(57)【要約】【課題】硬化前に高い流動性を有し、硬化物のＴｇがより低く熱伝導性がより高い、耐熱性及び耐湿性に優れたポッティング組成物を提供する。【解決手段】本開示の２液型ポッティング組成物は、エポキシ当量が３００ｇ／モル以上の多官能性エポキシ樹脂、引火点が２５０℃以上の非反応性希釈剤、活性水素当量が１００ｇ／モル以上の多官能性アミノ化合物、引火点が２００℃以上の単官能性フェノール化合物、及び無機フィラーを含む、主剤及び硬化剤からなる２液型ポッティング組成物であって、多官能性エポキシ樹脂が主剤に含まれ、多官能性アミノ化合物が硬化剤に含まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ当量が３００ｇ／モル以上の多官能性エポキシ樹脂、
引火点が２５０℃以上の非反応性希釈剤、
活性水素当量が１００ｇ／モル以上の多官能性アミノ化合物、
引火点が２００℃以上の単官能性フェノール化合物、及び
無機フィラー
を含む、主剤及び硬化剤からなる２液型ポッティング組成物であって、
前記多官能性エポキシ樹脂が主剤に含まれ、前記多官能性アミノ化合物が硬化剤に含まれる、２液型ポッティング組成物。
【請求項２】
前記２液型ポッティング組成物が、前記２液型ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき前記非反応性希釈剤及び前記単官能性フェノール化合物を合計して１０〜５０質量％の量で含む、請求項１に記載の２液型ポッティング組成物。
【請求項３】
前記２液型ポッティング組成物が、前記２液型ポッティング組成物の合計体積に基づき５０体積％〜７０体積％の前記無機フィラーを含む、請求項１又は２のいずれかに記載の２液型ポッティング組成物。
【請求項４】
前記２液型ポッティング組成物の硬化物の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、前記無機フィラーが水酸化アルミニウムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の２液型ポッティング組成物。
【請求項５】
前記多官能性アミノ化合物が脂肪族ポリアミンであり、前記単官能性フェノール化合物がスチレン化フェノール又はカルダノールである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の２液型ポッティング組成物。
【請求項６】
前記非反応性希釈剤が、エポキシ変性植物油である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の２液型ポッティング組成物。
【請求項７】
温度２５℃、せん断速度２００ｓ−１で測定したときの、前記主剤と前記硬化剤の混合物の粘度が５０Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の２液型ポッティング組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は２液型ポッティング組成物に関する。より詳細には、熱伝導性を有するエポキシ系の２液型ポッティング組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱伝導性ポッティング組成物は、バッテリーチャージャーなどの電子機器用途、電気自動車及びプラグインハイブリッド自動車のバッテリーユニットなどに使用されている。ポッティング組成物は、例えばトロイダルコイル、トランスコイル及びフェライトコアなどの電子部品と容器の壁の間に充填されて、容器中の電子部品の位置を固定する。エポキシ系のポッティング組成物に関しては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物又はポリアミンとを含む、様々な高いガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するポッティング組成物が開発されている。
【０００３】
しかしながら、ヒートショック試験中に基材の割れ（クラッキング）が生じうることが大きな問題となっている。クラッキングの原因は、基材とポッティング組成物の硬化物との間のＣＴＥの不一致である。近年、温度変化から生じる応力を吸収することのできる可とう性の高いポッティング組成物に関する要求が増えている。典型的な要求は低いＴｇ及び低い弾性率である。シリコーン変性ポッティング組成物及びウレタン変性ポッティング組成物は、低Ｔｇ及び低弾性率という特性を備えているが、シリコーン変性ポッティング組成物は高価であり、ウレタン変性ポッティング組成物は高温及び／又は高湿の環境中での耐久性が低い。また、エポキシ系の可とう性のポッティング組成物が開発されているが、より安価でより高い熱伝導性を有するポッティング組成物が依然として必要とされている。
【０００４】
特許文献１（米国特許第５３６７００６号明細書）には、「（ａ）少なくとも１つの脂肪族エポキシ樹脂と、（ｂ）化学量論量の少なくとも１つの脂肪族ポリアミンキュア剤と、（ｃ）有効量のチキソトロピー剤と、（ｄ）前記エポキシ樹脂及び前記ポリアミンキュア剤の総量に基づき約２０〜５０容積パーセントの少なくとも１つのフィラーとを含む熱伝導性フィルム接着剤」が記載されている。
【０００５】
特許文献２（特開平１０−０３６８０４号公報）には、「（ａ）ジエチレントリアミンの化学量論的量で硬化された時、ジュロメーターショアーＤの読みとりが４５以下の硬度を有する少なくとも１種のポリエポキシ樹脂成分と、（ｂ）実質的化学量論的量の少なくとも１種のエポキシ樹脂潜硬化剤成分との組合せを含む軟質エポキシ接着剤であって、前記組合せは、室温で流動学的に安定であり、硬化されたときジュロメーターショアーＡが９５未満である軟質エポキシ接着剤」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５３６７００６号明細書
【特許文献２】特開平１０−０３６８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
