹脂は、多成分ポリウレタン樹脂系を含み、チキソトロピー指数が１〜１．５である、実施形態１５〜１９のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２１。ポリウレタン樹脂系がヒマシ油を含む、実施形態２０に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２２。ポリマー樹脂がシリコーンを含み、チキソトロピー指数が１〜５である、実施形態１５〜１９のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２３。Ｓｈｏｒｅ硬度が３０Ａ〜９０Ａである、実施形態１８〜２２のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２４。ポリマー樹脂系がエポキシ官能基を含み、チキソトロピー指数が３〜５である、実施形態１５〜１９のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２５。Ｓｈｏｒｅ硬度が４０Ａ〜８５Ｄである、実施形態２４に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２６。フラッドコート組成物は、重量が６０グラム〜１５０グラムである、実施形態９〜２５のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２７。重量が６０グラムより大きく、１００グラム未満である、実施形態２６に記載の電子回路アセンブリ。

実施形態２８。極端な温度及び／または振動にさらされたとき、改良された機械的な支持及び環境からの保護を有することをさらに特徴とする、実施形態１４〜２７のいずれか一つに記載の電子回路アセンブリ。

実施例

以下の実施例は、当業者が本発明のある特定の実施形態をさらに理解するのに役立つように与えられる。これらの実施例は、説明の目的のためであることを意図しており、本発明の種々の実施形態の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

（実施例１−ポリマー樹脂系の調製）

本発明の多成分ポリウレタン樹脂系を以下のように調製する。第１部分（例えば、Ａ部分）において、Ａ部分の合計重量の４１．１０重量部の２，４’−ＭＤＩ異性体含有量が向上し、イソシアネート基（Ｎ−Ｃ−Ｏ）が３１〜３２重量％である中程度の官能性ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ｐＭＤＩ）（例えば、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．から入手可能なＭＯＮＤＵＲ（登録商標）ＭＲＳまたは等価物）を、Ａ部分の合計重量の５８．８７重量部のポリプロピレングリコール（例えば、Ｌｏｎｚａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰｏｌｙＧ−２０−５６または等価物）及び安定化剤としてＡ部分の合計重量の０．０３重量部の塩化ベンゾイルと反応させ、Ｎ−Ｃ−Ｏ範囲が１０〜１２重量％のＭＤＩプレポリマーを作成する。この反応を２７”Ｈｇを超える減圧状態で、８０〜８５℃の温度で４時間行う。

第２部分（例えば、Ｂ部分）において、０．０３重量％未満の含水量を得るために、Ｂ部分の合計重量の９３．５７重量部のヒマシ油を、２７”Ｈｇを超える減圧状態で、１００〜１１０℃の温度で１〜２時間加熱することによって乾燥させる。Ｂ部分の合計重量の６重量部のチキソトロピー剤（例えば、フュームドシリカ（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（登録商標）Ｍ−５としてＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）を乾燥器中、１３０℃で２４時間乾燥させる。次いで、望ましいレオロジーを得るために、チキソトロピー剤を、高速（３０００ｒｐｍ）剪断下で４５分間、乾燥ヒマシ油と混合する。Ａ部分とＢ部分を混合するとき、Ｂ部分の合計重量の０．４１重量部の金属触媒、例えば、スズ系ジブチルスズジアセテート（ＭＥＴＡＣＵＲＥ（登録商標）Ｔ−１としてＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能）を加えてゲル化時間を制御する。

本発明の他の多成分ポリマー樹脂系は、一般的に、上と同じ様式で調製されるが、配合物の要素及びその量は、異なっていてもよい。

（実施例２−電子アセンブリのフラッドコーティング）

四角型の４００ｍｌカートリッジ、３０要素のスタティックミキサーに１インチのスペード型／平坦チップを取り付け、実施例１に従って調製したもののようなポリマー樹脂系で充填する。３０ｐｓｉの乾燥窒素を樹脂に適用する。１，８５３．００グラムの重さのソーラーマイクロインバーターが提供され、基板表面に対して約４５°の角度に保持した分注銃によってポリマー樹脂を塗布する。樹脂は、リボン状またはカーテン状の形態で分注され、レオロジー及び反応制御に起因して、すべての垂直表面に４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌの蓄積（すなわち、厚み）を維持しつつ（８ｍｉｌ〜１５ｍｉｌが好ましい）、すべての要素を垂直表面を下に流れながら覆いつつ、電子回路基板及び要素を「フラッドコーティング」する。垂直表面を下に流れつつ、樹脂は、水平表面に１２５ｍｉｌ〜５００ｍｉｌの厚みで蓄積し（２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌが好ましく、４５ｍｉｌ〜５５ｍｉｌが最も好ましい）、それによって、大きな要素の機械的な支持が得られる。開始から終了までのコーティング時間または充填時間は、約５分である。ゲル化時間は、約１０〜１５分であり、完全硬化時間は、２５℃で約７日間である。フラッドコーティング後のソーラーマイク
ロインバーターの重量は、２，２００．００グラムである（すなわち、３４７．９６グラムのポリマー樹脂材料を使用する）。

