(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024177241
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
C08G 18/62 20060101AFI20241212BHJP
C09K 3/10 20060101ALI20241212BHJP
H01L 23/29 20060101ALI20241212BHJP
【FI】
C08G18/62 004
C09K3/10 D
H01L23/30 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【公開請求】
(21)【出願番号】P 2024170164
(22)【出願日】2024-09-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003506
【氏名又は名称】第一工業製薬株式会社
(72)【発明者】
【氏名】範國 正拓
(57)【要約】
【課題】例えば、電気電子部品の封止材は、要求性能の向上に伴い、従来の封止材では十分でない場合がある。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、より高い耐湿熱性を有する硬化物を得ることが可能な二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を提供することである。
【解決手段】 ポリオール(A)を含む第1成分と、ポリイソシアネート(B)を含む第2成分と、を含み、ポリオール(A)は、水酸基価が100mgKOH/g以下のポリブタジエン系ポリオール(A1)を含む二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物である。ポリイソシアネート(B)としては、様々なものが挙げられる。
【選択図】 なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオール(A)を含む第1成分と、
ポリイソシアネート(B)を含む第2成分と、を含み、
ポリオール(A)は、水酸基価が100mgKOH/g以下のポリブタジエン系ポリオール(A1)を含む二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【請求項2】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)が、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~85質量部含まれる、請求項1に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【請求項3】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)が、ポリイソシアネート(B)100質量部に対して50~850質量部含まれる、請求項1または2に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【請求項4】
電気電子部品封止用である、請求項1または2に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1または2に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を硬化させて得られた封止材。
【請求項6】
請求項5に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気電子部品には、より高い信頼性が要求されている。これらの電気電子部品は、衝撃、振動、汚染および結露などを防ぐために封止材により封止される場合がある。このような封止材としては、例えば、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物の硬化物が用いられている。例えば、特許文献1には、ポリイソシアネートとひまし油系ポリオールとポリファルネセンポリオールとを含有するポリウレタン樹脂組成物を電気電子部品等に封止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、電気電子部品の封止材は、要求性能の向上に伴い、従来の封止材では十分でない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、より高い耐湿熱性を有する硬化物を得ることが可能な二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を提供することである。
【0006】
本発明は、例えば、以下に示される実施形態を含む。
【0007】
[1]ポリオール(A)を含む第1成分と、ポリイソシアネート(B)を含む第2成分と、を含み、ポリオール(A)は、水酸基価が100mgKOH/g以下のポリブタジエン系ポリオール(A1)を含む二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【0008】
[2]ポリブタジエン系ポリオール(A1)が、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~85質量部含まれる、[1]に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【0009】
[3]ポリブタジエン系ポリオール(A1)が、ポリイソシアネート(B)100質量部に対して50~850質量部含まれる、[1]または[2]に記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【0010】
[4]電気電子部品封止用である、[1]~[3]のいずれかに記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物。
【0011】
[5][1]~[4]のいずれかに記載の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を硬化させて得られた封止材。
【0012】
[6][5]に記載の封止材を用いて樹脂封止された電気電子部品。
【発明の効果】
【0013】
本発明の実施形態によれば、耐湿熱性に優れる二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【0015】
本実施形態に係る二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物は、ポリオール(A)を含む第1成分と、ポリイソシアネート(B)を含む第2成分と、を含むポリウレタン樹脂組成物であって、ポリオール(A)が、水酸基価が100mgKOH/g以下のポリブタジエン系ポリオール(A1)を含むものである。以下、各成分について説明する。
【0016】
<第一成分>
[ポリオール(A)]
第一成分にはポリオール(A)を含む。ポリオール(A)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、1~95質量部であることが好ましく、2~93質量部であることがより好ましく、5~93質量部であることがさらに好ましい。
【0017】
ポリオール(A)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)およびポリイソシアネート(B)の合計100質量部に対して、50~96質量部であることが好ましく、55~95質量部であることがより好ましく、60~94質量部であることがさらに好ましい。
【0018】
ポリオール(A)は、ポリブタジエン系ポリオール(A1)を含む。ポリブタジエン系ポリオール(A1)としては、分子中に1,4-結合型、1,2-結合型またはそれらが混在したポリブタジエン構造と少なくとも2つのヒドロキシ基を有するものが好ましく、ポリブタジエン構造の両末端にそれぞれヒドロキシ基を有するものがより好ましい。
【0019】
本明細書においてポリブタジエン系ポリオール(A1)とは、ポリブタジエンポリオール(A1-1)および/または不飽和二重結合の一部または全部が水素付加された水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)である。
