WO2025205208A1 - Polyester elastomer-containing composition and electric/electronic component-sealed body - Google Patents
Polyester elastomer-containing composition and electric/electronic component-sealed bodyInfo
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Definitions
- the present invention relates to sealed electrical and electronic components sealed with a polyester elastomer-containing composition, and to a polyester elastomer-containing composition suitable for this application.
- Hot melt resins which can be sealed by simply heating and melting them, reduce their viscosity and solidify to form a sealed body simply by cooling after sealing, making them highly productive. They also have excellent features such as the ability to easily recycle components by heating and melting and removing the resin, making them well suited for sealing electrical and electronic components.
- Patent Document 1 discloses an electrical and electronic component sealing resin composition containing a polyester resin with specific composition and physical properties, a fluororesin, and an epoxy resin, which maintains high adhesion even when exposed to high temperatures of 150°C for long periods of time.
- the objective of the present invention is to provide a polyester elastomer-containing composition that undergoes little change after immersion in ATF, i.e., has excellent ATF resistance, and is capable of forming sealed electrical and electronic components that exhibit excellent durability and excellent adhesion to various substrates without deterioration in mechanical properties even in a humid and hot environment of 85°C and 85% humidity, and also to provide sealed electrical and electronic components using the same.
- a polyester elastomer-containing composition according to [1] further comprising an antioxidant (d1) and/or a light stabilizer (d2).
- the polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [6], wherein the glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1) contains an alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and having no side chain, and the amount of the alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and having no side chain is 90 mol % or more of 100 mol % of all glycol components constituting the polyester of the hard segment (a-1).
- polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [8], wherein the soft segment (a-2) is an aliphatic polycarbonate diol having an aliphatic diol residue, and the amount of the aliphatic diol residue having 2 to 12 carbon atoms in 100% by mass of the aliphatic diol residue is 90% by mass or more.
- aromatic dicarboxylic acids are widely used as the aromatic dicarboxylic acid constituting the polyester of the hard segment (a-1).
- the primary aromatic dicarboxylic acid is preferably terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid (among its isomers, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is preferred), with terephthalic acid being more preferred.
- the combined amount of terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid is preferably 70 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more.
- the glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1) preferably contains an alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and no side chains.
- the amount of alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms and no side chains is preferably 90 to 100 mol %, and more preferably 95 to 100 mol %.
- Specific examples of alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol. Of these, ethylene glycol or 1,4-butanediol is preferred for imparting heat resistance.
- the components constituting the polyester of the hard segment (a-1) above are preferably those containing butylene terephthalate units (units consisting of terephthalic acid and 1,4-butanediol) or butylene naphthalate units (units consisting of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 1,4-butanediol) from the viewpoints of physical properties, moldability, and cost performance.
- the soft segment (a-2) of the thermoplastic polyester elastomer (a) used in the present invention contains an aliphatic polycarbonate.
- the amount of aliphatic polycarbonate in 100% by mass of the soft segment (a-2) is preferably 90 to 100% by mass, and more preferably 95 to 100% by mass.
- the aliphatic polycarbonate is preferably an aliphatic polycarbonate diol having aliphatic diol residues, and more preferably contains aliphatic diol residues primarily having 2 to 12 carbon atoms.
- the amount of aliphatic diol residues having 2 to 12 carbon atoms in 100% by mass of the aliphatic diol residues is preferably 90 to 100% by mass, and more preferably 95 to 100% by mass.
- Aliphatic diols having 5 to 12 carbon atoms are particularly preferred in terms of the flexibility and cold resistance of the resulting thermoplastic polyester elastomer (a). These components may be used alone, or two or more may be used in combination as necessary, based on the examples described below.
- Aliphatic polycarbonate diols made from 1,6-hexanediol which are generally used to form the soft segments of thermoplastic polyester elastomers, have a low glass transition temperature of around -60°C and a melting point of around 50°C, resulting in good cold resistance.
- aliphatic polycarbonate diols obtained by copolymerizing an appropriate amount of, for example, 3-methyl-1,5-pentanediol with the above-mentioned aliphatic polycarbonate diols have a slightly higher glass transition temperature than the original aliphatic polycarbonate diol, but a lower melting point or the resulting product is amorphous, resulting in good cold resistance.
- aliphatic polycarbonate diols made from 1,9-nonanediol and 2-methyl-1,8-octanediol for example, have a melting point of around 30°C and a sufficiently low glass transition temperature of around -70°C, resulting in good cold resistance.
- a polycarbonate diol with the appropriate molecular weight may be purchased or polymerized, or a low-molecular-weight polycarbonate diol may be reacted with a chain extender such as diphenyl carbonate to increase the molecular weight and adjust the molecular weight.
- the melting point of the polyester elastomer (a) used in the present invention is preferably 170 to 270°C, more preferably 180 to 250°C, and even more preferably 190 to 230°C.
- the glass transition temperature of the polyester elastomer (a) is preferably -60 to 40°C, more preferably -55 to 30°C, and even more preferably -45 to 20°C.
- the reduced viscosity of the polyester elastomer (a) is preferably 0.5 to 1.5 dl/g, more preferably 0.6 to 1.4 dl/g, and even more preferably 0.7 to 1.3 dl/g.
- Examples of (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, and phenoxyethyl (meth)acrylate.
- alkyl group names without subscripts include isomers such as n-, iso-, sec-, and tert-, unless otherwise specified, and (meth)acrylic refers to both methacrylic and acrylic.
- the amount of (meth)acrylic monomer is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, of all the constituent components of the acrylic elastomer (b).
- Acrylic elastomer (b) is preferably a block copolymer composed of a hard segment (b-1) and a soft segment (b-2), more preferably a block copolymer having two or more blocks constituting a hard segment and one or more blocks constituting a soft segment, and even more preferably a triblock copolymer having two blocks constituting a hard segment on both sides of one block constituting a soft segment (i.e., one block constituting a hard segment on each side of one block constituting a soft segment).
- the proportion of the triblock copolymer in acrylic elastomer (b) is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more.
- acrylic elastomer (b) may also contain a diblock copolymer and a multiblock copolymer.
- the acrylic elastomer (b) In order for the acrylic elastomer (b) to exhibit the properties of a thermoplastic elastomer, it preferably has a hard segment (b-1) with a glass transition temperature above room temperature.
- the glass transition temperature of the blocks constituting the hard segment (b-1) is preferably 20 to 200°C, more preferably 30 to 180°C, and even more preferably 50 to 150°C, from the viewpoint of maintaining the toughness of the composition in the normal temperature range. If the glass transition temperature of the blocks constituting the hard segment (b-1) is too low, the resulting composition may lack heat resistance, and it is difficult to obtain raw materials for blocks with glass transition temperatures exceeding 200°C.
- the vinyl monomer constituting the hard segment (b-1) is preferably one or more (meth)acrylic monomers.
- (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, and phenoxyethyl (meth)acrylate.
- the glass transition temperature of the block constituting the soft segment (b-2) is preferably -100 to 20°C, more preferably -80 to 10°C, and even more preferably -70 to 0°C. If the glass transition temperature of the block constituting the soft segment (b-2) is too high, the resulting composition may lack flexibility, and it is difficult to obtain raw materials for blocks with glass transition temperatures below -100°C.
- the vinyl monomer constituting the soft segment (b-2) preferably contains the above-mentioned acrylic monomer, but may also contain other monomers within a range that does not impair the objectives of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less).
- the amount of the above-mentioned acrylic monomer among the vinyl monomers constituting the soft segment (b-2) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more.
- the amount of acrylic elastomer (b) is preferably 8 to 280 parts by mass per 100 parts by mass of polyester elastomer (a), more preferably 8 to 100 parts by mass, even more preferably 15 to 90 parts by mass, even more preferably 20 to 80 parts by mass, and particularly preferably 30 to 70 parts by mass.
- the amount of epoxy resin (c) is preferably 0.5 to 30 parts by mass, more preferably 1.0 to 25 parts by mass, and even more preferably 2.0 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of polyester elastomer (a). If it is less than 0.5 parts by mass, the effect on adhesion may be poor. Furthermore, if it exceeds 30 parts by mass, bleed-out may occur, resulting in poor appearance.
- benzotriazole-based light stabilizers examples include 2-(3,5-di-tert-amyl-2'-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazole, 2,4-di-tert-butyl-6-(5-chlorobenzotriazol-2-yl)phenol, and 2-[2-hydroxy-3,5-di(1,1-dimethylbenzyl)]-2H-benzotriazole.
- any benzotriazole-based light stabilizer can be used as appropriate.
- Hindered amine light stabilizers include bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, dimethyl succinate/1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly[ ⁇ 6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl ⁇ (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino ⁇ hexamethylene ⁇ 2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl)imino ⁇ ], 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-s-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)trione, tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-s-triazine-2,4,6-[1H,3H,5H]trione
- Nickel-based light stabilizers include [2,2'-thio-bis(4-tert-octylphenolate)]-2-ethylhexylamine-nickel-(II), nickel dibutyldithiocarbamate, and [2,2'-thio-bis(4-tert-octylphenolate)]n-butylamine-nickel, but are not limited to these and any nickel-based light stabilizer can be used as appropriate.
- the amount of antioxidant (d1) (total amount when multiple types are used) is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 9 parts by mass, even more preferably 1.5 to 8 parts by mass, and even more preferably 2 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of polyester elastomer (a).
- the amount of the light stabilizer (d2) (total amount when a plurality of types are used) is preferably 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
- the polyelastomer-containing composition of the present invention can be molded and suitably used as a sealant for electrical and electronic components.
- an electrical and electronic component is placed in a mold, and then the polyester elastomer-containing composition of the present invention is heated and melted at approximately 120 to 270°C using a screw-type hot-melt molding applicator and injected into the mold through a nozzle. After a certain cooling period, the molded product is removed from the mold, yielding a sealed electrical and electronic component in which the electrical and electronic component is sealed with the molded sealant.
- the temperature and pressure during injection of the molded sealant are preferably 200°C to 260°C and 0.1 MPa to 40 MPa.
- molding and processing machines for obtaining the sealed electrical and electronic components of the present invention in addition to ordinary injection molding machines, extrusion molding machines, plunger-type molding machines, and hot melt molding applicators can be used.
- each substrate was clamped with a chuck and the resin composition was peeled off in the shear direction to measure the initial shear adhesion strength.
- the pulling speed was 50 mm/min.
- the following two types of substrates were evaluated: Resist-free glass epoxy (GE) substrate: Nikkan Kogyo FR4 PBT substrate: Polybutylene terephthalate (GF 30%), manufactured by Polyplastics Co., Ltd.: Duranex 3300 ⁇ Adhesive strength evaluation criteria> ⁇ : 2.0 MPa or more. ⁇ : 1.0 MPa or more and less than 2.0 MPa. ⁇ : Less than 1.0.
- a plate molding mold (mold inner surface dimensions: 100 mm wide x 100 mm long x 2 mm thick) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer resin composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine.
- a plate molding mold (mold inner surface dimensions: 100 mm wide x 100 mm long x 2 mm thick) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer resin composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine. The No.
- dumbbell was processed for 1,000 hours in a gear oven set at 150°C, then allowed to stand overnight at room temperature and humidity, after which the tensile elongation was measured.
- the retention rate of tensile elongation relative to the initial tensile elongation was calculated and expressed according to the following criteria, which was used as an index of long-term reliability at 150°C.
- ⁇ The rate of change is 20% or more and less than 30%.
- ⁇ The rate of change is 30% or more and less than 50%.
- the rate of change is 50% or more.
- ATF Resistance A plate molding mold (mold inner surface dimensions: width 100 mm x length 100 mm x thickness 2 mm) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer-containing composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface to mold the plate. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine.
- ATF (manufactured by Toyota) was placed in a sealed metal container and heated to 50°C.
- the No. 3 dumbbell was immersed in the ATF (manufactured by Toyota) for one week, after which the ATF was wiped off and the plate was left standing at room temperature and humidity for one day and night, after which the tensile elongation was measured.
- the retention rate of tensile elongation relative to the initial tensile elongation was calculated and expressed according to the following criteria, which was used as an index of ATF resistance.
- ⁇ The rate of change is 20% or more and less than 30%.
- ⁇ The rate of change is 30% or more and less than 50%.
- the rate of change is 50% or more.
- polyester resin C 100 parts by mass of polybutylene terephthalate PBT, the hard segment component, and 150 parts by mass of aliphatic polycarbonate diol A, the soft segment component, were stirred at 230 to 245°C and 130 Pa for 1 hour, and it was confirmed that the resin had become transparent. The contents were then removed and cooled to obtain polyester resin C.
- Example 1 100 parts by mass of polyester elastomer A, 30 parts by mass of acrylic elastomer A, 4 parts by mass of epoxy resin A, 1.1 parts by mass of antioxidant A, 1.1 parts by mass of antioxidant B, and 0.7 parts by mass of carbodiimide resin A were uniformly mixed, and then melt-kneaded using a twin-screw extruder at a die temperature of 250°C to obtain composition 1.
- the blending composition and evaluation results of composition 1 are shown in Table 2.
- Epoxy resin (c) JER-1007K (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A glycidyl ether, Mn 2900) B: HP-7200H (DIC Corporation), dicyclopentadiene glycidyl ether, Mn 550
- Polyolefin (f) A: Polyolefin: Excellen VL EUL731 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
- Examples 1 to 16 have ATF resistance, durability in moist and heat environments, and high adhesion to various substrates, and Examples 1 to 15 also have good durability at 150°C.
- Comparative Example 1 does not contain acrylic elastomer (b), so adhesion to PBT and glass epoxy is poor.
- Comparative Example 2 does not contain epoxy resin (c), so adhesion to PBT is poor.
- Comparative Example 3 has poor ATF resistance and durability at 150°C because the soft segment (a-2) of the polyester elastomer (a) is made of aliphatic polyether.
- Comparative Example 4 has poor ATF resistance because polyolefin was used instead of acrylic elastomer (b).
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Abstract
Description
本発明はポリエステルエラストマー含有組成物によって封止された電気電子部品封止体および、この用途に適したポリエステルエラストマー含有組成物に関する。 The present invention relates to sealed electrical and electronic components sealed with a polyester elastomer-containing composition, and to a polyester elastomer-containing composition suitable for this application.
