CN106062028A - 树脂组合物及其固化物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在不对被粘物施加热负荷的情况下在短时间内进行固化、并且能够得到品质稳定的固化物的树脂组合物。本发明的树脂组合物含有:双酚A型环氧树脂;胶囊型固化剂,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核和覆盖上述核的壳;填料;以及色料。
Description
【技术领域】
本发明涉及树脂组合物及其固化物,更具体地说,本发明涉及能够在不对被粘物施加热负荷的情况下在短时间内进行固化、并且能够得到接合品质稳定的固化物的树脂组合物及其固化物。
【背景技术】
以往,作为对电子部件等部件间进行密封的方法(下文中称为“密封方法”)或将电子部件等部件彼此接合的方法(下文中称为“接合方法”),已知有下述方法:(1)将单液型环氧树脂接合剂涂布至部件,对该接合剂进行加热使其固化的方法;(2)将双液型环氧树脂接合剂混合并涂布至部件,通过放置使其固化的方法;(3)使用UV固化型接合剂的方法;(4)使用速干胶的方法;等等。
另外,还开发出了各种技术用于应对使用以往已知的密封方法或接合方法或者密封剂或接合剂时各自的技术问题。
例如,在专利文献1中公开了下述技术:在固化性树脂组合物附着于金属等的上面而成的复合体中,为了防止由于固化性树脂组合物内部的固化反应而产生的热能量的释放,利用热传导性低的材料涂布金属等热传导性高的部件的表面,在其上形成固化性树脂组合物层,之后进行能量照射,从而能够利用上述热能量连续地固化。其中还公开了,此时,作为所照射的能量,可以使用紫外线(UV)、电子射线(EB)、激光等能量射线或基于传导的热能量等。
另外,例如在专利文献2中公开了在包含填料等粉体成分的接合剂组合物为少量的情况下也能够用于不含气泡地进行稳定涂布的接合剂组合物以及使该组合物热固化的内容,作为该组合物的成分,公开了可使用微胶囊型的固化促进剂。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本公开专利公报“日本特开2011-194597号公报(2011年10月6日公开)”
专利文献2:日本公开专利公报“日本特开2012-224733号公报(2012年11月15日公开)”
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
但是,上述(1)~(4)中记载的方法中具有下述问题。即,上述(1)的方法中,固化工艺所需要的时间长,因而具有生产率低的问题。即,电子部件的制造工序通常以秒单位进行,但在上述(1)的方法中,固化工艺需要1小时左右,因而具有由于该工艺而使部件发生滞留的问题。并且,由于上述情况,在上述(1)的方法中,还具有不得不使制造设备大型化以应对部件滞留的问题。
另外,在上述(1)的方法中,由于电子部件在高温下放置,因而涂布了单液型环氧树脂接合剂的部分以外的部分也被施以热负荷,从而在上述(1)的方法中,具有由于变形而使性能产生波动的问题。此外,在上述(1)的方法中,还具有由于高温下的放置而产生上述接合剂的气体、使金属部分的电学特性降低的问题。
此外,对于单液型环氧树脂来说,在为了降低固化温度而混配固化促进剂来提高反应性时,还具有保存稳定性变差的问题。
在上述(2)的方法中,尽管固化时间短,但难以将二液均匀地混合,因而具有接合品质不稳定的问题。另外,由于将二液混合后立即开始固化,因而上述(2)的方法具有可使用时间短、作业性非常差的问题。此外,在上述(2)的方法中,在为了提高涂布精度而使用涂布机的情况下,还具有容易发生喷嘴堵塞、涂布机的维护频率高的问题。
在上述(3)的方法中,能够在低温下且在短时间内进行固化。但是,在UV固化型接合剂中含有酸,该酸在固化后仍残留在树脂中。其结果,在应用于电子部件的情况下,该酸成为使电子部件腐蚀的原因,因而在上述(3)的方法中,具有所得到的电子部件的耐久性非常低的问题。
在上述(4)的方法中,由于可使用时间短,因而具有作业性差、接合品质不稳定的问题。另外,在上述(4)的方法中还具有所得到的电子部件的耐久性低的问题。
另外,在上述专利文献1所记载的技术中,由于利用了阳离子系聚合引发剂,因而反应性低、反应缓慢地进行,从而具有固化物的硬度等物性经时性变化的不良状况。进而,在上述专利文献1所记载的技术中,在周边存在金属的情况下,内部所残留的酸还可能腐蚀周边的金属部分。
并且,在上述专利文献2所记载的技术中,使用了基于热的通常的固化方法,进行1小时左右的长时间的加热处理。
如此,以往使用的树脂组合物未能解决可在不对被粘物施加热负荷的情况下在短时间内进行固化、且可得到接合品质稳定的固化物这样的课题。
本发明是鉴于上述现有的问题而进行的,其目的在于提供可在不对被粘物施加热负荷的情况下在短时间内进行固化、且可得到接合品质稳定的固化物的树脂组合物及其固化物。
【解决课题的手段】
为了解决上述的课题,本发明人对于树脂组合物的组成与为了进行固化反应而赋予的能量的关系进行了研究。其结果发现,与现有的树脂组合物相比,具有特定组成的树脂组合物在照射激光的情况下和利用通常的固化炉施加热的情况下均能够以极短的时间得到固化物,能够降低涂布有树脂组合物的部分向周边部施加的热负荷,而且固化物显示出优异的耐久性,从而完成了本发明。
即,本发明的树脂组合物的特征在于,其含有:双酚A型环氧树脂、胶囊型固化剂、填料和色料,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核、和覆盖上述核的壳。
【发明的效果】
本发明的树脂组合物含有:双酚A型环氧树脂、胶囊型固化剂、填料和色料,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核、和覆盖上述核的壳。
因此,能够以非常短的时间且大幅降低涂布有树脂组合物的部分向周边部施加的热负荷来进行固化反应。其结果,本发明的树脂组合物发挥出能够品质良好且高效率地进行电子部件的构件间的接合或密封的效果。
【附图说明】
图1是表示在被粘物的面上涂布本发明的树脂组合物、在其上密合其他被粘物的面并对该其他被粘物的上面照射激光的状态的示意图。
图2是表示利用实施方式5的方法在作为树脂成型品的被粘物上接合端子并进行密封的状态的示意图。
图3是接合图2所示的端子并进行密封的被粘物的纵断面图。
图4是表示接合剂涂布样品的制备法的示意图。
图5是表示固化前后的PBT板(被粘物)的翘曲量的示意图。
图6是表示对接合剂涂布样品的固化物的纵断面进行观察的结果的图。
【具体实施方式】
下面对本发明的实施方式进行详细说明。在以下的说明中,对于相同的部件附以相同符号。这些部件的名称和功能也相同。因此,对这些部件不再重复进行详细的说明。
[实施方式1]
本实施方式的树脂组合物含有:双酚A型环氧树脂;胶囊型固化剂,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核和覆盖上述核的壳;填料;以及色料。
(1.双酚A型环氧树脂)
上述双酚A型环氧树脂优选为在室温附近(例如25℃)为液态的环氧树脂。对于上述双酚A型环氧树脂来说,如下文所述,在对树脂组合物直接和/或间接地照射激光或红外线等能量且胶囊型固化剂发生分裂时,该双酚A型环氧树脂与胶囊型固化剂中含有的固化剂发生反应而固化。若考虑到将所得到的固化物用于电子部件中,则需要耐热性,因而在本发明中使用双酚A型环氧树脂。
作为双酚A型环氧树脂,具体地说,可以举出例如双酚A二缩水甘油醚、双酚A环氧乙烷2摩尔加成物二缩水甘油醚、双酚A-1,2-环氧丙烷2摩尔加成物二缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚、四溴双酚A二缩水甘油醚等。它们可以单独使用一种、也可以将两种以上组合使用。
其中,从固化物的耐热性优异的方面考虑,作为上述环氧树脂,更优选双酚A二缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚。
(2.胶囊型固化剂)
在本实施方式中,重要的是使用胶囊型固化剂,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核和覆盖上述核的壳。由于本发明的树脂组合物含有胶囊型固化剂,能够通过激光的照射使环氧树脂的固化反应在非常短的时间内终止。另外,与使用现有公知的单液型环氧树脂组合物的情况相比,本发明的树脂组合物在例如照射红外线进行固化的情况下也能够在短时间内终止。
上述核所含有的固化剂优选为选自由胺系化合物、咪唑系化合物和硫醇系化合物组成的组中的1种或2种以上的固化剂。
(2-1.胺系化合物)
作为上述胺系化合物,可以举出胺加成系、改性多元胺系、脂肪族多元胺系、杂环式多元胺系、脂环式多元胺系、芳香族胺系、聚酰胺胺系、酮亚胺系、氨基甲酸酯胺系等通常使用的胺系固化剂。上述胺系固化剂可以使用一种,也可以合用两种以上。合用情况下的比例为任意的。其中,从具有适度的反应性和稳定性的观点出发,优选作为含有低分子胺化合物(a1)和胺加成物的混合物的胺系固化剂。
其中,上述低分子胺化合物(a1)可以单独使用。另外,作为以下示例出的低分子胺化合物(a1),可以使用一种,也可以合用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
作为上述低分子胺化合物(a1),可以举出具有至少1个伯胺基和/或仲胺基但不具有叔胺基的化合物;具有至少1个叔胺基和至少1个活性氢基的化合物;等等。
作为具有至少1个伯胺基和/或仲胺基但不具有叔胺基的化合物,可以举出:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙醇胺、丙醇胺、环己胺、异佛尔酮二胺、苯胺、甲苯胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜等不具有叔胺基的伯胺类;二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二甲醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、二环己胺、哌啶、哌啶酮、二苯基胺、苯基甲基胺、苯基乙胺等不具有叔胺基的仲胺类等。
作为具有至少1个叔胺基和至少1个活性氢基的化合物,可以举出:2-二甲基氨基乙醇、1-甲基-2-二甲基氨基乙醇、1-苯氧基甲基-2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、1-丁氧基甲基-2-二甲基氨基乙醇、甲基二乙醇胺、三乙醇胺、N-β-羟基乙基吗啉等氨基醇类;2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚等氨基酚类;二甲基氨基丙胺、二乙基氨基丙胺、二丙基氨基丙胺、二丁基氨基丙胺、二甲基氨基乙胺、二乙基氨基乙胺、二丙基氨基乙胺、二丁基氨基乙胺、N-甲基哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、二乙基氨基乙基哌嗪等叔氨基胺类;2-二甲基氨基乙硫醇、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基吡啶、4-巯基吡啶等氨基硫醇类;N,N-二甲基氨基苯甲酸、N,N-二甲基甘氨酸、烟酸、异烟酸、吡啶甲酸等氨基羧酸类;N,N-二甲基甘氨酰肼、烟酰肼、异烟酰肼等氨基酰肼类等,优选为选自这些化合物的组中的1种以上的化合物。
胺加成物可以单独使用,也可以如上所述与低分子胺化合物(a1)混合使用。作为胺加成物,可以举出通过选自由羧酸化合物、磺酸化合物、脲化合物、异氰酸酯化合物和环氧树脂(e1)组成的组中的1种以上的化合物与胺化合物(a2)的反应得到的具有氨基的化合物等。
作为胺化合物(a2),可以举出作为上述低分子胺化合物(a1)的示例举出的胺化合物。
在这些胺加成物之中,特别优选通过环氧树脂(e1)与胺化合物(a2)的反应得到的胺加成物。通过环氧树脂(e1)与胺化合物(a2)的反应得到的胺加成物从能够将未反应的胺化合物(a2)挪用作低分子胺化合物(a1)的观点出发也是优选的。
