封止用ホットメルト樹脂組成物及び電子部品装置
【課題】複雑な形状を有する電気電子部品用として好適な、電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、生産性等に優れた封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供する。
【解決手段】（Ａ）ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。（Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、前記の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【解決手段】（Ａ）ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。（Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、前記の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、電化製品等の分野において使用されている、電子基盤、コネクター、ＬＥＤ等の電気電子部品は、信頼性のある性能・機能を発揮するために、熱、埃、水分等から保護される必要があり、その目的を達成する為に外部との電気絶縁性は必須とされる。特に電気絶縁体となる樹脂（封止材）等を、回路基板等複雑な形状を有する部品に封止する時は、その形状に追随できなければならず、その為に被覆時の樹脂粘度を下げるのが一般的になっている。
【０００３】
これまで上記封止材として、反応性の液状樹脂、例えば２液のエポキシ樹脂等が一般的に使用されてきた（例えば特許文献１，２参照）。これは、主剤と硬化剤をある一定の割合に混合して、低い粘度でモールディングし、加熱することで硬化反応を促進させ、完全に固化させるものである。モールディングの封止方法としては、エポキシ樹脂に浸漬して引き上げるディッピング、枠の中に流し込む注型、表面に盛るようにして封止するポッティング等がある。しかしこの方法では、２液の混合比率を精密に調整する必要があり、また混合後は使用可能期間が短い等の問題点がある。また、硬化のための養生期間を必要とするので、生産性が低いという問題もある。さらに、硬化による樹脂収縮による応力が、例えば電気電子部品と導線を接合するハンダ部分等の物理的強度の弱いところに集中して、その部分が剥離するという問題もあった。
【０００４】
そのような問題点を含みながら使用されてきた２液エポキシ樹脂に代わるモールディング用樹脂として、ホットメルト樹脂が挙げられる。ホットメルト樹脂は、加温溶融させるだけでモールディング時の粘度を下げることができ、冷却、固化して性能を発現するので、生産性が大幅に向上する。加えて、一般に熱可塑の樹脂を使用するので、製品としての寿命を終えた後も、加熱して樹脂を溶融除去することで、部材のリサイクルが容易に可能となる。
【０００５】
封止材用としては種々の素材への高い接着性を発現するポリアミド系やポリエステル系のホットメルト樹脂が提案されている（例えば特許文献３、４参照）。ポリアミド系ホットメルト樹脂は粘度が低く、低圧での注入が可能なため、汎用の金型が使用できる利点があり、また、収縮性が低く、優れた接着性を有するため、リード線やケーブル等との接着性を向上させ、防水性と電気絶縁性を得ることができる。
【０００６】
しかし、ポリアミド系ホットメルト樹脂は、吸湿性が高いため、外部から徐々に吸湿することで重要な特性である電気絶縁性が経時で低下したり、封止物が腐食する場合がある。さらに熱安定性が悪く、加熱中、溶融表面に皮貼りや炭化物が発生するため、成形物の品質低下を招きやすく、色調変化も大きい等の問題を有している。一方ポリエステル系は、加水分解しやすいため高温高湿下での長期耐久性に問題があり、絶縁性が低下する。
【０００７】
そこで、連続して加熱使用する際にも、色調変化、炭化物の発生が少なく、しかも電気部品等への電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、耐加水分解性、生産性等の種々の性能を併せ持ったホットメルト樹脂組成物が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平６−６８０１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２３９３４９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６５５２号公報
【特許文献４】特許第４５３４１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、複雑な形状を有する電気電子部品用として好適な、電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、生産性等に優れた封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決すべく鋭意検討を行い、その結果、主成分としてオレフィン樹脂を用いることによって、加熱使用時の炭化物の発生を抑制し、かつ封止による電気部品への防水性を向上させることができること、また、特定量の接着付与剤を用いることで、電気部品への接着性が向上すること、充填材成分を特定量用いることで封止材（封止用ホットメルト樹脂組成物）の硬度や収縮率の低減を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下に関する。
（１） ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。
（２） （Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、（１）に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（３） （Ｃ）成分が、テルペン系樹脂、又は、脂肪族系石油樹脂である、（１）または（２）に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（４） （Ｄ）成分が、融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスである、（１）から（３）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（５） （Ｅ）成分が、水酸化アルミニウムの金属水和物、又は、水酸化マグネシウムの金属水和物である、（１）から（４）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（６） 軟化点が１２５〜１６０℃である、（１）から（５）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（７） 溶融粘度が、１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓである、（１）から（６）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（８） （１）から（７）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えた電子部品装置。
【発明の効果】
【００１２】
複雑な形状を有する電気電子部品用として好適な、電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、生産性等に優れた封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用するポリオレフィン樹脂（Ａ）としては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−酢ビ共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、マレイン酸変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられる。その中で、接着強度、耐久性を得るためには、結晶性が低い、もしくは非晶性のものが好ましく、通常、ホットメルト樹脂組成物に使用されるものであれば特別な制約はない。
【００１５】