自動車・電化製品に広汎に使用されている電気電子部品は、その使用目的を達成する為に、外部との電気絶縁性が必須とされ、電気電子部品の形状に確実に追随し未充填部が発生しない封止方法が求められている。加温溶融するだけで粘度が低下し封止できるホットメルト樹脂は、封止後冷却するだけで固化して封止体が形成されるので生産性が高く、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等の優れた特徴を有し、電気電子部品封止用に適している。 Electrical and electronic components widely used in automobiles and electrical appliances must be electrically insulated from the outside in order to achieve their intended use, and there is a need for a sealing method that can accurately conform to the shape of the electrical and electronic component and leave no unfilled areas. Hot melt resins, which can be sealed by simply heating and melting them, reduce their viscosity and solidify to form a sealed body simply by cooling after sealing, making them highly productive. They also have excellent features such as the ability to easily recycle components by heating and melting and removing the resin, making them well suited for sealing electrical and electronic components.
自動車用途では近年の電動化・自動化に伴い電気電子部品の搭載点数が増加している。電気自動車(EV)の発展に伴う電気電子部品の搭載点数は増加の一途を辿り、電気電子部品封止材の耐熱性が求められる。特許文献1には、特定の組成および物性を有するポリエステル樹脂とフッ素樹脂、エポキシ樹脂とを含有する電気電子部品用封止樹脂組成物が開示されており、150℃という高温に長時間暴露しても高い密着性を保持している。 In automotive applications, the number of electrical and electronic components installed has been increasing in recent years due to the trend toward electrification and automation. With the development of electric vehicles (EVs), the number of electrical and electronic components installed continues to increase, creating a demand for heat resistance in electrical and electronic component sealing materials. Patent Document 1 discloses an electrical and electronic component sealing resin composition containing a polyester resin with specific composition and physical properties, a fluororesin, and an epoxy resin, which maintains high adhesion even when exposed to high temperatures of 150°C for long periods of time.
さらに、昨今の電気電子部品にはオートマチックトランスミッションフルード(ATF)に対する耐久性が求められる。電気自動車に搭載されるエンジン代替としてのモーターによる発熱抑制のため油冷としてATFでの冷却方法があり、モーター制御やその付近にある電気電子部品において耐ATFが必要である。特許文献1では耐ATF性には優れると考えられるが、接着性に不利なフッ素樹脂を配合しているため他の基材に対する密着性について懸念される。 Furthermore, today's electrical and electronic components are required to be durable against automatic transmission fluid (ATF). Electric vehicles use motors as engine replacements to suppress heat generation, and ATF cooling is used as an oil cooling method, so motor control and the electrical and electronic components located nearby must be ATF resistant. While Patent Document 1 is thought to have excellent ATF resistance, it contains a fluororesin that has adverse adhesive properties, raising concerns about adhesion to other substrates.
本発明の課題は、ATF浸漬後の変化が少なく、すなわち耐ATF性に優れるとともに、85℃85%の湿熱環境下においても機械特性低下がなく、耐久性に優れ、更に各基材への密着性も優れる電気電子部品封止体を形成することができるポリエステルエラストマー含有組成物を提供すること、またそれを用いた電気電子部品封止体を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a polyester elastomer-containing composition that undergoes little change after immersion in ATF, i.e., has excellent ATF resistance, and is capable of forming sealed electrical and electronic components that exhibit excellent durability and excellent adhesion to various substrates without deterioration in mechanical properties even in a humid and hot environment of 85°C and 85% humidity, and also to provide sealed electrical and electronic components using the same.
上記課題を達成した本発明は以下の通りである。
[1]結晶性芳香族ポリエステルを含有するハードセグメント(a-1)と脂肪族ポリカーボネートを含有するソフトセグメント(a-2)を有するポリエステルエラストマー(a)、
アクリルエラストマー(b)及び
エポキシ樹脂(c)を含むポリエステルエラストマー含有組成物。
[2]更に、酸化防止剤(d1)および/または光安定剤(d2)を含む[1]に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[3]前記ハードセグメント(a-1)と前記ソフトセグメント(a-2)の質量比率:(a-1)/(a-2)が、80/20~20/80である[1]または[2]に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[4]前記ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対し、前記アクリルエラストマー(b)が8~280質量部である[1]~[3]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[5]前記ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対し、前記エポキシ樹脂(c)が0.5~30質量部である[1]~[4]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[6]前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成するカルボン酸として、テレフタル酸及び/またはナフタレンジカルボン酸を含み、前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する全カルボン酸100モル%中、テレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸の合計量が70モル%以上である[1]~[5]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[7]前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成するグリコール成分として側鎖を有しない炭素数2~8のアルキレングリコール類を含み、前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する全グリコール成分100モル%中、側鎖を有しない炭素数2~8のアルキレングリコール類の量は90モル%以上である[1]~[6]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[8]前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する成分として、ブチレンテレフタレート単位及び/またはブチレンナフタレート単位を含み、前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する全成分100質量%中、ブチレンテレフタレート単位及びブチレンナフタレート単位の合計量は90質量%以上である[1]~[7]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[9]前記ソフトセグメント(a-2)は脂肪族ジオール残基を有する脂肪族ポリカーボネートジオールであり、脂肪族ジオール残基100質量%中の、炭素数2~12の脂肪族ジオール残基の量は90質量%以上である[1]~[8]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[10]前記アクリルエラストマー(b)は、ハードセグメント(b-1)とソフトセグメント(b-2)とから構成され、前記ソフトセグメント(b-2)を構成するブロック1個の両側に、前記ハードセグメント(b-1)を構成するブロックを1個ずつ備えるトリブロック共重合体を含有し、
前記アクリルエラストマー(b)100質量%中の前記トリブロック共重合体の割合が60質量%以上である[1]~[9]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[11]前記ハードセグメント(b-1)とソフトセグメント(b-2)の質量比((b-1)/(b-2))が、15/85~85/15である[10]に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[12]前記ハードセグメント(b-1)を構成するビニル単量体は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸ブチルからなる群より選ばれた少なくとも1種であり、前記ソフトセグメント(b-2)を構成する単量体はアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸n-へプチル及びアクリル酸n-オクチルからなる群より選ばれた少なくとも1種を70質量%以上含む[10]または[11]に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[13]前記ポリエステルエラストマー含有組成物は、前記酸化防止剤(d)を、前記ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して0.5~10質量部含む[2]~[12]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[14]更に、ポリカルボジイミド樹脂(e)を含み、
ポリカルボジイミド樹脂(e)の量は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して、0.1~5質量部である[1]~[13]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[15]電気電子部品封止体用である[1]~[14]のいずれかに記載のポリエステルエラストマー含有組成物。
[16][1]~[14]のいずれかに記載されたポリエステルエラストマー含有組成物で封止された電気電子部品封止体。
[17][1]~[14]のいずれかに記載されたポリエステルエラストマー含有組成物の電気電子部品封止体への使用。
The present invention, which has achieved the above object, is as follows.
[1] A polyester elastomer (a) having a hard segment (a-1) containing a crystalline aromatic polyester and a soft segment (a-2) containing an aliphatic polycarbonate;
A polyester elastomer-containing composition comprising an acrylic elastomer (b) and an epoxy resin (c).
[2] The polyester elastomer-containing composition according to [1], further comprising an antioxidant (d1) and/or a light stabilizer (d2).
[3] The polyester elastomer-containing composition according to [1] or [2], wherein the mass ratio of the hard segment (a-1) to the soft segment (a-2): (a-1)/(a-2) is 80/20 to 20/80.
[4] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [3], wherein the acrylic elastomer (b) is 8 to 280 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
[5] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [4], wherein the epoxy resin (c) is 0.5 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
[6] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [5], wherein the carboxylic acid constituting the polyester of the hard segment (a-1) contains terephthalic acid and/or naphthalenedicarboxylic acid, and the total amount of terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid is 70 mol% or more in 100 mol% of all carboxylic acids constituting the polyester of the hard segment (a-1).
[7] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [6], wherein the glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1) contains an alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and having no side chain, and the amount of the alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and having no side chain is 90 mol % or more of 100 mol % of all glycol components constituting the polyester of the hard segment (a-1).
[8] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [7], wherein the components constituting the polyester of the hard segment (a-1) contain butylene terephthalate units and/or butylene naphthalate units, and the total amount of the butylene terephthalate units and butylene naphthalate units is 90 mass% or more in 100 mass% of all components constituting the polyester of the hard segment (a-1).
[9] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [8], wherein the soft segment (a-2) is an aliphatic polycarbonate diol having an aliphatic diol residue, and the amount of the aliphatic diol residue having 2 to 12 carbon atoms in 100% by mass of the aliphatic diol residue is 90% by mass or more.
[10] The acrylic elastomer (b) is composed of a hard segment (b-1) and a soft segment (b-2), and contains a triblock copolymer having one block constituting the hard segment (b-1) on each side of one block constituting the soft segment (b-2),
The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [9], wherein the proportion of the triblock copolymer in 100% by mass of the acrylic elastomer (b) is 60% by mass or more.
[11] The polyester elastomer-containing composition according to [10], wherein the mass ratio ((b-1)/(b-2)) of the hard segment (b-1) to the soft segment (b-2) is 15/85 to 85/15.
[12] The polyester elastomer-containing composition according to [10] or [11], wherein the vinyl monomer constituting the hard segment (b-1) is at least one selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate, and the monomer constituting the soft segment (b-2) contains 70 mass% or more of at least one selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, n-heptyl acrylate, and n-octyl acrylate.
[13] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [2] to [12], wherein the polyester elastomer-containing composition contains the antioxidant (d) in an amount of 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
[14] Further comprising a polycarbodiimide resin (e),
[14] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [13], wherein the amount of the polycarbodiimide resin (e) is 0.1 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
[15] The polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [14], which is used for sealing electrical and electronic components.
[16] A sealed electrical/electronic component sealed with the polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [14].
[17] Use of the polyester elastomer-containing composition according to any one of [1] to [14] in a sealed electrical/electronic component.
本発明にかかるポリエステルエラストマー含有組成物は、耐ATF性、湿熱環境下での耐久性、各種基材への密着性に優れる。好ましい態様において、本発明は150℃の高温環境下での長期信頼性も向上できる。 The polyester elastomer-containing composition of the present invention has excellent ATF resistance, durability in humid and hot environments, and adhesion to various substrates. In a preferred embodiment, the present invention can also improve long-term reliability in high-temperature environments of 150°C.
[ポリエステルエラストマー(a)]
本発明で使用するポリエステルエラストマーは、ハードセグメント(a-1)とソフトセグメント(a-2)を含有する熱可塑性エラストマーである。ハードセグメント(a-1)は、結晶性芳香族ポリエステルを含有する。本発明において、結晶性芳香族ポリエステルとは、ポリエステルの全構成成分を100モル%としたときに、芳香族ジカルボン酸成分を35モル%以上含有し、実施例記載の方法で測定した際、融点を有するものを指す。ポリエステルの全構成成分を100モル%としたときに、芳香族ジカルボン酸成分の割合は、40モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることがより好ましい。ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸としては、通常の芳香族ジカルボン酸が広く用いられ、主たる芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸又はナフタレンジカルボン酸(異性体の中では2,6-ナフタレンジカルボン酸が好ましい)であることが望ましく、テレフタル酸がより望ましく、ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する全カルボン酸中、テレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸は合計量で、70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上であることがより好ましい。その他のジカルボン酸成分としては、ジフェニルジカルボン酸、イソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロ無水フタル酸などの脂環族ジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。これらは樹脂の融点を大きく低下させない範囲で用いられ、その量は全カルボン酸成分の30モル%以下であることが好ましく、より好ましくは20モル%以下である。
なお、結晶性芳香族ポリエステルに含まれる芳香族ジカルボン酸成分の割合は、仕込み量、1H-NMR分析、13C-NMR分析等の各種分析等から特定される。
[Polyester elastomer (a)]
The polyester elastomer used in the present invention is a thermoplastic elastomer containing a hard segment (a-1) and a soft segment (a-2). The hard segment (a-1) contains a crystalline aromatic polyester. In the present invention, a crystalline aromatic polyester refers to a polyester containing 35 mol% or more of an aromatic dicarboxylic acid component, when the total constituent components of the polyester are taken as 100 mol%, and having a melting point when measured by the method described in the Examples. When the total constituent components of the polyester are taken as 100 mol%, the proportion of the aromatic dicarboxylic acid component is preferably 40 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more. Conventional aromatic dicarboxylic acids are widely used as the aromatic dicarboxylic acid constituting the polyester of the hard segment (a-1). The primary aromatic dicarboxylic acid is preferably terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid (among its isomers, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is preferred), with terephthalic acid being more preferred. Of the total carboxylic acids constituting the polyester of the hard segment (a-1), the combined amount of terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid is preferably 70 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. Examples of other dicarboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids such as diphenyldicarboxylic acid, isophthalic acid, and 5-sodium sulfoisophthalic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and tetrahydrophthalic anhydride, and aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, and hydrogenated dimer acid. These are used within a range that does not significantly lower the melting point of the resin, and the amount thereof is preferably 30 mol % or less, and more preferably 20 mol % or less, of the total carboxylic acid components.
The proportion of the aromatic dicarboxylic acid component contained in the crystalline aromatic polyester is determined from the amount charged and various analyses such as 1 H-NMR analysis and 13 C-NMR analysis.