硬化前に高い流動性を有し、硬化物のＴｇがより低く熱伝導性がより高い、耐熱性及び耐湿性に優れたポッティング組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一実施形態によれば、
エポキシ当量が３００ｇ／モル以上の多官能性エポキシ樹脂、
引火点が２５０℃以上の非反応性希釈剤、
活性水素当量が１００ｇ／モル以上の多官能性アミノ化合物、
引火点が２００℃以上の単官能性フェノール化合物、及び
無機フィラー
を含む、主剤及び硬化剤からなる２液型ポッティング組成物であって、
前記多官能性エポキシ樹脂が主剤に含まれ、前記多官能性アミノ化合物が硬化剤に含まれる、２液型ポッティング組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の２液型ポッティング組成物は無機フィラーを高い充填率で含むことができ、低粘度でかつ硬化物のＴｇが低い。そのため、例えば、部品（例えばコイル）を金属ケースの中に固定し、部品から金属ケースへ熱を散逸するポッティング組成物として使用することができる。また、本開示のポッティング組成物の硬化物は低温から高温まで広い温度範囲（例えば−４０℃〜１００℃）で応力を低減することができるため、硬化物自体の割れ、硬化物のケースからの剥離などが防止され、ケース内の部品にダメージを与えない。また、本開示の２液型ポッティング組成物は、屋外用途で必要とされることの多い耐熱性及び耐湿性に優れており、エポキシ樹脂をベースとして使用するので安価である。
【００１０】
なお、上述の記載は、本発明の全ての実施態様及び本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の代表的な実施態様を例示する目的でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。
【００１２】
本開示の一実施態様の２液型ポッティング組成物は主剤及び硬化剤からなる。主剤はエポキシ当量が３００ｇ／モル以上の多官能性エポキシ樹脂を含み、硬化剤は活性水素当量が１００ｇ／モル以上の多官能性アミノ化合物を含む。主剤及び硬化剤はそれぞれ、引火点が２５０℃以上の非反応性希釈剤、引火点が２００℃以上の単官能性フェノール化合物、及び無機フィラーのうち少なくとも１つをさらに含み、２液型ポッティング組成物は全体として多官能性エポキシ樹脂、多官能性アミノ化合物、非反応性希釈剤、単官能性フェノール化合物及び無機フィラーを含む。
【００１３】
本開示において、「ポッティング組成物」とは、目的とする物体の表面の少なくとも一部分を覆う、及び／又は当該物体の他の物体に対する位置を固定する目的で使用される組成物として定義され、ポッティング組成物を取り囲む又はポッティング組成物が載せられる他の物体の材料、形状及び配置は様々であってよい。例えば、本開示のポッティング組成物の用途として、ポッティング材料、封止材料、アンダーフィル材料、充填材料などが挙げられる。
【００１４】
本開示において、ポッティング組成物の成分の引火点は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６５−４：２００７に準拠したクリーブランド開放法によって測定された値である。
【００１５】
主剤に含まれる多官能性エポキシ樹脂は、主剤と硬化剤を混合したときに、多官能性アミノ化合物と反応して架橋構造を形成しポッティング組成物を硬化させるための主成分の１つである。多官能性エポキシ樹脂として、一般にエポキシ樹脂組成物に使用される公知のエポキシ樹脂を使用することができる。多官能性エポキシ樹脂は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができ、他の成分の粘度、形状などに応じて固形であっても液状であってもよい。
【００１６】
多官能性エポキシ樹脂のエポキシ当量は約３００ｇ／モル以上である。いくつかの実施態様において、多官能性エポキシ樹脂のエポキシ当量は、約３５０ｇ／モル以上、約４００ｇ／モル以上、又は約５００ｇ／モル以上、約２０００ｇ／モル以下、約１５００ｇ／モル以下、又は約１０００ｇ／モル以下である。多官能性エポキシ樹脂のエポキシ当量を上記範囲とすることにより、ポッティング組成物に良好な流動性を付与し、かつポッティング組成物の硬化物に必要な強度を確保することができる。２種以上の多官能性エポキシ樹脂の混合物を使用する場合、上記エポキシ当量は混合物の値を意味する。
【００１７】
多官能性エポキシ樹脂として、例えば、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、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、アルキレンオキシド変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、アルキレンオキシド変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのビスフェノールエポキシ樹脂；フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂などのアルキルフェノールノボラックエポキシ樹脂；ナフタレン骨格変性エポキシ樹脂、メトキシナフタレン変性クレゾールノボラックエポキシ樹脂、メトキシナフタレンジメチレンエポキシ樹脂などのナフタレンエポキシ樹脂；ビフェニルエポキシ樹脂、テトラメチルビフェニルエポキシ樹脂などのビフェニルエポキシ樹脂；カルダノールグリシジルエーテル、カルダノールノボラック樹脂などのカルダノールエポキシ樹脂；上記エポキシ樹脂をハロゲン化した難燃化エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポッティング組成物の他の成分との相溶性に優れ、ポッティング組成物に良好な流動性を付与することができることから、アルキレンオキシド変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