市販品としては、「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量３４，０００）、「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量７５，０００）、「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量１１８，０００）、「ベストプラスト３０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量４９，０００）、「ベストプラスト４０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量４８，０００）、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名、ブテン−１共重合体）、「レクスタックＲＴ２５８５」「レクスタックＲＴ２３１５」（米国レキセン社製商品名、プロピレン−エチレン共重合体等が挙げられる。
【００１６】
（Ａ）ポリオレフィン樹脂としては、重量平均分子量が、通常、１０，０００〜１５０，０００であり、２０，０００〜８０，０００であることが好ましく、３０，０００〜８０，０００であることがより好ましい。重量平均分子量が２０，０００未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の耐熱性が低下するおそれがあり、また８０，０００を超える場合は粘度の増大により成形性が低下するおそれがある。
【００１７】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ａ）ポリオレフィン樹脂の含有率は、４０〜５５質量％であり、４０〜５０質量％であることが好ましい。（Ａ）オレフィン樹脂の含有率が４０質量％未満の場合、溶融混練時に充填材成分を混練し難くなるおそれがあり、５５質量％を超える場合、基材に対する接着性の低下のおそれがある。
【００１８】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用する（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとしては、通常、重量平均分子量が、１００，０００〜２００，０００のポリプロピレンであれば、特に制限はない。なお、分子量分布は、一般的に、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ゲル浸透クロマトグラフィー）を用いて測定される。
【００１９】
市販品としては、「ノバテックＦＸ４ＦＢ、ノバテックＰＰ、ウィンテック、ニューコン、ニューストレン、ニューフォーマー、ファンクスター」（日本ポリケム株式会社製商品名）、「アドマー、タフマー」（三井化学株式会社製商品名）、「プライムポリプロ、モストロン−Ｌ、プライムモールド−Ｅ、ポリファイン、プライムＴＰＯ」（株式会社プライムポリマー製商品名）、「サンアロマー」（サンアロマー株式会社製商品名）、「フローブレン」（住友精化株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２０】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ｂ）高分子量ポリプロピレンの含有率は、２〜４質量％であり、２．５〜３．５質量％であることが好ましい。（Ｂ）高分子量ポリプロピレンの含有率が、２質量％未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の耐加水分解性や樹脂硬度の低下のおそれがあり、４質量％を超える場合、流動性の低下による成形性低下等のおそれがある。
【００２１】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用される（Ｃ）接着付与剤としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族／芳香族混合型石油樹脂、フェノール変性脂肪族／芳香族混合型石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂、水素化石油樹脂等の石油系樹脂；ロジン酸、不均化ロジン酸、水添ロジン酸、ロジン酸のグリセリンエステル、ロジン酸のペンタエリスリトールエステル等のロジン酸エステル系樹脂；テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、芳香族変性水添テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂（テルペンフェノール系樹脂）、アルキルフェノール変性テルペン樹脂等のテルペン系樹脂；スチレン樹脂；キシレン樹脂、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂等のキシレン系樹脂；ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等のフェノール系樹脂等を挙げることができる。これらの接着付与剤は、単独で使用してもよく、２種類以上併用してもよい。
【００２２】
また、初期接着性、表面タック低減を改善するために、高軟化点の樹脂や結晶化度の高い樹脂等を使用することが好ましく、特に、基材に対する接着性の点から、テルペンフェノール系樹脂、テルペン樹脂等のテルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂が好ましい。
【００２３】
市販品としては、「マルカレッツＳ１１０Ａ」（脂肪族系石油樹脂、丸善石油化学株式会社製）、「ＹＳポリスターＴ−１４５」（テルペンフェノール樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「クリアロンＰ１２５」（水添テルペン樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「クリアロンＰ１５０」（水添テルペン樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「アルコンＰ１４０」（脂環式系水添石油樹脂、荒川化学株式会社製商品名）、「アルコンＳＭ１０」（部分水添石油樹脂、荒川化学株式会社製商品名）、「アイマーブＳ１００」（部分水添石油樹脂、出光興産株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ｃ）接着付与剤の含有率は、１０〜３０質量％であり、１２〜２８質量％であることが好ましい。（Ｃ）接着付与剤の含有率が、１０質量％未満の場合、基材に対する接着性が低下するおそれがあり、３０質量％を超える場合、耐加水分解性の低下のおそれがある。
【００２５】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用する（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスとしては、通常、重量平均分子量が２０，０００以下であり、１８０℃での溶融粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下であれば特に問題はない。なお溶融粘度は通常、Ｂ型回転粘度計等により測定可能である。市販品としては、「ビスコール５５０Ｐ、６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）、「ハイワックス２００Ｐ、ＮＰ０５５、ＮＰ１０５」（三井化学株式会社製商品名）等を挙げることができる。ポリオレフィン系ワックスは、融点が１２０℃以上、好ましくは１２０〜１７０℃、さらに融点が１３０〜１６０℃の結晶性ワックスがより好ましく、これらのポリオレフィン系ワックスは、単独で使用してもよく、２種類以上併用してもよい。さらに、ポリオレフィン系ワックスとしては、ポリプロピレン系ワックス、ポリエチレン系ワックス等があり、特に融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスが好ましい。融点が１２０℃未満の場合、樹脂組成物自体の表面にタックが生じ、融点が１７０℃を超える場合、アプリケーション時の流動性低下による作業性が低下する。融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスとしては、具体的にはビスコール６６０Ｐ（三洋化成工業株式会社製商品名）が挙げられる。