作为羧酸化合物,可以举出琥珀酸、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、二聚酸等。作为磺酸化合物,可以举出乙烷磺酸、对甲苯磺酸等,作为脲化合物,可以举出脲、甲基脲、二甲基脲、乙基脲、叔丁基脲等。
作为异氰酸酯化合物,可以举出脂肪族二异氰酸酯、脂环式二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、脂肪族三异氰酸酯、多异氰酸酯等。
作为脂肪族二异氰酸酯,可以举出亚乙基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。
作为脂环式二异氰酸酯,可以举出异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、降莰烷二异氰酸酯、1,4-异氰酸根合环己烷、1,3-双(异氰酸根合甲基)-环己烷、1,3-双(2-异氰酸根合丙基-2-基)-环己烷等。
作为芳香族二异氰酸酯,可以举出甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯等。
作为脂肪族三异氰酸酯,可以举出1,6,11-十一烷三异氰酸酯、1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸根合甲基辛烷、1,3,6-三异氰酸根合甲基己烷等。
作为多异氰酸酯,可以举出多亚甲基多苯基多异氰酸酯、由上述二异氰酸酯化合物衍生出的多异氰酸酯等。作为由上述二异氰酸酯衍生出的多异氰酸酯,可以举出异氰脲酸酯型多异氰酸酯、缩二脲型多异氰酸酯、氨基甲酸酯型多异氰酸酯、脲基甲酸酯型多异氰酸酯、碳化二亚胺型多异氰酸酯等。
作为环氧树脂(e1),可以举出单环氧化合物、多元环氧化合物中的任一种或它们的混合物等。
作为单环氧化合物,可以举出丁基缩水甘油醚、己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、环氧乙烷、环氧丙烷、对二甲苯基缩水甘油醚、乙酸缩水甘油酯、缩水甘油基丁酸酯、缩水甘油基己酸酯、缩水甘油基苯甲酸酯等。
作为多元环氧化合物,可以举出:将双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、四甲基双酚A、四甲基双酚F、四甲基双酚AD、四甲基双酚S、四溴双酚A、四氯双酚A、四氟双酚A等双酚类缩水甘油基化得到的双酚型环氧树脂;将联苯酚、二羟基萘、9,9-双(4-羟基苯基)芴等其他二元酚类缩水甘油基化得到的环氧树脂;将1,1,1-三(4-羟基苯基)甲烷、4,4-(1-(4-(1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基)苯基)亚乙基)双酚等三苯酚类缩水甘油基化得到的环氧树脂;将1,1,2,2,-四(4-羟基苯基)乙烷等四苯酚类缩水甘油基化得到的环氧树脂;将线型酚醛、甲酚线型酚醛、双酚A酚醛清漆、溴化线型酚醛、溴化双酚A酚醛清漆等酚醛清漆类缩水甘油基化得到的酚醛清漆型环氧树脂等;将多元酚类缩水甘油基化得到的环氧树脂、将甘油或聚乙二醇等多元醇缩水甘油基化得到的脂肪族醚型环氧树脂;将对羟基苯甲酸、β-羟基萘甲酸等羟基羧酸缩水甘油基化得到的醚酯型环氧树脂;将邻苯二甲酸、对苯二甲酸之类的多元羧酸缩水甘油基化得到的酯型环氧树脂;4,4-二氨基二苯基甲烷或间氨基苯酚等胺化合物的缩水甘油基化物或者三缩水甘油基异氰脲酸酯等胺型环氧树脂等的缩水甘油基型环氧树脂、以及3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己基羧酸酯等脂环族环氧化物等。
作为胺系固化剂,如上所述的芳香族胺系的固化剂均能够适当地使用。作为芳香族胺系的固化剂,例如可以使用邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、二氨基甲苯、N,N-二甲基-对苯二胺、N,N-二乙基-3,4-苄撑二胺、联苯胺、四甲基二氨基二苯基甲烷、四乙基二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基胺、二氨基均二苯代乙烯、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜、间二甲苯二胺、苯二甲胺等芳香族多元胺。
上述芳香族多元胺可以使用一种,也可以合用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
(2-2.咪唑系化合物)
作为上述咪唑系化合物,优选为选自由下述化合物组成的组中的1种以上的化合物:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-氨基乙基-2-甲基咪唑、1-(2-羟基-3-苯氧基丙基)-2-甲基咪唑、1-(2-羟基-3-苯氧基丙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-羟基-3-丁氧基丙基)-2-甲基咪唑、1-(2-羟基-3-丁氧基丙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑类;1-(2-羟基-3-苯氧基丙基)-2-苯基咪唑啉、1-(2-羟基-3-丁氧基丙基)-2-甲基咪唑啉、2-甲基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、2-苄基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2-(o-甲苯基)-咪唑啉、四亚甲基-双咪唑啉、1,1,3-三甲基-1,4-四亚甲基-双咪唑啉、1,3,3-三甲基-1,4-四亚甲基-双咪唑啉、1,1,3-三甲基-1,4-四亚甲基-双4-甲基咪唑啉、1,3,3-三甲基-1,4-四亚甲基-双4-甲基咪唑啉、1,2-亚苯基-双咪唑啉、1,3-亚苯基-双咪唑啉、1,4-亚苯基-双咪唑啉、1,4-亚苯基-双4-甲基咪唑啉等咪唑啉类。
上述咪唑系化合物可以使用一种,也可以合用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
(2-3.硫醇系化合物)
作为上述硫醇系化合物,可以举出3-甲氧基丁基(3-巯基丁酸酯)、2-甲基己基(3-巯基丁酸酯)、乙二醇双(2-巯基异丁酸酯)、乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,2-丙二醇(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、十三烷基(3-巯基丁酸酯)、1,2-丙二醇双(2-巯基异丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰基氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三巯基甲基苯、双酚A双(3-巯基丁酸酯)、三苯酚甲烷甲烷三(3-巯基丁酸酯)等,但本发明中使用的硫醇化合物并不限于这些。
上述硫醇系化合物可以使用一种,也可以合用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
出于在少量添加时固化促进效果大等理由,可以优选使用乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰基氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)。它们可以分别单独使用,另外也可以将两种以上混合使用。
本发明中使用的硫醇系化合物还能够以市售品的形式容易地获得。能够以市售品形式获得的硫醇系化合物为:乙二醇双(3-巯基丁酸酯)(商品名:EGTP,淀化学株式会社制造)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)(商品名:TMTP,淀化学株式会社制造)、1,4-双(3-巯基丁酰基氧基)丁烷(商品名:BDTP,淀化学株式会社制造)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(商品名:Karenz MT PE1,昭和电工株式会社制造)等。
(2-4.壳)
本实施方式中的壳覆盖上述核,其至少包含第一壳。本实施方式中的第一壳直接覆盖核的表面,优选具有脲基且不具有酯键。另外,更优选具有脲基、缩二脲基和氨基甲酸酯基且不具有酯基。
反应生成物若具有脲基,则胶囊型固化剂的耐溶剂性倾向于增高;进而,通过具有缩二脲基和氨基甲酸酯基,上述耐溶剂性倾向于进一步增高,因而优选具有这些基团。
另一方面,反应生成物若具有酯键,则在湿度高的状态下,酯键发生水解反应,第一壳受损,上述胶囊型固化剂的储藏稳定性·耐湿性以及将包含该胶囊型固化剂的本发明的环氧树脂组合物固化得到的固化物的物性可能会降低。
作为第一壳,优选为上述核中含有的胺系固化剂;能够与胺系固化剂合用的环氧树脂用固化剂(h1)与异氰酸酯化合物的反应生成物;胺系固化剂与异氰酸酯化合物的反应生成物;活性氢化合物与异氰酸酯化合物的反应生成物等,出于耐溶剂性良好的原因,特别优选胺系固化剂与异氰酸酯化合物的反应生成物。
此处,作为能够与胺系固化剂合用的环氧树脂用固化剂(h1),可以举出:邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸等酸酐系固化剂;线型酚醛、甲酚线型酚醛、双酚A酚醛清漆等酚系固化剂;丙二醇改性聚硫醇、三羟甲基丙烷的硫代葡糖酸酯、聚硫醚树脂等硫醇系固化剂;三氟化硼的乙胺盐等卤化硼盐系固化剂;1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳-7-烯的酚盐等季铵盐系固化剂;3-苯基-1,1-二甲基脲等脲系固化剂;三苯基膦、四苯基膦四苯基硼酸酯等膦系固化剂等。作为异氰酸酯化合物,可以适当地使用作为核中含有的胺加成物的原料的示例举出的异氰酸酯化合物。
作为上述活性氢化合物,可以举出水、具有至少1个伯胺基和/或仲胺基的化合物、具有至少1个羟基的化合物等在其结构中不含有酯基的化合物。这些化合物可以使用一种,也可以合用两种以上。
作为具有至少1个伯胺基和/或仲胺基的化合物,可以举出脂肪族胺、脂环式胺、芳香族胺等。
作为脂肪族胺,可以举出:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、二丁胺等烷基胺;乙二胺、丙二胺、丁二胺、六亚甲基二胺等烷撑二胺;二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺等多亚烷基多元胺;聚氧丙烯二胺、聚氧乙烯二胺等聚氧化烯多元胺类等。
作为脂环式胺,可以举出环丙胺、环丁胺、环戊胺、环己胺、异佛尔酮二胺等。
作为芳香族胺,可以举出苯胺、甲苯胺、苄基胺、萘胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜等。
作为具有至少1个羟基的化合物,可以举出醇化合物、酚化合物等。
作为醇化合物,可以举出:甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十二烷醇、硬脂醇、二十烷醇、烯丙醇、巴豆醇、炔丙醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇、肉桂醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁酯等单醇类;乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、氢化双酚A、新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇类。
另外,也可以举出通过具有至少1个环氧基的化合物与选自由具有至少1个羟基的化合物、具有至少1个羧基的化合物、具有至少1个伯胺基或仲胺基的化合物和具有至少1个巯基的化合物组成的组中的1种或2种以上的化合物的反应得到的在1分子中具有2个以上仲羟基的化合物作为多元醇类。这些醇化合物可以是伯醇、仲醇或叔醇中的任一种。