また、本発明で使用する熱可塑性ポリエステルエラストマーにおいて、ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成するグリコール成分は脂肪族又は脂環族ジオールを主成分とすることが好ましく、ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成するグリコール成分100モル%中、脂肪族及び脂環族ジオールの合計量は90~100モル%であることが好ましく、95~100モル%であることがより好ましい。脂肪族ジオール又は脂環族ジオールとしては、一般の脂肪族又は脂環族ジオールが広く用いられ、特に限定されないが、主として炭素数2~8のアルキレングリコール類であることが望ましい。また、側鎖を有しないアルキレングリコール類であることが好ましい。前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成するグリコール成分として側鎖を有しない炭素数2~8のアルキレングリコール類を含むことが好ましく、前記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する全グリコール成分100モル%中、側鎖を有しない炭素数2~8のアルキレングリコール類の量が90~100モル%であることが好ましく、95~100モル%であることがより好ましい。炭素数2~8のアルキレングリコール類としては、具体的にはエチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱性を付与する上でエチレングリコール、1,4-ブタンジオールのいずれかであることが好ましい。 Furthermore, in the thermoplastic polyester elastomer used in the present invention, the glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1) preferably comprises an aliphatic or alicyclic diol as the main component, and the total amount of aliphatic and alicyclic diols is preferably 90 to 100 mol%, and more preferably 95 to 100 mol%, out of 100 mol% of the glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1). As the aliphatic diol or alicyclic diol, general aliphatic or alicyclic diols are widely used, and although there are no particular limitations, it is desirable that they are primarily alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms. Furthermore, alkylene glycols without side chains are preferred. The glycol component constituting the polyester of the hard segment (a-1) preferably contains an alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms and no side chains. Of the total glycol components constituting the polyester of the hard segment (a-1), the amount of alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms and no side chains is preferably 90 to 100 mol %, and more preferably 95 to 100 mol %. Specific examples of alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol. Of these, ethylene glycol or 1,4-butanediol is preferred for imparting heat resistance.
上記ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する成分としては、ブチレンテレフタレート単位(テレフタル酸と1,4-ブタンジオールからなる単位)あるいはブチレンナフタレート単位(2,6-ナフタレンジカルボン酸と1,4-ブタンジオールからなる単位)を含有するものが物性、成形性、コストパフォーマンスの点より好ましい。ハードセグメント(a-1)のポリエステルを構成する成分100質量%中、ブチレンテレフタレート単位及びブチレンナフタレート単位の合計量が90~100質量%であることが好ましく、95~100質量%であることがより好ましく、ブチレンテレフタレート単位がこれらの範囲内であることが特に好ましい。 The components constituting the polyester of the hard segment (a-1) above are preferably those containing butylene terephthalate units (units consisting of terephthalic acid and 1,4-butanediol) or butylene naphthalate units (units consisting of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 1,4-butanediol) from the viewpoints of physical properties, moldability, and cost performance. Of 100% by mass of the components constituting the polyester of the hard segment (a-1), the total amount of butylene terephthalate units and butylene naphthalate units is preferably 90 to 100% by mass, more preferably 95 to 100% by mass, and it is particularly preferable that the butylene terephthalate units be within these ranges.
また、本発明で使用する熱可塑性ポリエステルエラストマー(a)におけるハードセグメント(a-1)を構成するポリエステルとして好適な芳香族ポリエステルを事前に製造し、その後ソフトセグメント成分と共重合させる場合、該芳香族ポリエステルは、通常のポリエステルの製造法に従って容易に得ることができる。また、かかるポリエステルは、数平均分子量10000~40000を有しているものが望ましい。 Furthermore, when an aromatic polyester suitable as the polyester constituting the hard segment (a-1) in the thermoplastic polyester elastomer (a) used in the present invention is produced in advance and then copolymerized with the soft segment component, the aromatic polyester can be easily obtained using conventional polyester production methods. Furthermore, such polyesters preferably have a number average molecular weight of 10,000 to 40,000.
本発明に用いられる熱可塑性ポリエステルエラストマー(a)のソフトセグメント(a-2)は、脂肪族ポリカーボネートを含有する。ソフトセグメント(a-2)100質量%中の脂肪族ポリカーボネート量は、90~100質量%が好ましく、95~100質量%がより好ましい。脂肪族ポリカーボネートは、脂肪族ジオール残基を有する脂肪族ポリカーボネートジオールであることが好ましく、主として炭素数2~12の脂肪族ジオール残基を含有するものであることがより好ましく、脂肪族ジオール残基100質量%中の、炭素数2~12の脂肪族ジオール残基の量は90~100質量%が好ましく、95~100質量%がより好ましい。炭素数2~12の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオールなどが挙げられる。特に、得られる熱可塑性ポリエステルエラストマー(a)の柔軟性や耐寒性の点より炭素数5~12の脂肪族ジオールが好ましい。これらの成分は、以下に説明する事例に基づき、単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上を併用してもよい。 The soft segment (a-2) of the thermoplastic polyester elastomer (a) used in the present invention contains an aliphatic polycarbonate. The amount of aliphatic polycarbonate in 100% by mass of the soft segment (a-2) is preferably 90 to 100% by mass, and more preferably 95 to 100% by mass. The aliphatic polycarbonate is preferably an aliphatic polycarbonate diol having aliphatic diol residues, and more preferably contains aliphatic diol residues primarily having 2 to 12 carbon atoms. The amount of aliphatic diol residues having 2 to 12 carbon atoms in 100% by mass of the aliphatic diol residues is preferably 90 to 100% by mass, and more preferably 95 to 100% by mass. Examples of aliphatic diols having 2 to 12 carbon atoms include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and 2-methyl-1,8-octanediol. Aliphatic diols having 5 to 12 carbon atoms are particularly preferred in terms of the flexibility and cold resistance of the resulting thermoplastic polyester elastomer (a). These components may be used alone, or two or more may be used in combination as necessary, based on the examples described below.
本発明における熱可塑性ポリエステルエラストマー(a)のソフトセグメント(a-2)を構成する、脂肪族ポリカーボネートジオールとしては、融点が低く(例えば、70℃以下)かつ、ガラス転移温度が低いものが好ましく、このような脂肪族ポリカーボネートジオールは耐寒性に優れる。融点は例えば0~70℃であり、10~60℃であってもよく、またガラス転移温度は例えば-90~-40℃であり、-80~-45℃であってもよい。耐寒性は、組成物から形成される封止材に、低温でワレが発生しないという性質であり、耐寒性の評価温度は例えば-40℃である。ソフトセグメント(a-2)のガラス転移温度が耐寒性評価温度以下であることで、引張伸度等の物性変化を抑制できワレ等の発生を防ぐことができる。一般に、熱可塑性ポリエステルエラストマーのソフトセグメントを形成するのに用いられる1,6-ヘキサンジオールからなる脂肪族ポリカーボネートジオールは、ガラス転移温度が-60℃前後と低く、融点も50℃前後となるため、耐寒性が良好なものとなる。その他にも、上記脂肪族ポリカーボネートジオールに、例えば、3-メチル-1,5-ペンタンジオールを適当量共重合して得られる脂肪族ポリカーボネートジオールは、元の脂肪族ポリカーボネートジオールに対してガラス転移点が若干高くなるものの、融点が低下もしくは非晶性となるため、耐寒性が良好な脂肪族ポリカーボネートジオールに相当する。また、例えば、1,9-ノナンジオールと2-メチル-1,8-オクタンジオールからなる脂肪族ポリカーボネートジオールは融点が30℃程度、ガラス転移温度が-70℃前後と十分に低いため、耐寒性が良好な脂肪族ポリカーボネートジオールに相当する。 The aliphatic polycarbonate diol constituting the soft segment (a-2) of the thermoplastic polyester elastomer (a) of the present invention preferably has a low melting point (e.g., 70°C or below) and a low glass transition temperature, and such aliphatic polycarbonate diols have excellent cold resistance. The melting point is, for example, 0 to 70°C, and may be 10 to 60°C, and the glass transition temperature is, for example, -90 to -40°C, and may be -80 to -45°C. Cold resistance refers to the property of an encapsulant formed from the composition not cracking at low temperatures, and the evaluation temperature for cold resistance is, for example, -40°C. Having the glass transition temperature of the soft segment (a-2) below the cold resistance evaluation temperature suppresses changes in physical properties such as tensile elongation, preventing cracking and other problems. Aliphatic polycarbonate diols made from 1,6-hexanediol, which are generally used to form the soft segments of thermoplastic polyester elastomers, have a low glass transition temperature of around -60°C and a melting point of around 50°C, resulting in good cold resistance. Additionally, aliphatic polycarbonate diols obtained by copolymerizing an appropriate amount of, for example, 3-methyl-1,5-pentanediol with the above-mentioned aliphatic polycarbonate diols have a slightly higher glass transition temperature than the original aliphatic polycarbonate diol, but a lower melting point or the resulting product is amorphous, resulting in good cold resistance. Furthermore, aliphatic polycarbonate diols made from 1,9-nonanediol and 2-methyl-1,8-octanediol, for example, have a melting point of around 30°C and a sufficiently low glass transition temperature of around -70°C, resulting in good cold resistance.
脂肪族ポリカーボネートを含有する前記ソフトセグメント(a-2)は、脂肪族ポリカーボネートジオールを用いて形成することができる。脂肪族ポリカーボネートセグメントの形成に好適な脂肪族ポリカーボネートジオールの還元粘度は0.5dl/g以上であることが好ましく、0.8dl/g以上であることがより好ましく、0.85dl/g以上であることがさらに好ましい。また、脂肪族ポリカーボネートセグメントの形成に好適な脂肪族ポリカーボネートジオールの還元粘度は1.3dl/g以下であることが好ましく、1.2dl/g以下であることがより好ましく、1.1dl/g以下であることがさらに好ましい。つまり、脂肪族ポリカーボネートジオールの還元粘度は、0.5~1.3dl/gが好ましく、0.8~1.2dl/gがより好ましく、0.85~1.1dl/gが更に好ましい。ポリカーボネートジオールの還元粘度が低すぎるとポリエステルエラストマーの長期耐熱性が著しく低下する傾向がある。一方、1.3dl/g以上の高い還元粘度のポリカーボネートジオールを再現性よく製造することは困難であり、コスト的に不利となる。 The soft segment (a-2) containing an aliphatic polycarbonate can be formed using an aliphatic polycarbonate diol. The reduced viscosity of an aliphatic polycarbonate diol suitable for forming the aliphatic polycarbonate segment is preferably 0.5 dl/g or higher, more preferably 0.8 dl/g or higher, and even more preferably 0.85 dl/g or higher. Furthermore, the reduced viscosity of an aliphatic polycarbonate diol suitable for forming the aliphatic polycarbonate segment is preferably 1.3 dl/g or lower, more preferably 1.2 dl/g or lower, and even more preferably 1.1 dl/g or lower. In other words, the reduced viscosity of the aliphatic polycarbonate diol is preferably 0.5 to 1.3 dl/g, more preferably 0.8 to 1.2 dl/g, and even more preferably 0.85 to 1.1 dl/g. If the reduced viscosity of the polycarbonate diol is too low, the long-term heat resistance of the polyester elastomer tends to be significantly reduced. On the other hand, it is difficult to reproducibly produce polycarbonate diol with a high reduced viscosity of 1.3 dl/g or more, which is disadvantageous in terms of cost.
ポリカーボネートセグメントの形成に用いるポリカーボネートジオールの還元粘度を調整する方法は特に限定されない。適切な分子量のものを購入あるいは重合してもよいし、低分子量のポリカーボネートジオールをジフェニルカーボネート等の鎖延長剤と反応させて高分子量化することにより分子量を調整したものを用いてもよい。鎖延長剤としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート等のアルキルカーボネートやホスゲンを用いることもできるが、ジフェニルカーボネートを用いるのが最もモル比管理が容易であり、かつ重合性も良好なので、有利である。 There are no particular restrictions on the method for adjusting the reduced viscosity of the polycarbonate diol used to form the polycarbonate segments. A polycarbonate diol with the appropriate molecular weight may be purchased or polymerized, or a low-molecular-weight polycarbonate diol may be reacted with a chain extender such as diphenyl carbonate to increase the molecular weight and adjust the molecular weight. As chain extenders, alkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, and dibutyl carbonate, or phosgene can also be used, but diphenyl carbonate is advantageous because it allows for the easiest molar ratio control and has good polymerizability.
本発明で使用する熱可塑性ポリエステルエラストマー(a)において、ハードセグメント(a-1)とソフトセグメント(a-2)の質量比は、一般に、(a-1):(a-2)=20:80~80:20であることが好ましく、より好ましくは20:80~70:30、さらに好ましくは30:70~70:30の範囲である。 In the thermoplastic polyester elastomer (a) used in the present invention, the mass ratio of the hard segment (a-1) to the soft segment (a-2) is generally preferably (a-1):(a-2) = 20:80 to 80:20, more preferably 20:80 to 70:30, and even more preferably 30:70 to 70:30.
本発明に用いられるポリエステルエラストマー(a)は公知の方法で製造することができる。例えば、ジカルボン酸の低級アルコールジエステル、過剰量の低分子量グリコール、およびソフトセグメント成分を触媒の存在下エステル交換反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法、あるいはジカルボン酸と過剰量のグリコールおよびソフトセグメント成分を触媒の存在下エステル化反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法、また、あらかじめハードセグメントのポリエステルを作っておき、これにソフトセグメント成分を添加してエステル交換反応によりランダム化せしめる方法、ハードセグメントとソフトセグメントを鎖連結剤でつなぐ方法、さらにポリ(ε-カプロラクトン)をソフトセグメントに用いる場合は、ハードセグメントにε-カプロラクトンモノマーを付加反応させるなど、いずれの方法をとってもよい。 The polyester elastomer (a) used in the present invention can be produced by known methods. For example, any of the following methods may be used: a method in which a lower alcohol diester of a dicarboxylic acid, an excess amount of a low-molecular-weight glycol, and a soft segment component are subjected to a transesterification reaction in the presence of a catalyst, followed by polycondensation of the resulting reaction product; a method in which a dicarboxylic acid, an excess amount of a glycol, and a soft segment component are subjected to an esterification reaction in the presence of a catalyst, followed by polycondensation of the resulting reaction product; a method in which a hard segment polyester is prepared in advance, a soft segment component is added to this, and the components are randomized by a transesterification reaction; a method in which the hard and soft segments are linked with a chain linking agent; or, when poly(ε-caprolactone) is used for the soft segment, an addition reaction of ε-caprolactone monomer to the hard segment.