従って、本明細書に記載するポリマーフラッドコート樹脂組成物及びプロセスを用い、従来の注封されたデバイスで使用される全体的な重量及び樹脂の費用を５０％より多く下げつつ、従来の注封した樹脂によって与えられるのと同じ環境からの保護及び機械的な支持が達成される。

（実施例３−封止取り付けされた回路基板及びフラッドコーティングされた回路基板の環境試験）

ポリマー樹脂を実施例１と同様に調製し、これを使用し、実施例２と同様に電子アセンブリをフラッドコーティングする。フラッドコーティングされたアセンブリは、ＧＭＷ ８２８７に従って行われるＨｉｇｈｌｙ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｌｉｆｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ（ＨＡＬＴ）のために、Ｅｌｉｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ダウナーズグローブ、ＩＬ）に与えられ、本明細書に参照により組み込まれる。このアセンブリ（以下、Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ（ＤＵＴ）と呼ぶ）について、種々の環境試験を行う。特定のＤＵＴ、その対応する配合物及び特徴（例えば、Ｓｈｏｒｅ硬度、チキソトロピー指数、樹脂の重量及び水平方向及び垂直方向の蓄積）を以下に与える。

モニタリング装置にＤＵＴを接続し、種々の環境試験の間ずっと、１２ＶＤＣの電力をＤＵＴにかけておく。ＤＵＴを事象検出器に接続し、これを使用し、種々の試験の間ずっと、適切な操作についてＤＵＴをモニタリングする。ＤＵＴは、物理的な損傷または分解の徴候も視覚的にモニタリングする。許容基準を確立し、種々の環境ストレスにさらされたときのＤＵＴの全体的な信頼性を決定する。

（Ａ．迅速な熱遷移試験）

ＤＵＴを試験する前に、熱電対（４４５７１５型、Ｅｘｔｅｃｈ製）をＤＵＴの１つにつなぎ、試験中のＤＵＴの温度を決定し、制御する。次いで、ＨＡＬＴチャンバ（ＡＳＴ−３５型、Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｎ製；周波数範囲−１００℃〜２００℃）の移動可能なテーブルにＤＵＴをしっかりと取り付け、事象検出器に接続する。ＧＭＷ ８２８７を参照し、ＤＵＴに対して迅速な熱遷移試験を行う。
＋２０℃から開始し、ＨＡＬＴチャンバの温度を５０℃／分の速度で−４０℃まで下げ、安定化の後、ＤＵＴをこの温度に１０分間維持する。次いで、このチャンバを５０℃／分で＋１２０℃まで上げ、安定化の後、ＤＵＴをこの温度に１０分間維持する。このプロセスを２回繰り返し、合計で３回の完全なサイクルを行う。

（Ｂ．組み合わせた環境試験）

ＧＭＷ ８２８７を参照し、ＤＵＴについて組み合わせた環境試験を行う。ＤＵＴを試験する前に、熱電対（４４５７１５型、Ｅｘｔｅｃｈ製）をＤＵＴの１つにつなぎ、試験中のＤＵＴの温度を決定し、制御する。次いで、ＨＡＬＴチャンバ（ＡＳＴ−３５型、Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｎ製；周波数範囲−１００℃〜２００℃）の移動可能なテーブルにＤＵＴをしっかりと取り付け、事象検出器に接続する。

−４０℃から＋１２０℃までのＨＡＬＴチャンバのサイクリングで、それぞれの温度を２０分間維持する。この温度サイクル中に８Ｇｒｍで開始して振動を加え、それぞれの熱サイクル開始時に８Ｇｒｍ上げる。最大振動レベルである４０Ｇｒｍに達するまで（すなわち５サイクル）、この組み合わせた環境試験を続ける。

迅速な熱遷移試験及び組み合わせた環境試験の結果を以下の表で再現する。

この結果は、種々のポリマーでフラッドコーティングされたＤＵＴは、組み合わせた環境（すなわち、熱と振動ストレス）下の条件で、または、迅速な熱遷移にさらされた条件で、コンフォーマルコーティングを有する機器及びコーティングされていない機器と比較して、信頼性の高いデバイスであることを示す。

種々の特許及び／または科学参考文献が、本出願全体で参照されている。これらの刊行物の開示は、その全体が、本明細書に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。矛盾する用語の場合には、この文書の用語が優先する。上の記載及び実施例の観点で、当業者は、過度な実験を行うことなく、請求項に記載されている本発明を実施することができるだろう。

上の記載は、本発明の教示の基本的な新規特徴を示し、記載し、指摘しているが、本明細書に記載される本発明について、本教示の範囲から逸脱することなく、当業者による種々の省略、置き換え、変更を行ってもよいことが理解されるだろう。結果として、本教示の範囲は、上の記載に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲によって定義されるべきである。

Claims (28)

