JP2003268198A - 精密部品成形用エポキシ樹脂組成物および精密部品 - Google Patents
精密部品成形用エポキシ樹脂組成物および精密部品Info
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性と寸法安定性に優れた精密部品成形用
エポキシ樹脂組成物および寸法安定性に優れた精密部品
を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、充填材および式
(I)で表される分子構造を有するシリコーン化合物を
含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記充填材が該
エポキシ樹脂組成物中に80重量%以上含有されている
ことを特徴とする精密部品成形用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1〜R4はメチル基、フェニル基から任意に選
ばれ、m、nは整数を表す。)
エポキシ樹脂組成物および寸法安定性に優れた精密部品
を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、充填材および式
(I)で表される分子構造を有するシリコーン化合物を
含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記充填材が該
エポキシ樹脂組成物中に80重量%以上含有されている
ことを特徴とする精密部品成形用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1〜R4はメチル基、フェニル基から任意に選
ばれ、m、nは整数を表す。)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密部品成形用エ
ポキシ樹脂組成物、および該エポキシ樹脂組成物を用い
て成形して得られる精密部品に関するものである。
ポキシ樹脂組成物、および該エポキシ樹脂組成物を用い
て成形して得られる精密部品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス分野、情報通信
分野の発展には目覚ましいものがあり、機器の軽薄短小
化・高機能化や情報の大容量化・高速化のため、これら
の分野で使用される精密部品には極めて高い寸法精度が
要求されるようになった。例えば光情報通信の分野で光
ファイバを接続する光コネクタにはサブミクロンオーダ
ーの寸法精度が要求されている。
分野の発展には目覚ましいものがあり、機器の軽薄短小
化・高機能化や情報の大容量化・高速化のため、これら
の分野で使用される精密部品には極めて高い寸法精度が
要求されるようになった。例えば光情報通信の分野で光
ファイバを接続する光コネクタにはサブミクロンオーダ
ーの寸法精度が要求されている。
【0003】従来、上記のような精密部品の構成素材と
しては金属材料やセラミックスなどの無機材料が用いら
れてきた。しかし、これら金属材料や無機材料を素材と
して製造される精密部品は、寸法変化はそれなりに小さ
いものの、製造時に切削加工や研磨加工を必要とし、こ
れらの加工に高度な熟練技術や高価な製造設備、複雑な
工程などを必要とし、このために大量生産が難しいだけ
でなく、精密部品のコストもきわめて高騰してしまうと
いう問題がある。
しては金属材料やセラミックスなどの無機材料が用いら
れてきた。しかし、これら金属材料や無機材料を素材と
して製造される精密部品は、寸法変化はそれなりに小さ
いものの、製造時に切削加工や研磨加工を必要とし、こ
れらの加工に高度な熟練技術や高価な製造設備、複雑な
工程などを必要とし、このために大量生産が難しいだけ
でなく、精密部品のコストもきわめて高騰してしまうと
いう問題がある。
【0004】一方、各種機器部品を大量に安価に製造す
ることを目的として、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂など
の樹脂材料を射出成形などの成形加工を行う技術も広く
知られており、樹脂成形材料に多量の無機充填材を配合
して寸法安定性を向上させる試みも行われているが(特
開平8−225656号公報)、これらの樹脂成形品は
成形時にひけや反りを生じやすく、寸法安定性が要求さ
れる精密部品としての要求性能を満たすものではなかっ
た。また、多量の無機充填材の配合は成形収縮率の低下
により金型離型性を悪化させ、生産性が低下し、離型時
に成形品が変形するなどの問題もあった。
ることを目的として、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂など
の樹脂材料を射出成形などの成形加工を行う技術も広く
知られており、樹脂成形材料に多量の無機充填材を配合
して寸法安定性を向上させる試みも行われているが(特
開平8−225656号公報)、これらの樹脂成形品は
成形時にひけや反りを生じやすく、寸法安定性が要求さ
れる精密部品としての要求性能を満たすものではなかっ
た。また、多量の無機充填材の配合は成形収縮率の低下
により金型離型性を悪化させ、生産性が低下し、離型時
に成形品が変形するなどの問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
した従来技術の問題点を解決し、成形性と寸法安定性に
優れた精密部品成形用樹脂組成物と寸法安定性に優れた
精密部品を提供することにある。
した従来技術の問題点を解決し、成形性と寸法安定性に
優れた精密部品成形用樹脂組成物と寸法安定性に優れた
精密部品を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、主として次の構成を有する。すなわち、
エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填材(C)およ
び式(I)で表される分子構造を有するシリコーン化合
物(D)を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記
充填材(C)が該エポキシ樹脂組成物中に80重量%以