本発明に用いられるポリエステルエラストマー(a)の融点は、170~270℃が好ましく、180~250℃がより好ましく、190~230℃が更に好ましい。またポリエステルエラストマー(a)のガラス転移温度は-60~40℃が好ましく、-55~30℃がより好ましく、-45~20℃が更に好ましい。更に、ポリエステルエラストマー(a)の還元粘度は0.5~1.5dl/gが好ましく、0.6~1.4dl/gがより好ましく、0.7~1.3dl/gが更に好ましい。 The melting point of the polyester elastomer (a) used in the present invention is preferably 170 to 270°C, more preferably 180 to 250°C, and even more preferably 190 to 230°C. The glass transition temperature of the polyester elastomer (a) is preferably -60 to 40°C, more preferably -55 to 30°C, and even more preferably -45 to 20°C. Furthermore, the reduced viscosity of the polyester elastomer (a) is preferably 0.5 to 1.5 dl/g, more preferably 0.6 to 1.4 dl/g, and even more preferably 0.7 to 1.3 dl/g.
<アクリルエラストマー(b)>
本発明で用いるアクリルエラストマー(b)(以下、単に(b)成分ともいう。)はビニル単量体を構成成分とすることが好ましく、2種以上の(メタ)アクリル単量体、及び必要に応じてその他共重合可能なビニル単量体を構成成分とすることがより好ましい。アクリルエラストマー(b)は、ビニル単量体を重合反応で高分子量化することにより得られる。
<Acrylic elastomer (b)>
The acrylic elastomer (b) (hereinafter also referred to simply as component (b)) used in the present invention preferably contains a vinyl monomer as a constituent component, and more preferably contains two or more (meth)acrylic monomers and, if necessary, other copolymerizable vinyl monomers as constituent components. The acrylic elastomer (b) is obtained by polymerizing a vinyl monomer to increase its molecular weight through a polymerization reaction.
(メタ)アクリル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が挙げられる。なお、本明細書において、添え字のないアルキル基名は、特に記載のない限り、n-、iso-、sec-、tert-等の異性体を含み、(メタ)アクリルと示される場合、メタクリル及びアクリルの両者を意味する。 Examples of (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, and phenoxyethyl (meth)acrylate. In this specification, alkyl group names without subscripts include isomers such as n-, iso-, sec-, and tert-, unless otherwise specified, and (meth)acrylic refers to both methacrylic and acrylic.
(メタ)アクリル単量体の量は、アクリルエラストマー(b)の全構成成分中、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。 The amount of (meth)acrylic monomer is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, of all the constituent components of the acrylic elastomer (b).
その他共重合可能なビニル単量体としては、スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、無水マレイン酸等が挙げられ、これらの中では、スチレン、α-メチルスチレン及びエチレンが好ましく、これらのビニル単量体は、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)で併用されていてもよい。 Other copolymerizable vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, and maleic anhydride. Of these, styrene, α-methylstyrene, and ethylene are preferred. These vinyl monomers may be used in combination within a range that does not impair the objectives of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less).
アクリルエラストマー(b)を得るための単量体の重合方法として、例えば、ラジカル重合法、リビングアニオン重合法、リビングラジカル重合法等が挙げられる。また、重合の形態として、例えば、溶液重合法、エマルジョン重合法、懸濁重合法、塊状重合法等が挙げられる。 Methods for polymerizing the monomers to obtain the acrylic elastomer (b) include, for example, radical polymerization, living anionic polymerization, and living radical polymerization. Furthermore, examples of the polymerization form include solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, and bulk polymerization.
アクリルエラストマー(b)は、ハードセグメント(b-1)とソフトセグメント(b-2)とから構成されるブロック共重合体であることが好ましく、ハードセグメントを構成するブロックを2個以上、及びソフトセグメントを構成するブロックを1個以上、備えるブロック共重合体であることがより好ましく、ソフトセグメントを構成するブロック1個の両側に、ハードセグメントを構成するブロック2個(すなわち、ソフトセグメントを構成するブロック1個の両側に、ハードセグメントを構成するブロックを1個ずつ)を備えるトリブロック共重合体であることがさらに好ましい。トリブロック共重合体の割合は、アクリルエラストマー(b)中、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。また、アクリルエラストマー(b)はトリブロック共重合体以外にジブロック共重合体及びマルチブロック共重合体を含んでいてもよい。 Acrylic elastomer (b) is preferably a block copolymer composed of a hard segment (b-1) and a soft segment (b-2), more preferably a block copolymer having two or more blocks constituting a hard segment and one or more blocks constituting a soft segment, and even more preferably a triblock copolymer having two blocks constituting a hard segment on both sides of one block constituting a soft segment (i.e., one block constituting a hard segment on each side of one block constituting a soft segment). The proportion of the triblock copolymer in acrylic elastomer (b) is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. In addition to the triblock copolymer, acrylic elastomer (b) may also contain a diblock copolymer and a multiblock copolymer.
アクリルエラストマー(b)が熱可塑性エラストマーとしての特性を発現するためには、室温以上のガラス転移温度を有するハードセグメント(b-1)を有していることが好ましい。 In order for the acrylic elastomer (b) to exhibit the properties of a thermoplastic elastomer, it preferably has a hard segment (b-1) with a glass transition temperature above room temperature.
ハードセグメント(b-1)を構成するブロックのガラス転移温度は、組成物の常用温度領域での強靭性を保つ観点から、20~200℃が好ましく、30~180℃がより好ましく、50~150℃がさらに好ましい。ハードセグメント(b-1)を構成するブロックのガラス転移温度が低すぎると得られる組成物が耐熱性の不足するものとなる場合があり、ガラス転移温度が200℃を超えるブロックは原料の入手が難しい。 The glass transition temperature of the blocks constituting the hard segment (b-1) is preferably 20 to 200°C, more preferably 30 to 180°C, and even more preferably 50 to 150°C, from the viewpoint of maintaining the toughness of the composition in the normal temperature range. If the glass transition temperature of the blocks constituting the hard segment (b-1) is too low, the resulting composition may lack heat resistance, and it is difficult to obtain raw materials for blocks with glass transition temperatures exceeding 200°C.
ハードセグメント(b-1)を構成するビニル単量体は、(メタ)アクリル単量体の1種又は2種以上であることが好ましい。かかる(メタ)アクリル単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等が挙げられる。これらの中では、経済性の観点から、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸ブチルが好ましく、メタクリル酸メチルがより好ましい。 The vinyl monomer constituting the hard segment (b-1) is preferably one or more (meth)acrylic monomers. Examples of such (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, and phenoxyethyl (meth)acrylate. Among these, from an economical standpoint, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate are preferred, with methyl methacrylate being more preferred.
ハードセグメント(b-1)を構成するビニル単量体には、上記(メタ)アクリル単量体が含まれていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下)で、他の単量体が含まれていてもよい。また、重合反応で高分子量化することによりハードセグメントとすることもできる。 The vinyl monomer that constitutes the hard segment (b-1) preferably contains the above-mentioned (meth)acrylic monomer, but may also contain other monomers within a range that does not impair the objectives of the present invention (preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less). Furthermore, the hard segment can also be produced by increasing the molecular weight through a polymerization reaction.
共重合可能なビニル単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、α-オレフィン、スチレン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、パラヒドロキシスチレン、ビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタアクリルアミド、メチルビニルエーテル、ビニルベンゾエート、マレイン酸、N-シクロヘキシルマレイミド等が挙げられ、これらの中では、スチレン、α-メチルスチレン及びエチレンが好ましい。 Copolymerizable vinyl monomers include, for example, ethylene, propylene, α-olefins, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, parahydroxystyrene, vinyl alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, methyl vinyl ether, vinyl benzoate, maleic acid, and N-cyclohexylmaleimide, with styrene, α-methylstyrene, and ethylene being preferred.
ソフトセグメント(b-2)を構成するブロックのガラス転移温度は、-100~20℃が好ましく、-80~10℃がより好ましく、-70~0℃がさらに好ましい。ソフトセグメント(b-2)を構成するブロックのガラス転移温度が高すぎると得られる組成物が柔軟性の不足するものとなる場合があり、ガラス転移温度が-100℃より低いブロックは原料の入手が難しい。 The glass transition temperature of the block constituting the soft segment (b-2) is preferably -100 to 20°C, more preferably -80 to 10°C, and even more preferably -70 to 0°C. If the glass transition temperature of the block constituting the soft segment (b-2) is too high, the resulting composition may lack flexibility, and it is difficult to obtain raw materials for blocks with glass transition temperatures below -100°C.
ソフトセグメント(b-2)を構成するビニル単量体は、アクリル単量体の1種又は2種以上であることが好ましい。かかるアクリル単量体としては、エステル交換触媒との反応性が高い点で、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニルエチル等が好ましい。 The vinyl monomer constituting the soft segment (b-2) is preferably one or more acrylic monomers. Preferred acrylic monomers, due to their high reactivity with transesterification catalysts, include ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, benzyl acrylate, and phenylethyl acrylate.
また、ソフトセグメント(b-2)のガラス転移温度が20℃以下となるためのソフトセグメントを構成するアクリル単量体としては、アクリル単量体の1種又は2種以上であることが好ましい。かかるアクリル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸n-へプチル、アクリル酸n-オクチル及びアクリル酸フェニルエチルからなる群より選ばれた少なくとも1種が好ましく、上記のハードセグメント(b-1)と相溶し難く、相分離構造となりやすい観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸n-へプチル及びアクリル酸n-オクチルからなる群より選ばれた少なくとも1種またはその併用がより好ましく、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸エチルヘキシルまたはその併用がさらに好ましい。 Furthermore, the acrylic monomer constituting the soft segment (b-2) so that the glass transition temperature of the soft segment (b-2) is 20°C or lower is preferably one or more acrylic monomers. Such an acrylic monomer is preferably at least one selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, n-heptyl acrylate, n-octyl acrylate, and phenylethyl acrylate. From the viewpoint of being less compatible with the hard segment (b-1) and likely to form a phase-separated structure, at least one selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, n-heptyl acrylate, and n-octyl acrylate, or a combination thereof, is more preferred. Ethyl acrylate, n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, or a combination thereof is even more preferred.
ソフトセグメント(b-2)を構成するビニル単量体には、上記アクリル単量体が含まれていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲(好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)で、他の単量体が含まれていてもよい。すなわち、ソフトセグメント(b-2)を構成するビニル単量体のうち上記アクリル単量体の量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。 The vinyl monomer constituting the soft segment (b-2) preferably contains the above-mentioned acrylic monomer, but may also contain other monomers within a range that does not impair the objectives of the present invention (preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less). In other words, the amount of the above-mentioned acrylic monomer among the vinyl monomers constituting the soft segment (b-2) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more.
ハードセグメント(b-1)とソフトセグメント(b-2)の質量比((b-1)/(b-2))は、15/85~85/15が好ましく、20/80~80/20がより好ましく、30/70~70/30が更に好ましい。ハードセグメント(b-1)とソフトセグメント(b-2)の質量比を前記範囲とすることで、耐ATF性を一層高めることができ、更に150℃下での長期信頼性も向上できる。 The mass ratio ((b-1)/(b-2)) of the hard segment (b-1) to the soft segment (b-2) is preferably 15/85 to 85/15, more preferably 20/80 to 80/20, and even more preferably 30/70 to 70/30. By keeping the mass ratio of the hard segment (b-1) to the soft segment (b-2) within this range, ATF resistance can be further improved, and long-term reliability at 150°C can also be improved.
アクリルエラストマー(b)として利用可能な市販品としては、(株)クラレ製のクラリティ、アルケマ製のナノストレングス、(株)カネカ製のナブスター等が挙げられる。 Commercially available products that can be used as acrylic elastomer (b) include Kuralyte manufactured by Kuraray Co., Ltd., Nanostrength manufactured by Arkema, and Nabstar manufactured by Kaneka Corporation.
アクリルエラストマー(b)の重量平均分子量は、引張強度等の機械的物性の観点から、1万以上が好ましく、2万以上がより好ましく、3万以上がさらに好ましく、4万以上が特に好ましい。また、取り扱いが容易であり、封止材としての成形体の製造にも適した溶融粘度を維持する観点から、100万以下が好ましく、80万以下がより好ましく、70万以下がさらに好ましく、20万以下が特に好ましい。これらの観点から、アクリルエラストマー(b)の重量平均分子量は、1万~100万であってもよく、2万~100万が好ましく、3万~80万がより好ましく、4万~70万がさらに好ましく、4万~20万が特に好ましい。 From the viewpoint of mechanical properties such as tensile strength, the weight average molecular weight of the acrylic elastomer (b) is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, even more preferably 30,000 or more, and particularly preferably 40,000 or more. Furthermore, from the viewpoint of ease of handling and maintaining a melt viscosity suitable for producing molded articles as sealing materials, it is preferably 1,000,000 or less, more preferably 800,000 or less, even more preferably 700,000 or less, and particularly preferably 200,000 or less. From these viewpoints, the weight average molecular weight of the acrylic elastomer (b) may be 10,000 to 1,000,000, preferably 20,000 to 1,000,000, more preferably 30,000 to 800,000, even more preferably 40,000 to 700,000, and particularly preferably 40,000 to 200,000.
また、アクリルエラストマー(b)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比:Mw/Mnは1~5が好ましく、1.1~3がより好ましく、1.1~2がさらに好ましい。 Furthermore, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the acrylic elastomer (b): Mw/Mn is preferably 1 to 5, more preferably 1.1 to 3, and even more preferably 1.1 to 2.
本発明において、アクリルエラストマー(b)は、エステル交換触媒やラジカル重合開始剤等により、原料段階のアクリルエラストマー(b)(つまり、ビニル単量体)の重合平均分子量よりも高分子量化されたものであってもよい。その場合の重量平均分子量の分布は幅広いものや多峰性(2個以上のピークを有する)の分布となるが、上記重量平均分子量は、全体を平均した分子量とする。 In the present invention, the acrylic elastomer (b) may be one whose molecular weight is increased by an ester exchange catalyst, a radical polymerization initiator, or the like, to a higher value than the polymerization average molecular weight of the acrylic elastomer (b) (i.e., the vinyl monomer) in the raw material stage. In such cases, the weight average molecular weight distribution will be broad or multimodal (having two or more peaks), but the weight average molecular weight mentioned above is the overall average molecular weight.