作为酚化合物,可以举出例如苯酚、甲酚、二甲苯酚、香芹酚、百里酚、萘酚等单酚类;邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、双酚F、连苯三酚、均苯三酚等多元酚类。
作为具有至少1个羟基的化合物,优选多元醇类或多元酚类等,特别优选多元醇类。
本实施方式中的壳优选在上述第一壳的表面包含由第一壳与环氧树脂(e2)的反应生成物形成的第二壳。第二壳优选为第一壳与环氧树脂(e2)的反应生成物。上述反应生成物例如可以通过下述方法得到:使作为用于形成核的起始材料的颗粒分散在分散介质中,在该分散介质中添加形成壳的材料并在起始材料颗粒上析出的方法;在分散介质中添加形成壳的材料的原料,将起始材料颗粒的表面作为反应场所,在该表面生成壳形成材料的方法。
作为上述分散介质,可以举出例如:苯、甲苯、二甲苯、环己烷、矿物精油、石脑油等烃类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙二醇单甲乙醚乙酸酯等酯类;甲醇、异丙醇、正丁醇、丁基溶纤剂、丁基卡必醇等醇类;水等溶剂;增塑剂,例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯等邻苯二甲酸二酯系、己二酸二(2-乙基己基)酯等脂肪族二元酸酯系、磷酸三甲苯酯等磷酸三酯系、聚乙二醇酯等乙二醇酯系等;等等。
作为环氧树脂(e2),可以适当地使用作为环氧树脂(e1)(其是在上述核中含有的胺加成物的原料)的示例举出的多元环氧化合物。环氧树脂(e2)可以使用一种,也可以合用两种以上。
另外,对于环氧树脂(e2)而言,若其与母料型环氧树脂用固化剂组合物所含有的环氧树脂(e3)为相同的环氧树脂、或者在环氧树脂(e3)为混合物的情况下为该混合物的一部分,则倾向于得到储藏稳定性和耐溶剂性优异的微胶囊型环氧树脂用固化剂,因而是优选的。
作为环氧树脂(e3),可以使用作为环氧树脂(e1)(其是在上述核所含有的胺加成物的原料)的示例举出的多元环氧化合物。这些环氧树脂可以单独使用、也可以合用。它们之中,从所得到的固化物的接合性、耐热性的观点出发,优选将多元酚类缩水甘油基化得到的环氧树脂,更优选双酚型环氧树脂,进一步优选双酚A的缩水甘油基化物和双酚F的缩水甘油基化物。
(2-5.胶囊型固化剂的制备法等)
作为利用第一壳覆盖核的表面的方法,可以举出下述方法:将第一壳溶解,通过在分散有核的分散介质中降低第一壳的溶解度而使第一壳在核的表面析出的方法;在分散有核的分散介质中进行壳的形成反应,使壳在核的表面析出的方法;或者将核表面作为反应的场所,在该核表面生成壳的方法;等等。
作为利用第二壳覆盖第一壳的表面的方法,可以举出例如使利用第一壳覆盖的核与环氧树脂在20℃~80℃2小时~8小时左右的方法。需要说明的是,胶囊型固化剂可以如上所述进行制备,也可以使用市售品。
上述胶囊型固化剂的平均粒径优选为1μm以上100μm以下、更优选为1μm以上10μm以下。在上述平均粒径小于1μm的情况下,在与本发明树脂组合物的其他成分混合的情况下可能发生壳的分裂,在被赋予能量之前可能会引发固化反应,因而不优选。另外,上述平均粒径大于100μm时,上述胶囊型固化剂的反应性可能会降低,上述平均粒径与填料粒径接近,上述胶囊型固化剂与填料发生干扰,因而可能难以进行填料混配,从而不优选。
上述平均粒径为1μm以上10μm以下的情况下,上述胶囊型固化剂的反应性增高、上述平均粒径与填料相比为小粒径,因而上述胶囊型固化剂与填料不容易发生干扰、容易进行填料混配,可以说是更优选上述平均粒径为1μm以上10μm以下的情况。
需要说明的是,在本说明书中,平均粒径是指中值径,粒径是指使用粒度分布计(堀场制作所制造的激光衍射/散射式粒径分布测定装置LA-750)通过光散射法测定的斯托克斯直径。
(3.填料)
填料是为了提高本发明树脂组合物的刚性和热稳定性而使用的。由此,在将本发明的树脂组合物用于接合的情况下,能够有助于实现强固且耐热性高的接合。
作为填料,可以适当地使用碳酸钙、二氧化硅(可以为熔凝硅石、也可以为结晶二氧化硅)、云母、滑石、玻璃珠、氧化铝、氮化硅、硅酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、氢氧化镁等。这些无机填充剂可以单独使用一种、也可以合用两种以上。合用的情况下,两种以上的无机填充剂的比例为任意的。
其中,作为上述填料,出于在赋予上述刚性和热稳定性方面优异的原因,优选为选自由碳酸钙、二氧化硅、云母、滑石和玻璃珠组成的组中的1种或2种以上。
此外,作为上述填料,出于本发明的树脂组合物的刚性提高效果和透光性优异的原因,优选为选自由熔凝硅石、结晶二氧化硅和玻璃珠组成的组中的1种或2种以上。
填料的透光性优异对于如下情况是有利的:例如将本发明的树脂组合物用作接合剂、本发明的树脂组合物被夹持在1个被粘物所具有的面与不同于该被粘物的其他被粘物所具有的面之间的情况,也即为了将不同的被粘物彼此接合而将本发明的树脂组合物夹在不同的被粘物的面之间存在的情况。
即,在这样的情况下,透过了被粘物的能量射线(例如激光、红外线)照射至本发明的树脂组合物,因而能量射线间接照射至上述树脂组合物。此时,在填料的透光性优异的情况下,与通常的白色填料相比,能够大幅抑制光的反射,因而能够更高效率地进行固化反应。
(4.色料)
色料是为了使本发明的树脂组合物有效率地吸收激光或红外线等能量射线的热、更为有效率地进行固化反应而含有的。色料优选为选自由无机颜料、有机颜料和染料组成的组中的1种或2种以上。
作为无机颜料的具体例,还能够适当地使用马尔斯黑、象牙黑、桃黑(ピーチブラック)、灯黑、炭黑、二氧化钛、铅白、锌钡白、铅丹、钴紫、淡红(ライトレッド)、钴蓝、蔚蓝(セルリアンブルー)、佛青、普鲁士蓝、钴绿、氧化铬绿、铬黄、锌黄、氧化铁系化合物(氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑等)、氧化铬系化合物(氧化铬(III)、氧化铬(IV)、铬绿等)、铜系化合物(铜绿、山绿等)等。
上述无机颜料可以单独使用一种,也可以合用两种以上。合用的情况下,两种以上的无机颜料的比例为任意的。其中,出于热吸收性优异的原因,无机颜料更优选为黑色系、红色系、蓝色系、绿色系、黄色系。
作为有机颜料的具体例,可以适当地使用色淀红c、永固红2b、萘酚红、二萘嵌苯、紫环酮、靛蓝类、固美透红、喹吖啶酮、蒽醌、二酮基吡咯并吡咯、茜素色淀、异吲哚啉酮、异吲哚啉、偶氮甲碱、蒽醌、蒽酮、呫吨、坚牢黄、二偶氮黄、固美透黄、镍络偶氮黄、苯并咪唑酮黄、喹啉黄色淀、若丹明色淀、酞菁、亮胭脂6b、酞菁系化合物(酞菁、酞菁绿、酞菁蓝等)、二噁嗪等。
上述有机颜料可以单独使用一种、也可以合用两种以上。合用的情况下,两种以上的有机颜料的比例为任意的。其中,出于热吸收性优异的原因,有机颜料更优选为黑色系、红色系、蓝色系、绿色系、黄色系。
作为染料的具体例,可以适当地使用直接染料、酸性染料、碱性染料、分散染料、反应染料、媒染染料、酸性媒染染料等。
上述染料可以单独使用一种、也可以合用两种以上。合用的情况下,两种以上的染料的比例为任意的。其中,出于热吸收性优异的原因,染料更优选为黑色系、红色系、蓝色系、绿色系、黄色系。
作为上述色料,优选为选自由炭黑、炭黑以外的颜料和染料组成的组中的1种或2种以上的色料。通过使炭黑包含在本发明的树脂组合物中,能够大大提高上述树脂组合物的吸热性,并且成本低、通用性高,因而是适宜的。
另一方面,炭黑具有容易吸收上述树脂组合物的表面的热的倾向,因而在将涂布上述树脂组合物得到的膜厚比较薄的膜迅速固化的情况下是特别适于使用的。作为上述膜厚,优选小于300μm、更优选为100μm以下、特别优选为50μm以下。对于上述膜厚的下限值而言,只要为涂布上述树脂组合物所能够得到的膜厚就没有特别限定,大于0μm即可。
上述膜厚例如可如后述的实施例所示使用现有公知的测厚仪(thickness gauge)进行调整。
如此,在涂布上述树脂组合物得到的膜厚小于300μm的情况下,可以特别适宜地使用炭黑,作为色料,最优选单独使用炭黑;在上述膜厚小于300μm的情况下,也可以使用炭黑以外的颜料和/或染料。另外,在上述膜厚小于300μm的情况下,也可以使用选自由炭黑、炭黑以外的颜料和染料组成的组中的1种或2种以上的色料。即,可以将炭黑以外的颜料和/或染料与炭黑合用。
需要说明的是,作为炭黑以外的颜料,可以使用上述无机颜料中的炭黑以外的颜料以及有机颜料。
在上述膜厚为300μm以上的情况下,若仅使用炭黑作为色料,则激光、红外线等能量射线可能无法充分到达膜的深部;但通过使用炭黑以外的颜料和/或染料来代替炭黑、或者将炭黑以外的颜料和/或染料与炭黑合用,能量射线可能到达膜的深部。这种情况下,上述膜厚优选为300μm以上5mm以下。
上述膜厚为300μm以上5mm以下的情况下,从激光、红外线等能量射线可充分到达膜的深部的观点出发,作为色料,优选使用炭黑以外的颜料和/或染料来代替炭黑,其中更优选使用炭黑以外的颜料。作为炭黑以外的颜料,优选为选自由氧化铁系化合物、酞菁系化合物、氧化铬系化合物和铜系化合物组成的组中的1种或2种以上的化合物。
(5.各成分的含量、本发明的树脂组合物的制备方法)
本发明的树脂组合物中的上述双酚A型环氧树脂的含量可以根据用途适宜变更,若考虑固化物的耐热性,则在将上述树脂组合物的重量设为100重量%的情况下,上述双酚A型环氧树脂优选以10重量%以上99重量%以下的范围使用、更优选以20重量%以上95重量%以下的范围使用、特别优选以30重量%以上90重量%以下的范围使用。
另外,对于本发明的树脂组合物中的上述胶囊型固化剂的含量而言,从充分进行固化反应的观点出发,在设上述双酚A型环氧树脂的重量为100重量份时,上述胶囊型固化剂的含量优选为0.1重量份以上70重量份以下、更优选为1重量份以上60重量份以下、特别优选为3重量份以上50重量份以下。
对于本发明的树脂组合物中的填料的含量而言,在设上述双酚A型环氧树脂的重量为100重量份时,填料的含量优选为5重量份以上80重量份以下、更优选为10重量份以上70重量份以下、特别优选为20重量份以上60重量份以下。该填料的含量小于5重量份的情况下,上述树脂组合物的强度不足,因而不优选;该填料的含量大于80重量份的情况下,上述树脂组合物的粘度过高,固化反应困难,因而不优选。
对于上述树脂组合物中的色料的含量而言,从使上述树脂组合物有效率地吸收激光和红外线等能量射线的观点出发,在设上述树脂组合物中含有的双酚A型环氧树脂的重量为100重量份时,该色料的含量优选为0.01重量份以上20重量份。
上述色料为炭黑的情况下,炭黑的含量相对于上述双酚A型环氧树脂100重量份优选为0.01重量份以上20重量份以下、更优选为0.5重量份以上10重量份以下、特别优选为1重量份以上7重量份以下。
上述炭黑在提高膜厚较薄的上述树脂组合物的吸热性、促进固化的情况下是特别有利的,因而特别优选在涂布上述树脂组合物得到的膜的膜厚小于300μm的情况下使用炭黑。另外,在上述膜厚小于300μm时,作为色料,最优选单独使用炭黑。
在对本发明的树脂组合物赋予能量的情况下,炭黑使得涂布上述树脂组合物得到的膜的表层部的吸热性优异。因此,在上述膜厚比较厚的情况下(300μm以上),能量射线可能难以到达膜的深部;在上述膜厚小于300μm的情况下,能够基于上述吸热性非常有效率地进行固化反应。
并且,在后述的实施例中,在炭黑的含量相对于上述双酚A型环氧树脂100重量份为1重量份以上7重量份以下并对上述树脂组合物照射红外线或激光的情况下,确认到显示出非常优异的固化反应性。
对于上述树脂组合物中的炭黑以外的颜料和/或染料的含量而言,在设上述树脂组合物中含有的双酚A型环氧树脂的重量为100重量份时,颜料和/或染料的含量优选为5重量份以上20重量份以下、更优选为6重量份以上18重量份以下、特别优选为7重量份以上17重量份以下。
上述炭黑以外的颜料和/或染料在希望使激光和红外线等能量射线充分到达膜厚比较厚的上述树脂组合物的深部的情况下是特别有利的,因而特别优选在涂布上述树脂组合物得到的膜的膜厚为300μm以上5mm以下的情况下使用上述炭黑以外的颜料和/或染料。
需要说明的是,在作为色料合用选自由炭黑、炭黑以外的颜料和染料组成的组中的1种或2种以上的色料的情况下,它们的比例不能一概而论,因而调整为进行所期望的固化的程度即可。