上含有されていることを特徴とする精密部品成形用エポ
キシ樹脂組成物である。
に、本発明は、主として次の構成を有する。すなわち、
エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填材(C)およ
び式(I)で表される分子構造を有するシリコーン化合
物(D)を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記
充填材(C)が該エポキシ樹脂組成物中に80重量%以
上含有されていることを特徴とする精密部品成形用エポ
キシ樹脂組成物である。
【0007】
【化2】
【0008】(式中、R1〜R4はメチル基、フェニル基
から任意に選ばれ、m、nは整数を表す。)
から任意に選ばれ、m、nは整数を表す。)
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
【0010】本発明におけるエポキシ樹脂(A)とは、
1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であ
り、分子量および分子構造には特に制限はない。
1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であ
り、分子量および分子構造には特に制限はない。
【0011】本発明で使用されるエポキシ樹脂(A)の
具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂、4,4´−ビス(2,
3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´
−テトラメチルビフェニルなどのビフェニル骨格含有エ
ポキシ樹脂、1,5−ジ(2,3−エポキシプロポキ
シ)ナフタレン、1,6−ジ(2,3−エポキシプロポ
キシ)ナフタレン、ナフトールアラルキル型エポキシ樹
脂などのナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、3−t−ブ
チル−2,4´−ジヒドロキシ−3´,5´,6−トリ
メチルスチルベンのジグリシジルエーテル、3−t−ブ
チル−4,4´−ジヒドロキシ−3´,5,5´−トリ
メチルスチルベンのジグリシジルエーテル、4,4´−
ジヒドロキシ−3,3´,5,5´−テトラメチルスチ
ルベンのジグリシジルエーテル、4,4´−ジヒドロキ
シ−3,3´−ジ−t−ブチル−6,6´−ジメチルス
チルベンのジグリシジルエーテルなどのスチルベン型エ
ポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、トリフェノールメ
タン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂
などがあげられ、これらは単独で使用しても2種類以上
併用してもかまわない。
具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂、4,4´−ビス(2,
3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´
−テトラメチルビフェニルなどのビフェニル骨格含有エ
ポキシ樹脂、1,5−ジ(2,3−エポキシプロポキ
シ)ナフタレン、1,6−ジ(2,3−エポキシプロポ
キシ)ナフタレン、ナフトールアラルキル型エポキシ樹
脂などのナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、3−t−ブ
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メチルスチルベンのジグリシジルエーテル、3−t−ブ
チル−4,4´−ジヒドロキシ−3´,5,5´−トリ
メチルスチルベンのジグリシジルエーテル、4,4´−
ジヒドロキシ−3,3´,5,5´−テトラメチルスチ
ルベンのジグリシジルエーテル、4,4´−ジヒドロキ
シ−3,3´−ジ−t−ブチル−6,6´−ジメチルス
チルベンのジグリシジルエーテルなどのスチルベン型エ
ポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、トリフェノールメ
タン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂
などがあげられ、これらは単独で使用しても2種類以上
併用してもかまわない。
【0012】本発明における硬化剤(B)とは、エポキ
シ樹脂(A)と反応してこれを硬化させ得る物であれば
特に制限はない。
シ樹脂(A)と反応してこれを硬化させ得る物であれば
特に制限はない。
【0013】本発明で使用される硬化剤(B)の具体例
としては、2−フェニルイミダゾールなどのイミダゾー
ル化合物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピ
ロメリット酸、無水コハク酸などの酸無水物、メタフェ
ニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルスルホン、トリエチレンテトラミンなどのア
ミン化合物、ビスフェノールF、ビスフェノールA、フ
ェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノール
アラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリス
(ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2−トリス
(ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス
(ヒドロキシフェニル)プロパン、トリフェノールメタ
ン型樹脂などのフェノール化合物があげられ、これらは
単独で使用しても2種類以上併用してもかまわない。な
お、これらの硬化剤(B)の配合量は、機械特性などの
点からエポキシ樹脂(A)100重量部に対して1〜2
00重量部の範囲、またはエポキシ樹脂(A)のエポキ