【００２６】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用される（Ｅ）充填材成分としては、特に限定されないが、充填材成分は、電気絶縁性、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上の効果があり、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。さらに、電気絶縁性、熱伝導性、難燃効果のある充填材成分としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、その金属水和物、複合金属水酸化物、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。
【００２７】
これらの充填材成分は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、電気絶縁性、熱伝導性、難燃性の向上低減の観点から、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムの金属水和物が好ましい。
【００２８】
ホウ酸亜鉛としては「ＦＢ−２９０、ＦＢ−５００」（Ｕ．Ｓ．Ｂｏｒａｘ社製商品名）、「ＦＲＺ−５００Ｃ」（水澤化学工業株式会社製商品名）等が、モリブデン酸亜鉛としては「ＫＥＭＧＡＲＤ９１１Ｂ、９１１Ｃ、１１００」（Ｓｈｅｒｗｉｎ−Ｗｉｌｌｉａｍｓ社製商品名）等が各々市販品として入手可能である。また、水酸化アルミニウムの金属水和物としては、「Ｂ７３」（日本軽金属株式会社製商品名）、「Ｃ−３１」（住友化学株式会社製商品名）、水酸化マグネシウムの金属水和物としては、「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名：ステアリン酸１％処理品）、「キスマ１」（協和化学工業株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２９】
充填材成分の含有率は、電気絶縁性、熱伝導性、流動性、難燃性、成形性、吸湿性、線膨張係数低減、強度向上の観点から、封止用ホットメルト樹脂組成物に対して２０〜３５質量％であり、好ましくは２０〜３０質量％である。２０質量％未満の場合、熱伝導性や電気絶縁性の低下のおそれがあり、３５質量％を超える場合、流動性低下による成形性の低下のおそれがある。
【００３０】
さらに、本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物には、必要に応じて、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩等の離型剤、カップリング剤、シリコーンオイルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤、カーボンブラック等の顔料または染料、酸化防止剤（老化防止剤）、紫外線吸収剤、界面活性剤、ノンハロゲン、ノンアンチモンの難燃剤等を適量配合しても良い。
【００３１】
酸化防止剤（老化防止剤）としては、フェノール系、有機イオウ系、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、有機リン系ヒンダートフェノール系、アミン系等が挙げられる。例えば、フェノール系酸化防止剤としてペンタエリトリイルテトラキス−３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）及びｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（ＳＯＮＧＮＯＸ１０７６、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）と、リン系酸化防止剤としてトリス（２，４−ジ−ターシャリーブチルフェニル）ホスファイト（ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）等がある。酸化防止剤（老化防止剤）の含有率は、封止用ホットメルト樹脂組成物に対して好ましくは０．１〜２質量％であり、より好ましくは０．５〜１質量％である。０．１質量％未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の加熱溶融時に熱劣化するおそれがある。
【００３２】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、各種原材料を均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機、らいかい機、プラネタリミキサ等によって混合又は溶融混練し、必要に応じて脱泡する方法等を挙げることができる。
【００３３】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、軟化点が１２５〜１６０℃であることが好ましく、１３０〜１５０℃であることがより好ましい。封止用ホットメルト樹脂組成物の軟化点が、１２５℃未満の場合、耐熱性、耐加水分解性の特性が不十分であり、１６０℃を超える場合、ホットメルト樹脂組成物混練時の作業性低下が生じるおそれがある。
【００３４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、溶融粘度が、１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４，０００〜１３，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。封止用ホットメルト樹脂組成物の溶融粘度が、３，０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、耐加水分解性の低下のおそれがあり、１５，０００ｍＰａ・ｓを超える場合、高粘度による作業性の低下のおそれがある。
【００３５】
本発明の電子部品装置は、前記の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えたものである。本発明になる封止用ホットメルト樹脂組成物を用いることで、電気・電子部品装置に防湿絶縁処理が施され、電気・電子部品外部からの湿気や水の浸入を防ぎ、電子部品の絶縁性の低下を防ぐ効果が得られる。これらの電気・電子部品としては、特に限定されるものではないが、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路や、トランジスタ、コンデンサ、コイル、センサー、抵抗、リレー、トランス等が挙げられ、またこれらの部品をプリント配線板に実装した基板や、コネクターや、はんだ付け等その接続部も含まれる。
【００３６】
本発明になる封止用ホットメルト樹脂組成物を用いて防湿絶縁処理される電子部品装置の製造法としては、例えば封止用ホットメルト樹脂組成物を加熱、溶融させた状態で上記電気・電子部品の防湿絶縁処理が必要な部分に塗布するか、上記電気・電子部品を成形型の中に入れ、封止用ホットメルト樹脂組成物を加熱、溶融させた状態で型内に注入してするなどして、実質的に封止用ホットメルト樹脂で電気・電子部品を覆ったのちに放冷により固化させればよい。また、封止用ホットメルト樹脂組成物の熱劣化をできるだけ生じさせずに、電子部品を封止する為には、１６０〜１８０℃で速やかに溶融させることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明にかかる実施例および比較例について説明するが、本発明は該実施例により何ら制限されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
窒素導入口を備えた加熱ニーダーを１７０〜２００℃に加温し、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量３４，０００）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名、軟化点１４５℃）２７質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名、軟化点１４５℃）１５質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名：ステアリン酸１％処理品、水酸化マグネシウムの金属水和物）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量７５，０００）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（脂肪族系石油樹脂）として「マルカレッツＳ１１０Ａ」（丸善石油化学株式会社製商品名）２０質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）１８質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）４質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４０】