、アルキレンオキシド変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及びカルダノールエポキシ樹脂を使用することが望ましく、例えばエチレンオキシド（ＥＯ）変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド（ＰＯ）変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エチレンオキシド／プロピレンオキシド（ＥＯ／ＰＯ）変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エチレンオキシド（ＥＯ）変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド（ＰＯ）変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エチレンオキシド／プロピレンオキシド（ＥＯ／ＰＯ）変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂など、特にプロピレンオキシド（ＰＯ）変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が有利に使用できる。
【００１８】
多官能性エポキシ樹脂の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される標準ポリスチレン換算値で、一般に、約６００以上、約８００以上、又は約１０００以上であり、約５０００以下、約３０００以下、又は約２０００以下とすることができる。多官能性エポキシ樹脂の数平均分子量を上記範囲とすることにより、ポッティング組成物に良好な流動性を付与し、かつポッティング組成物の硬化物に必要な強度を確保することができる。多官能性エポキシ樹脂の平均エポキシ官能性、すなわち一分子あたりのエポキシ基の平均数は、一般に少なくとも２であり、好ましくは２〜４である。
【００１９】
いくつかの実施形態では、多官能性エポキシ樹脂は、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約１０質量％以上、約２０質量％以上、又は約２５質量％以上、約６０質量％以下、約５０質量％以下、又は約４５質量％以下の量で含まれる。本開示において、「ポッティング組成物の有機成分」とは、多官能性エポキシ樹脂、多官能性アミノ化合物、非反応性希釈剤、及び単官能性フェノール化合物、並びに任意成分である分散剤、反応性希釈剤などの有機化合物を意味し、無機フィラーなどの無機化合物、及びカーボンブラックなどの単体元素は含まない。
【００２０】
硬化剤に含まれる多官能性アミノ化合物は、主剤と硬化剤を混合したときに、多官能性エポキシ樹脂と反応して架橋構造を形成しポッティング組成物を硬化させるための主成分の１つである。多官能性アミノ化合物として、脂肪族ポリアミン、ポリエーテルポリアミンなどを使用することができる。多官能性アミノ化合物は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２１】
多官能性アミノ化合物の活性水素当量は約１００ｇ／モル以上である。いくつかの実施態様において、多官能性アミノ化合物の活性水素当量は、約１１０ｇ／モル以上、約１２０ｇ／モル以上、又は約１３０ｇ／モル以上、約３００ｇ／モル以下、約２５０ｇ／モル以下、又は約２００ｇ／モル以下である。多官能性アミノ化合物の活性水素当量を上記範囲とすることにより、ポッティング組成物の硬化物に必要な強度を確保することができる。２種以上の多官能性アミノ化合物の混合物を使用する場合、上記活性水素当量は混合物の値を意味する。
【００２２】
脂肪族ポリアミンの例として、ダイマージアミン、ダイマートリアミン及びダイマーポリアミンなどのダイマー酸誘導体、カルダノール変性ポリアミン、ポリシクロヘキシルポリアミンなどが挙げられる。本開示において「脂肪族ポリアミン」とは、アミノ窒素が脂肪族炭素に結合しているポリアミンを意味し、脂環式ポリアミン、アラルキルポリアミンなども含まれ、アミド基の窒素原子上に活性水素を有するアミドアミンも含まれる。ポリエーテルポリアミンの例として、ポリエチレングリコールジアミン、ポリプロピレングリコールジアミン、ポリテトラメチレングリコールジアミン、ポリプロピレングリコールトリアミン（例えばＪｅｆｆａｍｉｎｅ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社製））などが挙げられる。脂肪族ポリアミンを使用することにより、ポッティング組成物の耐湿性をより高めることができる。ダイマージアミン、ダイマートリアミン、ダイマーポリアミンなどの炭素数６〜３０の鎖状アルキル部位又は鎖状アルキレン部位を有する脂肪族ポリアミンが特に有利に使用できる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、多官能性アミノ化合物は、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約２質量％以上、約５質量％以上、又は約１０質量％以上、約３０質量％以下、約２０質量％以下、又は約１５質量％以下の量で含まれる。
【００２４】