【0020】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の水酸基価は、特に限定されないが、5~100mgKOH/gが好ましく、30~90mgKOH/gであることがより好ましく、65~85mgKOH/gであることがさらに好ましい。また、ポリブタジエンポリオール(A1-1)の水酸基価は、40~50mgKOH/gであってもよい。
【0021】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の酸価は、特に限定されないが、0.0001~0.01mgKOH/gが好ましく、0.0005~0.001mgKOH/gであることがより好ましく、0.0007~0.001mgKOH/gであることがさらに好ましい。また、ポリブタジエンポリオール(A1-1)の酸価は、0.3~0.5mgKOH/gであってもよい。
【0022】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の酸価は、JIS K0070-1992に準じて測定される。
【0023】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の粘度は、特に限定されないが、500~5000mPa・sであることが好ましく、1000~4000mPa・sであることがより好ましく、1500~3500mPa・sであることがさらに好ましい。また、ポリブタジエンポリオール(A1-1)の粘度は、4000~6000mPa・sであってもよい。
【0024】
上記粘度は、ポリブタジエンポリオール(A1-1)を30℃に調整し、BM型粘度計を用いて算出した値である。
【0025】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の数平均分子量(Mn)は、1500~6000であることが好ましく、1500~5500であることがより好ましく、2000~5000であることがさらに好ましい。また、ポリブタジエンポリオール(A1-1)の数平均分子量(Mn)は、5000~6000であってもよい。
【0026】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の重量平均分子量(Mw)は、4000~8500であることが好ましく、5000~8000以上であることがより好ましく、6500~7500以上であることがさらに好ましい。また、ポリブタジエンポリオール(A1-1)の重量平均分子量(Mw)は、10000~12000であってもよい。
【0027】
ポリブタジエンポリオールの数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて算出した値である。詳細には、GPCの条件として、カラム:東ソー(株)製「TSKgel G4000HXL+TSKgel G3000HXL+TSKgelG2000HXL+TSKgel G1000HXL+TSKgel G1000HXL」、移動相:THF(テトラヒドロフラン)、移動相流量:1.0mL/min、カラム温度:40℃、試料注入量:50μL、試料濃度:0.2質量%として測定することができる。
【0028】
ポリブタジエンポリオール(A1-1)の多分散度(Mw/Mn)は、特に限定されないが、1.4~2.8であることが好ましく、1.6~2.6であることがより好ましく、1.8~2.6であることがさらに好ましい。
【0029】
水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)は、ポリブタジエンポリオール(A1-1)に対して水素付加した構造を持つものであり、ポリブタジエンポリオール(A1-1)に含まれている不飽和二重結合の一部または全部が水素付加されている。水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)の水添の度合いは特に限定されないが、ヨウ素価が50g/100g以下でもよく、60g/100g以下でもよく、70g/100g以下でもよい。
【0030】
水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)のヨウ素価はJIS K0070:1992に準じて測定される。
【0031】
水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)の水酸基価は、特に限定されないが、10~100mgKOH/gであることが好ましく、15~100mgKOH/gであることがより好ましく、20~100mgKOH/gであることがさらに好ましい。
【0032】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)の平均官能基数は、特に限定されないが、1.5~4.0であることが好ましく、1.8~3.0であることがより好ましく、2.2~2.6であることがさらに好ましい。
【0033】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~85質量部であることが好ましく、3~83質量部であることがより好ましく、5~81質量部であることがさらに好ましい。ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量が上記範囲に含まれると、耐湿熱性、電気絶縁性を向上させることができる。
【0034】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して5~100質量部であることが好ましく、6~100質量部であることがより好ましく、7~100質量部であることがさらに好ましい。ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量が上記範囲に含まれると、耐湿熱性、電気絶縁性を向上させることができる。
【0035】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量は、特に限定されないが、ポリイソシアネート(B)100質量部に対して50~850質量部であることが好ましく、70~850質量部であることがより好ましく、90~840質量部であることがさらに好ましい。ポリブタジエン系ポリオール(A1)の含有量が上記範囲に含まれると、耐湿熱性、電気絶縁性を向上させることができる。
【0036】
ポリブタジエン系ポリオール(A1)としては、ポリブタジエンポリオール(A1-1)または水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)のいずれか一方のみを用いてもよく、双方を用いてもよい。好ましくは、引張特性の観点からポリブタジエンポリオール(A1-1)を用いることである。
【0037】
ポリオール(A)は、ポリブタジエン系ポリオール(A1)以外に、例えば、ひまし油系ポリオール(A2)、ポリエステルポリオール(A3)、ポリエーテルポリオール(A4)、ダイマー酸ポリオール(A5)、ポリファルネセンポリオール(A6)、その他のポリオール(A7)などを含んでもよい。ポリブタジエン系ポリオール以外のポリオールは、ポリブタジエン系ポリオール(A1)に加えて、これらを単独で使用してもよく、2種類以上併用してもよい。
【0038】
ポリオール(A)には、上述のように、ひまし油系ポリオール(A2)が含まれてもよい。ひまし油系ポリオール(A2)を添加することにより、引張特性、密着性を向上させることができる。
【0039】
ひまし油系ポリオール(A2)としては、ひまし油、ひまし油脂肪酸、ひまし油とその他の天然油脂とのエステル交換物、ひまし油と多価アルコールとの反応物、ひまし油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、これらにアルキレンオキシドを付加重合したポリオールまたはこれらに水素付加した水添ひまし油や水添ひまし油脂肪酸を用いて製造されたポリオールを使用することができる。ひまし油系ポリオール(A2)は、1種類を用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0040】
ひまし油系ポリオール(A2)の水酸基価は、特に限定されないが、50~250mgKOH/gであることが好ましく、70~180mgKOH/gであることがより好ましく、100~180mgKOH/gであることがさらに好ましい。
【0041】
ひまし油系ポリオール(A2)の平均官能基数は、特に限定されないが、2.0~4.0であることが好ましく、2.0~3.5であることがより好ましく、2.0~3.0であることがさらに好ましい。
