(57)【要約】【課題】ハンダリフロー性に優れた封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物を提供する。【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０である樹脂成分１００重量部に対して、無機充填材を１７０〜２５０重量部、ガラス繊維を３０〜８０重量部の範囲で配合した封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０である樹脂成分１００重量部に対して、無機充填材を１７０〜２５０重量部、ガラス繊維を３０〜８０重量部の範囲で配合した封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることを特徴とする封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝８５／１５〜７５／２５であることを特徴とする請求項１に記載の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
ジアリルフタレート樹脂は、ポリマーとモノマーとが重量比でポリマー／モノマー＝７５／２５〜９０／１０であることを特徴とする請求項１または２に記載の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
無機充填材は、その１５０重量部以上が金属類の水和物であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形してなることを特徴とする封止成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサー、コイル、抵抗体等の電子部品を封止するために用いられる封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物とその封止成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
不飽和ポリエステル樹脂組成物は各種電子部品の封止用成形材料として多く使用されており、これまでにも多種の不飽和ポリエステル樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。以上の電子部品はハンダリフローにて実装されるが、そのリフローに使用されるハンダは近年の環境対応の一環として鉛フリー化が進んでいる。鉛フリーハンダを用いた場合、ハンダ温度を従来の２２０〜２３０℃から２５０〜２６０℃と約３０℃上げることが必要となる。しかしながら、ハンダ温度を約３０℃上げることにより、電子部品を封止している上記の各種封止用成形材料への熱的ストレスが大きくなり、リフロー時にクラックが生じる等の問題が懸念されるようになった。
【特許文献１】特許第３４８５０１１号公報
【特許文献２】特開２００３−４１０８４号公報
【特許文献３】特開２０００−２３４０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上の通りの背景から、ハンダリフロー性に優れた封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するものとして、第１には、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０である樹脂成分１００重量部に対して、無機充填材を１７０〜２５０重量部、ガラス繊維を３０〜８０重量部の範囲で配合した封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることを特徴とする。
【０００５】
第２には、上記の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物において、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝８５／１５〜７５／２５であることを特徴とする。
【０００６】
そして、第３には、上記第１または第２の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物において、ジアリルフタレート樹脂は、ポリマーとモノマーとが重量比でポリマー／モノマー＝７５／２５〜９０／１０であることを特徴とする。
【０００７】
第４には、上記第１から第３のいずれかの封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物において、無機充填材は、その１５０重量部以上が金属類の水和物であることを特徴とする。
【０００８】
第５には、封止成形品として、以上のいずれかの封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前記のとおりの上記の第１の発明によれば、封止用成形材料として、電気特性や強度特性等の各種特性のバランスが取れ、しかもハンダリフロー性に優れた封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物とすることができる。特に、ハンダリフロー性については、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることにより、得られる樹脂の熱分解温度を高くすることができ、結果として不飽和ポリエステル樹脂組成物の耐熱性向上に影響を与えていると考えられる。