非反応性希釈剤は、本開示のポッティング組成物の特性を得るために重要な成分の１つである。一般に硬化性エポキシ組成物の粘度調整に使用されるエポキシ希釈剤は、硬化時に反応してエポキシ基に由来する水酸基を生成する。生成した水酸基は硬化物の親水性を高めるため、硬化物の耐湿性を低下させる場合がある。本開示によれば、非反応性希釈剤を使用することにより、硬化前のポッティング組成物に流動性を付与しつつ、そのような不要な水酸基の生成を低減して、優れた耐湿性を有する硬化物を得ることができる。また、非反応性希釈剤はポッティング組成物の硬化物の低Ｔｇ化にも寄与することから、ポッティング組成物は高い充填率で無機フィラーを含むことができる。非反応性希釈剤は、ポッティング剤の硬化条件においてグリシジル基又はアミノ基と実質的に反応しない化合物である。非反応性希釈剤として、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂の技術分野で可塑剤として知られている化合物の中で、引火点が約２５０℃以上のものを使用することができる。引火点が約２５０℃以上である非反応性希釈剤は揮発性が低いため、ポッティング組成物の硬化物の経時での粘弾性特性の変化を抑えることができる。いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤の引火点は、約２６０℃以上又は約２７０℃以上、約４００℃以下又は約３５０℃以下である。非反応性希釈剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２５】
非反応性希釈剤として、例えば、パラフィン系及びナフテン系鉱物油；大豆油、亜麻仁油、ヒマシ油などの植物油及びそれらのハロゲン化、水素添加、酸化重合、マレイン化などによる変性植物油、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化ヒマシ油などのエポキシ変性植物油；アゼライン酸アルキルエステル、セバシン酸アルキルエステルなどの二塩基酸エステル；グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、トリメチロールエタン脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸エステル；トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、ビフェニルテトラカルボン酸エステルなどの芳香族ポリカルボン酸エステル；ポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ブタジエン−アクリロニトリル、ポリクロロプレン、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸、フタル酸などの２塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ダイマー酸ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどの２価アルコールとから得られるポリエステル、ポリ（メタ）アクリレートなどのポリマー系可塑剤などが挙げられる。これらの中でも、ポッティング組成物への相溶性及びポッティング組成物の硬化物の低Ｔｇ化の効果が大きいことから、植物油、変性植物油、エポキシ変性植物油、及び芳香族ポリカルボン酸エステルが好ましく、汎用性の面からトリメリット酸エステルが、サステナビリティーの面から植物油、変性植物油、及びエポキシ変性植物油が特に好ましい。
【００２６】
また、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化ヒマシ油などのエポキシ変性植物油は、後述の単官能性フェノール化合物と硬化温度以上の高温で徐々に反応するため、高温において単官能性フェノール化合物の揮発を抑えることができる。そのため、これらのエポキシ変性植物油を非反応性希釈剤として含むポッティング組成物は、耐熱性、長期安定性などの点で特に有利に使用できる。
【００２７】
芳香族ポリカルボン酸エステルは、ポッティング組成物中での分散性、耐熱性などに優れることから直鎖又は分岐アルキル基をエステル部位に有することが望ましい。芳香族ポリカルボン酸エステルのエステル部位のアルキル基の炭素数は一般に４以上、６以上又は８以上、約３０以下、約２４以下又は約２０以下である。芳香族ポリカルボン酸エステルは全てのカルボン酸がエステル化されていてもよく、部分エステルであってもよい。芳香族ポリカルボン酸エステルのエステル部位のアルキル基はすべて同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。芳香族ポリカルボン酸エステルの分子量は特に限定されないが、一般に約３８０以上、約５００以上又は約６００以上、約２０００以下、約１５００以下又は約１０００以下である。
【００２８】
トリメリット酸エステルの例として、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート、トリ−ｎ−オクチルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート、トリ−ｎ−デシルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、炭素数４〜３０のアルキル基をエステル部位に有するトリメリット酸混合エステルなどが挙げられる。ピロメリット酸エステルの例として、テトラ−（２−エチルヘキシル）ピロメリテート、テトラ−ｎ−オクチルピロメリテート、テトライソオクチルピロメリテート、テトラ−ｎ−デシルピロメリテート、テトライソデシルピロメリテート、炭素数４〜３０のアルキル基をエステル部位に有するピロメリット酸混合エステルなどが挙げられる。ビフェニルテトラカルボン酸エステルの例として、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラブチルエステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラペンチルエステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラヘキシルエステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラヘプチルエステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラ（２−メチルヘキシル）エステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラ（ｎ−オクチル）エステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラ（２−エチルヘキシル）エステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトライソオクチルエステル、２，３，３’，４’−又は３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸テトラデシルエステル、炭素数４〜３０のアルキル基をエステル部位に有するビフェニルテトラカルボン酸混合エステルなどが挙げられる。