シ基数に対して硬化剤の硬化官能基数が0.5〜2の範
囲となる量であることが好ましい。また、上記硬化剤
(B)の中では、成形性の点から特にフェノール化合物
が好ましく使用される。
としては、2−フェニルイミダゾールなどのイミダゾー
ル化合物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピ
ロメリット酸、無水コハク酸などの酸無水物、メタフェ
ニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルスルホン、トリエチレンテトラミンなどのア
ミン化合物、ビスフェノールF、ビスフェノールA、フ
ェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノール
アラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリス
(ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2−トリス
(ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス
(ヒドロキシフェニル)プロパン、トリフェノールメタ
ン型樹脂などのフェノール化合物があげられ、これらは
単独で使用しても2種類以上併用してもかまわない。な
お、これらの硬化剤(B)の配合量は、機械特性などの
点からエポキシ樹脂(A)100重量部に対して1〜2
00重量部の範囲、またはエポキシ樹脂(A)のエポキ
シ基数に対して硬化剤の硬化官能基数が0.5〜2の範
囲となる量であることが好ましい。また、上記硬化剤
(B)の中では、成形性の点から特にフェノール化合物
が好ましく使用される。
【0014】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いても良い。硬化触媒は硬化反応を促進するものであれ
ば特に限定されず、たとえば、2−メチルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−
メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−
フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシル
イミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルメ
チルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェ
ノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデ
セン−7などの3級アミン化合物およびそれらの塩、ジ
ルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロ
ポキシド、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニ
ウム、トリ(アセチルアセトナト)アルミニウムなどの
有機金属化合物およびそれらの塩、トリフェニルホスフ
ィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホ
スフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィンなどの有
機ホスフィン化合物およびそれらの塩、1,8−ジアザ
ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7・テトラフェニ
ルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェ
ニルボレート、トリフェニルホスフィンとp−ベンゾキ
ノンとの付加物などがあげられる。
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いても良い。硬化触媒は硬化反応を促進するものであれ
ば特に限定されず、たとえば、2−メチルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−
メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−
フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシル
イミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルメ
チルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェ
ノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデ
セン−7などの3級アミン化合物およびそれらの塩、ジ
ルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロ
ポキシド、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニ
ウム、トリ(アセチルアセトナト)アルミニウムなどの
有機金属化合物およびそれらの塩、トリフェニルホスフ
ィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホ
スフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィンなどの有
機ホスフィン化合物およびそれらの塩、1,8−ジアザ
ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7・テトラフェニ
ルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェ
ニルボレート、トリフェニルホスフィンとp−ベンゾキ
ノンとの付加物などがあげられる。
【0015】これらの硬化触媒は、2種以上を併用して
もよく、その配合量はエポキシ樹脂(A)100重量部