（実施例３）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２７質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）１５質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４１】
（実施例４）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）６９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４．６質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２０質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）１１質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４２】
（比較例１）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量１１８，０００）１５質量部、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名：重量平均分子量９６，０００）３５質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）５質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２２質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）２８質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、（Ｅ）充填材成分を含まないホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４３】
（比較例２）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）１５質量部、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名）３５質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）５質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２２質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）２８質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）１０６質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、（Ｅ）充填材成分を５０重量％含むホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４４】
実施例および比較例において得られたホットメルト樹脂組成物の特性については、以下の方法にて測定、評価した。結果を表１に示した。
［溶融粘度］
東機産業製Ｂ型少量粘度計（測定部分：ＴＶ−２０、ヒーター部分：ＶＴＢ−２５０）を用いて、回転数５０ｒｐｍ、ローター：ＴＨＨ−２４の条件下で、ホットメルト樹脂組成物１５ｇをセットし、１８０℃で１０分養生後、１０分間回転した後の値を、溶融粘度として測定した。
［軟化点］
ＪＩＳ Ｋ２４２５に準拠し、メイテック社製環球式自動軟化点試験器ＡＳＰ−Ｍ４で軟化点を測定した。軟化点試験に使用するホットメルト樹脂組成物は予め１８０℃で溶解し、軟化点試験用リング内に流し込み、固化したものを１日空冷したのち使用した。
［熱伝導率］
１３０℃に加熱したプレス機に、離型紙で挟んだホットメルト樹脂組成物をセットし、加圧プレスすることで１ｍｍ厚のシートを作製した。作製したシートを用いて京都電子工業製ＱＴＭ−５００で熱伝導率を測定した。
［絶縁破壊電圧］
１３０℃に加熱したプレス機に離型紙で挟んだホットメルト樹脂組成物をセットし、加圧プレスすることで１ｍｍ厚のシートを作製した。１００ｍｍ×１００ｍｍサイズのシートを５枚作製し、ＡＳＴＭ Ｄ１４９に準拠して、ヤマヨ試験器製絶縁破壊試験装置ＹＳＴ−２４３−１００ＲＨＯを用いて２３℃シリコーン油中で絶縁破壊電圧を測定した。
［耐熱性］
ホットメルト樹脂組成物を１２１℃乾燥機中で４８時間養生し、樹脂組成物の変形状態を観察した。なお、変化なしとは、ホットメルト樹脂組成物が熱により溶解、変形、流動がない状態であり、具体的には養生前と形状が変化していない状態である。
○；養生前と変化（溶解）なし
△；一部溶解の痕跡あり
×；溶解の痕跡あり（形状の変化が顕著）
［耐加水分解性］
ホットメルト樹脂組成物を、不飽和水蒸気中、１２１℃、２気圧下で４８時間養生し、樹脂組成物の変形状態を観察した。なお、変化なしとは、ホットメルト樹脂組成物が熱・水により溶解、変形、流動がない状態であり、具体的には養生前と形状が変化していない状態である。
○；養生前と変化（溶解）なし
×；溶解の痕跡あり（形状の変化が顕著）
［成形性］
ホットメルト樹脂組成物をアルミカートリッジに封入し、ファスト製カートリッジ式ホットメルトガンＨＰ−１０Ｋ／ＳＰを用いて、１８０℃加熱条件下、ファスト製モールディング金型にモールディングを行い、金型から成形品を取出す際に形状欠損がないか、成形品の外観を観察した。形状欠損がない場合を、成形性良好とした。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１に示したように、（Ｅ）充填材成分を含まない、比較例１のホットメルト樹脂組成物は、耐加水分解性に劣っており、また、（Ｅ）充填材成分を５０質量％含む、比較例２のホットメルト樹脂組成物は、溶融粘度も大きく、成形性に問題があることがわかる。それに対し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分を、特定量含む、実施例１〜４の本発明のホットメルト樹脂組成物は、耐熱性、耐加水分解性、成形性いずれも優れていることがわかる。
本発明により、複雑な形状を有し、かつ電気電子部品用の封止用オレフィン系樹脂あるいは樹脂組成物として、電子部品、電気部品等への絶縁破壊電圧、熱伝導率の特性を併せ持ち、また溶融粘度、軟化点の性能から成形性に優れ、耐熱性、耐加水分解性の性能から長期信頼性が良好であるホットメルト組成物を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、電化製品等の分野において使用されている、電子基盤、コネクター、ＬＥＤ等の電気電子部品は、信頼性のある性能・機能を発揮するために、熱、埃、水分等から保護される必要があり、その目的を達成する為に外部との電気絶縁性は必須とされる。特に電気絶縁体となる樹脂（封止材）等を、回路基板等複雑な形状を有する部品に封止する時は、その形状に追随できなければならず、その為に被覆時の樹脂粘度を下げるのが一般的になっている。
【０００３】
これまで上記封止材として、反応性の液状樹脂、例えば２液のエポキシ樹脂等が一般的に使用されてきた（例えば特許文献１，２参照）。これは、主剤と硬化剤をある一定の割合に混合して、低い粘度でモールディングし、加熱することで硬化反応を促進させ、完全に固化させるものである。モールディングの封止方法としては、エポキシ樹脂に浸漬して引き上げるディッピング、枠の中に流し込む注型、表面に盛るようにして封止するポッティング等がある。しかしこの方法では、２液の混合比率を精密に調整する必要があり、また混合後は使用可能期間が短い等の問題点がある。また、硬化のための養生期間を必要とするので、生産性が低いという問題もある。さらに、硬化による樹脂収縮による応力が、例えば電気電子部品と導線を接合するハンダ部分等の物理的強度の弱いところに集中して、その部分が剥離するという問題もあった。
【０００４】
そのような問題点を含みながら使用されてきた２液エポキシ樹脂に代わるモールディング用樹脂として、ホットメルト樹脂が挙げられる。ホットメルト樹脂は、加温溶融させるだけでモールディング時の粘度を下げることができ、冷却、固化して性能を発現するので、生産性が大幅に向上する。加えて、一般に熱可塑の樹脂を使用するので、製品としての寿命を終えた後も、加熱して樹脂を溶融除去することで、部材のリサイクルが容易に可能となる。