【００２９】
ポリマー系可塑剤の数平均分子量は、例えば、約５００以上、約８００以上又は約１０００以上、約１００００以下、約８０００以下又は約５０００以下であり、これらの範囲とすることによりポッティング組成物に十分な流動性を付与することができる。ポリマー系可塑剤の分子量分布は特に限定されないが、一般に約３．５未満、約２．５未満又は約１．５未満である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤は、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約５質量％以上、約１０質量％以上、又は約１５質量％以上、約５０質量％以下、約４５質量％以下、又は約４０質量％以下の量で含まれる。非反応性希釈剤を上記範囲で使用することにより、ポッティング組成物の流動性をより高めつつ、ポッティング組成物の硬化物のＴｇをより低くすることができる。本開示のこれらの実施態様によるポッティング組成物は、非反応性希釈剤を熱可塑性樹脂の可塑剤として用いるよりも多量に使用する点に特徴がある。
【００３１】
単官能性フェノール化合物は、フェノール性水酸基を１つ有する化合物であり、非反応性希釈剤と同様にポッティング組成物に流動性を付与する一方で、ポッティング組成物の耐ブラッシング性の向上に寄与する。ブラッシング（アミンブラッシングとも呼ばれる）とは、大気中からポッティング組成物に吸収された二酸化炭素などが多官能性アミノ化合物と反応して、硬化中又は硬化後のポッティング組成物の表面が白化する現象である。また、ブラッシングの際に多官能性アミノ化合物の活性水素が消費され、ポッティング組成物の硬化性、流動性などが損なわれる場合がある。単官能性フェノール化合物の引火点は、約２００℃以上である。引火点が約２００℃以上である単官能性フェノール化合物は揮発性が低いため、ポッティング組成物の硬化物の経時での粘弾性特性の変化を抑えることができる。いくつかの実施形態では、単官能性フェノール化合物の引火点は約２１０℃以上又は約２２０℃以上、約３５０℃以下又は約３００℃以下である。単官能性フェノール化合物は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００３２】
単官能性フェノール化合物は、フェノール性水酸基以外に、カルボニル基、カルボキシル基、カルボン酸基、アミノ基などの極性基を含まない疎水性の高いものが望ましい。疎水性の高い単官能性フェノール化合物は、特に多官能性アミノ化合物として脂肪族ポリアミンと組み合わせると、ポッティング組成物の吸水性をより低くし耐ブラッシング性及び硬化物の耐湿性をより高めることができる。
【００３３】
単官能性フェノール化合物として、例えば、置換又は無置換の長鎖アルキルで置換されたオクタデシルフェノール、カルダノール、３，４−ジヒドロ−２，５，７，８−テトラメチル−２−（４，８，１２−トリメチルトリデシル）−２Ｈ−ベンゾピラン−６−オール、２，４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、４，６−ビス（ドデシルチオメチル）−ｏ−クレゾール、アルキル−３−（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、置換又は非置換のフェノールの２〜６位の少なくとも１つが置換又は非置換の１−フェニルエチル基（スチレニル基）で置換されたスチレン化フェノール；フェニルメチル基（ベンジル基）で置換されたベンジル化フェノールなどが挙げられる。スチレン化フェノールのフェノール性芳香環及び／又は１−フェニルエチル基の芳香環上の置換基は炭素数１〜４のアルキル基であることが望ましい。これらの中でも、入手が容易であり疎水性が高いことから、スチレン化フェノール及びカルダノールが有利に使用できる。スチレン化フェノールの１−フェニルエチル基の置換数は、一般に１（モノ−スチレン化フェノール）、２（ジ−スチレン化フェノール）又は３（トリ−スチレン化フェノール）であり、ある実施態様では置換数は２又は３である。スチレン化フェノールは１−フェニルエチル基の置換数の異なる２種以上の混合物であってもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、単官能性フェノール化合物は、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約５質量％以上、約８質量％以上、又は約１０質量％以上、約４０質量％以下、約３５質量％以下、又は約３０質量％以下の量で含まれる。単官能性フェノール化合物を上記範囲で使用することにより、ポッティング組成物の流動性をより高めつつ、ポッティング組成物の耐ブラッシング性をより向上させることができる。
【００３５】
非反応性希釈剤及び単官能性フェノール化合物は合計して、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約１０質量％以上、約１５質量％以上、又は約２０質量％以上、約５５質量％以下、約５０質量％以下、又は約４８質量％以下の量で含まれることが好ましい。非反応性希釈剤及び単官能性フェノール化合物の合計使用量を上記範囲とすることで、ポッティング組成物の流動性をより高めつつ、十分な架橋密度を有する硬化物を得ることができる。
【００３６】