在本发明的树脂组合物中,双酚A型环氧树脂、胶囊型固化剂、填料、色料的比例可以按照合计为100重量%含有,也可以进一步含有后述的阻燃剂、固化辅助剂等其他成分。关于上述其他成分的含量如下文所述。
对于本发明树脂组合物的制备方法没有特别限定。例如,可以将环氧树脂、胶囊型固化剂、填料和色料、以及必要时的其他成分装入到容器中进行混合,接着使用市售的自转公转式搅拌机进行搅拌,从而制备本发明的树脂组合物。
(6.阻燃剂)
本发明的树脂组合物可以含有选自由溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、氯系阻燃剂、锑化合物系阻燃剂、氢氧化铝系阻燃剂和氢氧化镁系阻燃剂组成的组中的1种或2种以上的阻燃剂。合用情况下的比例为任意的。
通过含有上述阻燃剂,能够抑制来自上述树脂组合物表面的过量放热,因而能够抑制固化反应中的飞溅(吹出)。
作为溴系阻燃剂,可以举出例如四溴双酚A、四溴苯、六溴苯、三溴酚、六溴环癸烷。
作为磷系阻燃剂,可以举出例如红磷、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酚酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯、叔丁基苯基二苯基磷酸酯、双-(叔丁基苯基)苯基磷酸酯、三-(叔丁基苯基)磷酸酯、异丙基苯基二苯基磷酸酯、双-(异丙基苯基)二苯基磷酸酯、三-(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双-[二(二甲基苯基)磷酸酯]、双酚A双(二苯基磷酸酯)。
作为氮系阻燃剂,可以举出例如三聚氰胺氰尿酸酯、氨基磺酸胍、磷酸胍、磷酸脒基脲、磷酸三聚氰胺。
作为氯系阻燃剂,可以举出例如氯化石蜡、全氯五环癸烷。
作为锑化合物系阻燃剂,可以举出例如三氧化锑、五氧化锑、锑酸三钠。
作为氢氧化铝系阻燃剂,可以举出例如氢氧化铝。
作为氢氧化镁系阻燃剂,可以举出例如氢氧化镁。
在设上述树脂组合物的重量为100重量份时,上述阻燃剂优选含有1重量份以上50重量份以下。
(7.固化辅助剂)
本发明的树脂组合物可以含有选自由胺系化合物、咪唑系化合物、硫醇系化合物、酸酐系化合物和热产酸剂组成的组中的1种或2种以上的固化辅助剂。合用情况下的比例为任意的。通过在上述树脂组合物中含有固化辅助剂,能够进一步促进固化反应。需要说明的是,本说明书中的固化辅助剂是指与上述胶囊型固化剂合用来使用的促进基于胶囊型固化剂的固化反应的化合物。
在设上述树脂组合物的重量为100重量份时,上述固化辅助剂优选含有1重量份以上60重量份以下。
(7-1.胺系化合物)
对于作为固化辅助剂的上述胺系化合物而言,优选为下述化合物,该化合物在室温附近在与环氧树脂的混合体系中稳定,且可发挥出作为通过在80℃以上120℃以下进行热处理而得到显示出较高的热变形温度的固化物的固化剂的功能。
从这样的观点出发,上述胺系化合物优选为改性脂肪族多元胺化合物。另外,上述改性脂肪族多元胺化合物优选为下述化合物,其在室温附近时在通常的液态环氧树脂中为不溶性固体,但通过加热会发生可溶化而发挥出本来的功能。
上述改性脂肪族多元胺化合物为通过使至少胺化合物和异氰酸酯化合物发生反应而得到的反应生成物即可。一般被称为脂肪族多元胺改性物的化合物也包含在上述改性脂肪族多元胺化合物中。
作为上述改性脂肪族多元胺化合物,更具体地说,可以举出例如(i)二烷基氨基烷基胺化合物、(ii)在分子内具有活性氢且具有1个或2个以上氮原子的环状胺化合物与(iii)二异氰酸酯化合物的反应生成物。
另外,上述改性脂肪族多元胺化合物还可以是除了上述(i)、(ii)和(iii)这三种成分以外还进一步将(iv)环氧化合物作为第4成分进行反应而得到的反应生成物。
作为上述改性脂肪族多元胺化合物,可以更优选使用下述化合物:含有上述(i)、上述(ii)中的在分子内具有活性氢且具有1个或2个氮原子的环状胺化合物、以及上述(iii)这三种成分,并使这些成分进行加热反应而得到的反应生成物;含有上述(i)、上述(ii)中的在分子内具有活性氢且具有1个或2个氮原子的环状胺化合物、上述(iii)、以及上述(iv)中的在分子内平均具有多于1个环氧基的环氧化合物这四种成分,并使这些成分进行加热反应而得到的反应生成物。
此外,作为上述改性脂肪族多元胺化合物,可示例出日本专利申请公告“日本特公昭58-55970号公报”、日本公开专利公报“日本特开昭59-27914号公报”、日本公开专利公报“日本特开昭59-59720号公报”、日本公开专利公报“日本特开平3-296525号公报”等中记载的化合物。
此处,对于上述(i)二烷基氨基烷基胺化合物没有特别限定,例如可以适当地使用具有下式(1)所表示的结构的化合物。
【化1】
(式(1)中,R独立地表示碳原子数为1至4的直链状或支链状的烷基,n表示2或3。)
作为上述(i)二烷基氨基烷基胺化合物的具体例,可以举出例如二甲基氨基丙胺、二乙基氨基丙胺、二丙基氨基丙胺、二丁基氨基丙胺、二甲基氨基乙胺、二乙基氨基乙胺、二丁基氨基乙胺等。其中,上述(i)二烷基氨基烷基胺化合物特别优选为二甲基氨基丙胺或二乙基氨基丙胺。上述(i)二烷基氨基烷基胺化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。合用情况下的比例为任意的。
对于上述(ii)在分子内具有活性氢且具有1个或2个以上氮原子的环状胺化合物没有特别限定,具体地说,可以举出例如间苯二甲胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、异佛尔酮二胺、二胺环己烷、苯二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜、哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、苄基胺、环己胺等多元胺类或单胺类。
其中,上述环状胺化合物特别优选为间苯二甲胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、异佛尔酮二胺、N-氨基乙基哌嗪、环己胺或苄基胺。
这些胺成分中,多元胺类作为固化剂化合物具有作为分子链增长材料的功能,单胺类具有作为分子量调节材料的功能。上述(ii)在分子内具有活性氢且具有1个或2个以上氮原子的环状胺化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。合用情况下的比例为任意的。
作为上述(iii)二异氰酸酯没有特别限定,具体地说,例如可以举出异佛尔酮二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、2,2’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。
其中,上述(iii)二异氰酸酯特别优选为具有环状结构的二异氰酸酯。上述(iii)二异氰酸酯可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。合用情况下的比例为任意的。
作为上述(iv)环氧化合物没有特别限定,具体地说,例如可以举出:双酚A、双酚F、双酚S、六氢化双酚A、四甲基双酚A、邻苯二酚、间苯二酚、甲酚线型酚醛、四溴双酚A、三羟基联苯、双间苯二酚、双酚六氟丙酮、氢醌、四甲基双酚A、四甲基双酚F、三苯甲烷、四苯基乙烷、联二甲苯酚等多元酚与环氧氯丙烷发生反应而得到的缩水甘油醚;甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、异己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇与环氧氯丙烷发生反应而得到的聚缩水甘油醚;对羟基苯甲酸、β-羟基萘甲酸等羟基羧酸与环氧氯丙烷发生反应而得到的缩水甘油醚酯;由邻苯二甲酸、甲基邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、内亚甲基六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸、聚合脂肪酸之类的多元羧酸得到的聚缩水甘油酯;由氨基苯酚、氨基烷基苯酚等得到的缩水甘油基氨基缩水甘油醚;由氨基苯甲酸得到的缩水甘油基氨基缩水甘油酯;由苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、苯二甲胺、二氨基环己烷、双氨基甲基环己烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯砜等得到的缩水甘油胺;环氧化聚烯烃;缩水甘油基乙内酰脲;缩水甘油基烷基乙内酰脲;三缩水甘油基氰尿酸酯;以丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烷基苯基缩水甘油醚、苯甲酸缩水甘油酯、氧化苯乙烯等为代表的单环氧化物等。
上述(iv)环氧化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
作为上述(iv)环氧化合物,更优选将在分子内具有2个以上环氧基的多环氧化物和在分子内具有1个环氧基的单环氧化物组合使用。
作为上述多环氧化物,特别优选使用例如环氧当量为约190的双酚A型二环氧化物、环氧当量为约175的双酚F型二环氧化物、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基邻甲苯胺等二环氧化物。
另外,作为上述单环氧化物,特别优选使用苯基缩水甘油醚、甲基苯基缩水甘油醚、丁基苯基缩水甘油醚等。
在这些环氧化物中,多环氧化物、特别是二环氧化物具有作为分子链增长材料的功能,单环氧化物具有作为分子量调节材料的功能。
作为上述改性脂肪族多元胺化合物,也可以适当地使用通常作为改性脂肪族多元胺化合物市售的物质,作为该市售品没有特别限定,例如可以举出Fujicure(注册商标)FXE-1000、FXR-1030、FXB-1050(富士化成工业株式会社制造)等。
(7-2.咪唑系化合物)
关于作为固化辅助剂的咪唑系化合物,优选使用环氧树脂咪唑加成化合物。环氧树脂咪唑加成化合物基本上是环氧化合物与咪唑化合物的反应生成物(通常被称为环氧化合物咪唑加成物)。详细地说,是指环氧化合物与如下咪唑化合物的反应生成物(即环氧化合物咪唑加成物),该咪唑化合物是在1分子内具有1个以上的可与单官能和多官能环氧化合物的环氧基发生加成反应的活性氢且在至少1分子内具有1个以上咪唑基的咪唑化合物。
上述咪唑化合物优选为选自由1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑和1,2-二甲基咪唑组成的组中的1种以上的化合物。
作为上述环氧化合物,可以使用双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚等。
在这样的环氧化合物与咪唑化合物的反应生成物中包括脂肪族系、脂环族系、芳香族系和杂环系的环氧化合物与咪唑化合物的反应生成物。从而,环氧化合物咪唑加成物的化学结构不固定,可示例出日本公开专利公报“日本特开昭62-285913号公报”、日本公开专利公报“日本特开平3-139517号公报”、日本公开专利公报“日本特开平6-49176号公报”、日本公开专利公报“日本特开平6-211969号公报”、日本公开专利公报“日本特开平7-196776号公报”等中记载的结构。
作为环氧树脂咪唑加成化合物的市售品没有特别限定,可以使用Amicure(注册商标)PN-23、PN-R(以上为AJINOMOTO FINE TECHNO株式会社制造品)等。环氧树脂咪唑加成化合物可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。合用情况下的比例为任意的。
(7-3.硫醇系化合物)
关于作为固化辅助剂的硫醇系化合物,可以优选使用上述的作为可在胶囊型固化剂中含有的硫醇系化合物而示例出的化合物。
(7-4.酸酐系化合物)