アクリルエラストマー(b)の流動開始温度は、組成物の耐熱性の観点から、80℃以上が好ましく、組成物の熱可塑性(流動性)の観点から、220℃以下が好ましい。これらの観点から、アクリル酸エラストマー(b)の流動開始温度は、80~220℃が好ましく、100~200℃がより好ましい。 The flow initiation temperature of the acrylic elastomer (b) is preferably 80°C or higher from the viewpoint of the heat resistance of the composition, and is preferably 220°C or lower from the viewpoint of the thermoplasticity (fluidity) of the composition. From these viewpoints, the flow initiation temperature of the acrylic elastomer (b) is preferably 80 to 220°C, and more preferably 100 to 200°C.
アクリルエラストマー(b)の量は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して8~280質量部であることが好ましく、8~100質量部がより好ましく、15~90質量部がさらに好ましく、20~80質量部がより更に好ましく、30~70質量部が特に好ましい。アクリルエラストマー(b)の量を所定以上とすることで、各基材への密着性を向上でき、またアクリルエラストマー(b)の量を所定以下とすることで、150℃下での耐久性を良好にできる。 The amount of acrylic elastomer (b) is preferably 8 to 280 parts by mass per 100 parts by mass of polyester elastomer (a), more preferably 8 to 100 parts by mass, even more preferably 15 to 90 parts by mass, even more preferably 20 to 80 parts by mass, and particularly preferably 30 to 70 parts by mass. By using a specified amount of acrylic elastomer (b) or more, adhesion to each substrate can be improved, and by using a specified amount of acrylic elastomer (b) or less, durability at 150°C can be improved.
<エポキシ樹脂(c)>
本発明に用いられるエポキシ樹脂(c)は、限定的ではないがグリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルアミン、脂環族エポキサイド、脂肪族エポキサイド等、グリシジル基を有するものであれば、特に限定されない。例えばビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエングリシジルエーテル、ブロム化ビスフェノールAジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテルタイプ、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエステルタイプ、ジシクロペンタジエン、トリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルヒンダントイン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール、トリグリシジルメタアミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、ジグリシジルトリブロムアニリン、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン等のグリシジルアミン、あるいは3,4-エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等の脂環族あるいは脂肪族エポキサイドなどが挙げられる。特に、封止用樹脂組成物に高い密着力を発揮させるためにはポリエステルエラストマー(a)、アクリルエラストマー(b)に対して相溶性が良いものがより好ましい。これらのうち、ビスフェノールAジグリシジルエーテルもしくはジシクロペンタジエングリシジルエーテルが好ましい。エポキシ樹脂(c)の好ましい数平均分子量は450~40000である。数平均分子量が低すぎると封止用組成物が軟化し易くなって機械的物性が劣ることがあり、数平均分子量が高すぎるとエポキシ樹脂(c)とポリエステルエラストマー(a)、アクリルエラストマー(b)との相溶性が低下し基材との密着性が損なわれる恐れがある。
<Epoxy resin (c)>
The epoxy resin (c) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a glycidyl group, but may be, for example, a glycidyl ether, a glycidyl ester, a glycidyl amine, an alicyclic epoxide, or an aliphatic epoxide. Examples of the glycidyl ether include glycidyl ether types such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, novolac glycidyl ether, dicyclopentadiene glycidyl ether, and brominated bisphenol A diglycidyl ether; glycidyl ester types such as hexahydrophthalic acid glycidyl ester and dimer acid glycidyl ester; glycidyl amines such as dicyclopentadiene, triglycidyl isocyanurate, glycidyl hindan, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl para-aminophenol, triglycidyl meta-aminophenol, diglycidyl aniline, diglycidyl toluidine, tetraglycidyl meta-xylenediamine, diglycidyl tribromoaniline, and tetraglycidyl bisaminomethylcyclohexane; and alicyclic or aliphatic epoxides such as 3,4-epoxycyclohexylmethylcarboxylate, epoxidized polybutadiene, and epoxidized soybean oil. In particular, in order to ensure high adhesion in the encapsulating resin composition, those with good compatibility with the polyester elastomer (a) and acrylic elastomer (b) are more preferred. Of these, bisphenol A diglycidyl ether or dicyclopentadiene glycidyl ether is preferred. The epoxy resin (c) preferably has a number-average molecular weight of 450 to 40,000. If the number-average molecular weight is too low, the encapsulating composition may be prone to softening, resulting in poor mechanical properties. If the number-average molecular weight is too high, the compatibility of the epoxy resin (c) with the polyester elastomer (a) and acrylic elastomer (b) may decrease, potentially impairing adhesion to the substrate.
エポキシ樹脂(c)の量はポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して0.5質量部以上30質量部以下が好ましく、1.0質量部以上25質量部以下がより好ましく、2.0質量部以上20質量部以下がさらに好ましい。0.5質量部未満だと密着性への効果が乏しくなることがある。また、30質量部を超えると、ブリードアウトによる外観不良を与える場合がある。 The amount of epoxy resin (c) is preferably 0.5 to 30 parts by mass, more preferably 1.0 to 25 parts by mass, and even more preferably 2.0 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of polyester elastomer (a). If it is less than 0.5 parts by mass, the effect on adhesion may be poor. Furthermore, if it exceeds 30 parts by mass, bleed-out may occur, resulting in poor appearance.
<酸化防止剤(d1)/光安定剤(d2)>
本発明のポリエステルエラストマー組成物は、酸化防止剤(d1)および/または光安定剤(d2)を含有することが好ましく、酸化防止剤(d1)を含むことがより好ましい。ポリエステルエラストマー含有組成物が酸化防止剤(d1)および/または光安定剤(d2)を含有することで、耐湿熱信頼性を向上できる。酸化防止剤(d1)としては、フェノール骨格を含む酸化防止剤、硫黄原子を含む酸化防止剤、リン原子を含む酸化防止剤が好ましく、フェノール骨格を含む酸化防止剤及び硫黄原子を含む酸化防止剤の少なくとも1種を含むことがより好ましく、フェノール骨格を含む酸化防止剤の少なくとも1種と、硫黄原子を含む酸化防止剤の少なくとも1種を共に含むことが更に好ましい。フェノール骨格を含む酸化防止剤の少なくとも1種と、硫黄原子を含む酸化防止剤の少なくとも1種を共に含むことで、耐湿熱特性を向上できるとともに、更に150℃での長期信頼性も向上できる。
<Antioxidant (d1)/Light Stabilizer (d2)>
The polyester elastomer composition of the present invention preferably contains an antioxidant (d1) and/or a light stabilizer (d2), more preferably an antioxidant (d1). The inclusion of the antioxidant (d1) and/or a light stabilizer (d2) in the polyester elastomer-containing composition can improve moist heat resistance reliability. The antioxidant (d1) is preferably an antioxidant containing a phenol skeleton, an antioxidant containing a sulfur atom, or an antioxidant containing a phosphorus atom. It is more preferable to include at least one antioxidant containing a phenol skeleton and an antioxidant containing a sulfur atom, and it is even more preferable to include both at least one antioxidant containing a phenol skeleton and at least one antioxidant containing a sulfur atom. The inclusion of both at least one antioxidant containing a phenol skeleton and at least one antioxidant containing a sulfur atom can improve moist heat resistance and also improve long-term reliability at 150°C.
光安定剤(d2)としては、ベンゾトリアゾール系光安定剤、ベンゾフェノン系光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ニッケル系光安定剤およびベンゾエート系光安定剤が好ましい。 Preferred light stabilizers (d2) are benzotriazole-based light stabilizers, benzophenone-based light stabilizers, hindered amine-based light stabilizers, nickel-based light stabilizers, and benzoate-based light stabilizers.
フェノール骨格を含む酸化防止剤としてはペンタエリス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)プロピオネート](例えば、商品名Irganox1010、BASF製)、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナムアミド)(例えば、商品名SONGNOX1098、SONGWON製)、硫黄原子を含む酸化防止剤としては、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート(例えば、商品名:ラスミットLG、第一工業製薬製)を好ましい例として挙げることができる。 Preferred examples of antioxidants containing a phenol skeleton include pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (e.g., trade name Irganox 1010, manufactured by BASF) and N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamide) (e.g., trade name SONGNOX 1098, manufactured by SONGWON), and preferred examples of antioxidants containing sulfur atoms include dilauryl-3,3'-thiodipropionate (e.g., trade name Lasmit LG, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku).
フェノール骨格を含む酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が最も好ましく、ペンタエリス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)プロピオネート]、チオジエチレンビス[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]、オクタデシル[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]、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド、ベンゼンプロパン酸、3,5-ビス(1,1,-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-C7-C9側鎖アルキルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ)ベンゼン、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔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〕、トリエチレングリコール-ビス-3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、3,3’-チオビスプロピオン酸ジオクタデシルエステル、2,5,7,8-テトラメチル-(4’,8’,12’-トリメチルトリデシル)クロマン-6-オール、ステアリル-β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4’,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、3,9-ビス[1,1-ジメチル-2-[β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフィエニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5)-ウンデカンを挙げることができる。 Among antioxidants containing a phenol skeleton, hindered phenol-based antioxidants are most preferred, such as pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionamide, benzenepropanoic acid, 3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-C7-C9 side chain alkyl ester, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy)benzene, 1,6- Examples include hexanediol bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], triethylene glycol bis-3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate, 3,3'-thiobispropionic acid dioctadecyl ester, 2,5,7,8-tetramethyl-(4',8',12'-trimethyltridecyl)chroman-6-ol, stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4',4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol), and 3,9-bis[1,1-dimethyl-2-[β-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]ethyl]2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5)-undecane.
硫黄原子を含む酸化防止剤としては、3,3’-チオビスプロピオン酸ジドデシルエステル、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ジラウリル-3,3’-チオビスプロピオネート、ジミリスチル-3,3’-チオビスプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオビスプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオビスプロピオネート)、ジオクタデシル-3,3’-チオビスプロピオネート等が挙げられるが、これらに限ることなく、硫黄原子を含む酸化防止剤であれば、適宜使用できる。 Examples of antioxidants containing sulfur atoms include 3,3'-thiobispropionic acid didodecyl ester, 4,4'-thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol), dilauryl-3,3'-thiobispropionate, dimyristyl-3,3'-thiobispropionate, distearyl-3,3'-thiobispropionate, pentaerythritol tetrakis(3-laurylthiobispropionate), and dioctadecyl-3,3'-thiobispropionate, but are not limited to these, and any antioxidant containing a sulfur atom can be used as appropriate.
リン原子を含む酸化防止剤としては、トリブチルフォスフェート、トリス(2,4-ジ-ブチルフェニル)フォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェイニル)フォスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチル-フェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2-メチレン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレン-ジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレン-ジフォスフォナイト等が挙げられるが、これらに限ることなく、リン原子を含む酸化防止剤であれば、適宜使用できる。 Antioxidants containing phosphorus atoms include tributyl phosphate, tris(2,4-dibutylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, cyclic neopentanetetraylbis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) phosphite, trisnonylphenyl phosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol Examples of antioxidants that contain phosphorus atoms include tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, and the like. However, they are not limited to these and any antioxidant containing a phosphorus atom can be used as appropriate.
ベンゾトリアゾール系光安定剤としては、2-(3,5-ジ-tert-アミル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)-ベンゾトリアゾール、2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール,2-[2-ヒドロキシ-3,5-ジ(1,1-ジメチルベンジル)]-2H-ベンゾトリアゾール等が挙げられるが、これらに限ることなく、ベンゾトリアゾール系光安定剤であれば、適宜使用できる。 Examples of benzotriazole-based light stabilizers include 2-(3,5-di-tert-amyl-2'-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazole, 2,4-di-tert-butyl-6-(5-chlorobenzotriazol-2-yl)phenol, and 2-[2-hydroxy-3,5-di(1,1-dimethylbenzyl)]-2H-benzotriazole. However, without being limited to these, any benzotriazole-based light stabilizer can be used as appropriate.
ベンゾフェノン系光安定剤としては、2-ヒドロキシ-4-(オクチルオキシ)ベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-ベンゾフェノン-5-サルフォニックアシッド、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシロキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン等が挙げられるが、これらに限ることなく、ベンゾフェノン系光安定剤であれば、適宜使用できる。 Examples of benzophenone-based light stabilizers include 2-hydroxy-4-(octyloxy)benzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone-5-sulfonic acid, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, bis(5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl)methane, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, and 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, but are not limited to these and any benzophenone-based light stabilizer can be used as appropriate.
ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、コハク酸ジメチル・1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル} {(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン〈2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}]、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-s-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)トリオン、トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-s-トリアジン-2,4,6-[1H,3H,5H]トリオン等が挙げられるが、これらに限ることなく、ヒンダードアミン系光安定剤であれば、適宜使用できる。 Hindered amine light stabilizers include bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, dimethyl succinate/1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly[{6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl}{(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}hexamethylene〈2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}], 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-s-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)trione, tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-s-triazine-2,4,6-[1H,3H,5H]trione, etc., but are not limited to these, and any hindered amine light stabilizer can be used as appropriate.
ニッケル系光安定剤としては、[2,2’-チオ-ビス(4-tert-オクチルフェノレート)]-2-エチルヘキシルアミン-ニッケル-(II)、ニッケルジブチルジチオカルバメート、[2,2’-チオ-ビス(4-tert-オクチルフェノレート)]n-ブチルアミン-ニッケル等が挙げられるが、これらに限ることなく、ニッケル系光安定剤であれば、適宜使用できる。 Nickel-based light stabilizers include [2,2'-thio-bis(4-tert-octylphenolate)]-2-ethylhexylamine-nickel-(II), nickel dibutyldithiocarbamate, and [2,2'-thio-bis(4-tert-octylphenolate)]n-butylamine-nickel, but are not limited to these and any nickel-based light stabilizer can be used as appropriate.
ベンゾエート系光安定剤としては、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-3,5’-ジ-tert-ブチル-4’-ヒドロキシベンゾエート等が挙げられるが、これらに限ることなく、ベンゾエート系光安定剤であれば、適宜使用できる。 Examples of benzoate-based light stabilizers include 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5'-di-tert-butyl-4'-hydroxybenzoate, but are not limited to these, and any benzoate-based light stabilizer can be used as appropriate.
