(57)【要約】      （修正有）【課題】地球環境に優しい高信頼性の難燃性樹脂組成物を提供する。【解決手段】１５０℃から４００℃で遊離水となる成分を０．０１重量％以上１５重量％以下含む、粒径５０μｍ未満の金属水酸化物誘導体を０．１重量％以上配合する樹脂組成物。金属としては２価から４価の元素が好ましい。又、金属水酸化物誘導体の表面が水を通し難い有機物で被覆することが好ましく、該誘導体のイオン性不純物量及び金属不純物量が各々１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５０℃から４００℃で遊離水となる成分を０．０１重量％以上１５重量％以下含む、粒径５０μｍ未満の金属水酸化物誘導体を０．１重量％以上配合する樹脂組成物。
【請求項２】
金属が２価から４価の元素（アルミニウム、硅素、マグネシウム、ホウ素、チタニウム等）から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
金属水酸化物誘導体の表面が、撥水性または疎水性または低吸水性を有する有機化合物で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
金属水酸化物誘導体のイオン性不純物量及び金属不純物量が各々１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子部品用の難燃性樹脂組成物に係わるものである。特に、環境に悪影響を与える物質を使用せずに樹脂を難燃化した組成物である。
【背景技術】
【０００２】
樹脂難燃化の従来技術としては、リン化合物、臭化アンチモン等を難燃剤として用いるものが知られている。又、最近では芳香族樹脂を難燃剤として利用する技術が公表されている。しかし、これらの技術は環境に対して悪影響を与える物質を難燃剤として使用するという致命的な欠点を抱えている。
【０００３】
例えば、難燃機能を有するリン化合物を用いると、有機又は無機のリン酸を発生し電気・電子部品の金属が腐食するという問題がある。
【０００４】
半導体用樹脂組成物では、酸化アンチモン類と臭素含有樹脂を用い臭化アンチモンにより難燃化する技術を使用する場合が多い。これは、ハロゲンの一種である臭素による環境破壊の問題があり、近年のハロゲンフリーの流れに逆行するものである。
【０００５】
又、芳香族樹脂は燃え難いという性質を有する。特に、多くの芳香環を有する樹脂は不完全燃焼を起こし芳香環化合物を分解ガスとして発生し易い。最近、このガスによる空洞を断熱層として利用し延焼を防ぐという技術が脚光を浴びている。これは、ハロゲンフリーであるという理由によるが、これら芳香環類（ベンゼン、キシレン等）は環境汚染物質であり、自動車用燃料のガソリンからベンゼンを減らすという動きに逆らっている。
【０００６】
最近、地球環境の保護運動がヨーロッパ連合やアメリカ合衆国で活発となっており、今後の樹脂組成物はこの動向を踏まえて難燃化することが必須となっている。ハロゲンフリー、ベンゼンフリー等を満足する難燃性樹脂組成物が強く求められている。
【非特許文献１】難燃化技術の現状と応用、東レリサーチセンター
【非特許文献２】日経エレクトロニクス２００２．１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、地球環境に優しく信頼性の高い難燃性樹脂組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１５０〜４００℃で遊離する水分を０．０１〜２０重量％含有する粒径５０μｍ未満の金属水酸化物誘導体を０．１重量％以上配合する樹脂組成物である。
【０００９】
請求項２は、２〜４価の金属元素の水酸化物誘導体を使用する樹脂組成物である。
【００１０】
請求項３は、撥水性又は疎水性又は低吸水性の有機物で表面被覆した金属水酸化物誘導体を使用する樹脂組成物である。
【００１１】
請求項４は、イオン性及び金属不純物が各々１００ｐｐｍ以下の金属水酸化物誘導体を使用する樹脂組成物である。
【００１２】
本発明の難燃性樹脂組成物は、樹脂組成物の熱分解時や燃焼時に水を遊離する金属水酸化物誘導体を適量配合したものである。ここでいう金属水酸化物誘導体とは、金属水酸化物の縮合反応や酸化反応を進めたもので水酸化物と酸化物の間の性状を持つ物質のことを示す。一般的に、これら金属水酸化物誘導体は吸着水や結合水等を含有しており、吸着水は１００〜１５０℃、結合水は１５０〜４００℃の温度で遊離する性質を有する。
【００１３】
本発明は、吸着水の極めて少ない、結合水を含有する金属水酸化物誘導体を難燃剤として使用するものである。難燃性を効果的に発揮するためには、水分子の遊離温度は１５０〜４００℃であることが必要である。特に、２００〜３００℃が好ましい。
【００１４】
結合水の含有量としては、少なすぎると効果が得られず、多すぎると外観不良等の問題を生じるので０．０１〜１５重量％が好ましい。特に、０．１〜５重量％が好ましい。
【００１５】
金属水酸化物誘導体の寸法としては５０μｍ未満、特に１０μｍ未満が好ましい。大きすぎるとミクロ的に不均一となり局部応力や部分燃焼といった問題を生じる。
【００１６】
又、金属水酸化物誘導体の配合量としては０．１重量％以上が好ましい。少なすぎると分散性が悪く効果が得られない場合がある。又、最大量は用途や条件によって異なるため個別検討が必要であるが、８０重量％以下が目安として考えられる。
【００１７】