【0042】
ひまし油系ポリオール(A2)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して0.5~40質量部であることが好ましく、0.6~30質量部であることがより好ましく、0.7~20質量部であることがさらに好ましい。ひまし油系ポリオール(A2)の含有量が上記範囲に含まれると、耐湿熱性を向上させることができる。
【0043】
ひまし油系ポリオール(A2)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して3~50質量部であることが好ましく、3~45質量部であることがより好ましく、5~40質量部であることがさらに好ましい。ひまし油系ポリオール(A2)の含有量が上記範囲に含まれると、耐湿熱性を向上させることができる。
【0044】
ひまし油系ポリオールの含有量は、特に限定されないが、ポリブタジエン系ポリオール(A1)100質量部に対して5~120質量部であることが好ましく、5~100質量部であることがより好ましく、5~80質量部であることがさらに好ましい。
【0045】
ポリオール(A)には、上述のように、ポリエステルポリオール(A3)が含まれてもよい。ポリエステルポリオール(A3)を添加することにより、引張特性、密着性を向上させることができる。
【0046】
ポリエステルポリオール(A3)としては、特に限定されないが、例えば、ポリオール成分と酸成分とのエステル化反応によって得ることができる。
【0047】
上記ポリオール成分としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,8-デカンジオール、オクタデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
【0048】
上記酸成分としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、メチルコハク酸、アジピン酸、ピメリック酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,12-ドデカン二酸、1,14-テトラデカン二酸、ダイマー酸、2-メチル-1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、2-エチル-1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェエルジカルボン酸、これらの酸無水物などが挙げられる。
【0049】
ポリエステルポリオール(A3)の水酸基価は、特に限定されないが、10~250mgKOH/gであることが好ましく、50~220mgKOH/gであることがより好ましく、100~180mgKOH/gであることがさらに好ましい。
【0050】
ポリエステルポリオール(A3)の平均官能基数は特に限定されないが、1.2~4.0であることが好ましく、1.5~3.0であることがより好ましく、1.5~2.8であることがさらに好ましい。
【0051】
ポリエステルポリオール(A3)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~30質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがより好ましく、1~10質量部であることがさらに好ましい。ポリエステルポリオール(A3)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性、耐熱性を向上させることができる。
【0052】
ポリエステルポリオール(A3)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して1~30質量部であることが好ましく、1~25質量部であることがより好ましく、1~20質量部であることがさらに好ましい。ポリエステルポリオール(A3)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性、耐熱性を向上させることができる。
【0053】
ポリエステルポリオール(A3)の含有量は、特に限定されないが、ポリブタジエン系ポリオール(A1)100質量部に対して1~50質量部であることが好ましく、3~40質量部であることがより好ましく、5~30質量部であることがさらに好ましい。ポリエステルポリオール(A3)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性、耐熱性を向上させることができる。
【0054】
ポリオール(A)には、上述のように、ポリエーテルポリオール(A4)が含まれてもよい。ポリエーテルポリオール(A4)を添加することにより、引張特性を向上させることができる。
【0055】
ポリエーテルポリオール(A4)は、特に限定されないが、例えば、活性水素基含有化合物を出発原料(開始剤)として、触媒の存在下、該出発原料にアルキレンオキシドを開環付加反応させることにより製造することができる。
【0056】
ポリエーテルポリオール(A4)は、活性水素基含有化合物のアルキレンオキシド付加物である。
【0057】
活性水素基含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、多価アルコール、アルカノールアミン、ポリアミンなどが挙げられ、これらをいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。
【0058】
多価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ブタントリオール、ヘキサントリオール等の3価アルコール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の4価アルコール、グリセリンの3量体、グルコース、マンノース等の5価アルコール、グリセリンの4量体、ソルビトール、マンニトール、ジペンタエリスリトール等の6価アルコールが挙げられ、これらをいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。
【0059】
アルカノールアミンとしては、特に限定されないが、例えば、官能基数が3のものとしてエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メタノールアミン、イソプロパノールアミンなどが挙げられ、これらをいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。
【0060】
ポリアミンとしては、特に限定されないが、例えば、官能基数が4のものとしてエチレンジアミン、トリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、イソホロンジアミンなどが挙げられ、官能基数が5のものとしてジエチレントリアミンなどが挙げられ、官能基数が6のものとしてトリエチレンテトラミンなどが挙げられ、これらをいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。
【0061】
ポリエーテルポリオール(A4)の水酸基価は、特に限定されないが、10~1000mgKOH/gであることが好ましく、30~900mgKOH/gであることがより好ましく、50~800mgKOH/gであることがさらに好ましい。
【0062】
ポリエーテルポリオール(A4)の平均官能基数は、特に限定されないが、1.4~4.0であることが好ましく、1.5~4.0であることがより好ましく、1.6~3.8であることがさらに好ましい。
【0063】
ポリエーテルポリオール(A4)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して0.3~40質量部であることが好ましく、0.4~30質量部であることがより好ましく、0.5~20質量部であることがさらに好ましい。ポリエーテルポリオール(A4)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性および耐熱性を向上させることができる。
【0064】