に対して0.1〜10重量部の範囲が好ましい。
もよく、その配合量はエポキシ樹脂(A)100重量部
に対して0.1〜10重量部の範囲が好ましい。
【0016】また、硬化触媒のエポキシ樹脂組成物中で
の分散性を向上させるため、硬化触媒をあらかじめエポ
キシ樹脂や硬化剤、その他配合剤と混合して使用するこ
ともできる。
の分散性を向上させるため、硬化触媒をあらかじめエポ
キシ樹脂や硬化剤、その他配合剤と混合して使用するこ
ともできる。
【0017】本発明における充填材(C)とは、無機充
填材を意味し、組成や形状、結晶性などに特に制限はな
い。
填材を意味し、組成や形状、結晶性などに特に制限はな
い。
【0018】本発明で使用される充填材(C)の具体例
としては、結晶性シリカ、非晶性シリカ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、クレ
ー、マイカ、カオリン、タルク、ケイ酸カルシウム、チ
タン酸カリウム、酸化チタン、酸化アンチモン、窒化珪
素、グラファイト、炭素繊維、ガラス繊維、カーボンナ
ノチューブなどがあげられ、これらは2種類以上を併用
してもよく、球状、破砕状、繊維状、針状など種々の形
状の物を単独で使用するだけでなく組み合わせて使用す
ることができる。また、充填材(C)の粒子径について
も特に制限はないが、平均粒子径1〜100μの物が好
ましく使用される。
としては、結晶性シリカ、非晶性シリカ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、クレ
ー、マイカ、カオリン、タルク、ケイ酸カルシウム、チ
タン酸カリウム、酸化チタン、酸化アンチモン、窒化珪
素、グラファイト、炭素繊維、ガラス繊維、カーボンナ
ノチューブなどがあげられ、これらは2種類以上を併用
してもよく、球状、破砕状、繊維状、針状など種々の形
状の物を単独で使用するだけでなく組み合わせて使用す
ることができる。また、充填材(C)の粒子径について
も特に制限はないが、平均粒子径1〜100μの物が好
ましく使用される。
【0019】本発明の精密部品成形用エポキシ樹脂組成
物における充填材(C)の含有量は80重量%以上で、
より好ましくは83重量%以上である。充填材(C)の
含有量が80重量%未満では成形品の線膨張係数や成形
収縮率が十分に小さくならず、寸法安定性に優れた精密
部品を得ることができない。
物における充填材(C)の含有量は80重量%以上で、
より好ましくは83重量%以上である。充填材(C)の
含有量が80重量%未満では成形品の線膨張係数や成形
収縮率が十分に小さくならず、寸法安定性に優れた精密
部品を得ることができない。
【0020】本発明におけるシリコーン化合物(D)と
は、下記化学式(I)で表される分子構造を有する化合
物である。
は、下記化学式(I)で表される分子構造を有する化合
物である。
【0021】
【化3】
【0022】(式中、R1〜R4はメチル基、フェニル基
から任意に選ばれ、m、nは整数を表す。) シリコーン化合物(D)の分子量は特に制限はなく、上
記式(I)の繰り返し構造のみを有するものであって
も、架橋構造、分岐構造を有していてもよく、有機高分
子や有機化合物と結合した変性シリコーンや共重合体で
あってもよい。
から任意に選ばれ、m、nは整数を表す。) シリコーン化合物(D)の分子量は特に制限はなく、上
記式(I)の繰り返し構造のみを有するものであって
も、架橋構造、分岐構造を有していてもよく、有機高分
子や有機化合物と結合した変性シリコーンや共重合体で
あってもよい。
【0023】シリコーン化合物(D)は、エポキシ基、
水酸基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メ
ルカプト基から選ばれる官能基を一分子中に少なくとも
一つ含有することが好ましい。官能基は側鎖、主鎖末端
のいずれに結合していてもよく、複数の官能基を有する
場合はどのような組み合わせで結合していても良い。ま
た、複数の官能基を有する場合、2種類以上の官能基を
有していてもかまわない。官能基を含有することでシリ
コーン化合物のエポキシ樹脂組成物中での分散性が向上
し、成形性や寸法安定性がさらに向上する。
水酸基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メ
ルカプト基から選ばれる官能基を一分子中に少なくとも
一つ含有することが好ましい。官能基は側鎖、主鎖末端
のいずれに結合していてもよく、複数の官能基を有する
場合はどのような組み合わせで結合していても良い。ま
た、複数の官能基を有する場合、2種類以上の官能基を
有していてもかまわない。官能基を含有することでシリ
コーン化合物のエポキシ樹脂組成物中での分散性が向上
し、成形性や寸法安定性がさらに向上する。
【0024】シリコーン化合物(D)の添加量として
は、好ましくはエポキシ樹脂組成物全体に対して0.0
1〜10重量%であり、より好ましくは0.05〜2重
量%である。
は、好ましくはエポキシ樹脂組成物全体に対して0.0
1〜10重量%であり、より好ましくは0.05〜2重
量%である。
【0025】本発明の精密部品成形用エポキシ樹脂組成
物は、カップリング剤を含んでいることが好ましい。カ
ップリング剤としては、公知のシランカップリング剤、
チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリ
ング剤などを用いることができる。その具体例として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル)γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シランなどのシランカップリング剤、イソプロピルトリ
ス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、テトラ
イソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネー
トなどのチタネート系カップリング剤、アセトアルコキ
シアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミニウム
系カップリング剤があげられ、これらは単独で使用して
も2種類以上を併用してもよい。
物は、カップリング剤を含んでいることが好ましい。カ
ップリング剤としては、公知のシランカップリング剤、
チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリ
ング剤などを用いることができる。その具体例として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル)γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シランなどのシランカップリング剤、イソプロピルトリ
ス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、テトラ
イソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネー
トなどのチタネート系カップリング剤、アセトアルコキ
シアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミニウム
系カップリング剤があげられ、これらは単独で使用して
も2種類以上を併用してもよい。
【0026】これらカップリング剤は、あらかじめ充填
材(C)に表面処理してもよいが、エポキシ樹脂組成物
中に添加するだけでもかまわない。
材(C)に表面処理してもよいが、エポキシ樹脂組成物
中に添加するだけでもかまわない。
【0027】また、これらのカップリング剤は、好まし
くは、充填材(C)に対して0.1〜3重量%添加され
る。
くは、充填材(C)に対して0.1〜3重量%添加され
る。
【0028】本発明の精密部品成形用エポキシ樹脂組成
物は、さらに次にあげる各種添加剤を任意に含有するこ
とができる。すなわち、ハロゲン化エポキシ樹脂などの
ハロゲン化合物やリン化合物などの難燃剤、三酸化二ア
ンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモンな
どの難燃助剤、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン
などの着色剤、シリコーンゴム、スチレン系ブロック共
重合体、オレフィン系重合体、変性ニトリルゴム、変性
ポリブタジエンゴムなどのエラストマー、ポリスチレン
などの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属
塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パラ
フィンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチ
レンワックスなどの離型剤などを任意に添加することが
できる。
物は、さらに次にあげる各種添加剤を任意に含有するこ
とができる。すなわち、ハロゲン化エポキシ樹脂などの
ハロゲン化合物やリン化合物などの難燃剤、三酸化二ア
ンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモンな
どの難燃助剤、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン
などの着色剤、シリコーンゴム、スチレン系ブロック共
重合体、オレフィン系重合体、変性ニトリルゴム、変性
ポリブタジエンゴムなどのエラストマー、ポリスチレン
などの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属
塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パラ
フィンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチ
レンワックスなどの離型剤などを任意に添加することが
できる。
【0029】本発明の精密部品成形用エポキシ系樹脂組
成物の製造方法は特に限定されず、公知の方法を使用す
ることができるが、溶融混練によって製造することが好
ましい。たとえば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロ
ール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーなど
の混練方法を用いて溶融混練することにより、製造され
る。
成物の製造方法は特に限定されず、公知の方法を使用す
ることができるが、溶融混練によって製造することが好
ましい。たとえば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロ
ール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーなど
の混練方法を用いて溶融混練することにより、製造され
る。
【0030】本発明のエポキシ系樹脂組成物は、精密部
品成形用の樹脂組成物である。ここで、精密部品として
は、例えば、各種ギヤー、ケース、コネクタ、ソケッ
ト、光ピックアップ、端子板、プラグ、基板、ベース、
プレート、ハウジング、アダプタ、軸受けなどがあげら
れ、ハードディスクドライブ(HDD)スライダ、HD
Dモーターハブ、HDDアームなどのコンピューター部
品、ファクシミリ、複写機などのOA機器部品、携帯電
話、携帯オーディオ機器などの携帯機器部品、顕微鏡、
カメラなどの光学機器部品、時計、各種測定機器、各種
工作機器などの精密機械部品、ウエハ研磨用プレートな
どの半導体製造装置用部品、半導体実装基板などの半導
体装置用部品、光コネクタ、光モジュール用パッケージ
などの光通信用部品などを挙げることができる。好まし
くは、成形加工時の成形収縮率が0.3%以下であり、
かつ、線膨張係数が12×10-6℃-1以下の部品であ
る。
品成形用の樹脂組成物である。ここで、精密部品として
は、例えば、各種ギヤー、ケース、コネクタ、ソケッ
ト、光ピックアップ、端子板、プラグ、基板、ベース、