【００１０】
上記の第２の発明によれば、上記発明の効果をより一層向上させることができる。
【００１１】
上記の第３の発明によれば、上記第１および第２の発明の効果に加え、封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物の流動性をより向上させることができ、成形性をより向上させることができる。
【００１２】
上記の第４の発明によれば、上記発明の効果に加え、耐炎性を付与することができる。すなわち、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、環境負荷物質であるハロゲン化合物を使用することなく耐炎性を確保することができるのである。
【００１３】
以上のような顕著な効果は、上記の第５の発明の封止成形品として実際上大きく実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
本発明の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０である樹脂成分とともに、無機充填材、ガラス繊維が含有されている。そして、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることを必須要件としている。
【００１６】
以上の不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと二塩基酸とを縮合反応させて得られるが、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ、グリセリン等を例示することができる。二塩基酸としては、無水マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等を例示することができ、中でも耐熱性を考慮すると、テレフタル酸、イソフタル酸であることが好ましい。そして、本発明では、上記のように、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることにより、得られる樹脂の熱分解温度を高くしている。このことが、結果として不飽和ポリエステル樹脂組成物の耐熱性の向上に影響を与えていると考えられる。
【００１７】
また、本発明では、以上のとおり、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とを重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０の割合で配合しているが、さらに耐熱性を向上させ、かつ、封止用成形材料として、電気絶縁性等の電気特性や、曲げ強度、引張り強度等の強度特性とのバランスの取れた材料とするためには、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂との樹脂成分１００重量部に対して、無機充填材を１７０〜２５０重量部、ガラス繊維を３０〜８０重量部の範囲で配合することが必要である。無機充填材が１７０重量部未満の場合には、材料の流動性が大きくなり成形性が低下する。さらに、材料製造時の加圧加熱混練工程において、混練機への材料の付着が大きくなってしまい生産性が安定しなくなる。２５０重量部を超える場合には、材料の流動性が大きく低下し、成形性が著しく低下する。このように無機充填材を配合することによって、上述したように耐熱性や、曲げ強度、引張り強度等のバランスの取れた材料とすることはもちろん、成形性を向上させることによって成形品の不具合を低減し、成形品の不具合に起因するハンダリフロー時の熱的ストレスによるクラックの発生を低減しているのである。ガラス繊維については、３０重量部未満の場合には、その補強効果が得られない。８０重量部を超える場合には、不飽和ポリエステル樹脂組成物の流動性が低下し、十分な成形品を得ることができない。
【００１８】
以上のガラス繊維は、例えば、材料中での分散性等を考慮して繊維長が０．１〜５ｍｍ程度のガラスチョップを用いるようにすることが考慮される。
【００１９】
本発明は、上記のように不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とを重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０の割合で配合しているが、特に好ましい態様としては、不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝８５／１５〜７５／２５の割合とすることが考慮される。これによって、上記の効果をさらに顕著なものとすることができるのである。
【００２０】
また、本発明におけるジアリルフタレート樹脂としては、ポリマーとモノマーとが重量比でポリマー／モノマー＝７５／２５〜９０／１０であることが好ましい態様として挙げることができる。このような範囲とすることで材料の流動性を好適なものとし、成形性を向上させることができるからである。ジアリルフタレート樹脂のポリマーが７５重量％を下回ると、相対的に増加するモノマーの影響により、材料の流動性が大きくなりすぎてしまい成形性に支障をきたすため好ましくない。ジアリルフタレート樹脂のポリマーが９０重量％を上回ると材料の流動性が低下し成形性に支障をきたすため好ましくない。
【００２１】