酸化防止剤(d1)の量(複数種用いる場合には合計量)は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して、0.5~10質量部が好ましく、1~9質量部がより好ましく、1.5~8質量部が更に好ましく、2~7質量部が一層好ましく、特にフェノール骨格を含む酸化防止剤の少なくとも1種と、硫黄原子を含む酸化防止剤の少なくとも1種を合計で、前記範囲の量含むことが好ましい。酸化防止剤(d1)の量を前記範囲とすることで、150℃での長期信頼性を向上できる。
光安定剤(d2)の量(複数種用いる場合には合計量)は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して、0.5~10質量部が好ましい。
The amount of antioxidant (d1) (total amount when multiple types are used) is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 9 parts by mass, even more preferably 1.5 to 8 parts by mass, and even more preferably 2 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of polyester elastomer (a). In particular, it is preferable to contain at least one antioxidant containing a phenol skeleton and at least one antioxidant containing a sulfur atom in a total amount within the above range. By setting the amount of antioxidant (d1) within the above range, long-term reliability at 150°C can be improved.
The amount of the light stabilizer (d2) (total amount when a plurality of types are used) is preferably 0.5 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
本発明のポリエステルエラストマー含有組成物には、安定化助剤として、リン系化合物を添加することが効果的である。安定化助剤としてふさわしいリン系化合物としては、フェニルホスホン酸などのホスホン酸類を挙げることができる。ホスホン酸類の具体例としては、フェニルホスホン酸の他、ベンジルホスホン酸、o-メチルベンジルホスホン酸、ナフチルホスホン酸、クロロフェニルホスホン酸、ジフルオロフェニルホスホン酸、トリルホスホン酸、エチルホスホン酸、tert-ブチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、メチルホスホン酸、ジ-tert-ブチルフェニルホスホン酸、ジイソプロピルフェニルホスホン酸、メトキシフェニルホスホン酸、エトキシフェニルホスホン酸、tert-ブトキシフェニルホスホン酸、イソプロポキシフェニルホスホン酸、ベンジルオキシフェニルホスホン酸、ジメトキシフェニルホスホン酸、フェノキシフェニルホスホン酸、トリルオキシフェニルホスホン酸、メトキシフェノキシフェニルホスホン酸、フェノキシエチルホスホン酸、ビフェニルオキシエチルホスホン酸、フェノキシプロピルホスホン酸、ビフェニルオキシプロピルホスホン酸、ベンジルオキシエチルホスホン酸、ベンジルオキシプロピルホスホン酸等を挙げることができる。これらのリン系化合物の適切な添加量は反応温度、触媒量等によって異なるが、触媒に含まれる金属原子の質量100質量部に対して60~140質量部のリン原子が含まれる様添加量を調節することが好ましい。リン系化合物の添加量が少なすぎるとエステル交換が十分抑制されず、得られるエラストマーの結晶性が改善されない。また、リン系化合物の添加量が多すぎると、結晶性は良好となるが、リン系化合物のブリードアウトにより封止対象である電気電子部品を傷める事態も懸念される。 It is effective to add a phosphorus-based compound as a stabilizing aid to the polyester elastomer-containing composition of the present invention. Phosphorus-based compounds suitable as stabilizing aids include phosphonic acids such as phenylphosphonic acid. Specific examples of phosphonic acids include phenylphosphonic acid, as well as benzylphosphonic acid, o-methylbenzylphosphonic acid, naphthylphosphonic acid, chlorophenylphosphonic acid, difluorophenylphosphonic acid, tolylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, tert-butylphosphonic acid, cyclohexylphosphonic acid, tetradecylphosphonic acid, methylphosphonic acid, di-tert-butylphenylphosphonic acid, diisopropylphenylphosphonic acid, methoxyphenylphosphonic acid, ethoxyphenylphosphonic acid, tert-butoxyphenylphosphonic acid, isopropoxyphenylphosphonic acid, benzyloxyphenylphosphonic acid, dimethoxyphenylphosphonic acid, phenoxyphenylphosphonic acid, tolyloxyphenylphosphonic acid, methoxyphenoxyphenylphosphonic acid, phenoxyethylphosphonic acid, biphenyloxyethylphosphonic acid, phenoxypropylphosphonic acid, biphenyloxypropylphosphonic acid, benzyloxyethylphosphonic acid, and benzyloxypropylphosphonic acid. The appropriate amount of these phosphorus-based compounds to be added varies depending on factors such as the reaction temperature and catalyst amount, but it is preferable to adjust the amount added so that 60 to 140 parts by mass of phosphorus atoms are contained per 100 parts by mass of metal atoms contained in the catalyst. If the amount of phosphorus-based compound added is too small, transesterification will not be sufficiently suppressed, and the crystallinity of the resulting elastomer will not be improved. On the other hand, if the amount of phosphorus-based compound added is too large, although good crystallinity will be achieved, there is also the risk of damage to the electrical and electronic components being sealed due to bleed-out of the phosphorus-based compound.
リン系化合物の添加方法は特に限定しないが、ソフトセグメントとハードセグメントとの相溶化反応の後に添加することが、ポリエステルエラストマー製造時の熱劣化を製造初期の段階で抑制できる点で有利である。しかし、再溶融時や添加剤のコンパウンド時に添加して差し支えない。 There are no particular restrictions on the method of adding the phosphorus-based compound, but adding it after the compatibilization reaction between the soft and hard segments is advantageous because it helps prevent thermal degradation during polyester elastomer production in the early stages of production. However, it may also be added during remelting or compounding with additives.
<ポリカルボジイミド樹脂(e)>
本発明のポリエステルエラストマー組成物は、ポリカルボジイミド樹脂(e)を含むことが好ましい。ポリカルボジイミド樹脂(e)を含むことで、耐湿熱特性を向上できる他、好ましくは150℃での長期信頼性を向上できる。ポリカルボジイミド樹脂(e)の量は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して、0.1~5質量部が好ましく、0.3~3質量部がより好ましく、0.5~2質量部が更に好ましい。
<Polycarbodiimide resin (e)>
The polyester elastomer composition of the present invention preferably contains a polycarbodiimide resin (e). By containing the polycarbodiimide resin (e), it is possible to improve the moist heat resistance and preferably improve the long-term reliability at 150°C. The amount of the polycarbodiimide resin (e) is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.3 to 3 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
本発明のポリエステルエラストマー含有組成物には、その他(ポリエステルエラストマー(a)、アクリルエラストマー(b)、エポキシ樹脂(c)、酸化防止剤(d1)、光安定剤(d2)及びポリカルボジイミド樹脂(e)以外)各種の添加剤を配合することができる。添加剤としては、上記以外の樹脂、無機フィラー、カーボンブラックを含む着色顔料、無機または有機系の充填剤、カップリング剤、タック性向上剤、クエンチャー、金属不活性化剤等の安定剤、難燃剤等を添加することもできる。これら各種添加剤は、合計で、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。 The polyester elastomer-containing composition of the present invention can also contain various additives (other than the polyester elastomer (a), acrylic elastomer (b), epoxy resin (c), antioxidant (d1), light stabilizer (d2), and polycarbodiimide resin (e)). Additives that can be added include resins other than those mentioned above, inorganic fillers, coloring pigments including carbon black, inorganic or organic fillers, coupling agents, tackiness improvers, quenchers, stabilizers such as metal deactivators, and flame retardants. The total amount of these various additives is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polyester elastomer (a).
本発明のポリエステルエラストマー含有組成物を後述の実施例に記載した要領で評価した各種特性は下記の範囲であることが好ましい。
初期破断伸度は、例えば700~1500%である。
せん断接着強度は、1.0MPa以上であることが好ましく、2.0MPa以上であることがより好ましく、上限は例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)の場合には4.5MPa、ガラスエポキシの場合には8.5MPaであってもよい。つまり、せん断接着強度は、PBTの場合は1.0~4.5MPaが好ましく、2.0~4.5MPaがより好ましく、ガラスエポキシの場合は1.0~8.5MPaが好ましく、2.0~8.5MPaがより好ましい。
85℃85%長期信頼性評価における引張伸度の変化率は50%未満が好ましく、30%未満がより好ましく、20%未満が更に好ましく、下限は例えば3%であってもよい(つまり、3%以上50%未満が好ましく、3%以上30%未満がより好ましく、3%以上20%未満が更に好ましい)。
150℃長期信頼性評価における引張伸度の変化率は、50%未満が好ましく、30%未満がより好ましく、20%未満が更に好ましく、下限は例えば5%であってもよい(つまり、5%以上50%未満が好ましく、5%以上30%未満がより好ましく、5%以上20%未満が更に好ましい)。
耐ATF性評価における引張伸度の変化率は50%未満が好ましく、30%未満がより好ましく、20%未満が更に好ましく、下限は0%が好ましい(つまり、0%以上50%未満が好ましく、0%以上30%未満がより好ましく、0%以上20%未満が更に好ましい)。
The polyester elastomer-containing composition of the present invention is preferably evaluated in the manner described in the Examples below for various properties within the following ranges.
The initial breaking elongation is, for example, 700 to 1500%.
The shear adhesive strength is preferably 1.0 MPa or more, more preferably 2.0 MPa or more, and the upper limit may be, for example, 4.5 MPa in the case of PBT (polybutylene terephthalate) and 8.5 MPa in the case of glass epoxy. In other words, the shear adhesive strength is preferably 1.0 to 4.5 MPa, more preferably 2.0 to 4.5 MPa in the case of PBT, and preferably 1.0 to 8.5 MPa, more preferably 2.0 to 8.5 MPa in the case of glass epoxy.
The rate of change in tensile elongation in a long-term reliability evaluation at 85°C and 85% humidity is preferably less than 50%, more preferably less than 30%, and even more preferably less than 20%, and the lower limit may be, for example, 3% (i.e., 3% or more and less than 50% is preferred, 3% or more and less than 30% is more preferred, and 3% or more and less than 20% is even more preferred).
The rate of change in tensile elongation in a long-term reliability evaluation at 150°C is preferably less than 50%, more preferably less than 30%, and even more preferably less than 20%, and the lower limit may be, for example, 5% (i.e., 5% or more and less than 50% is preferred, 5% or more and less than 30% is more preferred, and 5% or more and less than 20% is even more preferred).
The rate of change in tensile elongation in the ATF resistance evaluation is preferably less than 50%, more preferably less than 30%, and even more preferably less than 20%, with the lower limit being preferably 0% (i.e., 0% or more and less than 50% is preferred, 0% or more and less than 30% is more preferred, and 0% or more and less than 20% is even more preferred).
<電気電子部品封止体>
本発明のポリエラストマー含有組成物は、成形されて電気電子部品の封止材として好適に用いることができる。本発明の電気電子部品封止体を得る方法として、たとえば電気電子部品などを金型内へセットした後、本発明のポリエステルエラストマー含有組成物を、スクリュータイプのホットメルト成形加工用アプリケーターを用いて、120~270℃前後で加熱溶融し、ノズルを通じて金型へ注入する。その後一定の冷却時間を経た後、成形物を金型から取り外して、電気電子部品などを成形された封止材で封止した電気電子部品封止体を得ることができる。成形封止材の注入時の温度および圧力は、温度200℃以上260℃以下かつ圧力0.1MPa以上40MPa以下であることが好ましい。このような条件で封止されることにより、電気電子部品へダメージを与えず、破損や位置ずれのない封止体を得ることができる。またショートショット、バリおよびひけのない形状良好な電気電子部品封止体を得やすい。
<Sealed Electrical and Electronic Component>
The polyelastomer-containing composition of the present invention can be molded and suitably used as a sealant for electrical and electronic components. To obtain the sealed electrical and electronic component of the present invention, for example, an electrical and electronic component is placed in a mold, and then the polyester elastomer-containing composition of the present invention is heated and melted at approximately 120 to 270°C using a screw-type hot-melt molding applicator and injected into the mold through a nozzle. After a certain cooling period, the molded product is removed from the mold, yielding a sealed electrical and electronic component in which the electrical and electronic component is sealed with the molded sealant. The temperature and pressure during injection of the molded sealant are preferably 200°C to 260°C and 0.1 MPa to 40 MPa. By performing sealing under these conditions, a sealed component can be obtained without damaging the electrical and electronic component and without breakage or misalignment. Furthermore, a sealed electrical and electronic component with a good shape and free of short shots, burrs, and sink marks can be easily obtained.
本発明の電気電子部品封止体を得るための成形機、加工機としては、通常の射出成形機の他、押出し成形機やプランジャータイプの成形機のほか、ホットメルト成形加工用アプリケーターなどを用いることができる。 As molding and processing machines for obtaining the sealed electrical and electronic components of the present invention, in addition to ordinary injection molding machines, extrusion molding machines, plunger-type molding machines, and hot melt molding applicators can be used.
本願は、2024年3月26日に出願された日本国特許出願第2024-049858号に基づく優先権の利益を主張するものである。2024年3月26日に出願された日本国特許出願第2024-049858号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。 This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2024-049858, filed March 26, 2024. The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2024-049858, filed March 26, 2024, are incorporated herein by reference.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。実施例中および比較例中に単に部とあるのは質量部を示す。 The present invention will be explained in more detail below using examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples and comparative examples, parts simply refer to parts by mass.
(物性評価方法) (Physical property evaluation method)
(融点)
融点はセイコー電子工業株式会社製の示差走査熱量分析計「DSC220型」にて、測定試料5mgをアルミパンに入れ、蓋を押さえて密封し、一度250℃で5分ホールドした後、液体窒素で急冷して、その後-100℃から250℃まで、20℃/minの昇温速度で測定した。得られた曲線の吸熱ピークを融点とした。
(Melting point)
The melting point was measured using a differential scanning calorimeter "DSC220" manufactured by Seiko Instruments Inc. 5 mg of the measurement sample was placed in an aluminum pan, the pan was sealed with a lid, and the pan was held at 250°C for 5 minutes, then rapidly cooled with liquid nitrogen. The sample was then heated from -100°C to 250°C at a heating rate of 20°C/min. The endothermic peak of the obtained curve was taken as the melting point.