プレート、ハウジング、アダプタ、軸受けなどがあげら
れ、ハードディスクドライブ(HDD)スライダ、HD
Dモーターハブ、HDDアームなどのコンピューター部
品、ファクシミリ、複写機などのOA機器部品、携帯電
話、携帯オーディオ機器などの携帯機器部品、顕微鏡、
カメラなどの光学機器部品、時計、各種測定機器、各種
工作機器などの精密機械部品、ウエハ研磨用プレートな
どの半導体製造装置用部品、半導体実装基板などの半導
体装置用部品、光コネクタ、光モジュール用パッケージ
などの光通信用部品などを挙げることができる。好まし
くは、成形加工時の成形収縮率が0.3%以下であり、
かつ、線膨張係数が12×10-6℃-1以下の部品であ
る。
【0031】これら精密部品の成形用に、本発明の組成
物を供することで、成形歩留まりが高く、かつ、寸法精
度の高い精密部品を得ることができる。
物を供することで、成形歩留まりが高く、かつ、寸法精
度の高い精密部品を得ることができる。
【0032】本発明の精密部品は、上記したエポキシ樹
脂組成物を成形して得ることができる。ここで、成形法
としては、圧縮成形、射出成形、押出成形、注型成形、
トランスファー成形などの一般的なプラスチックの成形
法を適用することができる。特に、生産性および成形品
の品質の点からトランスファー成形、射出成形が好まし
く用いられる。
脂組成物を成形して得ることができる。ここで、成形法
としては、圧縮成形、射出成形、押出成形、注型成形、
トランスファー成形などの一般的なプラスチックの成形
法を適用することができる。特に、生産性および成形品
の品質の点からトランスファー成形、射出成形が好まし
く用いられる。
【0033】成形加工条件については特に制限はない
が、トランスファー成形では、金型温度150〜200
℃、注入圧力7〜30MPa、注入時間5〜20秒、硬
化時間30〜180秒が好ましい。また、射出成形で
は、金型温度150〜200℃、スクリュー温度80〜
120℃、射出時間5〜20秒、硬化時間30〜180
秒が好ましい。
が、トランスファー成形では、金型温度150〜200
℃、注入圧力7〜30MPa、注入時間5〜20秒、硬
化時間30〜180秒が好ましい。また、射出成形で
は、金型温度150〜200℃、スクリュー温度80〜
120℃、射出時間5〜20秒、硬化時間30〜180
秒が好ましい。
【0034】また、成形後、必要に応じて100〜20
0℃の範囲で後硬化処理を行うことが寸法安定性や機械
特性のために好ましい。
0℃の範囲で後硬化処理を行うことが寸法安定性や機械
特性のために好ましい。
【0035】本発明の精密部品の具体例としては、上記
した部品が挙げられるが、特に、各種顕微鏡、光学測定
装置、精密測定機器などの試料テーブル、ウエハー研磨
用プレートや、各種光ファイバーコネクタ、光コネクタ
用フェルール、光コネクタ用スリーブ、光ファイバ接続
用V溝、光モジュール用パッケージなどの光ファイバ接
続部品が好ましい。
した部品が挙げられるが、特に、各種顕微鏡、光学測定
装置、精密測定機器などの試料テーブル、ウエハー研磨
用プレートや、各種光ファイバーコネクタ、光コネクタ
用フェルール、光コネクタ用スリーブ、光ファイバ接続
用V溝、光モジュール用パッケージなどの光ファイバ接
続部品が好ましい。
【0036】
【実施例】以下、配合物の製造例、実施例、比較例によ
り本発明を具体的に説明する。なお、得られたエポキシ
樹脂組成物の評価方法は次の通りである。
り本発明を具体的に説明する。なお、得られたエポキシ
樹脂組成物の評価方法は次の通りである。
【0037】ゲル化時間:樹脂組成物を175℃の熱板
上で硬化させ、硬化時間を測定した。
上で硬化させ、硬化時間を測定した。
【0038】スパイラルフロー:樹脂組成物をタブレッ
ト化し、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー
測定用金型を具備した低圧トランスファー成形機を用い
て、金型温度175℃、成形圧力10MPa、硬化時間
90秒で成形を行い、流動長さを測定した。
ト化し、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー
測定用金型を具備した低圧トランスファー成形機を用い
て、金型温度175℃、成形圧力10MPa、硬化時間
90秒で成形を行い、流動長さを測定した。
【0039】各種試験片の成形:樹脂組成物をタブレッ
ト化し、各種金型を具備した低圧トランスファー成形機
を用いて、金型温度175℃、成形圧力10MPa、硬
化時間90秒で成形した。得られた各種成形物(試験
片)は175℃で4時間、後硬化して試験に供した。
ト化し、各種金型を具備した低圧トランスファー成形機
を用いて、金型温度175℃、成形圧力10MPa、硬
化時間90秒で成形した。得られた各種成形物(試験
片)は175℃で4時間、後硬化して試験に供した。
【0040】線膨張係数:6mm×6mm×12mmh
の試験片を使用し、熱機械分析法(TMA)により25
℃〜275℃まで昇温速度10℃/分で加熱して温度上
昇に伴う寸法変化を測定し、50〜60℃での接線から
線膨張係数を求めた。
の試験片を使用し、熱機械分析法(TMA)により25
℃〜275℃まで昇温速度10℃/分で加熱して温度上
昇に伴う寸法変化を測定し、50〜60℃での接線から
線膨張係数を求めた。
【0041】成形収縮率:JIS K6911に準拠し
て測定した。
て測定した。
【0042】常温曲げ強度:JIS K6911に準拠
して測定した。
して測定した。
【0043】離型荷重:上面9mmφ、下面10mm
φ、高さ20mmの円錐台形の試験片を成形し、金型か
ら抜き出す力をプッシュプルゲージにて測定した。測定
値は10回の平均値とした。
φ、高さ20mmの円錐台形の試験片を成形し、金型か
ら抜き出す力をプッシュプルゲージにて測定した。測定
値は10回の平均値とした。
【0044】寸法安定性[角板]:100mm×100
mm×3mm(厚み)の角板を5枚成形し、上記の条件
で、後硬化を行った後、外形を三次元測定器(ミツトヨ
製BH504)で測定した。外形寸法ばらつきは設計値