ポリエーテルポリオール(A4)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して0.3~50質量部であることが好ましく、0.4~40質量部であることがより好ましく、0.5~30質量部であることがさらに好ましい。ポリエーテルポリオール(A4)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性および耐熱性を向上させることができる。
【0065】
ポリエーテルポリオール(A4)の含有量は、特に限定されないが、ポリブタジエン系オール(A1)100質量部に対して0.3~40質量部であることが好ましく、0.4~30質量部であることがより好ましく、0.5~20質量部であることがさらに好ましい。ポリエーテルポリオール(A4)の含有量が上記範囲に含まれると、引張特性および耐熱性を向上させることができる。
【0066】
ポリオール(A)には、上述のように、ダイマー酸ポリオール(A5)が含まれてもよい。ダイマー酸ポリオール(A5)を添加することにより、耐熱性、接着性を向上させることができる。
【0067】
ダイマー酸ポリオール(A5)としては、特に限定されないが、例えば、ジオール、トリオール、アルキレングリコール等とダイマー酸との反応生成物を使用することができる。ダイマー酸ポリオール(A5)は、1種類を用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0068】
ダイマー酸ポリオール(A5)の水酸基価は、特に限定されないが、2~1000mgKOH/gであることが好ましく、30~500mgKOH/gであることがより好ましく、30~300であることがさらに好ましい。
【0069】
ダイマー酸ポリオール(A5)の平均官能基数は、特に限定されないが、1.8~5.5であることが好ましく、2.0~5.0であることがより好ましく、2.0~4.0であることがさらに好ましい。
【0070】
ダイマー酸ポリオール(A5)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~30質量部であることが好ましく、3~25質量部であることがより好ましく、5~20質量部であることがさらに好ましい。ダイマー酸ポリオール(A5)の含有量が上記範囲に含まれると、耐熱性、接着性および耐湿性を向上させることができる。
【0071】
ダイマー酸ポリオール(A5)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して1~60質量部であることが好ましく、3~55質量部であることがより好ましく、5~50質量部であることがさらに好ましい。ダイマー酸ポリオール(A5)の含有量が上記範囲に含まれると、耐熱性、接着性および耐湿性を向上させることができる。
【0072】
ダイマー酸ポリオール(A5)の含有量は、特に限定されないが、ポリブタジエン系ポリオール(A1)100質量部に対して10~90質量部であることが好ましく、10~80質量部であることがより好ましく、10~70質量部であることがさらに好ましい。
【0073】
ポリオール(A)には、上述のように、ポリファルネセンポリオール(A6)が含まれてもよい。ポリファルネセンポリオール(A6)を添加することにより、耐熱性および耐湿熱性を向上することができる。
【0074】
ファルネセンポリオールとは、ファルネセン骨格を有するポリオール(A)であり、ファルネセンとしては、α-ファルネセン、β-ファルネセンなどが挙げられる。
【0075】
ファルネセンとしては、α-ファルネセンとβ-ファルネセンのいずれか一方のみを用いてもよく、双方を用いてもよい。
【0076】
ポリファルネセンポリオール(A6)は、ホモポリマーだけでなく、ファルネセンと他のモノマーとから得られるポリファルネセンポリオールコポリマーも含まれる。ポリファルネセンポリオール(A6)としては、特に限定されないが、例えば、ファルネセンと少なくとも1種のビニルモノマーとから誘導されたポリファルネセンポリオール共重合体などが挙げられる。
【0077】
ポリファルネセンポリオール(A6)の水酸基価は、特に限定されないが、2~10000mgKOH/gであることが好ましく、30~500mgKOH/gであることがより好ましく、30~300mgKOH/gであることがさらに好ましい。
【0078】
ポリファルネセンポリオール(A6)の平均官能基数は、特に限定されないが、1.5~5.0であることが好ましく、2.0~4.5であることがより好ましく、2.0~4.0であることがさらに好ましい。
【0079】
ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して0.1~90質量部であることが好ましく、1~85質量部であることがより好ましく、5~85質量部であることがさらに好ましい。ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量が上記範囲に含まれると、耐熱性および耐湿性を向上させることができる。
【0080】
ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して0.1~96質量部であることが好ましく、1~94質量部であることがより好ましく、5~92質量部であることがさらに好ましい。ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量が上記範囲に含まれると、耐熱性および耐湿性を向上させることができる。
【0081】
ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量は、特に限定されないが、ポリブタジエン系ポリオール(A1)100質量部に対して0.1~96質量部であることが好ましく、1~94質量部であることがより好ましく、5~92質量部であることがさらに好ましい。ポリファルネセンポリオール(A6)の含有量が上記範囲に含まれると、耐熱性および耐湿性を向上させることができる。
【0082】
ポリオール(A)は、上述のように、その他のポリオール(A7)を含有してもよい。その他のポリオール(A7)は、分子内に複数のヒドロキシ基を持つ化合物であって、ポリブタジエン系ポリオール(A1)、ひまし油系ポリオール(A2)、ポリエステルポリオール(A3)、ポリエーテルポリオール(A4)、ダイマー酸ポリオール(A5)、ポリファルネセンポリオール(A6)以外の各種ポリオールが挙げられる。例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、アクリルポリオール、ポリイソプレンポリオール、水添ポリイソプレンポリオール、フッ素ポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオール、シリコーンポリオール、ポリオレフィンポリオール、などが挙げられる。また、一般に架橋剤として用いられている低分子量ポリオールでもよく、例えば、分子量300以下の多価アルコール、具体的には、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン、ヒドロキノン-ビス(β-ヒドロキシエチル)エーテル、レゾルシノール-ビス(β-ヒドロキシエチル)エーテル等の芳香族多価アルコール、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミン等の脂肪族多価アルコールが挙げられる。
【0083】
本明細書において、ポリオール(A)の水酸基価は、JIS K1557-1:2007のA法に準じて測定される。
【0084】
<第二成分>
[ポリイソシアネート(B)]
ポリイソシアネート(B)としては、1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有する種々のポリイソシアネートを用いることができる。ポリイソシアネート(B)としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート(B1)、脂環式ポリイソシアネート(B2)、および芳香族ポリイソシアネート(B3)、ならびにこれらの変性体および多核体が挙げられ、いずれか1種を用いても2種以上を併用してもよい。
【0085】
脂肪族ポリイソシアネート(B1)としては、特に限定されないが、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネート、3-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネートおよびこれらの変性体および多核体が挙げられる。