(ガラス転移温度)
ガラス転移温度はセイコー電子工業株式会社製の示差走査熱量分析計「DSC220型」にて、測定試料5mgをアルミパンに入れ、蓋を押さえて密封し、一度250℃で5分ホールドした後、液体窒素で急冷して、その後-100℃から250℃まで、20℃/minの昇温速度で測定した。得られた曲線の変曲点をガラス転移温度とした。
(glass transition temperature)
The glass transition temperature was measured using a differential scanning calorimeter "DSC220" manufactured by Seiko Instruments Inc. by placing 5 mg of a measurement sample in an aluminum pan, sealing it with a lid, holding it at 250°C for 5 minutes, then quenching it with liquid nitrogen, and then heating it from -100°C to 250°C at a heating rate of 20°C/min. The inflection point of the obtained curve was taken as the glass transition temperature.
(還元粘度)
還元粘度は0.05gの試料を25mLの混合溶媒(フェノール/テトラクロロエタン=60/40(質量比))に溶かし、ウベローデ粘度計を用いて30℃で測定した。
(reduced viscosity)
The reduced viscosity was measured at 30° C. using an Ubbelohde viscometer by dissolving 0.05 g of a sample in 25 mL of a mixed solvent (phenol/tetrachloroethane=60/40 (mass ratio)).
(1)初期引張伸度
平板成型用金型(金型内面寸法:幅100mm×長さ100mm×厚み2mm)を用意し、竪型射出成形機(日精樹脂株式会社製TH40E)を用いて100mm×100mmの面の中心に設けたゲートからポリエステルエラストマー含有組成物を注入し、成型を行った。成型条件は、圧力3.0MPa、シリンダー温度(Tm+30℃)、金型温度30℃とした。この100mm×100mm×2mm厚みの平板から、打ち抜き機を用いてJISK6251:2010に規定されている3号ダンベル(厚さ2mm)を作成した。前記3号ダンベルについて、JIS K6251:2010に準拠して引張伸度を測定した。
(1) Initial Tensile Elongation A plate molding mold (mold inner surface dimensions: width 100 mm x length 100 mm x thickness 2 mm) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer-containing composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface to perform molding. The molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (thickness 2 mm) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine. The tensile elongation of the No. 3 dumbbell was measured in accordance with JIS K6251:2010.
(2)PBTおよびFR4せん断接着強度
せん断接着強度試験片の作成方法は基材を70mm×25mmおよび40mm×25mmの大きさに切断し、表面をアセトンで拭いて油分を取り除いた。次いでこの基材のガラスエポキシ面またはPBT面が溶融したポリエステルエラストマー含有組成物(封止用組成物)と接触するように、基材同士が長さ10mm分、重なるようにして、幅が25mm、成形する封止用樹脂組成物厚みが1mmとなるようにせん断接着試験用金型の内部に固定した。次いで竪型射出成形機(日精樹脂株式会社製THX)を用いて、水分率を0.1%以下にした封止用組成物を注入し、成型を行った。成型条件は、圧力3.0MPa、シリンダー温度(Tm+30℃)、金型温度30℃とした。成型物を金型から外し、成形された樹脂組成物が各基材で挟まれたせん断接着強度試験片(基材/封止用樹脂組成物層/基材)を得た。前記せん断接着試験片を23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて1日保管した。次いで、オートグラフ(株式会社島津製作所社製AG-IS)を用いて、各基材をチャックで挟み込みせん断方向に樹脂組成物を剥離させ、初期せん断接着強度を測定した。引張速度は50mm/分とした。尚、基材(被着材)は下記の二種類で評価した。
レジスト無しガラスエポキシ(GE)基板:Nikkan工業製FR4
PBT基材:ポリブチレンテレフタレート(GF30%)ポリプラスチック社製:ジュラネックス3300
<接着強度の評価基準>
○:2.0MPa以上である。
△:1.0MPa以上2.0MPa未満である。
×:1.0未満である。
(2) PBT and FR4 Shear Adhesion Strength Shear adhesion strength test specimens were prepared by cutting the substrate into 70 mm x 25 mm and 40 mm x 25 mm sizes and wiping the surface with acetone to remove oil. The substrates were then fixed inside a shear adhesion test mold, overlapping each other by 10 mm so that the glass epoxy or PBT surface of the substrate would contact the molten polyester elastomer-containing composition (encapsulating composition), with a width of 25 mm and a thickness of 1 mm for the encapsulating resin composition to be molded. Next, using a vertical injection molding machine (THX, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.), the encapsulating composition with a moisture content of 0.1% or less was injected and molded. The molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. The molded product was then removed from the mold, and a shear adhesion strength test specimen (substrate/encapsulating resin composition layer/substrate) was obtained, in which the molded resin composition was sandwiched between the substrates. The shear adhesion test pieces were stored for one day in an atmosphere of 23°C and 50% relative humidity. Then, using an autograph (AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation), each substrate was clamped with a chuck and the resin composition was peeled off in the shear direction to measure the initial shear adhesion strength. The pulling speed was 50 mm/min. The following two types of substrates (adherends) were evaluated:
Resist-free glass epoxy (GE) substrate: Nikkan Kogyo FR4
PBT substrate: Polybutylene terephthalate (GF 30%), manufactured by Polyplastics Co., Ltd.: Duranex 3300
<Adhesive strength evaluation criteria>
○: 2.0 MPa or more.
Δ: 1.0 MPa or more and less than 2.0 MPa.
×: Less than 1.0.
(3)85℃85%長期信頼性
平板成型用金型(金型内面寸法:幅100mm×長さ100mm×厚み2mm)を用意し、竪型射出成形機(日精樹脂株式会社製TH40E)を用いて100mm×100mmの面の中心に設けたゲートからポリエステルエラストマー樹脂組成物を注入し、成型を行った。成型条件は、圧力3.0MPa、シリンダー温度(Tm+30℃)、金型温度30℃とした。この100mm×100mm×2mm厚みの平板から、打ち抜き機を用いてJIS K6251:2010に規定されている3号ダンベル(厚さ2mm)を作成した。前記3号ダンベルについて、85℃85%に設定した恒温恒湿機中1000時間処理し、一昼夜常温常湿下に静置した後、引張伸度を測定した。初期引張伸度に対する引張伸度変化率を算出し、下記の判定基準に従って表示し、85℃85%長期信頼性の指標とした。
<評価基準>
◎:変化率20%未満である。
○:変化率20%以上30%未満である。
△:変化率30%以上50%未満である。
×:変化率50%以上である。
(3) Long-Term Reliability at 85°C and 85% Humidity A plate molding mold (mold inner surface dimensions: 100 mm wide x 100 mm long x 2 mm thick) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer resin composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine. The No. 3 dumbbell was subjected to 1,000 hours of processing in a thermo-hygrostat set at 85°C and 85% humidity, and then allowed to stand overnight at room temperature and humidity, after which the tensile elongation was measured. The rate of change in tensile elongation relative to the initial tensile elongation was calculated and expressed according to the following criteria, and used as an index of long-term reliability at 85°C and 85% humidity.
<Evaluation criteria>
A: The rate of change is less than 20%.
◯: The rate of change is 20% or more and less than 30%.
Δ: The rate of change is 30% or more and less than 50%.
×: The rate of change is 50% or more.
(4)150℃長期信頼性
平板成型用金型(金型内面寸法:幅100mm×長さ100mm×厚み2mm)を用意し、竪型射出成形機(日精樹脂株式会社製TH40E)を用いて100mm×100mmの面の中心に設けたゲートからポリエステルエラストマー樹脂組成物を注入し、成型を行った。成型条件は、圧力3.0MPa、シリンダー温度(Tm+30℃)、金型温度30℃とした。この100mm×100mm×2mm厚みの平板から、打ち抜き機を用いてJIS K6251:2010に規定されている3号ダンベル(厚さ2mm)を作成した。前記3号ダンベルについて、150℃に設定したギアオーブン中1000時間処理し、一昼夜常温常湿下に静置した後、引張伸度を測定した。初期引張伸度に対する引張伸度保持率を算出し、下記の判定基準に従って表示し、150℃長期信頼性の指標とした。
<評価基準>
◎:変化率20%未満である。
○:変化率20%以上30%未満である。
△:変化率30%以上50%未満である。
×:変化率50%以上である。
(4) Long-Term Reliability at 150°C A plate molding mold (mold inner surface dimensions: 100 mm wide x 100 mm long x 2 mm thick) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer resin composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine. The No. 3 dumbbell was processed for 1,000 hours in a gear oven set at 150°C, then allowed to stand overnight at room temperature and humidity, after which the tensile elongation was measured. The retention rate of tensile elongation relative to the initial tensile elongation was calculated and expressed according to the following criteria, which was used as an index of long-term reliability at 150°C.
<Evaluation criteria>
A: The rate of change is less than 20%.
◯: The rate of change is 20% or more and less than 30%.
Δ: The rate of change is 30% or more and less than 50%.
×: The rate of change is 50% or more.
(5)耐ATF性
平板成型用金型(金型内面寸法:幅100mm×長さ100mm×厚み2mm)を用意し、竪型射出成形機(日精樹脂株式会社製TH40E)を用いて100mm×100mmの面の中心に設けたゲートからポリエステルエラストマー含有組成物を注入し、成型を行った。成型条件は、圧力3.0MPa、シリンダー温度(Tm+30℃)、金型温度30℃とした。この100mm×100mm×2mm厚みの平板から、打ち抜き機を用いてJIS K6251:2010に規定されている3号ダンベル(厚さ2mm)を作成した。密閉金属容器内にATF(トヨタ製)を投入し50℃に加熱後前記3号ダンベルを浸漬し1週間処理し、その後ATFをふき取り、一昼夜常温常湿下に静置した後、引張伸度を測定した。初期引張伸度に対する引張伸度保持率を算出し、下記の判定基準に従って表示し、耐ATF性の指標とした。
<評価基準>
◎:変化率20%未満である。
○:変化率20%以上30%未満である。
△:変化率30%以上50%未満である。
×:変化率50%以上である。
(5) ATF Resistance A plate molding mold (mold inner surface dimensions: width 100 mm x length 100 mm x thickness 2 mm) was prepared, and a vertical injection molding machine (TH40E, manufactured by Nissei Plastics Co., Ltd.) was used to inject the polyester elastomer-containing composition through a gate located at the center of the 100 mm x 100 mm surface to mold the plate. Molding conditions were a pressure of 3.0 MPa, a cylinder temperature (Tm + 30°C), and a mold temperature of 30°C. From this 100 mm x 100 mm x 2 mm thick plate, a No. 3 dumbbell (2 mm thick) as specified in JIS K6251:2010 was cut using a punching machine. ATF (manufactured by Toyota) was placed in a sealed metal container and heated to 50°C. The No. 3 dumbbell was immersed in the ATF (manufactured by Toyota) for one week, after which the ATF was wiped off and the plate was left standing at room temperature and humidity for one day and night, after which the tensile elongation was measured. The retention rate of tensile elongation relative to the initial tensile elongation was calculated and expressed according to the following criteria, which was used as an index of ATF resistance.
<Evaluation criteria>
A: The rate of change is less than 20%.
◯: The rate of change is 20% or more and less than 30%.
Δ: The rate of change is 30% or more and less than 50%.
×: The rate of change is 50% or more.
(脂肪族ポリカーボネートジオールの製造例)
ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール(数平均分子量2000)100質量部とジフェニルカーボネート9.6質量部とを反応容器に仕込み、温度205℃、130Paで反応させた。2時間後、内容物を冷却し、生成したポリマーを取り出し、脂肪族ポリカーボネートジオールAを得た。脂肪族ポリカーボネートジオールAの数平均分子量は13000、融点は40℃、ガラス転移温度は-55℃、還元粘度は0.68dl/gであった。
(Production Example of Aliphatic Polycarbonate Diol)
100 parts by mass of poly(hexamethylene carbonate) diol (number average molecular weight 2000) and 9.6 parts by mass of diphenyl carbonate were charged into a reaction vessel and reacted at a temperature of 205°C and 130 Pa. After 2 hours, the contents were cooled and the produced polymer was removed to obtain aliphatic polycarbonate diol A. The aliphatic polycarbonate diol A had a number average molecular weight of 13000, a melting point of 40°C, a glass transition temperature of -55°C, and a reduced viscosity of 0.68 dl/g.
(ポリエステルエラストマーAの製造例)
撹拌機、温度計、溜出用冷却器を装備した反応缶内にテレフタル酸ジメチル529質量部、1,4-ブタンジオール491質量部、触媒であるテトラブチルチタネート0.28質量部を加え、170~220℃で2時間エステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、255℃ まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧にしてゆき、60分かけて255℃で665Paとした。そしてさらに133Pa以下で30分間重縮合反応を行い、ポリブチレンテレフタレートを得た。次にハードセグメント成分であるポリブチレンテレフタレート(PBT)100質量部とソフトセグメント成分である脂肪族ポリカーボネートジオールA75質量部とを、230℃~245℃、130Pa下で1時間攪拌し、樹脂が透明になったことを確認した。その後、内容物を取り出し冷却しポリエステルエラストマーAを得た。
(Production Example of Polyester Elastomer A)
A reactor equipped with a stirrer, thermometer, and distillation condenser was charged with 529 parts by mass of dimethyl terephthalate, 491 parts by mass of 1,4-butanediol, and 0.28 parts by mass of tetrabutyl titanate as a catalyst, and a transesterification reaction was carried out at 170 to 220°C for 2 hours. After completion of the transesterification reaction, the temperature was raised to 255°C, while the pressure in the system was slowly reduced to 665 Pa at 255°C over 60 minutes. A polycondensation reaction was then carried out for 30 minutes at 133 Pa or less to obtain polybutylene terephthalate. Next, 100 parts by mass of polybutylene terephthalate (PBT), the hard segment component, and 75 parts by mass of aliphatic polycarbonate diol A, the soft segment component, were stirred at 230 to 245°C and 130 Pa for 1 hour, and it was confirmed that the resin had become transparent. The contents were then removed and cooled to obtain polyester elastomer A.