作为酸酐系固化剂,可以举出邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、3-氯邻苯二甲酸酐、4-氯邻苯二甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、二甲基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、甲基纳迪克酸、十二烷基琥珀酸、马来酸酐等。这些化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。合用情况下的比例为任意的。
(7-5.热产酸剂)
作为热产酸剂,可以举出三芳基锍盐、单锍盐、双锍盐、碘鎓盐、苯甲酰甲基系化合物等。
(8.激光照射)
本发明的树脂组合物可以通过直接和/或间接地照射能量射线的工序a进行固化。此处对激光照射进行说明。
从在短时间内进行充分固化的观点出发,作为上述激光,波长的下限值优选为600nm以上、800nm以上、900nm以上,特别优选为800nm以上或900nm以上。另外,从同样的观点出发,波长的上限值优选为1500nm以下、更优选为1000nm以下。
只要能够照射上述波长的激光,对激光器的种类没有特别限定。例如,作为激光器的种类,可以使用He-Ne激光器、半导体激光器、CO2激光器、Nd:YAG激光器等。
通过对本发明的树脂组合物直接和/或间接地照射激光,能够在数秒钟的极短时间内充分进行固化。激光照射的时间优选为5秒以上,优选为7秒以上、更优选为10秒以上。
需要说明的是,在后述的实施例中确认到,通过10秒的激光照射,本发明的树脂组合物被充分固化至内部,但照射时间并不限于10秒。
对于本发明的树脂组合物而言,由于上述照射时间为数秒钟即能够充分固化,因而不需要采取很长的照射时间,若长时间照射,则周边部件具有热量,可能会引起形状变形,因而激光照射时间的上限值优选为20秒以下、更优选为15秒以下、特别优选为10秒以下。
“对树脂组合物直接照射激光”是指在不隔着其他部件的情况下对上述树脂组合物照射激光。另外,“对树脂组合物间接照射激光”是指例如使激光透过其他部件后照射至上述树脂组合物。
例如,在将本发明的树脂组合物涂布在谋求相互接合的被粘物的2个面中的任一面或两面、从而将上述树脂组合物夹持在上述面之间的情况下,透过了上述被粘物的激光照射至上述树脂组合物。这种情况是对上述树脂组合物间接照射激光的情况。
另一方面,作为对本发明的树脂组合物直接照射激光的情况,例如可认为有对涂布在某一部件的面上的上述树脂组合物直接照射激光的情况。
这种情况下,尽管并不谋求部件间的接合,但通过对本发明的树脂组合物照射激光,能够在不会对于进行了上述涂布的部分的周边施加过量热负荷的情况下在非常短的时间内得到牢固的固化物,这一点是本发明首先发现的,可以说是非常有用的技术思想。因此,对于上述树脂组合物直接照射激光的方式也包含在本发明的范围中。
本发明的树脂组合物含有胶囊型固化剂。在对上述树脂组合物照射激光时,壳由于热能量而发生分裂,核中含有的固化剂使上述树脂组合物中含有的环氧树脂发生固化。以往,使用胶囊型固化剂的目的是为了通过施加热一点点地将壳溶解而一点点地进行固化反应。
在本发明中,通过在要进行固化反应时对本发明的树脂组合物照射激光,使壳一口气地发生分裂、迅速进行固化反应。其结果发现,与使单液型环氧树脂组合物发生热固化的现有方法不同,能够在极短的时间内使环氧树脂固化,而且可得到耐久性高的固化物。
由于胶囊型固化剂通常在本发明的树脂组合物中稳定地存在,因而上述树脂组合物的可使用时间长、作业性优异。另外,由于胶囊型固化剂在壳的内部具有含有固化剂的核,因而固化剂呈填满胶囊内的状态。此处,由于被激光集中赋予能量,因而在壳分裂之后,能够使存在于胶囊型固化剂附近的双酚A型环氧树脂迅速固化。并且,由于双酚A型环氧树脂在固化时产生热,因而该热在上述树脂组合物中传导。其结果,上述树脂组合物中含有的环氧树脂整体的固化也能够在极短的时间内完成。
与此相对,对于通常的单液型环氧树脂组合物来说,即使与双酚A型环氧树脂混合也会分散在双酚A型环氧树脂中,因而在进行例如激光照射时也不会对单液型环氧树脂组合物集中赋予能量。因而可认为,如后述的比较例所示,即使对不含有胶囊型固化剂的现有的单液型环氧树脂组合物进行激光照射,也无法进行充分的固化。
另外,在胶囊型固化剂中,核和壳为液态的,在核与壳之间形成准界面(擬似的な界面)。由于上述界面可通过对胶囊型固化剂进行激光照射而容易地消失,因而能够使双酚A型环氧树脂迅速地固化。
另一方面,由于通常的单液型环氧树脂组合物为粉末状的,因而在固体变化为液体后引发固化反应。即,除了固化反应所需要的能量以外,还需要用于将固体变化为液体的能量。据认为,这一点也是即使对通常的单液型环氧树脂组合物进行激光照射也无法进行充分的固化的理由。
如此,本发明的树脂组合物能够利用激光对于胶囊型固化剂中含有的固化剂集中地赋予能量,因而通过将上述树脂组合物涂布在例如电子部件中的2个以上的部位并对上述各部位进行激光照射,在不对于电子部件整体施加热的情况下也能够进行2个以上的部位的接合。
另外,通过使激光发生分支、同时照射至例如上述2个以上的部位,还能够一次在2个以上的部位进行固化。上述分支例如可通过使用能够利用光纤进行激光的分支的激光照射装置等容易地进行。
此外,还可以使用多个激光照射装置,通过对各装置设定不同的照射条件而连续地进行不同条件下的固化。
[实施方式2]
作为将本发明的树脂组合物固化的方法,在上述工序a之后还可以包括对上述树脂组合物直接或间接地赋予激光能量以外的其他能量的工序b。
如实施方式1所述,本发明的树脂组合物仅通过上述工序a即能够在短时间内充分地进行固化。此处,即使在例如涂布本发明的树脂组合物的面积大的情况下(例如长5cm、宽5cm程度的面积等),也能够通过对上述面积整体进行激光扫描等而发挥出上述效果。
另一方面,由于激光的照射为局部照射,因而需要对大面积进行照射的情况下,若能够对本发明的树脂组合物直接或间接地赋予激光能量(激光的热能量)以外的其他能量来辅助基于激光照射的固化反应,则能够更为有效率地进行固化反应。另外,上述其他能量的赋予并不限于需要对大面积进行激光照射的情况,在希望更完全地进行固化的情况下也是有效的。从上述观点出发,包括上述工序b的实施方式也包含在本发明中。
作为激光能量以外的其他能量,例如可以举出紫外线、电子射线、红外线、X射线、太阳光线、放射或辐射等热射线等的能量射线;由加热器等能量源得到的基于传导的热能量;等等。
在上述工序a之后,由于已经利用上述工序a进行了固化,因而通过将本发明的树脂组合物供于上述工序b而使其他能量的赋予为辅助性的。从而,即使施加了工序b,也几乎不会由于过量的热负荷而产生部件变形等不良影响。
上述“直接或间接地”的含义如实施方式1中所说明。作为赋予上述其他能量的时间,为了促进辅助性的固化反应,优选为30秒以上5分钟以下。
[实施方式3]
在本实施方式的树脂组合物的固化方法中,本发明的树脂组合物被夹持在1个或2个以上的被粘物所具有的面与不同于该被粘物的其他被粘物所具有的面之间。并且,上述方法包括对本发明的树脂组合物直接和/或间接地进行激光照射的工序a。其结果,本发明的树脂组合物发生固化、上述被粘物彼此接合。本说明书中的“被粘物”是指进行接合的对象物。
“本发明的树脂组合物被夹持在1个或2个以上的被粘物所具有的面与不同于该被粘物的其他被粘物所具有的面之间”是指本发明的树脂组合物存在于1个或2个以上的被粘物所具有的面与不同于该被粘物的其他被粘物所具有的面之间。
例如可以举出,将本发明的树脂组合物涂布至1个或2个以上的被粘物所具有的面上,使涂布有上述树脂组合物的上述面与不同于上述被粘物的其他被粘物所具有的面密合,从而使上述树脂组合物存在于这些面之间。进行上述密合的方法没有特别限定,可以通过使涂布有上述树脂组合物的上述面与不同于上述被粘物的其他被粘物所具有的面重叠,通过赋予适当的压力等来进行上述密合。
图1是表示在被粘物2的面上涂布本发明的树脂组合物1、在其上密合其他被粘物3的面并对其他被粘物3的上面进行激光照射的状态的示意图。图中,箭头表示激光。
激光透过被粘物3照射至本发明的树脂组合物1,在短时间内终止固化反应,将被粘物2与其他被粘物3牢固地接合。
需要说明的是,在图1中,激光被照射到其他被粘物3的上面,但激光照射的方式并不限定于此。例如,可以从图1中的被粘物2的下面照射激光,也可以从上述上面和下面这两面进行照射,还可以对图1中的本发明的树脂组合物1的4个侧面中的1个以上进行照射。
上述“1个或2个以上的被粘物所具有的面”中的“面”可以为1个面、也可以为2个以上的面。例如,在1个或2个以上的被粘物为板状体的情况下,可以为各个被粘物的表面和/或背面。即,可以仅在上述板状体的表面或背面涂布本发明的树脂组合物,使该表面或背面与其他被粘物的面密合,也可以在上述板状体的表面和背面涂布本发明的树脂组合物,使该表面和背面与其他被粘物的面密合。
不消说,被粘物并不限于板状体,只要具有面,任意形状均可。
另外,在1个或2个以上的被粘物所具有的1个或2个以上的各面中,涂布本发明的树脂组合物的位置可以为1处、也可以为2处以上。
在上述“其他被粘物”上可以涂布本发明的树脂组合物,在将本发明的树脂组合物涂布至作为接合对象的上述“1个或2个以上的被粘物”的情况下,在上述“其他被粘物”上也可以不涂布本发明的树脂组合物。
另外,与上述“1个或2个以上的被粘物”的1个面密合的上述“其他被粘物”可以为1个、也可以为2个以上。
对于上述被粘物的材质没有特别限定。另外,上述“1个或2个以上的被粘物”与上述“其他被粘物”的材质可以为同种、也可以为不同种。作为上述材质,例如可以使用通常的树脂。作为树脂,例如可以举出聚砜、聚醚砜、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、液晶聚合物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯等高级工程塑料;6尼龙、66尼龙、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯等工程塑料;聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯等通用塑料;酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、硅树脂、聚氨酯等热塑性塑料;等等。上述树脂也可以为进一步包含表面处理剂等其他成分的树脂组合物。
夹持本发明树脂组合物的被粘物中的一方可以为含有金属的热传导性部件。作为上述热传导性部件的材质,可以举出铝、铝合金、铜、铜合金、铁、铁合金、镍、锡、铅、金、银、硅等金属本身或者出于赋予导电性等目的而在上述树脂或树脂组合物中含有高浓度金属而成的热传导体等。
上述高浓度是指上述树脂或树脂组合物以主成分的形式含有金属。“以主成分的形式含有金属”是指,在设上述树脂或树脂组合物和金属的合计重量为100重量%时,金属含有50重量%以上。
[实施方式4]
在本实施方式的树脂组合物的固化方法中,上述1个或2个以上的被粘物是含有金属的热传导性部件,上述夹持是通过在上述工序a之前包括下述工序而达成的:工序c,其是对至少上述热传导性部件进行加热的工序;工序d,其是将本发明的树脂组合物涂布在经历了工序c的上述热传导性部件和/或上述其他被粘物所具有的面上的工序;以及工序e,其是使经历了工序d的上述热传导性部件所具有的面与上述其他被粘物所具有的面密合的工序。
关于上述含有金属的热传导性部件,如实施方式3中所说明。另外,作为上述其他被粘物的材质,例如可优选使用实施方式3中所说明的树脂、含有该树脂的树脂组合物。
在上述工序c中,对至少上述热传导性部件进行加热。在像本实施方式这样将含有金属的热传导性部件作为被粘物并使用本发明的树脂组合物进行接合的情况下,通过进行上述工序a使上述树脂组合物中含有的双酚A型环氧树脂发生固化,其结果能够使上述树脂组合物发生固化并进行接合。
但是,在被粘物含有金属的情况下,通过激光而施加的热容易传导至该金属中,因而通过所照射的激光而施加的热(能量)的一部分未用于固化反应中,与被粘物不含有金属的情况相比,具有固化反应变慢的倾向。
在本实施方式中,由于利用上述工序c对上述热传导性部件进行预先加热,因而在照射激光之前处于对上述热传导性部件赋予了热能量的状态。因此,能够防止通过激光所施加的热传导至上述热传导性部件中,能够将通过激光所施加的热(能量)的大部分用于固化反应中。