金属の種類としては、電気電子用途で実績のある２〜４価の元素が好ましい。特に、アルミニウム、硅素、マグネシウム、ホウ素、チタニウムが好ましい。
【００１８】
金属水酸化物誘導体の表面は、水分を通し難い性質（撥水性、疎水性、低吸水性）を持つ有機化合物で被覆されていることが好ましい。外部からの水分進入、吸着水の増加を防ぐためである。吸着水は低温で遊離するため、外観不良等の問題を起こす危惧がある。 
【００１９】
撥水性物質の例としては、表面処理剤（アルキルシラン類、アルキルシラザン類、シリコーンオイル類）を挙げることができる。ポリオレフィン類（ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン等）は疎水性を持つ物質の一例である。又、一般的には炭化水素基を比較的多く持つ化合物は低吸水性を有する。
【００２０】
上記の有機化合物は、液体の場合には浸漬や噴霧、固体の場合には混錬や圧着といった方法により金属水酸化物誘導体の表面を覆うことができる。
【００２１】
又、有機化合物の被覆層は、適切な厚みを持つことが好ましい。厚すぎると難燃機能、薄すぎると保護機能の低下を招く恐れがある。金属水酸化物誘導体寸法の１／１０以下、１０ｎｍ以上が好ましい
【００２２】
金属水酸化物誘導体に含まれる不純物は少ないこと、電気電子部品の腐食性や絶縁性に悪影響を与えるイオン性不純物や金属不純物は各々１００ｐｐｍ以下が好ましい。特に、１０ｐｐｍ以下が好ましい。
【００２３】
本発明の樹脂組成物のベース樹脂としては、電気電子用途で使用可能な樹脂なら何でも良く、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等が一般的である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、長年に渡り使用実績のある樹脂組成物の基本的な技術蓄積を有効に利用でき且つ環境汚染物質を用いずに難燃化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の難燃性樹脂組成物に関して実施例にて具体的に説明する。実施例１及び２は、本発明の請求範囲内における検討例である。実施例３及び４は、請求範囲外の検討例（比較例）である。まず、本発明で使用する難燃剤について説明する。
難燃剤（１）：テトラメチルシリケートをアルカリ条件で加水分解そして単離精製することにより粒径５μｍ以下の高純度シリカゲルを試作した（中間体）。これを１１０℃及び２００℃で乾燥し、次にメチルトリメトキシシランを用いて表面処理することにより本発明の硅素水酸化物誘導体を得た。該誘導体の２００〜３５０℃の水発生量は３重量％であった。又、イオン性不純物及び金属不純物は各々１０ｐｐｍ以下であった。
【００２６】
難燃剤（２）：シラノール基を有するシリカ（ＨＰＳ−１、東亞合成）に市販の水酸化アルミニウム水溶液（カタロイドＡＳ−２、触媒化成）を固形分重量比１対２の比率で噴霧混合する。次に１１０℃及び２５０℃で乾燥そして５０μｍ篩を通過させアルミニウム水酸化物誘導体を得た。該誘導体の粒径は１０μｍ以下であり、１５０〜４００℃において１重量％の水を発生した
【実施例１】
【００２７】
エポキシ樹脂（ＥＯＣＮ１０２０−６５、日本化薬）１３重量部、フェノール樹脂（ＨＦ−１、明和化成）７重量部、シリカ（ＨＰＳ−８、東亞合成）７７部、リン系触媒（ＰＰ−３６０、ケイアイ化成）０．２重量部及び難燃剤（１）２重量部を混合し加熱ニーダを用い９５℃・５分間混錬した。この樹脂組成物のＵＬ難燃性はＶ−０であった。又、移送成形法にて模擬半導体を作製し耐腐食性を評価したところ不良は発生しなかった。
【実施例２】
【００２８】
エポキシ樹脂（ＥＲ−８２８、ＪＥＲ）３０重量部、酸無水物（ＴＨＰＡ、新日本理化学）１５重量部、シリカ（ＨＰＳ−４、東亞合成）５０部、イミダゾール系触媒（１Ｂ２ＭＺ、四国化成）０．２重量部及び難燃剤（２）５重量部をプラネタリーミキサーにて混和した。この樹脂組成物のＵＬ難燃性はＶ−０であった。又、これを滴下法にて模擬半導体を作製し、この耐熱衝撃性を評価したところ１０００回でも不良は発生しなかった。
【実施例３】
【００２９】
実施例１において、難燃剤（１）の代わりに中間体を用いて実施例１同様に樹脂組成物を試作した。この樹脂組成物の硬化物は表面に多数のボイドがあり製品としては不適である。該中間体の１５０〜４００℃の遊離水分は１７重量％と多く、これが硬化時に多量の水蒸気となり外観不良を発生したものと思われる。
【実施例４】
【００３０】
実施例２において、難燃剤（２）の代わりに該難燃剤試作時の篩上残渣を使用すること以外は実施例２と同様にして樹脂組成物を得た。この樹脂組成物で封止した模擬半導体の耐熱衝撃性を評価したところ、１００回で樹脂クラックを発生した。不良箇所をＸ電子顕微鏡にて観察してみると大きな難燃剤が認められた。
【００３１】
難燃剤の試験方法及び模擬半導体の評価方法は、以下の通りである。
遊離水分：試験体を加熱し発生ガスを熱分解ガスクロマトグラフにて分析する。
耐腐食性：１２５℃・１００％・５Ｖにて３００時間放置し回路の断線にて判定する。
耐熱衝撃性：−４５℃・１５分〜室温５分〜１５０℃１５分の冷熱衝撃を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
従来の樹脂組成物において、本発明に従い難燃剤を変更するだけで環境汚染の少ない難燃性樹脂組成物が実用化できる。