(ポリエステルエラストマーBの製造例)
撹拌機、温度計、溜出用冷却器を装備した反応缶内にテレフタル酸ジメチル529質量部、1,4-ブタンジオール491質量部、触媒であるテトラブチルチタネート0.28質量部を加え、170~220℃で2時間エステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、255℃まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧にしてゆき、60分かけて255℃で665Paとした。そしてさらに133Pa以下で30分間重縮合反応を行い、ポリブチレンテレフタレートを得た。次にハードセグメント成分であるポリブチレンテレフタレートPBT100質量部とソフトセグメント成分である脂肪族ポリカーボネートジオールA43質量部とを、230℃~245℃、130Pa下で1時間攪拌し、樹脂が透明になったことを確認した。その後、内容物を取り出し冷却しポリエステル樹脂Bを得た。
(Production Example of Polyester Elastomer B)
A reactor equipped with a stirrer, thermometer, and distillation condenser was charged with 529 parts by mass of dimethyl terephthalate, 491 parts by mass of 1,4-butanediol, and 0.28 parts by mass of tetrabutyl titanate as a catalyst, and a transesterification reaction was carried out at 170 to 220°C for 2 hours. After completion of the transesterification reaction, the temperature was raised to 255°C, while the pressure in the system was slowly reduced to 665 Pa at 255°C over 60 minutes. A polycondensation reaction was then carried out for 30 minutes at 133 Pa or less to obtain polybutylene terephthalate. Next, 100 parts by mass of polybutylene terephthalate PBT, the hard segment component, and 43 parts by mass of aliphatic polycarbonate diol A, the soft segment component, were stirred at 230 to 245°C and 130 Pa for 1 hour, and it was confirmed that the resin had become transparent. The contents were then removed and cooled to obtain polyester resin B.
(ポリエステルエラストマーCの製造例)
撹拌機、温度計、溜出用冷却器を装備した反応缶内にテレフタル酸ジメチル529質量部、1,4-ブタンジオール491質量部、触媒であるテトラブチルチタネート0.28質量部を加え、170~220℃で2時間エステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、255℃まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧にしてゆき、60分かけて255℃で665Paとした。そしてさらに133Pa以下で30分間重縮合反応を行い、ポリブチレンテレフタレートを得た。次にハードセグメント成分であるポリブチレンテレフタレートPBT100質量部とソフトセグメント成分である脂肪族ポリカーボネートジオールA150質量部とを、230℃~245℃、130Pa下で1時間攪拌し、樹脂が透明になったことを確認した。その後、内容物を取り出し冷却しポリエステル樹脂Cを得た。
(Production Example of Polyester Elastomer C)
A reactor equipped with a stirrer, thermometer, and distillation condenser was charged with 529 parts by mass of dimethyl terephthalate, 491 parts by mass of 1,4-butanediol, and 0.28 parts by mass of tetrabutyl titanate as a catalyst, and a transesterification reaction was carried out at 170 to 220°C for 2 hours. After completion of the transesterification reaction, the temperature was raised to 255°C, while the pressure in the system was slowly reduced to 665 Pa at 255°C over 60 minutes. A polycondensation reaction was then carried out for 30 minutes at 133 Pa or less to obtain polybutylene terephthalate. Next, 100 parts by mass of polybutylene terephthalate PBT, the hard segment component, and 150 parts by mass of aliphatic polycarbonate diol A, the soft segment component, were stirred at 230 to 245°C and 130 Pa for 1 hour, and it was confirmed that the resin had become transparent. The contents were then removed and cooled to obtain polyester resin C.
(ポリエステルエラストマーDの製造例)
撹拌機、温度計、溜出用冷却器を装備した反応缶内にテレフタル酸ジメチル250.1質量部、1,4-ブタンジオール169.4質量部、触媒であるテトラブチルチタネート0.13質量部を加え、170~220℃で2時間エステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、数平均分子量1000のポリテトラメチレングリコール「PTMG1000」(三菱ケミカル製)を695.4質量部とイルガノックス1330を2.0質量部投入し、255℃まで昇温する一方、系内をゆっくり減圧にしてゆき、60分かけて255℃で665Paとした。そしてさらに133Pa以下で60分間重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂Dを得た。
(Production Example of Polyester Elastomer D)
A reactor equipped with a stirrer, thermometer, and distillation condenser was charged with 250.1 parts by mass of dimethyl terephthalate, 169.4 parts by mass of 1,4-butanediol, and 0.13 parts by mass of tetrabutyl titanate as a catalyst, and the transesterification reaction was carried out at 170 to 220 ° C. for 2 hours. After the transesterification reaction was completed, 695.4 parts by mass of polytetramethylene glycol "PTMG1000" (manufactured by Mitsubishi Chemical) having a number average molecular weight of 1000 and 2.0 parts by mass of Irganox 1330 were added, and the temperature was raised to 255 ° C., while the pressure in the system was slowly reduced to 665 Pa at 255 ° C. over 60 minutes. Then, a polycondensation reaction was carried out at 133 Pa or less for 60 minutes, and polyester resin D was obtained.
表1に示される成分の略称の詳細は次のとおりである。 Details of the abbreviations for the ingredients shown in Table 1 are as follows:
PBT:ポリブチレンテレフタレート、数平均分子量20,000
脂肪族PCD:脂肪族ポリカーボネートジオール
PTMG1000:ポリテトラメチレングリコール、数平均分子量1,000
PBT: Polybutylene terephthalate, number average molecular weight 20,000
Aliphatic PCD: Aliphatic polycarbonate diol PTMG1000: Polytetramethylene glycol, number average molecular weight 1,000
(実施例1)
ポリエステルエラストマーA100質量部、アクリルエラストマーAを30質量部、エポキシ樹脂Aを4質量部、酸化防止剤Aを1.1質量部、酸化防止剤Bを1.1質量部及びカルボジイミド樹脂Aを0.7質量部均一に混合した後、二軸押し出し機を用いてダイ温度250℃において溶融混練し、組成物1を得た。組成物1の配合組成及び評価結果を表2に示した。
Example 1
100 parts by mass of polyester elastomer A, 30 parts by mass of acrylic elastomer A, 4 parts by mass of epoxy resin A, 1.1 parts by mass of antioxidant A, 1.1 parts by mass of antioxidant B, and 0.7 parts by mass of carbodiimide resin A were uniformly mixed, and then melt-kneaded using a twin-screw extruder at a die temperature of 250°C to obtain composition 1. The blending composition and evaluation results of composition 1 are shown in Table 2.
(実施例2~16、比較例1~4)
実施例1と同様にして、但し配合を表2に記載のように変更して、電気電子部品封止用組成物2~16及び比較組成物1~4を調製し、ついで評価を行なった。評価結果を表2に示した。
(Examples 2 to 16, Comparative Examples 1 to 4)
Compositions 2 to 16 for sealing electrical and electronic components and comparative compositions 1 to 4 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed as shown in Table 2, and then evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
表2で用いたアクリルエラストマー(b)、エポキシ樹脂(c)、酸化防止剤(d1)、ポリカルボジイミド(e)及びポリオレフィン(f)は以下のものである。 The acrylic elastomer (b), epoxy resin (c), antioxidant (d1), polycarbodiimide (e), and polyolefin (f) used in Table 2 are as follows:
(アクリルエラストマー(b))
A:クラリティKL-LH8156(クラレ社製)Mw100,000、Mw/Mn1.2、流動開始温度160℃:PMMA-b-MA/nBA-b-PMMAトリブロック体、ハードセグメント/ソフトセグメント比=30/70(質量比)ハードブロックTg:100~120℃、ソフトブロックTg:-30~-40℃
B:クラリティLA2140(クラレ社製)Mw80,000、Mw/Mn1.2、流動開始温度150℃、PMMA-b-nBA-b-PMMAトリブロック体、ハードセグメント/ソフトセグメント比=20/80(質量比)、ハードブロックTg:100~120℃、ソフトブロックTg:-40~-50℃
C:クラリティLA2270(クラレ社製)Mw70,000、Mw/Mn1.3、流動開始温度175℃、PMMA-b-nBA-b-PMMAトリブロック体、ハードセグメント/ソフトセグメント比=40/60(質量比)、ハードブロックTg:100~120℃、ソフトブロックTg:-40~-50℃
上記アクリルエラストマー(b)のA~Cにおいて、PMMAはポリメチルメタクリレート、MAはメタクリル酸、nBAはノルマルブチルアクリレートを表す。
(Acrylic elastomer (b))
A: Kurariti KL-LH8156 (Kuraray Co., Ltd.), Mw 100,000, Mw/Mn 1.2, flow temperature 160°C: PMMA-b-MA/nBA-b-PMMA triblock copolymer, hard segment/soft segment ratio = 30/70 (mass ratio), hard block Tg: 100 to 120°C, soft block Tg: -30 to -40°C
B: Kuraty LA2140 (Kuraray Co., Ltd.), Mw 80,000, Mw/Mn 1.2, flow initiation temperature 150°C, PMMA-b-nBA-b-PMMA triblock copolymer, hard segment/soft segment ratio = 20/80 (mass ratio), hard block Tg: 100 to 120°C, soft block Tg: -40 to -50°C
C: Clarity LA2270 (Kuraray Co., Ltd.), Mw 70,000, Mw/Mn 1.3, flow initiation temperature 175°C, PMMA-b-nBA-b-PMMA triblock copolymer, hard segment/soft segment ratio = 40/60 (mass ratio), hard block Tg: 100 to 120°C, soft block Tg: -40 to -50°C
In the above acrylic elastomers (b) A to C, PMMA represents polymethyl methacrylate, MA represents methacrylic acid, and nBA represents normal butyl acrylate.
(エポキシ樹脂(c))
A:JER-1007K(三菱ケミカル社製、ビスフェノールAグリシジルエーテル、Mn2900
B:HP-7200H(DIC社製)、ジシクロペンタジエングリシジルエーテル、Mn550
(Epoxy resin (c))
A: JER-1007K (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A glycidyl ether, Mn 2900)
B: HP-7200H (DIC Corporation), dicyclopentadiene glycidyl ether, Mn 550
(酸化防止剤(d1))
A:Irganox1010(BASF社製)、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
B:ラスミットLG(第一工業製薬製)、硫黄原子含有酸化防止剤
C:SONGNOX1098(SONGWON社製)ヒンダードフェノール系酸化防止剤
(Antioxidant (d1))
A: Irganox 1010 (manufactured by BASF), a hindered phenol-based antioxidant B: Lasmit LG (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku), a sulfur atom-containing antioxidant C: SONGNOX 1098 (manufactured by SONGWON), a hindered phenol-based antioxidant
(ポリカルボジイミド(e))
A:カルボジイミド樹脂:HMV-15CA(日清紡ケミカル社製)
(Polycarbodiimide (e))
A: Carbodiimide resin: HMV-15CA (manufactured by Nisshinbo Chemical Inc.)
(ポリオレフィン(f))
A:ポリオレフィン:エクセレンVL EUL731(住友化学社製)
(Polyolefin (f))
A: Polyolefin: Excellen VL EUL731 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
表2から明らかなように、実施例1~16では、耐ATF性、耐湿熱環境下での耐久性、各種基材への高い密着性を有し、実施例1~15では更に150℃下での耐久性も良好にできる。これに対し比較例1では、アクリルエラストマー(b)を配合していないため、PBT及びガラスエポキシへの密着性が劣る。比較例2では、エポキシ樹脂(c)を配合していないためPBTへの密着性が低い。比較例3では、ポリエステルエラストマー(a)のソフトセグメント(a-2)が脂肪族ポリエーテルからなるため、耐ATF性が劣り、また150℃下での耐久性も劣る。比較例4では、アクリルエラストマー(b)の代わりにポリオレフィンを使用したため耐ATF性が劣る。 As is clear from Table 2, Examples 1 to 16 have ATF resistance, durability in moist and heat environments, and high adhesion to various substrates, and Examples 1 to 15 also have good durability at 150°C. In contrast, Comparative Example 1 does not contain acrylic elastomer (b), so adhesion to PBT and glass epoxy is poor. Comparative Example 2 does not contain epoxy resin (c), so adhesion to PBT is poor. Comparative Example 3 has poor ATF resistance and durability at 150°C because the soft segment (a-2) of the polyester elastomer (a) is made of aliphatic polyether. Comparative Example 4 has poor ATF resistance because polyolefin was used instead of acrylic elastomer (b).
本発明のポリエステルエラストマー含有組成物は、ATF浸漬後の変化が少なくすなわち耐ATF性に優れるとともに、湿熱環境下においても機械特性低下がなく、耐久性に優れ、更に各基材への密着性も優れる。上記特性より、電気電子部品封止体用途において有用である。 The polyester elastomer-containing composition of the present invention exhibits minimal change after immersion in ATF, meaning it has excellent ATF resistance, and also exhibits excellent durability and excellent adhesion to various substrates without deterioration in mechanical properties even in humid and hot environments. These properties make it useful for sealing electrical and electronic components.
Claims (15)
アクリルエラストマー(b)及び
エポキシ樹脂(c)を含むポリエステルエラストマー含有組成物。 A polyester elastomer (a) having a hard segment (a-1) containing a crystalline aromatic polyester and a soft segment (a-2) containing an aliphatic polycarbonate;
A polyester elastomer-containing composition comprising an acrylic elastomer (b) and an epoxy resin (c).
前記アクリルエラストマー(b)100質量%中の前記トリブロック共重合体の割合が60質量%以上である請求項1に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。 The acrylic elastomer (b) contains a triblock copolymer constituted by a hard segment (b-1) and a soft segment (b-2), and has one block constituting the hard segment (b-1) on each side of one block constituting the soft segment (b-2),
The polyester elastomer-containing composition according to claim 1, wherein the triblock copolymer accounts for 60% by mass or more of 100% by mass of the acrylic elastomer (b).
ポリカルボジイミド樹脂(e)の量は、ポリエステルエラストマー(a)100質量部に対して、0.1~5質量部である請求項1に記載のポリエステルエラストマー含有組成物。 Further, it contains a polycarbodiimide resin (e),
2. The polyester elastomer-containing composition according to claim 1, wherein the amount of the polycarbodiimide resin (e) is 0.1 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the polyester elastomer (a).
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