【０００５】
封止材用としては種々の素材への高い接着性を発現するポリアミド系やポリエステル系のホットメルト樹脂が提案されている（例えば特許文献３、４参照）。ポリアミド系ホットメルト樹脂は粘度が低く、低圧での注入が可能なため、汎用の金型が使用できる利点があり、また、収縮性が低く、優れた接着性を有するため、リード線やケーブル等との接着性を向上させ、防水性と電気絶縁性を得ることができる。
【０００６】
しかし、ポリアミド系ホットメルト樹脂は、吸湿性が高いため、外部から徐々に吸湿することで重要な特性である電気絶縁性が経時で低下したり、封止物が腐食する場合がある。さらに熱安定性が悪く、加熱中、溶融表面に皮貼りや炭化物が発生するため、成形物の品質低下を招きやすく、色調変化も大きい等の問題を有している。一方ポリエステル系は、加水分解しやすいため高温高湿下での長期耐久性に問題があり、絶縁性が低下する。
【０００７】
そこで、連続して加熱使用する際にも、色調変化、炭化物の発生が少なく、しかも電気部品等への電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、耐加水分解性、生産性等の種々の性能を併せ持ったホットメルト樹脂組成物が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平６−６８０１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２３９３４９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６５５２号公報
【特許文献４】特許第４５３４１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、複雑な形状を有する電気電子部品用として好適な、電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、生産性等に優れた封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決すべく鋭意検討を行い、その結果、主成分としてオレフィン樹脂を用いることによって、加熱使用時の炭化物の発生を抑制し、かつ封止による電気部品への防水性を向上させることができること、また、特定量の接着付与剤を用いることで、電気部品への接着性が向上すること、充填材成分を特定量用いることで封止材（封止用ホットメルト樹脂組成物）の硬度や収縮率の低減を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下に関する。
（１） ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。
（２） （Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、（１）に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（３） （Ｃ）成分が、テルペン系樹脂、又は、脂肪族系石油樹脂である、（１）または（２）に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（４） （Ｄ）成分が、融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスである、（１）から（３）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（５） （Ｅ）成分が、水酸化アルミニウムの金属水和物、又は、水酸化マグネシウムの金属水和物である、（１）から（４）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（６） 軟化点が１２５〜１６０℃である、（１）から（５）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（７） 溶融粘度が、１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓである、（１）から（６）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
（８） （１）から（７）のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えた電子部品装置。
【発明の効果】
【００１２】
複雑な形状を有する電気電子部品用として好適な、電気絶縁性、熱伝導性、長期信頼性、生産性等に優れた封止用ホットメルト樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用するポリオレフィン樹脂（Ａ）としては、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−酢ビ共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、マレイン酸変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられる。その中で、接着強度、耐久性を得るためには、結晶性が低い、もしくは非晶性のものが好ましく、通常、ホットメルト樹脂組成物に使用されるものであれば特別な制約はない。
【００１５】
市販品としては、「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量３４，０００）、「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量７５，０００）、「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量１１８，０００）、「ベストプラスト３０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量４９，０００）、「ベストプラスト４０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量４８，０００）、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名、ブテン−１共重合体）、「レクスタックＲＴ２５８５」「レクスタックＲＴ２３１５」（米国レキセン社製商品名、プロピレン−エチレン共重合体等が挙げられる。
【００１６】
（Ａ）ポリオレフィン樹脂としては、重量平均分子量が、通常、１０，０００〜１５０，０００であり、２０，０００〜８０，０００であることが好ましく、３０，０００〜８０，０００であることがより好ましい。重量平均分子量が２０，０００未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の耐熱性が低下するおそれがあり、また８０，０００を超える場合は粘度の増大により成形性が低下するおそれがある。
【００１７】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ａ）ポリオレフィン樹脂の含有率は、４０〜５５質量％であり、４０〜５０質量％であることが好ましい。（Ａ）オレフィン樹脂の含有率が４０質量％未満の場合、溶融混練時に充填材成分を混練し難くなるおそれがあり、５５質量％を超える場合、基材に対する接着性の低下のおそれがある。
【００１８】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用する（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとしては、通常、重量平均分子量が、１００，０００〜２００，０００のポリプロピレンであれば、特に制限はない。なお、分子量分布は、一般的に、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ゲル浸透クロマトグラフィー）を用いて測定される。
【００１９】
市販品としては、「ノバテックＦＸ４ＦＢ、ノバテックＰＰ、ウィンテック、ニューコン、ニューストレン、ニューフォーマー、ファンクスター」（日本ポリケム株式会社製商品名）、「アドマー、タフマー」（三井化学株式会社製商品名）、「プライムポリプロ、モストロン−Ｌ、プライムモールド−Ｅ、ポリファイン、プライムＴＰＯ」（株式会社プライムポリマー製商品名）、「サンアロマー」（サンアロマー株式会社製商品名）、「フローブレン」（住友精化株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２０】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ｂ）高分子量ポリプロピレンの含有率は、２〜４質量％であり、２．５〜３．５質量％であることが好ましい。（Ｂ）高分子量ポリプロピレンの含有率が、２質量％未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の耐加水分解性や樹脂硬度の低下のおそれがあり、４質量％を超える場合、流動性の低下による成形性低下等のおそれがある。