【0086】
脂環式ポリイソシアネート(B2)としては、特に限定されないが、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンおよびこれらの変性体および多核体が挙げられる。
【0087】
芳香族ポリイソシアネート(B3)としては、特に限定されないが、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI、例えば2,4-TDI、2,6-TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI、例えば2,2’-MDI、2,4’-MDI、4,4’-MDI)、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、およびこれらの変性体および多核体が挙げられる。
【0088】
これらのポリイソシアネート(B1)~(B3)の変性体としては、特に限定されないが、例えば、イソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体、アダクト変性体、カルボジイミド変性体、ウレトジオン変性体などが挙げられる。
【0089】
イソシアヌレート変性体としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリイソシアネート(B1)のイソシアヌレート変性体、脂環式ポリイソシアネート(B2)のイソシアヌレート変性体、芳香族ポリイソシアネート(B3)のイソシアヌレート変性体が挙げられる。
【0090】
また、ポリイソシアネート(B)には、ポリイソシアネート(B)と、ポリオールとを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを使用することができる。
【0091】
ポリイソシアネート(B)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~50質量部であることが好ましく、1~40質量部であることがより好ましく、1~30質量部であることがさらに好ましい。
【0092】
ポリイソシアネート(B)の含有量は、特に限定されないが、ポリオール(A)100質量部に対して1~50質量部であることが好ましく、1~45質量部であることがより好ましく、1~40質量部であることがさらに好ましい。
【0093】
ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)との比は、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネート(B)の持つイソシアネート基とポリオール(A)の持つ水酸基とのモル比NCO/OH(インデックス)が、0.6~1.5であることが好ましく、0.7~1.3であることがより好ましく、0.8~1.2であることがさらに好ましい。
【0094】
ここで、NCO/OHは、ポリオール(A)に含まれるヒドロキシ基に対する、ポリイソシアネート(B)に含まれるイソシアネート基のモル比である。NCO/OHは、ポリオール(A)の水酸基価とポリイソシアネート(B)のイソシアネート価を用いて算出される。イソシアネート価は、JIS K1603-1:2007のA法に準拠して測定されるイソシアネート含有率を用いて、イソシアネート価={(イソシアネート含有率)×56110}/(42.02×100)により算出される。
【0095】
第1成分および/または第2成分には、上記した各成分の他に、特に限定されないが、例えば、触媒(C)、可塑剤(D)、フィラー(E)、難燃剤(F)、酸化防止剤、整泡剤、消泡剤、希釈剤、紫外線吸収剤、着色剤、充填剤、粘着付与剤、水分吸湿剤、防黴剤、シランカップリング剤などの各種添加剤を、本実施形態の目的を損なわない範囲で加えることができる。また、第1成分および/または第2成分には、テルペン樹脂を含んでもよい。
【0096】
触媒(C)としては、特に限定されないが、例えば、鉛触媒、有機スズ触媒、有機鉛触媒、有機ビスマス触媒などの金属触媒、アミン触媒などの各種ウレタン重合触媒を用いることができる。また、上記触媒としては、有機金属化合物、金属錯体化合物等を用いてもよい。
【0097】
触媒(C)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して0.0001~0.7質量部が好ましく、0.001~0.5質量部であることがより好ましく、0.003~0.3質量部であることがさらに好ましい。
【0098】
可塑剤(D)としては、特に限定されないが、例えば、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート(フタル酸ジイソノニル)、ジウンデシルフタレートなどのフタル酸エステル系可塑剤;ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジイソノニルアジペートなどのアジピン酸エステル系可塑剤;メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレート、アセチル化リシノール酸トリグリセリド、アセチル化ポリリシノール酸トリグリセリドなどのひまし油系エステル系可塑剤;トリオクチルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテートなどのトリメリット酸エステル系可塑剤;テトラオクチルピロメリテート、テトライソノニルピロメリテートなどのピロメリット酸エステル系可塑剤;トリクレジルフォスフェート、トリスキシレニルフォスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルホスフェート、トリフェニルフォスフェートなどのリン酸エステル系可塑剤;ジイソノニルエステルなどの非フタル酸系可塑剤などが挙げられ、これらはいずれか一種または二種以上組み合わせて用いることができ、第1成分および第2成分の粘度を低減することができる。
【0099】
可塑剤(D)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~40質量部以下が好ましく、1~35質量部であることがより好ましく、1~30質量部であることがさらに好ましい。可塑剤(D)の含有量が5質量部以上であることにより、硬化後のポリウレタン樹脂の硬度を下げることができる。
【0100】
フィラー(E)は、第1成分に含まれていることが好ましい。フィラーを第1成分に含むと、フィラーに含まれる水分とポリイソシアネート基含有化合物が反応することによるポリウレタン樹脂の硬化不良を抑制することができる。
【0101】
フィラー(E)としては、特に限定されないが、例えば、無機フィラー、有機フィラーなどが挙げられ、好ましくは難燃性の観点から無機フィラーを用いることである。フィラーとしては、1種類のフィラーを単独で使用してもよく、2種類以上のフィラーを併用してもよい。
【0102】
無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物;酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ケイ素(シリカ)などの酸化物;炭化アルミニウム、炭化ケイ素などの炭化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムなどの金属炭酸塩、ドーソナイトなどが挙げられる。
【0103】
有機フィラーを構成する樹脂材料としては、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。上記フィラーは中空フィラーであってもよい。
【0104】
フィラー(E)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して20~90質量部であることが好ましく、30~85質量部であることがより好ましく、40~85質量部であることがさらに好ましい。フィラー(E)の含有量が40質量部以上であることにより難燃性を向上させることができ、また85質量部以下であることにより、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物の製造時の混合粘度を低くすることができる。
【0105】
難燃剤(F)としては、特に限定されないが、例えば、リン系難燃剤および窒素系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤(F)としては、1種類の難燃剤を単独で使用してもよく、2種類以上の難燃剤を併用してもよい。