無機フィラーはポッティング組成物に強度及び熱伝導性を付与する成分である。一般に無機フィラーは有機樹脂よりも熱伝導率が高いため特に限定されないが、熱伝導性に優れた無機化合物を使用することが好ましく、そのような無機化合物として、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウムなどが挙げられる。熱伝導性及び耐湿性に優れることから、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化ホウ素及び窒化ケイ素、それらの中でも安価でありながら熱伝導性に優れることから水酸化アルミニウムが有利に使用される。
【００３７】
無機フィラーの形状は特に限定されないが、流動性を考慮すると球状であることが好ましい。無機フィラーの平均粒径は、例えば、約０．０５μｍ以上、約０．１μｍ以上又は約０．２μｍ以上、約１００μｍ以下、約５０μｍ以下又は約３０μｍ以下である。無機フィラーとして、単一の粒度分布を有するフィラーを使用してもよく、無機フィラーの充填率を高めるために異なる粒度分布を有する２種以上の無機フィラーを組み合わせて使用してもよい。例えば、平均粒径が８μｍの無機フィラーＡと平均粒径が１μｍの無機フィラーＢを組み合わせて使用することにより、無機フィラーＡの粒子間の隙間を無機フィラーＢで充填することができ、無機フィラーＡを単独で用いたときよりも無機フィラーの充填率を高めることができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、無機フィラーは、ポッティング組成物の合計体積に基づき、ポッティング組成物の約５０体積％以上、約５２体積％以上、又は約５５体積％以上、約７０体積％以下、約６５体積％以下、又は約６０体積％以下を構成する。これらの実施形態のポッティング組成物は高充填量で無機フィラーを含んでおり、その結果、硬化物はより高い熱伝導率を有することができる。熱伝導性は、無機物の充填率が大きくなるほど指数関数的に大きくなるため、充填率を高めることが重要である。シリカ、カオリン、クレー、炭酸カルシウムなどの無機フィラーを熱伝導性の高い無機フィラーに混合して使用してもよい。
【００３９】
ポッティング組成物は、必要に応じて分散剤を含んでもよい。分散剤は主剤及び硬化剤の一方又は両方に含まれる無機フィラーを良好に分散させるために、無機フィラーと一緒に使用される。ポッティング組成物の流動性を高めるために、組成物にチキソトロピック性を付与しない、すなわち減粘効果を有する分散剤が有利に使用できる。一般に、分散剤は無機フィラーの粒子表面に部分的に吸着し、粒子間の１）電気的な反発、２）立体的な反発などにより、粒子を凝集させずに安定化すると考えられている。分散剤は界面活性剤、カップリング剤などの低分子化合物、及び様々な官能基を有する高分子化合物に分類される。分散剤を無機フィラーの粒子表面に吸着させるための官能基として、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸基、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、アミド基、エステル基、エーテル基などが挙げられる。
【００４０】
具体的には、界面活性剤タイプの分散剤としては、ステアリン酸、イソステアリン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、第一工業製薬株式会社製のネオゲンシリーズ、ネオコールシリーズ、プライサーフシリーズ、ソルゲンシリーズ、花王株式会社製のレオドールシリーズ、エキセルシリーズ、太陽化学株式会社製のチラバゾールシリーズなどが挙げられる。カップリング剤タイプとしては、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤ＫＢＭシリーズ、ＫＢＥシリーズ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のシランカップリング剤ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ｓｉｌａｎｅｓシリーズ、エボニック社製のシランカップリング剤ダイナシランシリーズ、味の素ファインテクノ株式会社製のチタネート及びアルミネート系カップリング剤プレンアクトシリーズなどが挙げられる。高分子化合物タイプの分散剤としては、ビックケミー社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫシリーズ、楠本化成株式会社製のＤＩＳＰＡＲＬＯＮシリーズ、共栄社化学株式会社製のフローレンシリーズ、ニューセンチュリーコーティングス社製のＡｇｒｉＳｐｅｒｓｅシリーズ、日油株式会社製のマリアリムシリーズなどが挙げられる。
【００４１】
分散剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。分散剤は、一般に、無機フィラー１００質量部に対して、約０．１質量部以上、約０．２質量部以上又は約０．５質量部以上、約１０質量部以下、約５質量部以下又は約２質量部以下の量で使用することができる。
【００４２】
ポッティング組成物は、必要に応じて、反応性エポキシ希釈剤、反応性アミン希釈剤などの反応性希釈剤を含んでもよい。反応性エポキシ希釈剤は主剤に含まれ、反応性アミン希釈剤は硬化剤に含まれる。反応性エポキシ希釈剤として、例えば、ｎ−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、炭素数１２〜１８のアルキルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、カルダノールグリシジルエーテルなどの単官能性グリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテルなどの２官能性グリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルなどの３官能性グリシジルエーテルなどが挙げられる。