JPH02227451A - 樹脂用充填材及び液状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】 〈発明の利用分野〉 本発明は、樹脂用充填材及び液状エポキシ樹脂組成物、
詳しくは、良好な成形性を有すると共に機械的強度と熱
的強度に優れた電子部品封止用の液状エポキシ樹脂組成
物に関する。

〈従来の技術〉 液状エポキシ樹脂は、電気絶縁性、耐湿性に優れている
ため、電気、電子部品の絶縁材料として広（使用されて
いる。

しかし、従来の液状エポキシ樹脂組成物では、加熱硬化
時の反応収縮によるクラックの発生が問題になると同時
に注型する素子や接着面である基板等との熱膨張係数の
差により硬化物にクラックが発生する問題点があった。

これらの問題点を改善すべく内部応力を和らげるため可
撓性付与剤の添加や硬化条件の緩和などの方法が提案さ
れてきたが十分ではなかった。また、樹脂組成物自体の
熱膨張係数を小さくするため無機質充填材の高充填など
が試みられているが、この場合は樹脂組成物自体が高粘
度となり成形不良となる。そこで、アルコキシシランで
表面処理された球状シリカを用いての高充填も試みられ
たが（特開昭６１−２９６０２０号公報）が、これもま
た粘度が上昇し望ましくない。そのため粘度を上昇させ
ることなく硬化物の機械的強度と耐熱衝撃性を満足させ
る液状エポキシ樹脂組成物の出現が待たれていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく種々検討した
結果、特定の粒度構成からなる球状無機質粉末と破砕無
機質粉末とを特定量配合することによって、成形性に優
れ、かつ機械的強度が低下しない液状エポキシ樹脂組成
物が得られることを見出し、本発明を完成した。

く課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、以下を要旨とするものである。

１、下記の粒度構成を有する球状無機質粉末（ａ）と破
砕無機質粉末（ｂ）とをｉａ）　／　（ｂ）の重量比が
９／１〜５１５の割合で含有してなることを特徴とする
樹脂用充填材。

〔球状無機質粉末（ａ）〕

平均粒径１２〜２０μで、２μ以下の含有量が７〜１５
重量％、１２μ以下が３５〜５０重量％、２４μ以下が
６０〜７５重量％、４５μ以上が６重量％以下。

〔破砕無機質粉末（ｂ）〕

平均粒径８〜２５μで、２μ以下の含有量が５〜１５重
量％、１２μ以下が３０〜６０重量％、２４μ以下が５
０〜８５重量％。

２、無機質粉末の材質が結晶質シリカ、溶融シリカ、ア
ルミナ、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒
化アルミニウム又は窒化硼素であることを特徴とする請
求項ｌ記載の樹脂用充填材。

３、請求項１又は２記載の樹脂用充填材を６０〜８０容
量％含有してなることを特徴とする液状エポキシ樹脂組
成物。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明の球状無機質粉末（ａ）又は破砕無機質粉末（ｂ
ｌの材質としては、結晶質シリカ、溶融シリカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、窒化硼素等があげられるがこれに限られた
ものではない。

本発明でいう球状無機質粉末（ａｌとは、溶射法、合成
法等で製造された針状度（長・短の長さ比）の平均値が
１．３以下のものをいう。その平均粒径は１２〜２０μ
である。また、２μ以下の粒子の含有量が７重量％、１
２μ以下の粒子の含有量が３５重量％、２４μ以下の粒
子の含有量が６０重量％より少ないと樹脂組成物自体の
粘度は低くなるがクランク発生率が高（なる。一方、２
μ以下の粒子の含有量が１５重量％、１２ｐ以下の粒子
の含有量が５０重量％、２４μ以下の粒子の含有・量が
７５重量％、４５μ以上の粒子の含有量が６重量％をこ
えるとクラック発生率は低くなるが、樹脂組成物自体の
粘度が高くなる。好ましくは、平均粒径が１４〜１７μ
で、２μ以下の粒子の含有量が１０〜１２重量％、１２
μ以下の粒子の含有量が４０〜４４重量％、２４μ以下
の粒子の含有量が６３〜６７重量％、４５μ以上の粒子
が５重量％以下である。なお、最大粒径は７４μである
。

本発明でいう破砕無機質粉末（ｂｌとは、粉砕機等で粉
砕されたものであればいかなるものでもよい。

その平均粒径は８〜２５μである。２μ以下の粒子の含
有量が５重量％、１２μ以下の粒子の含有量が３０重量
％、２４μ以下の粒子の含有量が５０重量％より少ない
と樹脂組成物自体の粘度は低くなるがクランク発生率が
高くなる。一方、２μ以下の粒子の含有量が１５重貴簡
、１２μ以下の粒子の含有量が６０重量％、２４μ以下
の粒子の含有量が８５重量％をこえるとクラック発生率
は低くなるが樹脂組成物自体の粘度が高くなる。

好ましくは、平均粒径が１２〜１７μで、２μ以下の粒
子の含有量が８〜１１重量％、１２μ以下の粒子の含有
量が４０〜５０重量％、２４μ以下の粒子の含有量が６
５〜７５重量％である。なお、最大粒径は１５０μであ
る。

次に、球状無機質粉末＋８）と破砕無機質粉末（ｂｌの
混合割合について説明する。両者の混合割合は（ａ）／
（ｂ）の重量比で９７１〜５１５である。該比が９／ｌ
をこえるとクランクの発生率が高くなり、また５７５未
満では樹脂組成物自体の粘度が高くなる。