【0106】
リン系難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジ2,6ーキシレニルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、その他の芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、リン酸ジフェニルモノオルソキセニル、2-ナフチルジフェニルホスフェート、10-ベンジル-9,10-ジヒドロキシ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、トリフェニルホスフィンオキシド、5,5-ジメチル-2-(2’-フェニルフェノキシ)-1,3,2-ジオキサホスホリナン-2-オキシド、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート等が挙げられる。
【0107】
窒素系難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、グアニジン系化合物、グアニル尿素系化合物(例えば、リン酸グアニル尿素)、メラミン系化合物(例えば、ポリ化リン酸メラミン、硫酸メラミン、メラミンシアヌレート)およびポリリン酸アンモニウム塩などが挙げられる。
【0108】
難燃剤(F)の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して1~30質量部であることが好ましく、1~25質量部であることがより好ましく、2~20質量部であることがさらに好ましい。難燃剤(F)の含有量が上記範囲に含まれると、難燃性を向上させることができる。
【0109】
テルペン樹脂は、テルペンを構成モノマーとして含む重合体である。テルペン(テルペンモノマーともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、α-ピネン、β-ピネン、リモネン(ラセミ体のジペンテンも含む。)、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α-フェランドレン、β-フェランドレン、α-テルピネン、γ-テルピネン、及びサビネン等のモノテルペンが挙げられ、これらをいずれか1種又は2種以上併用することができる。これらの中でも、α-ピネン、β-ピネン、リモネン、α-フェランドレン、β-フェランドレン、α-テルピネン、およびγ-テルピネン等の単環式のモノテルペンが好ましく、α-ピネン、β-ピネン、及びリモネンからなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
【0110】
テルペン樹脂の含有量は、特に限定されないが、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して5~60質量部であることが好ましく、10~50質量部であることがより好ましく、15~40質量部であることがさらに好ましい。テルペン樹脂の含有量が上記範囲に含まれると、密着性を向上させることができる。
【0111】
本実施形態に係る二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物は、通常は、第1成分としての第1液と第2成分としての第2液とで構成されるが、第1成分および第2成分の他に、任意成分としての上記その他の成分を含む第3成分を第3液として備えてもよい。
【0112】
該二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物は、第1成分と第2成分をそれぞれ調製することにより製造することができ、すなわち、第1成分と第2成分はそれぞれ別の容器に充填されたものでもよい。第1成分と第2成分は、使用時に混合されることによりポリオール(A)とポリイソシアネート(B)が反応してポリウレタン樹脂が形成され、硬化することで硬化物となる。その際、加熱により硬化させてもよい。実施形態に係る二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物は、第1成分と第2成分を混合して得られたものであってもよく、硬化前の液状のものでもよい。
【0113】
[二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物の用途]
本実施形態に係る二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物の用途は、特に限定されないが、例えば、電気電子部品の封止のために用いることができる。電気電子部品としては、例えば、トランスコイル、チョークコイルおよびリアクトルコイルなどの変圧器、機器制御基板、センサ、無線通信部品などが挙げられる。
【0114】
本実施形態に係る二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を用いて樹脂封止された電気電子部品は、特に限定されないが、例えば、電気洗濯機、便座、湯沸し器、浄水器、風呂、食器洗浄機、太陽光パネル、電動工具、自動車、バイクなどに使用することができる。
【実施例0115】
以下、実施例および比較例に基づいて、二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物について詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されない。
【0116】
実施例および比較例において使用した原料を以下に示す。
<使用原料>
[ポリオール(A)]
[ポリブタジエンポリオール(A1―1)]
・ポリブタジエンポリオール1
:水酸基価75mgKOH/gのポリブタジエンポリオール(酸価:0.001mgKOH/g、粘度(30℃):2500mPa・s、数平均分子量(Mn):4000、重量平均分子量(Mw):7500、平均官能基数:2.4)
・ポリブタジエンポリオール2:水酸基価72mgKOH/gのポリブタジエンポリオール(酸価:0.001mgKOH/g、粘度(30℃):2900mPa・s、数平均分子量(Mn):1900、重量平均分子量(Mw):4000、平均官能基数:2.2)
・ポリブタジエンポリオール3:水酸基価47mgKOH/gのポリブタジエンポリオール(酸価:0.385mgKOH/g、粘度(30℃):4800mPa・s、数平均分子量(Mn):5500、重量平均分子量(Mw):10700、平均官能基数:2.3、製品名:poly bd R-45HT、出光興産社製)
[水添ポリブタジエンポリオール(A1-2)]
・水添ポリブタジエンポリオール1:水酸基価68mgKOH/gの水添ポリブタジエンポリオール(数平均分子量(Mn):1500、製品名:GI―1000、日本曹達社製)
[ひまし油系ポリオール(A2)]
・ひまし油系ポリオール1:水酸基価160mgKOH/gのひまし油脂肪酸-多価アルコールエステル(平均官能基数:2.7、製品名:URICH―30、伊藤製油社製)
・ひまし油系ポリオール2:水酸基価160mgKOH/gのひまし油脂肪酸-多価アルコールエステル(平均官能基数:2.0、製品名:URICY―403、伊藤製油社製)
・ひまし油系ポリオール3:水酸基価160mgKOH/gのひまし油脂肪酸-多価アルコールエステル(製品名:ひまし油D、伊藤製油社製)
[ポリエステルポリオール(A3)]
・ポリエステルポリオール1:水酸基価56mgKOH/gのポリエステルポリオール(製品名:クラレポリオールP-2050、クラレ社製)
[ポリエーテルポリオール(A4)]
・ポリエーテルポリオール1:水酸基価400mgKOH/gのポリプロピレングリコール(製品名:EXCENOL430、AGC社製)
・ポリエーテルポリオール2:水酸基価112mgKOH/gのポリプロピレングリコール(製品名:EXCENOL1020、AGC社製)
[ダイマー酸ポリオール(A5)]
・ダイマー酸ポリオール1:水酸基価207mgKOH/gのダイマー酸ポリオール(製品名:プリポール2033-LQ-(GD)、クローダジャパン社製)
[ポリファルネセンポリオール(A6)]
・ポリファルネセンポリオール1:水酸基価37mgKOH/gのポリファルネセンポリオール(製品名:Krasol F3000、CRAY VALLEY社製)
[その他のポリオール(A7)]