から最も大きいずれ量の値とし、反り量は角板の対角線
で測定し5枚の平均値とした。
mm×3mm(厚み)の角板を5枚成形し、上記の条件
で、後硬化を行った後、外形を三次元測定器(ミツトヨ
製BH504)で測定した。外形寸法ばらつきは設計値
から最も大きいずれ量の値とし、反り量は角板の対角線
で測定し5枚の平均値とした。
【0045】成形品外観[角板]:上記の角板を目視で
観察し、問題のない物を良好(○)、汚れのある物を許
容範囲の不良(△)、ひけや欠けのある物を不良(×)
とした。○と△が合格である。
観察し、問題のない物を良好(○)、汚れのある物を許
容範囲の不良(△)、ひけや欠けのある物を不良(×)
とした。○と△が合格である。
【0046】寸法安定性[コネクタ]:JIS C59
81記載の多心光ファイバコネクタ(CNF12SPM
126C10−4)を10個成形して、上記の条件で後
硬化を行った後、光ファイバ挿入穴位置をCCDカメラ
を搭載した画像測定器で測定した。穴位置ばらつきは各
光ファイバ挿入穴中心の位置ずれ量(設定中心に対する
実測中心との位置ずれ量)が全て1μm以内であれば
○、1〜3μmの穴がある場合は△、3μm以上の穴が
ある場合は×とした。○が合格である。
81記載の多心光ファイバコネクタ(CNF12SPM
126C10−4)を10個成形して、上記の条件で後
硬化を行った後、光ファイバ挿入穴位置をCCDカメラ
を搭載した画像測定器で測定した。穴位置ばらつきは各
光ファイバ挿入穴中心の位置ずれ量(設定中心に対する
実測中心との位置ずれ量)が全て1μm以内であれば
○、1〜3μmの穴がある場合は△、3μm以上の穴が
ある場合は×とした。○が合格である。
【0047】ボイド[コネクタ]:上記の多心光ファイ
バコネクタ10個を軟X線装置を用いて非破壊検査を行
い、内部のボイドの総数を計数した。
バコネクタ10個を軟X線装置を用いて非破壊検査を行
い、内部のボイドの総数を計数した。
【0048】寸法安定性[フェルール]:図1に示すフ
ェルールを10個成形して、上記の条件で後硬化を行っ
た後、直径(φD)と穴径(φd)をCCDカメラを搭
載した画像測定器で測定した。直径、穴径および穴中心
位置の全てが設定に対するずれ量で1μm以内であれば
○、1〜3μmの物がある場合は△、3μm以上の物が
ある場合は×とした。○が合格である。
ェルールを10個成形して、上記の条件で後硬化を行っ
た後、直径(φD)と穴径(φd)をCCDカメラを搭
載した画像測定器で測定した。直径、穴径および穴中心
位置の全てが設定に対するずれ量で1μm以内であれば
○、1〜3μmの物がある場合は△、3μm以上の物が
ある場合は×とした。○が合格である。
【0049】[製造例1]ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製"エピコート8
28")100gと両末端カルボキシル基変性シリコー
ン(信越化学工業(株)製"X−22−162A")20
0gを三口ガラスフラスコ中で撹拌混合し、120℃に
加熱した。次いで、トリフェニルホスフィン1gを添加
して1時間反応させ、エポキシ当量1300の両末端エ
ポキシ樹脂変性シリコーンを得た。
樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製"エピコート8
28")100gと両末端カルボキシル基変性シリコー
ン(信越化学工業(株)製"X−22−162A")20
0gを三口ガラスフラスコ中で撹拌混合し、120℃に
加熱した。次いで、トリフェニルホスフィン1gを添加
して1時間反応させ、エポキシ当量1300の両末端エ
ポキシ樹脂変性シリコーンを得た。
【0050】[実施例1〜14、比較例1〜3]表1に
示した配合物を、表2に示す配合割合で計量し、ミキサ
ーを用いて撹拌混合した。表2中の配合割合は、重量%
を表す。次いで、混合物を2軸押出機に供給して90℃
で溶融混練した。得られた溶融混合物を冷却ロールに通
してシート状にするとともに冷却し、グラインダーで粉
砕してエポキシ樹脂組成物を得た。評価結果を表2に示
した。
示した配合物を、表2に示す配合割合で計量し、ミキサ
ーを用いて撹拌混合した。表2中の配合割合は、重量%
を表す。次いで、混合物を2軸押出機に供給して90℃
で溶融混練した。得られた溶融混合物を冷却ロールに通
してシート状にするとともに冷却し、グラインダーで粉
砕してエポキシ樹脂組成物を得た。評価結果を表2に示
した。
【0051】
【表1】
【0052】
【表2】
【0053】表2から、実施例1〜14の本発明の組成
物は、線膨張係数および成形収縮率が小さく、成形時の
離型荷重も小さいので寸法安定性に優れる精密部品を成
形できた。実施例1〜14の成形品は、外形寸法安定性
に優れ、反りも小さく、外観も良好であった。特に、光
ファイバ接続部品である多心光ファイバコネクタでは、
光ファイバを接続する穴の位置のばらつきが非常に小さ
く、ボイドも全くないので光信号の接続損失を非常に小
さくすることができ、フェルールでもジルコニアセラミ
ックス製の成形品と同等の寸法安定性を有していた。
物は、線膨張係数および成形収縮率が小さく、成形時の
離型荷重も小さいので寸法安定性に優れる精密部品を成
形できた。実施例1〜14の成形品は、外形寸法安定性
に優れ、反りも小さく、外観も良好であった。特に、光
ファイバ接続部品である多心光ファイバコネクタでは、
光ファイバを接続する穴の位置のばらつきが非常に小さ
く、ボイドも全くないので光信号の接続損失を非常に小
さくすることができ、フェルールでもジルコニアセラミ
ックス製の成形品と同等の寸法安定性を有していた。
【0054】一方、シリコーン化合物(D)を含有しな
い比較例1〜3では線膨張係数や成形収縮率が小さいに
も関わらず、離型荷重が高いことからわかるように、離
型時に無理な力が加わるため、成形された部品の寸法安
定性は悪く、反りも大きい上に外観にもひけやかけが発
生していた。また、多心光ファイバコネクタでは、光フ
ァイバを接続する穴の位置のばらつきが大きく、ボイド
も多く発生していたる。フェルールの寸法安定性でも劣
っていた。
い比較例1〜3では線膨張係数や成形収縮率が小さいに