反応性アミン希釈剤として、例えば、２−エチルヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、炭素数８〜２０のココアルキルアミン、炭素数１２〜２２の牛脂アルキルアミン、Ｎ−ヤシアルキル−１，３−ジアミノプロパン、ポリプロピレングリコールモノアミン（例えば、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｍ−６００、Ｍ−１０００、Ｍ−２００５、Ｍ−２０７０（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社製））などが挙げられる。反応性希釈剤もまたポッティング組成物に流動性を付与する。反応性希釈剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができ、例えば反応性エポキシ希釈剤と反応性アミン希釈剤を組み合わせて使用することもできる。反応性希釈剤は、一般に、ポッティング組成物の有機成分の合計質量に基づき、ポッティング組成物に約３０質量％以下、約２５質量％以下、又は約２０質量％以下の量で含まれてよい。添加量が多すぎる場合、単官能性希釈剤はポッティング組成物の硬化物の耐熱性を低下させるおそれがあり、多官能性希釈剤はポッティング組成物の硬化物の架橋密度を過度に高めて柔軟な硬化物を提供しない場合がある。
【００４３】
ポッティング組成物は、その他必要に応じて、変性シラン、有機チタネートなどのカップリング剤、カーボンブラックなどの着色剤、レベリング剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、難燃剤などの添加剤を含んでもよい。これらの添加剤は、主剤及び硬化剤の一方又は両方に含ませることができる。
【００４４】
ポッティング組成物中の、多官能性エポキシ樹脂及び任意で使用される反応性エポキシ希釈剤のエポキシ基数に対する、多官能性アミノ化合物及び任意で使用される反応性アミン希釈剤の活性水素数は、約０．６以上又は約０．８以上、約１．２以下又は約１．１以下であることが有利である。上記範囲とすることにより、ポッティング組成物の硬化物により高い強度を付与することができる。
【００４５】
ポッティング組成物の主剤及び硬化剤の調製方法は特に限定されず、主剤及び硬化剤の成分をそれぞれポットミル、自転公転撹拌機、三本ロールミル、回転式混合機、二軸ミキサー、ディスパーなどの混合機に投入し、混合することにより調製することができる。混合時に加熱してもよく、必要に応じて混合後に脱泡処理を行なってもよい。
【００４６】
本開示のポッティング組成物は主剤及び硬化剤からなる２液型ポッティング組成物であるため、使用時に主剤と硬化剤が混合される。主剤と硬化剤の混合方法は特に限定されず、主剤及び硬化剤を自転公転撹拌機、回転式混合機、二軸ミキサー、ディスパーなどの混合機に投入し、混合することができる。必要に応じて混合後に脱泡処理を行なってもよい。定量バルブを通してディスペンサー中で主剤と硬化剤を混合し、ディスペンサーからポッティングすることもできる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、主剤と硬化剤の混合物の硬化前の粘度（初期粘度）は、温度２５℃、せん断速度２００ｓ−１で測定したときに約５０Ｐａ・ｓ以下、約４０Ｐａ・ｓ以下又は約３０Ｐａ・ｓ以下である。粘度は、せん断速度２００ｓ−１、プローブとしてコーンプレート１°を用いて回転粘度計を用いて２５℃で測定した値である。混合物の粘度が上記範囲となるように各成分の組成を決定することにより、ポッティング組成物の流動性をポッティング用途に特に適したものにすることができる。
【００４８】
混合されたポッティング組成物は、例えば、容器内又は基材上に配置された対象物の周囲又は全体を覆うように、あるいは対象物の下部の空間を満たすように注がれる。その後室温で放置する、又は加熱する、例えば約５０〜約２００℃で約１分〜約１０時間加熱することによって、ポッティング組成物が硬化する。
【００４９】
ポッティング組成物の硬化物のＴｇは、例えば、約−１０℃以下、約−１５℃以下、又は約−２０℃以下である。硬化物のＴｇは、長さ３．５ｃｍ、幅０．５ｃｍ、厚み１ｍｍの硬化物のストリップに対して、動的粘弾性測定装置を用いてテンションモードで周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分で応力を与えながら、貯蔵弾性率Ｅ’／損失弾性率Ｅ”として定義されるｔａｎδをプロットしたときのピーク温度として定義される。このように低いＴｇを有する硬化物は、低温から高温まで広い温度範囲（例えば−４０℃〜１００℃）で応力を緩和することができるため、硬化物自体の割れ、硬化物の容器からの剥離などが防止され、容器内の対象物にダメージを与えない。
【００５０】
ポッティング組成物の硬化物の熱伝導率は、使用する無機フィラーの種類及びその充填量によって変化する。無機フィラーが水酸化アルミニウムを含むいくつかの実施形態では、ポッティング組成物の硬化物の熱伝導率は、約１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、約１．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上又は約１．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。硬化物の熱伝導率は、２０ｍｍ×７５ｍｍ×１５０ｍｍの硬化物のブロックについて、熱伝導率計を用い熱線法に従って測定した値である。本開示のポッティング組成物は、窒化ホウ素などと比べて熱伝導率が低い水酸化アルミニウムを用いた場合であっても無機フィラーの充填量を多くすることができるため、硬化物に高い熱伝導率を付与することができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、ポッティング組成物の硬化物は、低い硬度及び／又は高い体積抵抗率を有する。ポッティング組成物の硬化物の硬度は、直径４ｃｍ、厚み８ｍｍの硬化物の小片についてショアＡデュロメータ硬度計を用いて測定したときに、例えば、約９０以下、約７０以下又は約４０以下である。ポッティング組成物の硬化物の体積抵抗率は、１０ｃｍ角、厚み１ｍｍの硬化物についてプレート試料用電極を備えた超絶縁計を用いて測定したときに、例えば、約１×１０８Ω・ｃｍ以上、約１×１０９Ω・ｃｍ以上、又は約１×１０１１Ω・ｃｍ以上である。高い体積抵抗率を有する硬化物は、絶縁性が要求されるポッティング用途に好適に使用できる。