上述加热可以通过将上述热传导性部件载置于恒温槽内并对上述热传导性部件赋予热能量等来进行。上述加热优选使恒温槽内气氛的温度为80℃~120℃进行30秒~5分钟。
在上述其他被粘物不含有金属的情况下,不需要特别加热,但只要为不会施加过量热负荷的程度,也可以进行上述加热。
作为上述其他被粘物的材质,如上所述,可以优选使用实施方式3中所说明的树脂、含有该树脂的树脂组合物,优选上述其他被粘物不含有金属,但也可以含有不构成主成分的量的金属。
即,在设实施方式3中所说明的树脂或含有该树脂的树脂组合物与金属的合计重量为100重量%时,也可以含有小于50重量%的金属。其他被粘物含有不构成主成分的量的金属的情况下,优选该其他被粘物也被供给至上述工序c。
在工序d中,将本发明的树脂组合物涂布在经历了工序c的上述热传导性部件和/或上述其他被粘物所具有的面上。接下来,在工序e中,使经历了工序d的上述热传导性部件所具有的面与上述其他被粘物所具有的面密合。涂布和密合的方式如实施方式3中所说明。并且,由于在上述工序a之前包括上述的工序c~e,因而在上述密合后对本发明的树脂组合物直接和/或间接地照射激光。
如上所述,根据本实施方式,即使在将金属与树脂接合的情况下,也能够有效率地进行固化反应。其结果,能够将金属与树脂牢固地接合。
[实施方式5]
在本实施方式的树脂组合物的固化方法中,上述夹持是如下达成的:在1个或2个以上的被粘物所具有的面上嵌入了不同于该被粘物的其他被粘物的至少一部分的部分,将本发明的树脂组合物涂布至上述1个或2个以上的被粘物所具有的面与上述其他被粘物所具有的面之间,从而达成上述夹持。另外,在本实施方式中,优选上述1个或2个以上的被粘物为树脂成型品、上述其他被粘物为端子。端子可以使用现有公知的金属端子。
图2是表示利用本实施方式的方法在作为树脂成型品的被粘物2上利用本发明的树脂组合物1接合端子4并进行密封的状态的示意图。树脂成型品是指通过注射成型法等现有公知的成型法将树脂或树脂组合物成型为所期望的形状而得到的成型品。
“在1个或2个以上的被粘物所具有的面上嵌入了不同于该被粘物的其他被粘物的至少一部分的部分”(以下称为“嵌入部分”)是指如下部分:由在1个或2个以上的被粘物所具有的面上与上述其他被粘物的直径对应地形成的凹部和嵌入到该凹部中的上述其他被粘物的至少一部分组成的部分。
图3是接合图2所示的端子4并进行了密封的被粘物2的纵断面图。在图3中,2’是上述凹部,凹部2’与端子4中的由斜线表示的部分为上述的嵌入部分。
这种情况下,在上述的嵌入部分中,作为被粘物2所具有的面的凹部2’的底面和侧面相当于上述“1个或2个以上的被粘物所具有的面”,端子4中的由斜线表示的部分相当于上述“其他被粘物所具有的面”。
如图3所示,在1个或2个以上的被粘物所具有的面与其他被粘物所具有的面之间涂布本发明的树脂组合物1,呈凹部2’中填满本发明的树脂组合物1的状态,本发明的树脂组合物1被夹持在1个或2个以上的被粘物所具有的面与其他被粘物所具有的面之间。
并且,通过利用工序a对于本发明的树脂组合物1进行激光照射使本发明的树脂组合物1发生固化,能够将端子4与被粘物2接合并进行密封。此时,由于端子4传导由激光所赋予的热,因而能够将所夹持的本发明的树脂组合物1完全固化。
进行本发明树脂组合物的上述涂布的方法没有特别限定,可以通过利用现有公知的方法将本发明的树脂组合物注入到凹部2’中来进行。
在本实施方式中,即使被粘物的一方如端子那样为小直径,也能够与另一方的被粘物牢固地且不会产生位置偏移地进行接合、密封。另外,由于能够在短时间内进行本发明树脂组合物的固化,因而即使作为端子的接合对象的树脂成型品为耐热性低的部件,该部件也不会发生变形。从而,本发明的树脂组合物能够非常适合地用于继电器、开关等电子部件的制造中。
需要说明的是,在图2、图3中,对于一个被粘物与一个其他被粘物接合并密封的情况进行了说明,但当然并不限定于此。例如,也可以在一个树脂成型品的一个面上接合2个以上的端子并进行密封,还可以在2个以上树脂成型品的2个以上的面上分别接合2个以上的端子并进行密封,这对于本领域技术人员来说也是可以充分理解的。
[实施方式6]
在实施方式1~5中,主要对于照射激光的情况进行了说明,但并不限定于此。本发明的树脂组合物也可以利用激光能量以外的其他能量进行固化。
在本发明的树脂组合物中,色料协助上述树脂组合物的热吸收,因而与使用现有的单液型环氧树脂的情况相比,在赋予上述其他能量的情况下也能够在短时间内进行固化,能够减小涂布有上述树脂组合物的部分向周边部施加的热负荷。
另外,通过根据涂布上述树脂组合物得到的膜的膜厚来灵活使用炭黑与炭黑以外的颜料和/或染料,能够更为有效率地进行赋予上述其他能量的情况下的固化。
作为激光能量以外的其他能量,可以举出在实施方式2中作为“其他能量”所说明的能量:例如紫外线、电子射线、红外线、X射线、太阳光线、放射或辐射等热射线等的能量射线;由加热器等能量源得到的基于传导的热能量;等等。
作为其他能量,出于为通用的且能够期待基于材料吸热的反应促进效果的原因,优选使用红外线。作为红外线的波长,从在短时间内进行充分的固化的方面考虑,优选为500nm以上1000nm以下、更优选为600nm以上800nm以下。
作为红外线的照射方法,可以使用现有公知的方法。例如可以举出下述方法:将涂布有本发明树脂组合物的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)板等载置在现有公知的红外线固化炉中,对上述树脂组合物直接和/或间接地照射2分钟以上1小时以下的红外线,使装置内气氛的温度为80℃以上200℃以下。
在使用红外线作为上述其他能量、涂布本发明的树脂组合物得到的膜的膜厚小于300μm的情况下,在本发明的树脂组合物中,如上所述,炭黑的含量相对于上述双酚A型环氧树脂100重量份优选为0.01重量份以上20重量份以下、更优选为0.5重量份以上10重量份以下、特别优选为1重量份以上7重量份以下。这种情况下,能够在非常短的时间内效率良好地进行固化、能够得到耐久性高的固化物。
[实施方式7]
在本实施方式中,对于本发明树脂组合物的固化物进行说明。如上所述,通过赋予激光能量对本发明的树脂组合物进行固化得到的固化物的特征在于,其具备2层以上的层,上述层中的最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分。
本发明人发现,在对本发明中的树脂组合物照射激光使其固化时,与通常的使单液型环氧树脂固化的情况等不同,在对固化物的纵断面进行观察的情况下,在最表层形成比较厚的层,该层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分。
上述“2层以上的层”是指在利用显微镜(倍率优选为50倍以上500倍以下)对上述固化物的纵断面进行观察时所见到的层状结构,意味着该结构由至少2层构成。
上述“最表层”是指上述2层以上的层中的最外侧的层。例如,在将上述树脂组合物涂布至被粘物并使其固化的情况下,为在距离被粘物最远侧存在的层。需要说明的是,上述固化物的纵断面可通过例如对上述固化物的断面进行研磨并使断面结构可视化的断面研磨之类的方法来制备。
上述的“上述层中的最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分”是指,将上述最表层中含有的成分的重量设为100重量%时,上述双酚A型环氧树脂的固化物的重量所占的比例大于50%重量。
上述双酚A型环氧树脂的固化物相对于上述最表层中含有的成分的重量比例越多越优选,在为大于60%重量、大于70重量%、大于80重量%、大于90重量%、大于95重量%时,越为后面记载的比例越优选,最优选为100重量%。
作为确认上述比例的方法,例如可以举出EDAX等基于组成分析的方法。另外,在利用显微镜观察上述纵断面的情况下,本领域技术人员可容易地区分出双酚A型环氧树脂的固化物、填料、色料。因此,若双酚A型环氧树脂的固化物在上述纵断面的上述最表层中明显占大部分,则即使不求出上述比例,也能够确认上述层中的最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分。
例如,将本发明的树脂组合物作为接合剂使用的情况下,刚性对于高品质的接合是必不可少的。但是,在对上述树脂组合物的固化物施加外力并且该外力传导至刚性高的接合层的内部(上述固化物的内部)时,在上述固化物中容易发生裂纹和上述固化物的剥落。
另外,容易受到外力的是接合剂的最表层。通过在最表层中将双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分,在接合剂具有刚性的同时能够期待在最表层中使外力缓和。此外,通过在最表层中将双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分,能够期待耐湿性提高、绝缘性提高。
本发明并不限于上述的各实施方式,可以在权利要求所示的范围内进行各种变形,在不同的实施方式中分别适当地组合所公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
本申请包含以下技术方案。
本发明的树脂组合物的特征在于,其含有:双酚A型环氧树脂,胶囊型固化剂,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核和覆盖上述核的壳;填料;以及色料。
根据上述构成,由于含有胶囊型固化剂,因而在未被赋予能量的状态下,胶囊型固化剂的核中含有的固化剂是稳定的。并且,通过对本发明的树脂组合物直接和/或间接地赋予能量,胶囊型固化剂由于上述能量而发生分裂,在核中含有的固化剂的作用下引发双酚A型环氧树脂的固化反应。
值得注意的是,如后述的实施例所示,在进行激光照射的情况下,该固化反应在数秒钟这样的非常短的时间内终止。另外,与使用现有公知的单液型环氧树脂组合物的情况相比,在例如照射红外线进行固化的情况下,也能够在短时间内终止。
因此,例如将本发明的树脂组合物用作接合剂的情况下,能够在不会对电子部件等部件施加过量热负荷的情况下非常高效地进行部件间的接合或密封。
从而,能够防止热所致的部件的变形,也不会由于来自本发明的树脂组合物的气体的作用而产生金属部分的电学特性降低,能够有效率地制造电子部件等。
另外,若利用上述构成,则由于固化时间非常短,因而能够防止上述制造时的部件的滞留。从而,能够将制造设备小型化,还能够充分地使制造设备为低成本。
此外,由于本发明的树脂组合物为单液型、含有胶囊型固化剂,因而品质稳定、可使用时间也长。另外,由于含有填料,因而刚性和热稳定性优异;由于含有色料,因而热的吸收效率也高。因此,若利用上述构成,则能够稳定且容易地进行固化反应。
另外,如后述的实施例所示,利用上述构成得到的固化物的接合品质的耐久性非常高。
如上所述,本发明能够解决上述现有的单液型环氧树脂接合剂、双液型环氧树脂接合剂、UV固化型接合剂、速干胶等的问题,在电子部件的生产效率化和品质的稳定化中做出很大贡献。
本发明的树脂组合物中,优选上述色料相对于上述双酚A型环氧树脂100重量份含有1重量份以上7重量份以下、上述色料为炭黑。
对于炭黑而言,在涂布有上述树脂组合物的膜的厚度比较薄的情况下,能够特别适宜地使上述树脂组合物有效率地吸收热。并且,通过使炭黑的含量为上述重量份,能够特别适宜地缩短固化时间。其结果,能够大幅降低被施与至部件的热负荷、同时能够减少所使用的固化剂的量。
本发明的树脂组合物中,还优选上述色料为炭黑以外的颜料。
对于炭黑以外的颜料而言,在涂布有上述树脂组合物的膜的厚度比较厚的情况下,能够特别适宜地使上述树脂组合物有效率地吸收热。从而,在上述膜的厚度比较厚的情况下,能够特别适宜地缩短固化时间。其结果,能够大幅降低被施与至部件的热负荷、同时能够减少所使用的固化剂的量。
本发明的树脂组合物中,上述炭黑以外的颜料优选为选自由氧化铁系化合物、酞菁系化合物、氧化铬系化合物和铜系化合物组成的组中的1种或2种以上的化合物。
上述炭黑以外的颜料的热吸收效率比炭黑低,但通过使用上述炭黑以外的颜料,能够容易地将涂布有上述树脂组合物的膜固化至深部。从而,利用上述构成,能够得到上述膜的深部固化性和表面固化性的平衡优异的固化物。