も関わらず、離型荷重が高いことからわかるように、離
型時に無理な力が加わるため、成形された部品の寸法安
定性は悪く、反りも大きい上に外観にもひけやかけが発
生していた。また、多心光ファイバコネクタでは、光フ
ァイバを接続する穴の位置のばらつきが大きく、ボイド
も多く発生していたる。フェルールの寸法安定性でも劣
っていた。
【0055】また、充填材(C)の含有量が少ない比較
例4では、離型性は問題ないものの、線膨張係数および
成形収縮率が大きいため、各成形品の寸法安定性が悪か
った。
例4では、離型性は問題ないものの、線膨張係数および
成形収縮率が大きいため、各成形品の寸法安定性が悪か
った。
【0056】
【発明の効果】本発明により、成形性と寸法安定性に優
れた精密部品成形用エポキシ樹脂組成物が得られ、寸法
安定性の高い精密部品、特に光接続損失の小さな光ファ
イバ接続部品が得られる。
れた精密部品成形用エポキシ樹脂組成物が得られ、寸法
安定性の高い精密部品、特に光接続損失の小さな光ファ
イバ接続部品が得られる。
【図1】寸法安定性を測定するフェルールの形状を示す
概略図である。
概略図である。
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Fターム(参考) 2H036 QA18
4J002 CD00W CP03X CP09X CP10X
DE237 DJ017 DJ047 EL136
EU116 FD017 FD146 GM00
GP02
Claims (4)
- 【請求項1】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填
材(C)および式(I)で表される分子構造を有するシ
リコーン化合物(D)を含有するエポキシ樹脂組成物で
あって、前記充填材(C)が該エポキシ樹脂組成物中に
80重量%以上含有されていることを特徴とする精密部
品成形用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1〜R4はメチル基、フェニル基から任意に選
ばれ、m、nは整数を表す。) - 【請求項2】シリコーン化合物(D)が、エポキシ基、
水酸基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メ
ルカプト基から選ばれる官能基を一分子中に少なくとも
一つ含有することを特徴とする請求項1に記載の精密部
品成形用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の精密部品成形用
エポキシ樹脂組成物を成形して得られる精密部品。 - 【請求項4】請求項1または2に記載の精密部品成形用
エポキシ樹脂組成物を成形して得られる光ファイバ接続
部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075646A JP2003268198A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 精密部品成形用エポキシ樹脂組成物および精密部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075646A JP2003268198A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 精密部品成形用エポキシ樹脂組成物および精密部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003268198A true JP2003268198A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29204661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002075646A Pending JP2003268198A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 精密部品成形用エポキシ樹脂組成物および精密部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003268198A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009256586A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-11-05 | Nippon Shokubai Co Ltd | 成型体用硬化性樹脂組成物、成型体及びその製造方法 |
| US8674038B2 (en) | 2007-09-27 | 2014-03-18 | Nippon Skokubai Co., Ltd. | Curable resin composition for molded bodies, molded body, and production method thereof |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002075646A patent/JP2003268198A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8674038B2 (en) | 2007-09-27 | 2014-03-18 | Nippon Skokubai Co., Ltd. | Curable resin composition for molded bodies, molded body, and production method thereof |
| JP2009256586A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-11-05 | Nippon Shokubai Co Ltd | 成型体用硬化性樹脂組成物、成型体及びその製造方法 |
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