本発明の充填材が使用される樹脂としては、尿素樹脂、
メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル、アルキド樹脂、ポリフェニレンサルファ
イドなどがあげられるが、液状エポキシ樹脂が好適であ
る。本発明において、充填材の配合量を全エポキシ樹脂
組成物に対し６０〜８０容量％としたのは、６０容量％
未満ではクラックの発生率が高くなり、一方、８０容量
％をこえると、樹脂組成物自体の粘度が高く成形性が悪
くなるからである。

本発明に用いる液状エポキシ樹脂は、−Ｍに液状のエポ
キシ樹脂として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、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、脂環型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、
複素環型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ
樹脂などがあげられ、これらは難燃化のため、臭素等に
より置換されていてもよい０本発明では以上の群より選
ばれる少なくとも１種以上が使用される。これらの中で
も、高温における電気特性及び耐湿性が良好なノボラッ
ク型エポキシ樹脂が好ましい。

エポキシ樹脂硬化剤としては、−ｍに知られているもの
であればいかなるものであってもよく、例えば、ポリカ
ルボン酸無水物、アミン、フェノール樹脂、ポリアミド
、ジシアンジアミド、ＥＦｆｆ−アミン錯体、イミダゾ
ール等があげられる。

ポリカルボン酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無
水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチル
エンドメチルテトラヒドロ無水フタル酸などの液状二塩
基酸無水物のばか無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸
、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン
酸無水物、ポリアゼライン酸無水物などである。アミン
としては、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミ
ン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ン、トリス−ジメチル７ミノエチルフエノール等である
。また、イミダゾールとしては、２−メチル−４−エチ
ルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾー
ル、２−メチルイミダゾール、イミダゾール塩などがあ
る。

本発明に用いる硬化促進剤は、一般にエポキシ樹脂の硬
化促進剤として使用さ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、ベンジルジメチルアミン、
トリスジメチルアミノメチルフェノール等の各種アミン
、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
ィン等の各種ホスフィン、２−メチルイミダゾール、２
−エチル−４−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等のイミダゾー
ル類があげられ、これらから成る群より選ばれる少なく
とも１種のものが使用される。

以上の他、必要に応じて、シラン系カップリング剤、チ
タネート系カップリング剤等のカップリング剤、三酸化
アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック等の顔料、ワ
ックス類等の離型剤、シリコーンオイル等の可撓性付与
剤を配合してもよい。

〈実施例〉 次に、本発明を実施例をあげて更に具体的に説明する。

実１韮」〜１３−」Ｊ灯」Ｖヱｌ 高温火炎中を通すことにより第１表に示す球状シリカ粉
末を得た。また、振動ミルを使用し第１表に示す破砕シ
リカ粉末を得た。第１表に示した充填材を第３表に示す
割合で配合し、第２表で示した割合で、液状エポキシ樹
脂、硬化剤、硬化促進剤と共に万能混合機、ニーダ−等
を用いて真空下で混合して液状エポキシ樹脂組成物を得
た。

これらの樹脂各組成物を１５０℃で５時間硬化して試験
片を作製した。その粘度及び曲げ強度とクラック発生率
の測定結果を第３表に示す。

（測定法） （１）　　粘度ｌ】粘度計（東京計器社製）で３°コー
ンを用い温度４５℃で測定した。

（２）曲げ強度：ＪＩＳ−に−６９１１に準する方法で
測定した。

（３）　　クランク発生率：試験片１００個を一１５０
〜２６０℃の冷熱サイクルに１０回か け（割れた個数／１００）ｘｌＯＯで クランク発生率を求めた。

（４）　　粒度分布及び平均粒径：粒度分布測定装置（
シーラス社製、モデル７１５）を用 いて測定した。また粒度分布の累積重 量％が５θ％のときの粒径を平均粒径 とした。

（５）４５μ以上の粒子量：湿式ＪＩＳ篩法にて測定し
た。

（６）針状度；画像処理装置５ＰＩＣＡ（日本アビオニ
クス社製）で測定した。

第２表 注） エピコート８２８：ビスフェノールＡジグリシジルエー
テル （油化シェルエポキシ■商品名） ＨＮ−５５００：メチルへキサヒドロ無水フタル酸 （日立化成工業■商品名） ＤＭＰ−３０：ジメチルアミノメチルフェノール 〈発明の効果〉 本発明によれば、成形性と強度特性に優れた液状エポキ
シ樹脂組成物を得ることができる。

特 許 出 願 人 電気化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の粒度構成を有する球状無機質粉末（ａ）と破
   砕無機質粉末（ｂ）とを（ａ）／（ｂ）の重量比が９／
   １〜５／５の割合で含有してなることを特徴とする樹脂
   用充填材。 〔球状無機質粉末（ａ）〕 平均粒径１２〜２０μで、２μ以下の含有量が７〜１５
   重量％、１２μ以下が３５〜５０重量％、２４μ以下が
   ６０〜７５重量％、４５μ以上が６重量％以下。 〔破砕無機質粉末（ｂ）〕 平均粒径８〜２５μで、２μ以下の含有量が５〜１５重
   量％、１２μ以下が３０〜６０重量％、２４μ以下が５
   ０〜８５重量％。 ２、無機質粉末の材質が結晶質シリカ、溶融シリカ、ア
   ルミナ、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒
   化アルミニウム又は窒化硼素であることを特徴とする請
   求項１記載の樹脂用充填材。 ３、請求項１又は２記載の樹脂用充填材を６０〜８０容
   量％含有してなることを特徴とする液状エポキシ樹脂組
   成物。