本发明的树脂组合物中,上述核优选含有选自由胺系化合物、咪唑系化合物和硫醇系化合物组成的组中的1种或2种以上的固化剂。
上述固化剂是容易引发以激光为能量源的环氧树脂的固化反应的固化剂。利用上述构成,由于在核中含有上述固化剂,因而上述固化剂通常保持在稳定的状态,在希望引发固化反应时,通过对上述树脂组合物直接和/或间接地照射激光,能够在低温下且在短时间内引发上述反应。
另外,在使用通常的固化炉等进行固化的情况下,上述炭黑等色料有效率地吸收的热能够使胶囊型固化剂的核与壳之间的准界面容易地消失,因而能够基于核中含有的上述固化剂有效率地进行固化反应。
因此,通过使用上述构成的树脂组合物,能够有效率地进行该树脂组合物的固化。
本发明的树脂组合物优选含有胺系化合物、咪唑系化合物、硫醇系化合物、酸酐系化合物和热产酸剂组成的组中的1种或2种以上的固化辅助剂。
根据上述构成,胶囊型固化剂中含有的固化剂导致的固化反应产生热,利用该热,上述固化辅助剂能够进一步促进固化反应。从而,通过使用上述固化辅助剂,能够在更短的时间内有效率地进行固化反应。
本发明的树脂组合物中,上述填料优选为选自由熔凝硅石、结晶二氧化硅和玻璃珠组成的组中的1种或2种以上。
填料是为了提高树脂组合物的刚性和热稳定性而含有的。其中,由于熔凝硅石、结晶二氧化硅、玻璃珠为透明性高的填料,因而在被激光照射的情况下,与通常的白色填料相比,能够大幅抑制光的反射。因此,通过使用上述填料,不仅能够提高树脂组合物的刚性和热稳定性,而且还能够更为有效率地进行基于激光的固化反应。
本发明的树脂组合物的固化物为本发明的上述树脂组合物的固化物,其特征在于,其具备2层以上的层,上述层中的最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分。
根据上述构成,由于上述固化物的主成分为上述双酚A型环氧树脂的固化物,因而上述固化物具有高刚性,同时即使在对上述固化物的最表层施加外力的情况下,上述力能够被上述最表层所缓和。
从而,上述构成的固化物能够抑制上述力向上述固化物内部的传导,从而,通过使用上述构成的固化物,期待能够抑制上述固化物中的裂纹的发生和上述固化物的剥落。另外,还能够期待上述固化物的耐湿性和绝缘性的提高。
【实施例】
下面通过实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限于此。
[制造例]
按照表1所示的组成,将A~K、α、β各原材料装入到容器中,利用玻璃棒用手搅拌3分后,使用自转公转式搅拌机(Thinky公司制造:去泡搅拌太郎(あわとり錬太郎)ARE-310),在自转3分钟、公转3分钟的条件下进行搅拌,制备接合剂A~K、α、β。接合剂A~K相当于上述本发明的树脂组合物。α、β为比较例中使用的比较用接合剂。需要说明的是,表1所示的单位为重量份。
【表1】
表中,AER(注册商标)250(Asahi Kasei E-Materials制造)为双酚A二缩水甘油醚。作为双氰胺使用Omicure(注册商标)DDA5(PTI Japan公司制造)。双氰胺作为通常的固化剂被用作比较用接合剂α的成分。
Amicure(注册商标)PN-23(AJINOMOTO FINE TECHNO社制造)是环氧树脂咪唑加成化合物,被用作固化辅助剂。
Novacure(注册商标)HX-3722(Asahi Kasei E-Materials制造)是胶囊型固化剂,其是芳香族多元胺、双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的混合物。
作为二氧化硅,使用FB-5D(电气化学工业株式会社制造)。该二氧化硅是熔凝硅石。作为无机颜料的炭黑使用三菱炭黑MA7(三菱化学社株式会社制造)。作为无机颜料的黑色氧化铁使用BL-100(大东化成工业株式会社社制造)。作为酞菁绿使用Chromofine(大日精化工业株式会社制造)。Adekaoptomer(注册商标)CP77(ADEKA制造)是通过热引发固化的热阳离子聚合引发剂。
[实施例1]
在厚度3mm的PBT板上将制造例中制备的接合剂A~E涂布在PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)板上,制备接合剂涂布样品。
图4为示出接合剂涂布样品的制备法的示意图。首先,在作为被粘物的厚度为100μm的PBT板2上滴加相当于本发明的树脂组合物的上述接合剂A、B、C、D或E(图中由1表示)0.1g,将200μm测厚仪(株式会社森本八十八制造)5置于接合剂的两端,其后通过利用载玻片6刮拭,从而得到厚度为200μm的接合剂A、B、C、D或E的涂布样品。
接着,将上述涂布样品载置在作为IR炉的小型树脂固化炉(TP热学株式会社UA-2)内进行6分钟加热,使固化炉内的气氛温度达到120℃。其后,利用FT-IR-ATR(PERKINELMERSYSTEM2000FT-IR),对于固化前后在910cm-1处的缩水甘油基的单峰面积进行比较,从而计算出固化反应率。峰面积与固化反应率的关系如下所述。
固化反应率(%)=(固化后的缩水甘油基吸光度峰面积/固化后的亚甲基的吸光度峰面积)/(固化前的缩水甘油基吸光度峰面积/固化前的亚甲基的吸光度峰面积)
关于缩水甘油基和亚甲基的吸光度面积,分别采用缩水甘油基(吸收位置910cm-1附近)和亚甲基(吸收位置2900cm-1附近)的吸光度峰面积。基于FT-IR的固化反应率的评价为80%以上时,通常认为已经充分固化。结果列于表2。
【表2】
由表2所示的结果可知,对于炭黑量而言,相对于双酚A型环氧树脂100重量份使用5重量份~7重量份的炭黑时,固化性显著上升。
即,可知在照射红外线作为能量的情况下,若增加炭黑量,则红外线的吸收性增加,固化反应也会得到促进;但在混配一定量以上的炭黑的情况下,热不容易到达接合剂内部,在表面和内部得到固化状态的差异。
由以上结果可知,在涂布本发明的树脂组合物得到的膜的膜厚比较薄的情况下(小于300μm的情况),在照射红外线作为能量的情况下,炭黑的含量相对于双酚A型环氧树脂100重量份为5重量份~7重量份时为对于固化最优异的炭黑混合量。
[实施例2]
将制造例中制备的接合剂J涂布在PBT板上,制备接合剂涂布样品。利用与实施例1中的说明相同的方法得到厚度为200μm的接合剂J的涂布样品。
接着,利用可照射波长808nm的激光的半导体激光装置(Jenoptic公司制造的JOLD-30-FC-12 808),按照激光的照射面积大于接合剂J的涂布面积的方式从接合剂J的涂布样品的上方以φ10mm、输出功率6W照射10秒激光。
其后利用抹刀确认上述涂布样品的表面的固化状态,结果全部固化。另外,与实施例1同样地使用FT-IR-ATR对固化反应率进行评价,结果确认到固化反应率为90%以上。
此时对PBT板的变形量(翘曲量)进行测定,结果观察到了50μm左右的变形。由此,在部件未发生大的变形的情况下在短时间内进行了接合剂的固化。关于固化时的变形量,利用下述的变形量测定方法来求出。
即,通过测定固化前后的PBT板的翘曲量的增加量,得到固化时的变形量。图5是表示固化前后的PBT板(被粘物)的翘曲量的示意图。图中,2表示PBT板(被粘物)。
如图5所示,在对PBT断面上进行扫描时,将高度位置的最大值和最小值的差作为PBT板的翘曲量。并且通过下式求出固化时的变形量。
固化时的变形量=固化后的翘曲量(Xb)-固化前的翘曲量(Xa)
关于翘曲量,利用表面粗糙度计(SURFCOM、东京精密社制造)在下述条件下进行测定。测定实施3次,采用平均值:
T速度:3.0mm/s
取样长度值:0.8mm
V-MAG:100、H-MAG:1
TILT COR FAT-ML
POLARITY POSITIVE。
[实施例3]
除了使用制造例中制备的接合剂K、将固化时间(激光的照射时间)由10秒变为7秒以外,进行与实施例2同样的处理。利用FT-IR-ATR对固化反应率进行评价,结果确认到了固化反应率为94%。对PBT板的变形量(翘曲量)进行确认,结果观察到了50μm左右的变形。由此,在部件未发生大的变形的情况下在短时间内进行了接合剂的固化。
在本实施例中,进一步添加了作为辅助固化剂的咪唑化合物,从而,与实施例2相比,在更短的时间内实现了更为优异的固化。
实施例1的接合剂E在照射红外线的情况下为完全发生固化。另外,实施例1的接合剂A在表面也观察到了粘性。但是,如实施例2、实施例3所示,关于炭黑的含量,与接合剂E同样地,在设双酚A型环氧树脂的含量为100重量份时,即使炭黑的含量为1重量份,在进行激光照射的情况下也可得到优异的固化反应率。
即,在本发明的树脂组合物中,炭黑的含量并不限于相对于双酚A型环氧树脂100重量份为5重量份~7重量份,即使炭黑的含量相对于双酚A型环氧树脂100重量份少于5重量份,通过选择所照射的能量,也能够将本发明的树脂组合物充分地固化。
[实施例4]
使用制造例中制备的接合剂F~I,在厚度3mm的PBT上滴加0.5g所述接合剂,利用实施例1中所述的方法得到厚度1mm的涂布样品。
接着,将上述涂布样品载置在小型树脂固化炉(TP热学株式会社UA-2)内进行8分钟加热,使固化炉内的气氛温度达到120℃。其后,与实施例1同样地进行外观的观察和固化反应率的计算。结果列于表3。
【表3】
黑色氧化铁和酞菁绿的红外线吸收性低于炭黑,但由表3所示的结果可知,透射到涂布样品内部的红外线透射和红外线吸收性的平衡良好。可知,对于炭黑,由于红外线吸收性非常高,因而在具有实施例4那样厚度的膜的情况下,红外线不容易达到深部;而对于黑色氧化铁、酞菁绿,即使为这样的膜,红外线也容易达到。
[实施例5]
将制造例中制备的接合剂B、G、I在厚度3mm的PBT板上滴加0.1g,利用实施例1中所述的方法得到厚度200μm的涂布样品。
接着,利用实施例2中使用的半导体激光装置以输出功率6W、φ10进行10秒IR激光(波长808nm)照射。
其后对外观进行确认,结果确认到表面和内部发生了固化。由此,在不利用IR炉的情况下,通过利用激光实现了固化时间的进一步缩短。
[比较例1]
将制造例中制备的比较用接合剂α与接合剂J同样地涂布在PBT板上,制备比较用接合剂α的涂布样品。
接着,将该涂布样品载置在小型树脂固化炉(TP热学株式会社UA-2)内,使固化炉内的气氛温度达到120℃,实施30分钟固化。其结果能够确认到表面的固化,与实施例2同样地确认到了整体的固化。
对固化反应率进行评价,结果确认到固化反应率为90%以上。但是此时作为PBT板的变形量,观察到了500μm以上的变形。即,在部件上的热负荷大,通过利用固化炉对于比较用接合剂α进行热固化,发生了部件的变形大的问题。
由此可知,在作为现有的单液型环氧树脂组合物的比较用接合剂α中,为了进行固化,需要在高温下保持长时间,因而会由于过量的热负荷而产生部件的变形。
[比较例2]
与实施例2同样地将比较用接合剂α和比较用接合剂β涂布在厚度100μm的PBT板上,利用可照射波长808nm的激光的激光装置(Jenoptic公司制造的JOLD-30-FC-12808)以φ10mm、输出功率6W照射10秒激光。
对于比较用接合剂α,利用抹刀对表面状态进行确认,结果液体的一部分发生残留,大半未固化。另外,对固化度进行评价,结果固化反应率为15%。对于比较用接合剂β,对表面状态进行确认,结果大量观察到了表面的粘性。同样地对固化度进行评价,结果固化反应率为54%。
将这些结果与本申请实施例2的结果进行比较,结果本申请实施例2的固化反应率压倒性地高,确认到了本申请发明的优越性。即可知,作为通常的单液型环氧树脂接合剂的比较用接合剂α和比较用接合剂β与本发明的树脂组合物不同,无法通过激光发生固化。
[实施例6]
图6是表示对接合剂涂布样品的固化物的纵断面进行观察的结果的图。图6(a)、图6(b)分别表示下述结果:对于通过实施例3得到的接合剂K的涂布样品的固化物,按照能够进行研磨从而观察的方式制作纵断面,利用显微镜(奥林巴斯株式会社社制造的BX-60M)在倍率50倍和500倍下对该纵断面进行观察,将所得到的结果表示在图6(a)、图6(b)中。
图6(c)、图6(d)分别表示与图6(a)、图6(b)同样地在倍率50倍和500倍下对于通过实施例1得到的接合剂A的涂布样品的固化物的纵断面进行观察的结果。
在图6中,10、10’为树脂组合物的固化物,10为接合剂K的涂布样品的固化物,10’为接合剂A的涂布样品的固化物。11、14表示双酚A型环氧树脂的固化物,12表示玻璃珠,13表示炭黑。