・その他のポリオール1:水酸基価529mgKOH/gのポリオール(製品名:OKオール100、岡畑産業社製)
・その他のポリオール2:水酸基価774mgKOH/gのポリオール(製品名:オクタンジオール、KHネオケム株式会社製)
[イソシアネート(B)]
[脂肪族ポリイソシアネート(B1)]
・脂肪族ポリイソシアネート1:HMDI(製品名:WANNATE HMDI、万華化学ジャパン社製)
[脂環式ポリイソシアネート(B2)]
・脂環式ポリイソシアネート1:IPDI(製品名:WANNATE IPDI、万華化学ジャパン社製)
[芳香族ポリイソシアネート(B3)]
・芳香族ポリイソシアネート1:ポリメリックMDI(製品名:ミリオネートMR-200、東ソー社製)
・芳香族ポリイソシアネート2:クルードMDI(製品名:ルプラネートM5S、BASF INOAC ポリウレタン社製)
[ポリイソシアネート(B1)~(B3)の変性体]
・ポリイソシアヌレート変性体1:HMDIイソシアヌレート変性体(製品名:デュラネートTPA-100、旭化成ケミカルズ社製)
・ポリイソシアヌレート変性体2:HMDIイソシアヌレート変性体(製品名:デュラネートTLA-100、旭化成ケミカルズ社製)
・ビウレット変性体1:HMDIビウレット変性体(製品名:デュラネート24A-100、旭化成ケミカルズ社製)
・アルファネート変性体1:HDIアロファネート変性体(製品名:デュラネートA201H、旭化成ケミカルズ社製)
・カルボジイミド変性体1:カルボジイミド変性MDI(製品名:ミリオネートMTL、東ソー社製)
[触媒(C)]
・触媒:ジオクチル錫ジラウレート(製品名:ネオスタンU-810、日東化成社製)
[可塑剤(D)]
・可塑剤1:フタル酸ジウンデシル(製品名:DUP、株式会社ジェイプラス社製)
・可塑剤2:アジピン酸ジイソデシル(製品名:DIDA、株式会社ジェイプラス社製)
・可塑剤3:フタル酸ジイソノニル(製品名:DINP、株式会社ジェイプラス社製)
・可塑剤4:トリメリット酸エステル(製品名:TOTM、株式会社ジェイプラス社製)
・可塑剤5:1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル(製品名:ヘキサモールDINCH、BASF社製)
[フィラー(E)]
・フィラー1:水酸化アルミニウム(製品名:ハイジライトH-32、昭和電工社製)
・フィラー2:水酸化アルミニウム(製品名:ハイジライトH-42I、昭和電工社製)
・フィラー3:水酸化アルミニウム(製品名:C―305、住友化学社製)
・フィラー4:水酸化アルミニウム(製品名:BX-053、日本軽金属社製)
・フィラー5:中空フィラー(製品名:エクスパンセル 920 DE 40 d30、日本フィライト社製)
・フィラー6:中空フィラー(製品名:エクスパンセル 920 DE 80 d30、日本フィライト社製)
・フィラー7:中空フィラー(製品名:エクスパンセル 031 DU 40、日本フィライト社製)
・フィラー8:水酸化マグネシウム(製品名:ECOMAG、タテホ化学工業社製)
[難燃剤(F)]
・難燃剤1:トリクレジルホスフェート(製品名:TCP、大八化学工業社製)
・難燃剤2:トリキシレニルホスフェート(製品名:TXP、大八化学工業社製)
・難燃剤3:クレジルジ2,6ーキシレニルホスフェート(製品名:PX-100、大八化学工業社製)
[酸化防止剤]
・酸化防止剤:ペンタエリトリトールテトラキス[3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオナート](製品名:IrganoX1010、BASF社製)
[消泡剤]
・消泡剤:シリコーン消泡剤(製品名:SC-5570、東レ・ダウコーニング社製)
[実施例1~88]
表1~7のとおりに各原料を配合し、第1成分および第2成分を得た。第1成分については、具体的には、適宜熱をかけて各原料を溶かし込みながら攪拌混合を行い、混合後、25℃に調整することにより第1成分を調製した。第2成分については、具体的には、2以上の原料を有する場合には攪拌混合を行い、混合後、25℃に調整することにより第2成分を調製した。続いて、この第1成分に第2成分を加えて攪拌混合し、脱泡することにより二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を得た。
【0117】
各二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物について、相溶性、硬度、密着性、比誘電率、引張特性(引張強度および引張伸び)、体積固有抵抗、絶縁破壊、耐湿性、耐熱性、耐湿熱性、熱伝導率、難燃性、作業性、および可使時間を測定・評価した。測定・評価方法は以下の通りである。
【0118】
[相溶性]
第1成分を混合した後の液の様子を確認して、第1成分の相溶性を、下記基準により評価した。Dの場合は分離するためその他の評価は不実施とした。
A:透明
B:濁りあり
C:30分以上経過後に分離発生
D:30分未満で分離発生
【0119】
[硬度]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、10mm厚の樹脂シートを作製した。得られた樹脂シートについて、JIS K6253記載のタイプAデュロメータを使用して硬度を測定し、下記評価基準に従い、評価した。
A:A90超
B:A80超A90以下
C:A70超A80以下
D:A60超A70以下
E:A40超A60以下
F:A20以上A40以下
G:A20未満
【0120】
[密着性]
市販されているFR-4エポキシ基板上に、上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を直径1cmの円状に垂らし、80℃にて16時間(一晩)養生し、硬化させた。カッターナイフを硬化後のポリウレタン樹脂とエポキシ基板上の境目に差し入れ、樹脂を剥がし、基板上に残ったポリウレタン樹脂を目視によって確認した。評価は、ポリウレタン樹脂部分が基板上に残っている状態を「凝集破壊」、基板上からポリウレタン樹脂が剥がれてしまう状態を「界面剥離」とし、その面積割合に応じて下記基準により評価を行った。凝集破壊の割合が大きいほど、密着性が優れている。
A:凝集破壊100%
B:凝集破壊が75%以上100%未満、界面剥離が0%超25%以下
C:凝集破壊が50%以上75%未満、界面剥離が25%超50%以下
D:凝集破壊が25%以上50%未満、界面剥離が50%超75%以下
E:凝集破壊が25%未満、界面剥離が75%以上
【0121】
[比誘電率]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを50mm×50mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとした。測定は、アジレント・テクノロジー(株)製の装置(本体の型式:E4980A、名称:Precision LCR Meter、電極部分の型式:16451B、名称:DIELECTRIC TESTFIXTURE)を用いて実施し、周波数1MHz時の比誘電率の値を測定し、下記基準により評価した。
A:比誘電率が2.8以下
B:比誘電率が2.8より大きく3.0以下
C:比誘電率が3.0より大きく3.2以下
D:比誘電率が3.2より大きく3.4以下
E:比誘電率が3.4より大きい
【0122】
[引張特性(引張強度および引張伸び)]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートをダンベル状3号型に打ち抜き、測定用サンプルとした。測定は、島津製作所社製の装置(本体の型式:AG-X Plus、名称:島津精密万能試験機 オートグラフ)を用いて、引張速度を500mm/min、チャック間距離40mmに設定して3回実施し、引張強度(破断応力)・引張伸び(破断時の伸び率)の平均値を計算し、下記基準により評価した。
(引張強度の評価基準)
A:引張強度が3.0MPa以上
B:引張強度が2.5MPa以上で3.0MPa未満
C:引張強度が2.0MPa以上で2.5MPa未満
D:引張強度が1.5MPa以上で2.0MPa未満
E:引張強度が1.5MPa未満
(引張伸びの評価基準)
A:伸び率が130%以上
B:伸び率が110%以上で130%未満
C:伸び率が90%以上で110%未満
D:伸び率が70%以上で90%未満
E:伸び率が70%未満
【0123】