1. フラッドコート組成物であって、多成分ポリマー樹脂系を含み、硬化させたとき、前記フラッドコート組成物は、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄであるように、ゲル化時間が５〜１２分であり、チキソトロピー指数が１〜５であることを特徴とする、前記フラッドコート組成物。
2. 前記ポリマー樹脂系がポリウレタンを含む、請求項１に記載のフラッドコート組成物。
3. チキソトロピー指数が１〜１．５であり、Ｓｈｏｒｅ硬度が３０Ａ〜６０Ａであることをさらに特徴とする、請求項２に記載のフラッドコート組成物。
4. 前記ポリウレタン樹脂系がヒマシ油を含む、請求項２または請求項３に記載のフラッドコート組成物。
5. 前記ポリマー樹脂系がエポキシ官能基を含む、請求項１に記載のフラッドコート組成物。
6. 前記ポリマー樹脂系が、ポリウレタンをさらに含む、請求項５に記載のフラッドコート組成物。
7. チキソトロピー指数が３〜５であり、Ｓｈｏｒｅ硬度が４０Ａ〜８５Ｄであることをさらに特徴とする、請求項５または請求項６に記載のフラッドコート組成物。
8. 前記ポリマー樹脂系が、１種類以上の消泡剤、可塑剤またはレオロジー剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフラッドコート組成物。
9. 電子回路アセンブリであって、基部支持材と、前記電子回路アセンブリに接続する前記基部支持材表面から外側に延び、前記電子回路に電気的に接続する複数の電子回路要素とを含み、フラッドコート組成物は、硬化すると、固定された塊として前記電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、前記基部支持材に対して水平方向の要素表面上の厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌであり、前記基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上の厚みが、４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌであるように、前記電子回路アセンブリが、所定体積の請求項１〜８のいずれか一項に記載のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされる、前記電子回路アセンブリ。
10. 前記基部支持材に対して水平方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の前記厚みが、２０ｍｉｌより大きく、７０ｍｉｌ未満である、請求項９に記載の電子回路アセンブリ。
11. 前記基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の前記厚みが、４ｍｉｌより大きく、２０ｍｉｌ未満である、請求項９または請求項１０に記載の電子回路アセンブリ。
12. 前記アセンブリが電子機器内に収納される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
13. 極端な温度及び／または振動にさらされたとき、改良された機械的な支持及び環境からの保護を有することをさらに特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
14. 電子回路アセンブリであって、基部支持材と、前記電子回路アセンブリに接続する前記基部支持材表面から外側に延び、前記電子回路に電気的に接続する複数の電子回路要素とを含み、前記電子回路アセンブリが、所定体積のフラッドコート組成物でフラッドコーティングされ、硬化すると、固定された塊として前記電子回路アセンブリを実質的に覆うか、または包み込み、前記フラッドコート組成物は、硬化すると、前記基部支持材に対して水平方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の厚みが２０ｍｉｌ〜７５ｍｉｌ、前記基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の厚みが４ｍｉｌ〜２０ｍｉｌであるように十分なゲル化時間及びチキソトロピー指数を有する、前記電子回路アセンブリ。
15. 前記フラッドコート組成物は、ポリウレタン、シリコーン、エポキシ及びアクリルからなる群から選択されるポリマー樹脂を含む、請求項１４に記載の電子回路アセンブリ。
16. 前記基部支持材に対して水平方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の前記厚みが２０ｍｉｌより大きく、７０ｍｉｌ未満である、請求項１４または請求項１５に記載の電子回路アセンブリ。
17. 前記基部支持材に対して鉛直方向の要素表面上の前記フラッドコート組成物の前記厚みが４ｍｉｌより大きく、２０ｍｉｌ未満である、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
18. 前記フラッドコート組成物は、硬化すると、Ｓｈｏｒｅ硬度が１５Ａ〜８５Ｄである、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
19. 前記フラッドコート組成物は、ゲル化時間が５分〜１２分である、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
20. 前記ポリマー樹脂は、多成分ポリウレタン樹脂系を含み、チキソトロピー指数が１〜１．５である、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
21. 前記ポリウレタン樹脂系がヒマシ油を含む、請求項２０に記載の電子回路アセンブリ。
22. 前記ポリマー樹脂がシリコーンを含み、チキソトロピー指数が１〜５である、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
23. Ｓｈｏｒｅ硬度が３０Ａ〜９０Ａである、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
24. 前記ポリマー樹脂系がエポキシ官能基を含み、チキソトロピー指数が３〜５である、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
25. Ｓｈｏｒｅ硬度が４０Ａ〜８５Ｄである、請求項２４に記載の電子回路アセンブリ。
26. 前記フラッドコート組成物は、重量が６０グラム〜１５０グラムである、請求項９〜２５のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。
27. 前記重量が６０グラムより大きく、１００グラム未満である、請求項２６に記載の電子回路アセンブリ。
28. 極端な温度及び／または振動にさらされたとき、改良された機械的な支持及び環境からの保護を有することをさらに特徴とする、請求項１４〜２７のいずれか一項に記載の電子回路アセンブリ。