如图6(d)所示,通过对本发明的树脂组合物照射红外线而得到的固化物10’不具有明确的最表层。另一方面,如图6(b)所示可知,通过对本发明的树脂组合物照射激光而得到的固化物10具有一定厚度的明确的最表层,最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物11作为主成分。
【工业实用性】
本发明能够适当地用于继电器、开关等电子部件中的部件的接合等。从而,能够广泛地应用在全部电子产业中。
【符号的说明】
1···树脂组合物
2···被粘物
3···其他被粘物
4···端子
10···树脂组合物的固化物
Claims (8)
1.一种树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物含有:
双酚A型环氧树脂;
胶囊型固化剂,该胶囊型固化剂含有:含有固化剂的核和覆盖上述核的壳;
填料;以及
色料。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其特征在于,相对于上述双酚A型环氧树脂100重量份,上述色料的含量为1重量份以上7重量份以下;上述色料为炭黑。
3.如权利要求1所述的树脂组合物,其特征在于,上述色料为炭黑以外的颜料。
4.如权利要求3所述的树脂组合物,其特征在于,上述炭黑以外的颜料为选自由氧化铁系化合物、酞菁系化合物、氧化铬系化合物和铜系化合物组成的组中的1种或2种以上的化合物。
5.如权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,上述核含有选自由胺系化合物、咪唑系化合物和硫醇系化合物组成的组中的1种或2种以上的固化剂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物含有选自由胺系化合物、咪唑系化合物、硫醇系化合物、酸酐系化合物和热产酸剂组成的组中的1种或2种以上的固化辅助剂。
7.如权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,上述填料为选自由熔凝硅石、结晶二氧化硅和玻璃珠组成的组中的1种或2种以上。
8.一种树脂组合物的固化物,其是权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物的固化物,其特征在于,该树脂组合物的固化物具备2层以上的层,上述层中的最表层将上述双酚A型环氧树脂的固化物作为主成分。
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WO (1) | WO2015136771A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114502613A (zh) * | 2019-10-02 | 2022-05-13 | 东京应化工业株式会社 | 固化性组合物、固化物及固化物的形成方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6274707B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2018-02-07 | 株式会社デンソー | 光硬化性接着剤 |
EP3674272A4 (en) * | 2017-08-24 | 2021-03-17 | Furukawa Electric Co., Ltd. | COATING MATERIAL FOR OPTICAL FIBER, COATED OPTICAL FIBER AND METHOD FOR MANUFACTURING A COATED OPTICAL FIBER |
CA3115812C (en) * | 2018-10-12 | 2023-08-01 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Compositions containing thermally conductive fillers |
JP2022090522A (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-17 | 株式会社東芝 | 絶縁性樹脂組成物、この硬化物からなる絶縁性部材および電気機器 |
KR102536114B1 (ko) * | 2022-12-29 | 2023-05-26 | (재)한국건설생활환경시험연구원 | Uv레진 및 세라믹분말을 이용하는 3d프린터용 출력소재 조성물 및 이의 제조방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040074089A1 (en) * | 2002-10-16 | 2004-04-22 | Cookson Electronics, Inc. | Releasable microcapsule and adhesive curing system using the same |
CN101379108A (zh) * | 2006-02-03 | 2009-03-04 | 旭化成化学株式会社 | 微胶囊型环氧树脂用固化剂、母料型环氧树脂用固化剂组合物、单液型环氧树脂组合物、及其加工品 |
US20090076180A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Kazuki Iwaya | Epoxy resin composition using latent curing agent and curable by photo and heat in combination |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5855970B2 (ja) | 1975-08-09 | 1983-12-13 | 旭化成株式会社 | イチエキガタエポキシジユシ |
JPS5959720A (ja) | 1982-09-29 | 1984-04-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 新規な一成分型エポキシ樹脂用硬化剤 |
JPS62285913A (ja) | 1986-06-05 | 1987-12-11 | Ajinomoto Co Inc | エポキシ樹脂組成物 |
JPH03139517A (ja) | 1989-10-25 | 1991-06-13 | Ajinomoto Co Inc | 一液性エポキシ樹脂組成物 |
JPH066621B2 (ja) | 1990-04-16 | 1994-01-26 | 富士化成工業株式会社 | 一成分系加熱硬化性エポキシド組成物 |
JP3261749B2 (ja) | 1992-08-04 | 2002-03-04 | 味の素株式会社 | 一液性エポキシ樹脂組成物 |
JP3367531B2 (ja) | 1992-10-22 | 2003-01-14 | 味の素株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
JP3391074B2 (ja) | 1994-01-07 | 2003-03-31 | 味の素株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
JP3527341B2 (ja) * | 1995-12-13 | 2004-05-17 | 株式会社大林組 | 既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シート |
JP2001207029A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 一液型液状エポキシ樹脂組成物 |
MXPA03002222A (es) * | 2002-03-28 | 2004-10-29 | Rohm & Haas | Polvos de recubrimiento, metodos para su elaboracion y articulos formados a partir de los mismos. |
JP4493929B2 (ja) | 2003-05-01 | 2010-06-30 | 新日鐵化学株式会社 | 電子部品被覆用接着性フィルム |
JP2007023191A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 一液型エポキシ樹脂組成物 |
JP2008247951A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 半導体装置保護用液状エポキシ樹脂組成物およびエポキシ樹脂硬化物、半導体装置の製造方法ならびに半導体装置 |
JP5754073B2 (ja) | 2010-03-17 | 2015-07-22 | 株式会社デンソー | 硬化複合体の製造方法、および硬化複合体 |
JP5273745B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2013-08-28 | 信越化学工業株式会社 | オーバーコート材及びそれを用いた半導体装置 |
JP2012224733A (ja) | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Mitsui Chemicals Inc | 接着剤組成物、その製造方法、その硬化物、及びこれを用いた電子デバイス |
TWI545153B (zh) * | 2012-06-05 | 2016-08-11 | 三菱麗陽股份有限公司 | 環氧樹脂組成物、預浸絲束、複合材料補強壓力容器以及鋼腱 |
-
2014
- 2014-03-14 JP JP2014052106A patent/JP6331526B2/ja active Active
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- 2014-11-06 US US15/123,020 patent/US10138348B2/en active Active
- 2014-11-06 CN CN201480076626.9A patent/CN106062028B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040074089A1 (en) * | 2002-10-16 | 2004-04-22 | Cookson Electronics, Inc. | Releasable microcapsule and adhesive curing system using the same |
CN101379108A (zh) * | 2006-02-03 | 2009-03-04 | 旭化成化学株式会社 | 微胶囊型环氧树脂用固化剂、母料型环氧树脂用固化剂组合物、单液型环氧树脂组合物、及其加工品 |
US20090076180A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Kazuki Iwaya | Epoxy resin composition using latent curing agent and curable by photo and heat in combination |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114502613A (zh) * | 2019-10-02 | 2022-05-13 | 东京应化工业株式会社 | 固化性组合物、固化物及固化物的形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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