【００５２】
本開示の２液型ポッティング組成物は、熱伝導性を必要とするポッティング用途、例えば電気自動車及びプラグインハイブリッド自動車のバッテリーユニットに好適に使用できる。
【実施例】
【００５３】
以下の実施例において、本開示の具体的な実施態様を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。部及びパーセントは全て、特に明記しない限り質量による。
【００５４】
本実施例でポッティング組成物の成分として使用した材料を以下の表１に示す。
【００５５】
【表１】
2015021118.tif 000002
【００５６】
＜試験方法＞
（１）粘度
混合した組成物の粘度（初期粘度）は、せん断速度２００ｓ−１、プローブとしてコーンプレート１°を用いて粘度計レオストレス（Ｈａａｋｅ  Ｍｅｄｉｎｇｅｎ  ＧｍｂＨ製）を用いて２５℃で測定する。
【００５７】
（２）熱伝導率
２０ｍｍ×７５ｍｍ×１５０ｍｍの硬化物のブロックを用意する。熱伝導率は熱伝導率計Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３（京都電子工業株式会社製）を用い熱線法に従って測定する。
【００５８】
（３）粘弾性特性
長さ３．５ｃｍ、幅０．５ｃｍ、厚み１ｍｍの硬化物のストリップを用意する。動的粘弾性測定装置ＲＳＡ−ＩＩＩ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて硬化物にテンションモードで周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分で応力を与えながら、貯蔵弾性率Ｅ’／損失弾性率Ｅ”として定義されるｔａｎδをプロットし、ピーク温度を硬化物のＴｇとする。Ｔｇは−１０℃以下であることが望ましい。−２０℃の貯蔵弾性率を表３に記載する。
【００５９】
（４）ショアＡ硬度
直径４ｃｍ、厚み８ｍｍの硬化物の小片を用意する。硬度はショアＡデュロメータ硬度計（高分子計器株式会社製）を用いて測定する。ショアＡ硬度は９０以下であることが望ましい。
【００６０】
（５）体積抵抗率
１０ｃｍ角、厚み１ｍｍの硬化物のシートを用意する。体積抵抗率は、プレート試料用電極ＳＭＥ−８３１０を備えた超絶縁計ＳＭ−８２２０（日置電機株式会社製）を用いて測定する。体積抵抗率は少なくとも１×１０９Ω・ｃｍであることが望ましい。
【００６１】
（６）耐湿熱性
直径４ｃｍ、厚み８ｍｍの硬化物の小片を用意する。小片を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿オーブン内に放置し、１０００時間後取り出す。室温に２４時間放置後、メチルエチルケトンに浸漬し、浸漬２４時間後の変化を以下の３水準で記録する。Ａ：硬化物の変化なし。Ｂ：メチルエチルケトン溶媒がにごった。Ｃ：硬化物が溶解した。
【００６２】
（７）耐熱性
直径４ｃｍ、厚み８ｍｍの硬化物の小片を用意する。小片を１３０℃の恒温オーブン内に放置し、１０００時間後取り出す。室温に２４時間放置後、メチルエチルケトンに浸漬し、浸漬２４時間後の変化を以下の３水準で記録する。Ａ：硬化物の変化なし。Ｂ：メチルエチルケトン溶媒がにごった。Ｃ：硬化物が溶解した。
【００６３】
＜ポッティング組成物の調製＞
＜例１＞
主剤を以下の手順で調製した。ＥＰ４００５  １０．５ｇ、ＥＤ５０３  １．５ｇ、Ｎ−０８  ４．５ｇ及びＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１  ０．９ｇをプラスチック容器中でよく混合した。次に、水酸化アルミニウム（ＢＦ０１３  ３０．０ｇ及びＢＦ０８３  ６０．０ｇ）を容器に加えて混合した。
【００６４】
硬化剤を以下の手順で調製した。Ｐｒｉａｍｉｎｅ  １０７１  ２．４ｇ、Ｆａｍｉｎｅ  Ｏ  ２．４ｇ、ＳＰ−２４  ６．０ｇ及びＮ−０８  ２．７ｇをプラスチック容器中で混合した。黄褐色の液体が得られた。
【００６５】
硬化物を以下の手順で調製した。自転公転撹拌機を用いて主剤と硬化剤を２０００ｒｐｍで２分間混合し、１．５分間脱気した。混合物を、各特性を測定するための形状の型に流し込んだ。例えば、シート試料は以下の手順で作成した。厚み１ｍｍのＰＴＦＥシートスペーサを載せたライナー紙の上に混合物を注ぎ、別のライナー紙でその上を覆ってスタックを形成し、熱プレス機の上下圧盤の間にスタックを置いて１０５℃、２時間加圧し、ライナー紙を取り除いてシート試料を得た。ポッティング組成物の組成を表２、硬化物の特性を表３にそれぞれ示す。
【００６６】
＜例２〜１６並びに比較例１及び２＞
組成を表２に示すとおりとした以外は例１と同様にポッティング組成物を調製した。硬化物の特性を表３に示す。引火点の低い単官能性フェノール化合物を用いた比較例１の硬化物は、高温（１３０℃）で放置すると単官能性フェノール化合物が徐々に揮発して硬度が経時で上昇した。
【００６７】
【表２−１】
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【００６８】
【表２−２】
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【００６９】
【表３−１】
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【００７０】
【表３−２】
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