【００２１】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用される（Ｃ）接着付与剤としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族／芳香族混合型石油樹脂、フェノール変性脂肪族／芳香族混合型石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂、水素化石油樹脂等の石油系樹脂；ロジン酸、不均化ロジン酸、水添ロジン酸、ロジン酸のグリセリンエステル、ロジン酸のペンタエリスリトールエステル等のロジン酸エステル系樹脂；テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、芳香族変性水添テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂（テルペンフェノール系樹脂）、アルキルフェノール変性テルペン樹脂等のテルペン系樹脂；スチレン樹脂；キシレン樹脂、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂等のキシレン系樹脂；ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等のフェノール系樹脂等を挙げることができる。これらの接着付与剤は、単独で使用してもよく、２種類以上併用してもよい。
【００２２】
また、初期接着性、表面タック低減を改善するために、高軟化点の樹脂や結晶化度の高い樹脂等を使用することが好ましく、特に、基材に対する接着性の点から、テルペンフェノール系樹脂、テルペン樹脂等のテルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂が好ましい。
【００２３】
市販品としては、「マルカレッツＳ１１０Ａ」（脂肪族系石油樹脂、丸善石油化学株式会社製）、「ＹＳポリスターＴ−１４５」（テルペンフェノール樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「クリアロンＰ１２５」（水添テルペン樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「クリアロンＰ１５０」（水添テルペン樹脂、ヤスハラケミカル株式会社製商品名）、「アルコンＰ１４０」（脂環式系水添石油樹脂、荒川化学株式会社製商品名）、「アルコンＳＭ１０」（部分水添石油樹脂、荒川化学株式会社製商品名）、「アイマーブＳ１００」（部分水添石油樹脂、出光興産株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物中の（Ｃ）接着付与剤の含有率は、１０〜３０質量％であり、１２〜２８質量％であることが好ましい。（Ｃ）接着付与剤の含有率が、１０質量％未満の場合、基材に対する接着性が低下するおそれがあり、３０質量％を超える場合、耐加水分解性の低下のおそれがある。
【００２５】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用する（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスとしては、通常、重量平均分子量が２０，０００以下であり、１８０℃での溶融粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下であれば特に問題はない。なお溶融粘度は通常、Ｂ型回転粘度計等により測定可能である。市販品としては、「ビスコール５５０Ｐ、６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）、「ハイワックス２００Ｐ、ＮＰ０５５、ＮＰ１０５」（三井化学株式会社製商品名）等を挙げることができる。ポリオレフィン系ワックスは、融点が１２０℃以上、好ましくは１２０〜１７０℃、さらに融点が１３０〜１６０℃の結晶性ワックスがより好ましく、これらのポリオレフィン系ワックスは、単独で使用してもよく、２種類以上併用してもよい。さらに、ポリオレフィン系ワックスとしては、ポリプロピレン系ワックス、ポリエチレン系ワックス等があり、特に融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスが好ましい。融点が１２０℃未満の場合、樹脂組成物自体の表面にタックが生じ、融点が１７０℃を超える場合、アプリケーション時の流動性低下による作業性が低下する。融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスとしては、具体的にはビスコール６６０Ｐ（三洋化成工業株式会社製商品名）が挙げられる。
【００２６】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物で使用される（Ｅ）充填材成分としては、特に限定されないが、充填材成分は、電気絶縁性、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上の効果があり、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。さらに、電気絶縁性、熱伝導性、難燃効果のある充填材成分としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、その金属水和物、複合金属水酸化物、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。
【００２７】
これらの充填材成分は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、電気絶縁性、熱伝導性、難燃性の向上低減の観点から、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムの金属水和物が好ましい。
【００２８】
ホウ酸亜鉛としては「ＦＢ−２９０、ＦＢ−５００」（Ｕ．Ｓ．Ｂｏｒａｘ社製商品名）、「ＦＲＺ−５００Ｃ」（水澤化学工業株式会社製商品名）等が、モリブデン酸亜鉛としては「ＫＥＭＧＡＲＤ９１１Ｂ、９１１Ｃ、１１００」（Ｓｈｅｒｗｉｎ−Ｗｉｌｌｉａｍｓ社製商品名）等が各々市販品として入手可能である。また、水酸化アルミニウムの金属水和物としては、「Ｂ７３」（日本軽金属株式会社製商品名）、「Ｃ−３１」（住友化学株式会社製商品名）、水酸化マグネシウムの金属水和物としては、「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名：ステアリン酸１％処理品）、「キスマ１」（協和化学工業株式会社製商品名）等が挙げられる。
【００２９】
充填材成分の含有率は、電気絶縁性、熱伝導性、流動性、難燃性、成形性、吸湿性、線膨張係数低減、強度向上の観点から、封止用ホットメルト樹脂組成物に対して２０〜３５質量％であり、好ましくは２０〜３０質量％である。２０質量％未満の場合、熱伝導性や電気絶縁性の低下のおそれがあり、３５質量％を超える場合、流動性低下による成形性の低下のおそれがある。
【００３０】
さらに、本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物には、必要に応じて、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩等の離型剤、カップリング剤、シリコーンオイルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤、カーボンブラック等の顔料または染料、酸化防止剤（老化防止剤）、紫外線吸収剤、界面活性剤、ノンハロゲン、ノンアンチモンの難燃剤等を適量配合しても良い。
【００３１】