[体積固有抵抗]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを30mm×30mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとし、温度121℃、湿度100%、2atmの高温高湿槽で処理し、500時間経過後、750時間経過後、1000時間経過後に体積固有抵抗をJIS K6911に準じて測定し(測定電圧:500V)、下記基準により評価した。
A:1000時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm以上
B:1000時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm未満かつ750時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm以上
C:750時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm未満かつ500時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm以上
D:500時間経過後の体積固有抵抗が109Ω・cm未満
【0124】
[絶縁破壊]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを30mm×30mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとした。絶縁破壊強さを、絶縁破壊強さ測定器を用いてJIS C2105に準じて測定し、下記評価手順により、絶縁破壊強さを評価した。
A:22kV/mm以上
B:20kV/mm以上かつ、22kV/mm未満
C:20kV/mm未満
【0125】
[耐湿性]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを30mm×30mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとした。該測定用サンプルを121℃、100%RH、200時間の条件でプレッシャークッカー試験を行った。プレッシャークッカー試験後の硬度(タイプA)をJIS K6253に準じて測定し、プレッシャークッカー試験前の硬度に対するプレッシャークッカー試験後の硬度の割合(%)を算出して硬度保持率とし、下記評価基準により耐湿性を評価した。
A:硬度保持率が50%以上
B:硬度保持率が20%以上、50%未満
C:硬度保持率が20%未満
【0126】
[耐熱性]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ10mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、10mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを30mm×30mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとした。初期硬度測定後、該測定用サンプルを100℃の乾燥機で500時間加熱し、室温(23℃)まで冷却してから該測定用サンプルの硬度(最終硬度)を初期硬度と同様にして測定した。初期硬度と最終硬度から、下記式に基づいて硬度変化率を算出した。
硬度変化率(%)=[(最終硬度-初期硬度)/初期硬度]×100
算出された硬度変化率に基づいて、下記評価基準により耐熱性を評価した。
A:硬度変化率が30%未満
B:硬度変化率が30%以上
【0127】
[耐湿熱性]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを30mm×30mm×3mmのシートに切り分け、測定用サンプルとした。測定は、エスペック社製の装置(本体の型式:EHS-212M、名称:高度加速寿命試験装置)を用いて実施し、不飽和制御(加湿水温度制御)のモードで、温度121℃、湿度100%の耐久性試験の所定時間後の樹脂シートの様子を確認し、樹脂が溶けてシート形状を維持できなくなるまでの時間を測定し、下記基準により評価した。
A:500時間以上
B:400時間以上500時間未満
C:300時間以上400時間未満
D:200時間以上300時間未満
E:200時間未満
【0128】
[熱伝導率]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ3mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、3mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを6cm×12cm×1cmに切り分け測定用サンプルとした。熱伝導率を、温度23℃、湿度60%の条件で京都電子機器QTM-500を用いて測定し、下記基準により評価した。
A:熱伝導率が0.6W/m・K以上
B:熱伝導率が0.5W/m・K以上で0.6W/m・K未満
C:熱伝導率が0.4W/m・K以上で0.5W/m・K未満
D:熱伝導率が0.3W/m・K以上で0.4W/m・K未満
E:熱伝導率が0.3W/m・K未満
【0129】
[難燃性]
上記脱泡後の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物を厚さ5mmおよび10mmの金型に流し、80℃にて16時間(一晩)養生し、5mm厚および10mm厚の樹脂シートを作製した。該樹脂シートを127mm×12.7mm×5mmおよび127mm×12.7mm×10mmに切り分け測定用サンプルとした。試験は、米国のUnderwriters Laboratories,Inc.により制定された燃焼試験規格(UL―94)に基づいて行った。下記評価基準により難燃性を評価した。
A:V-0を満たす
B:V-0を満たさない(V-1、V-2またはHB)
【0130】
[作業性]
表1~7のとおりに各原料を配合し、第1成分および第2成分を得た。第1成分については、具体的には、各原料を、混合機(商品名:あわとり練太郎、シンキ-社製)を用いて2000rpmで3分間混合した後23℃に調整することにより調製した。第2成分については、具体的には、2以上の原料を有する場合には攪拌混合を行い、23℃に調整することにより調製した。次いで、調整した第1成分に第2成分を加えて、2000rpmで60秒間混合した。23℃の雰囲気中で、混合開始から3分後の混合液の粘度を、BH型粘度計を用いて測定し、硬化前のポリウレタン樹脂組成物の混合初期粘度を測定した。測定された混合初期粘度に基づいて、下記評価基準により作業性を評価した。
A:粘度が50000mPa・s以下
B:粘度が50000mPa・sを超える
C:液状成分が作成できない
なお、B評価以上であれば、実使用において使用可能であると判断される。
【0131】
[可使時間]
表1~7のとおりに各原料を配合し、第1成分および第2成分を得た。第1成分については、具体的には、各原料を、混合機(商品名:あわとり練太郎、シンキ-社製)を用いて2000rpmで3分間混合した後23℃に調整することにより調製した。第2成分については、具体的には、2以上の原料を有する場合には攪拌混合を行い、23℃に調整することにより調製した。次いで、調整した第1成分に第2成分を加えて、2000rpmで60秒間混合した。23℃の雰囲気中で、粘度が上記の[作業性]の評価の際に測定された混合初期粘度の2倍となるまでの時間を測定した。測定された時間に基づいて、下記評価基準により可使時間を評価した。
A:30分を超える
B:10分以上30分以下
C:10分未満
なお、B評価以上であれば、実使用において使用可能であると判断される。
【0132】
【0133】
【0134】
【0135】
【0136】
【0137】
【0138】
【0139】
表1~表7より、本発明の二液硬化型ポリウレタン樹脂組成物は、耐湿熱性に優れることがわかる。
【0140】
なお、明細書に記載の種々の数値範囲は、それぞれそれらの上限値と下限値を任意に組み合わせることができ、それら全ての組み合わせが好ましい数値範囲として本明細書に記載されているものとする。また、「X~Y」との数値範囲の記載は、X以上Y以下を意味する。 また、「Xおよび/またはY」との記載は、「Xのみ」、「Yのみ」および「XとY」のいずれかを意味する。
【0141】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等の範囲に含まれるものである。