本発明における無機充填材としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、石英ガラス、炭酸カルシウム、あるいは、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の金属類の水和物を例示することができ、このような無機充填材の平均粒径としては２〜４０μｍの範囲のものを用いることができる。中でも金属類の水和物を用いることが好ましい。金属類の水和物は２６０℃前後で分子中の水が外れて揮発するため、耐炎性を付与することができるからである。このため、無機充填材として金属類の水和物を用いた場合には、環境負荷物質であるハロゲン化合物を使用せずとも耐炎性を確保することができるのである。金属類の水和物の配合量としては、樹脂成分１００重量部に対して１５０重量部以上であることが考慮される。これによって、耐炎性の効果をより好適に実現することができる。
【００２２】
本発明では、さらに、硬化剤としてｔ−Ｂｕｔｙｌ  ｐｅｒｏｘｙ  ｂｅｎｚｏｎｅｔｅや１，１−Ｂｉｓ（ｔ−ｂｕｔｙｌ  ｐｅｒｏｘｙ）−３，３，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ｃｙｃｌｏ  ｈｅｘａｎｅ等の各種の過酸化物を単独あるいは二種類以上併用してもよい。さらに必要に応じて、カルナバワックス、脂肪酸アミド、ステアリン酸等の離型剤、顔料、着色剤、増粘剤等を添加することもできる。
【００２３】
本発明の封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とからなる樹脂成分、無機充填材、ガラス繊維、必要に応じて、硬化剤やその他の材料を配合し、必要に応じて、ミキサーやブレンダー等で均一に混合した後、ニーダーやロール等の混練機で加熱・混練して調製することができる。そして、本発明の封止成形品は、上記の調製した封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物を金型に注入し、温度１２０〜１７０℃、時間１０〜３０秒（成形品の厚み１ｍｍ当たり）の条件で加熱硬化することによって得ることができる。このものはハンダリフロー性に優れ、コンデンサー、コイル、抵抗体等の電子部品を封止するための封止成形品として実現される。
【００２４】
以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって本発明が限定されることはない。
【実施例】
【００２５】
＜実施例１〜１２及び比較例１〜１０＞
表１および表２に示す配合量の不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、無機充填材、ガラス繊維、硬化剤のほか、硬化触媒としてジクミルパーオキサイドを４ｐｈｒ、硬化禁止剤としてＰＢＱ（パラベンゾキノン）を樹脂に対して３００ｐｐｍ、顔料としてカーボンブラック１ｗｔ％を加圧ニーダーで混練した。混練物がペースト状になるまではニーダー槽を４０℃とし、ペースト状になった後は冷却水を通水して混練物を冷却するとともに7分間混練した。その後、混練物をニーダーから取り出して冷却し、カッターミルで粉砕して、不飽和ポリエステル樹脂組成物を得た。
【００２６】
なお、不飽和ポリエステル樹脂は「ユピカ８５００シリーズ／日本ユピカ製」、ジアリルフタレート樹脂は「ダップシリーズ／ダイソー化学製」、無機充填材は「ハジライトＨ３２／昭和電工製」、ガラス繊維は「繊維長３ｍｍ、繊維径１５μ／ＮＳＧ−Ｖ製」を用いた。
【００２７】
得られた不飽和ポリエステル樹脂組成物をトランスファー成形（金型温度：２６０℃、硬化時間：９０秒）してカラープレート（４０×７０ｍｍ）を得た。
【００２８】
このカラープレートについて、ハンダリフロー性と耐炎性を評価した。
（１）ハンダリフロー性
４０×７０ｍｍのカラープレートを長手方向に２０ｍｍだけハンダ槽に１０秒間浸漬し、１０秒間でカラープレートが弾けたり、クラックが生じなければ合格（ＯＫ）とし、そうでなければ不合格（ＮＧ）とした。なお、ハンダ槽の温度は２６０℃である。
（２）ＵＬ９４に準じて評価した。（厚み３．１７ｍｍ）
結果を表１および表２に示す。
【００２９】
【表１】
2008050540.tif 000002
【００３０】
【表２】
2008050540.tif 000003
表１の結果より、実施例１〜１２では、不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０である樹脂成分１００重量部に対して、無機充填材を１７０〜２５０重量部、ガラス繊維を３０〜８０重量部の範囲で配合され、不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものであることにより、ハンダリフロー性が優れていることが確認された。また、無機充填材の１５０重量部以上が金属類の水和物であることにより、耐炎性が付与されていることも確認された。
【００３１】
一方、表２の結果より、比較例１、３，５，６では不飽和ポリエステル樹脂とジアリルフタレート樹脂とが重量比で不飽和ポリエステル樹脂／ジアリルフタレート樹脂＝９０／１０〜７０／３０の範囲でないことにより、比較例２，４では不飽和ポリエステル樹脂の５０重量％以上がイソフタル酸を縮合反応させて得られたものでないことにより、比較例７，８では無機充填材の配合量が１７０〜２５０重量部の範囲でないことにより、比較例９，１０ではガラス繊維の配合量が３０〜８０重量部の範囲でないことにより、ハンダリフロー性が十分でないことが確認された。