酸化防止剤（老化防止剤）としては、フェノール系、有機イオウ系、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、有機リン系ヒンダートフェノール系、アミン系等が挙げられる。例えば、フェノール系酸化防止剤としてペンタエリトリイルテトラキス−３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）及びｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（ＳＯＮＧＮＯＸ１０７６、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）と、リン系酸化防止剤としてトリス（２，４−ジ−ターシャリーブチルフェニル）ホスファイト（ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０、ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）等がある。酸化防止剤（老化防止剤）の含有率は、封止用ホットメルト樹脂組成物に対して好ましくは０．１〜２質量％であり、より好ましくは０．５〜１質量％である。０．１質量％未満の場合、ホットメルト樹脂組成物の加熱溶融時に熱劣化するおそれがある。
【００３２】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、各種原材料を均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機、らいかい機、プラネタリミキサ等によって混合又は溶融混練し、必要に応じて脱泡する方法等を挙げることができる。
【００３３】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、軟化点が１２５〜１６０℃であることが好ましく、１３０〜１５０℃であることがより好ましい。封止用ホットメルト樹脂組成物の軟化点が、１２５℃未満の場合、耐熱性、耐加水分解性の特性が不十分であり、１６０℃を超える場合、ホットメルト樹脂組成物混練時の作業性低下が生じるおそれがある。
【００３４】
本発明の封止用ホットメルト樹脂組成物は、溶融粘度が、１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４，０００〜１３，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。封止用ホットメルト樹脂組成物の溶融粘度が、３，０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、耐加水分解性の低下のおそれがあり、１５，０００ｍＰａ・ｓを超える場合、高粘度による作業性の低下のおそれがある。
【００３５】
本発明の電子部品装置は、前記の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えたものである。本発明になる封止用ホットメルト樹脂組成物を用いることで、電気・電子部品装置に防湿絶縁処理が施され、電気・電子部品外部からの湿気や水の浸入を防ぎ、電子部品の絶縁性の低下を防ぐ効果が得られる。これらの電気・電子部品としては、特に限定されるものではないが、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路や、トランジスタ、コンデンサ、コイル、センサー、抵抗、リレー、トランス等が挙げられ、またこれらの部品をプリント配線板に実装した基板や、コネクターや、はんだ付け等その接続部も含まれる。
【００３６】
本発明になる封止用ホットメルト樹脂組成物を用いて防湿絶縁処理される電子部品装置の製造法としては、例えば封止用ホットメルト樹脂組成物を加熱、溶融させた状態で上記電気・電子部品の防湿絶縁処理が必要な部分に塗布するか、上記電気・電子部品を成形型の中に入れ、封止用ホットメルト樹脂組成物を加熱、溶融させた状態で型内に注入してするなどして、実質的に封止用ホットメルト樹脂で電気・電子部品を覆ったのちに放冷により固化させればよい。また、封止用ホットメルト樹脂組成物の熱劣化をできるだけ生じさせずに、電子部品を封止する為には、１６０〜１８０℃で速やかに溶融させることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明にかかる実施例および比較例について説明するが、本発明は該実施例により何ら制限されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
窒素導入口を備えた加熱ニーダーを１７０〜２００℃に加温し、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量３４，０００）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名、軟化点１４５℃）２７質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名、軟化点１４５℃）１５質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名：ステアリン酸１％処理品、水酸化マグネシウムの金属水和物）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量７５，０００）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（脂肪族系石油樹脂）として「マルカレッツＳ１１０Ａ」（丸善石油化学株式会社製商品名）２０質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）１８質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）４質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４０】
（実施例３）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０８」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）５９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２７質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）１５質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４１】
（実施例４）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７０３」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）６９質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）４．６質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２０質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）１１質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）３５質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、本発明のホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４２】
（比較例１）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名：重量平均分子量１１８，０００）１５質量部、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名：重量平均分子量９６，０００）３５質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）５質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２２質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）２８質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、（Ｅ）充填材成分を含まないホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４３】
（比較例２）
実施例１と同様の加熱ニーダーに、（Ａ）ポリオレフィン樹脂として「ベストプラスト７９２」（エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製商品名）１５質量部、「レクスタックＲＴ２７８０」（米国レキセン社製商品名）３５質量部、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンとして「ノバテックＦＸ４ＦＢ」（日本ポリケム株式会社製商品名）５質量部、（Ｃ）接着付与剤（テルペンフェノール系樹脂）として「ＹＳポリスターＴ−１４５」（ヤスハラケミカル株式会社製商品名）２２質量部、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックス成分として「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業株式会社製商品名）２８質量部、（Ｅ）充填材成分として「マグラックスＳＴ１」（新鉱工業株式会社製商品名）１０６質量部、老化防止剤として「ＳＯＮＧＮＯＸ１０１０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部、「ＳＯＮＧＮＯＸ１６８０」（ＳＯＮＧＷＯＮ ＩＮＤ．製商品名）０．３質量部を投入し、均一に溶融混練することにより、（Ｅ）充填材成分を５０重量％含むホットメルト樹脂組成物を得た。
【００４４】
実施例および比較例において得られたホットメルト樹脂組成物の特性については、以下の方法にて測定、評価した。結果を表１に示した。
［溶融粘度］
東機産業製Ｂ型少量粘度計（測定部分：ＴＶ−２０、ヒーター部分：ＶＴＢ−２５０）を用いて、回転数５０ｒｐｍ、ローター：ＴＨＨ−２４の条件下で、ホットメルト樹脂組成物１５ｇをセットし、１８０℃で１０分養生後、１０分間回転した後の値を、溶融粘度として測定した。
［軟化点］
ＪＩＳ Ｋ２４２５に準拠し、メイテック社製環球式自動軟化点試験器ＡＳＰ−Ｍ４で軟化点を測定した。軟化点試験に使用するホットメルト樹脂組成物は予め１８０℃で溶解し、軟化点試験用リング内に流し込み、固化したものを１日空冷したのち使用した。
［熱伝導率］
１３０℃に加熱したプレス機に、離型紙で挟んだホットメルト樹脂組成物をセットし、加圧プレスすることで１ｍｍ厚のシートを作製した。作製したシートを用いて京都電子工業製ＱＴＭ−５００で熱伝導率を測定した。
［絶縁破壊電圧］
１３０℃に加熱したプレス機に離型紙で挟んだホットメルト樹脂組成物をセットし、加圧プレスすることで１ｍｍ厚のシートを作製した。１００ｍｍ×１００ｍｍサイズのシートを５枚作製し、ＡＳＴＭ Ｄ１４９に準拠して、ヤマヨ試験器製絶縁破壊試験装置ＹＳＴ−２４３−１００ＲＨＯを用いて２３℃シリコーン油中で絶縁破壊電圧を測定した。
［耐熱性］
ホットメルト樹脂組成物を１２１℃乾燥機中で４８時間養生し、樹脂組成物の変形状態を観察した。なお、変化なしとは、ホットメルト樹脂組成物が熱により溶解、変形、流動がない状態であり、具体的には養生前と形状が変化していない状態である。
○；養生前と変化（溶解）なし
△；一部溶解の痕跡あり
×；溶解の痕跡あり（形状の変化が顕著）
［耐加水分解性］
ホットメルト樹脂組成物を、不飽和水蒸気中、１２１℃、２気圧下で４８時間養生し、樹脂組成物の変形状態を観察した。なお、変化なしとは、ホットメルト樹脂組成物が熱・水により溶解、変形、流動がない状態であり、具体的には養生前と形状が変化していない状態である。
○；養生前と変化（溶解）なし
×；溶解の痕跡あり（形状の変化が顕著）
［成形性］
ホットメルト樹脂組成物をアルミカートリッジに封入し、ファスト製カートリッジ式ホットメルトガンＨＰ−１０Ｋ／ＳＰを用いて、１８０℃加熱条件下、ファスト製モールディング金型にモールディングを行い、金型から成形品を取出す際に形状欠損がないか、成形品の外観を観察した。形状欠損がない場合を、成形性良好とした。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１に示したように、（Ｅ）充填材成分を含まない、比較例１のホットメルト樹脂組成物は、耐加水分解性に劣っており、また、（Ｅ）充填材成分を５０質量％含む、比較例２のホットメルト樹脂組成物は、溶融粘度も大きく、成形性に問題があることがわかる。それに対し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分を、特定量含む、実施例１〜４の本発明のホットメルト樹脂組成物は、耐熱性、耐加水分解性、成形性いずれも優れていることがわかる。
本発明により、複雑な形状を有し、かつ電気電子部品用の封止用オレフィン系樹脂あるいは樹脂組成物として、電子部品、電気部品等への絶縁破壊電圧、熱伝導率の特性を併せ持ち、また溶融粘度、軟化点の性能から成形性に優れ、耐熱性、耐加水分解性の性能から長期信頼性が良好であるホットメルト組成物を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、請求項１に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分が、テルペン系樹脂、又は、脂肪族系石油樹脂である、請求項１又は２に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項４】
（Ｄ）成分が、融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスである、請求項１から３のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項５】
（Ｅ）成分が、水酸化アルミニウムの金属水和物、又は、水酸化マグネシウムの金属水和物である、請求項１から４のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項６】
軟化点が１２５〜１６０℃である、請求項１から５のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項７】
溶融粘度が１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１から６のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えた電子部品装置。
【請求項１】
（Ａ）ポリオレフィン樹脂を４０〜５５質量％、（Ｂ）高分子量ポリプロピレンを２〜４質量％、（Ｃ）接着付与剤を１０〜３０質量％、（Ｄ）ポリオレフィン系ワックスを２〜１２質量％、（Ｅ）充填材を２０〜３５質量％含む封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）成分の重量平均分子量が、２０，０００〜８０，０００である、請求項１に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分が、テルペン系樹脂、又は、脂肪族系石油樹脂である、請求項１又は２に記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項４】
（Ｄ）成分が、融点が１２０〜１７０℃のポリプロピレン系ワックスである、請求項１から３のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項５】
（Ｅ）成分が、水酸化アルミニウムの金属水和物、又は、水酸化マグネシウムの金属水和物である、請求項１から４のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項６】
軟化点が１２５〜１６０℃である、請求項１から５のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項７】
溶融粘度が１８０℃において、３，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１から６のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の封止用ホットメルト樹脂組成物で封止された電子部品を備えた電子部品装置。
【公開番号】特開２０１２−１８８４９０（Ｐ２０１２−１８８４９０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１３９８（Ｐ２０１１−５１３９８）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００２３３１７０）日立化成ポリマー株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００２３３１７０）日立化成ポリマー株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
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