CN107722563A - 透明电路基板用环氧树脂组合物及层叠玻璃片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供适合透明性、耐热性、强度、平滑性和耐光性优良的透明电路基板的环氧树脂组合物及其固化物,及要得到兼具透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔软性、强韧性、耐光性、平滑性、透气性的层叠玻璃片。一种透明电路基板用环氧树脂组合物,其含有由通式(1)表示的多元羧酸(A)(式中,多个存在的R1、R2各自独立,R1表示氢原子、碳原子数1~6的烷基或羧基,R2表示氢原子或甲基,P如上所示,通过*与亚甲基键合)和分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B);以及,一种层叠玻璃片,通过将厚度为200微米以下的薄膜玻璃(A)与使固化性树脂(a)浸渗到玻璃布(b)中而成的预浸料(B)层叠而形成,其特征在于,固化后的固化性树脂(a)与玻璃布(b)的光学折射率的差为0.005以下。

Description

透明电路基板用环氧树脂组合物及层叠玻璃片
本申请是申请日为2012年12月27日、中国申请号为201210581057.6的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及透明电路基板中使用的环氧树脂组合物及其固化物。详细而言,本发明涉及适合透明性、耐热性、强度、平滑性和耐光性优良的透明电路基板的环氧树脂组合物及其固化物。此外,本发明还涉及通过将薄膜玻璃与使固化性树脂浸渗到玻璃布中而得到的片复合化而形成的层叠玻璃片。本发明的玻璃片具有透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔软性、强韧性、平滑性、透气性优良的特性。
背景技术
以往,作为用于安装发光元件等的电路基板,一般广泛使用以FR-4材料(阻燃型4:使环氧树脂渗入到玻璃纤维布中后实施热固化处理而形成为板状的材料)为代表的玻璃环氧层叠印刷布线板或由芳香族类聚酰亚胺形成的挠性印刷布线板(专利文献1~4)。为了提高玻璃布等无机类纤维复合而成的片的透明性,需要使无机类纤维与塑料材料的光学折射率精密地匹配。因此,能够使用的材料受限,难以满足上述特性的平衡。例如,光学用途中,要求400nm附近的可见光的透射率高,但专利文献1~3提出的方法中,400nm的可见光的透射率未能超过90%。专利文献4提出的方法中为550nm的可见光的透射率,但仍然小于90%。
上述现有技术中使用的材料均为环氧类化合物和酸酐类化合物。作为普遍使用的酸酐类化合物,由饱和烃形成的酸酐由于其固化物的耐光性特别优良,因此广为使用。具体而言,较为普遍的是甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等脂环式酸酐,其中,使用常温下为液态的甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐等。
一般的脂环式酸酐的蒸气压较高。在使环氧类化合物与酸酐类化合物热固化的工序中,一部分酸酐类化合物会挥发,因而现有技术中环氧类化合物与酸酐类化合物的实质上的反应量会发生变化。
特别是在要得到本发明中的透明片的情况下,如前所述,需要使玻璃布等无机物与环氧树脂组合物的光学折射率精密地匹配。但是,在这样的状态下,难以精密地控制光学折射率,从而产生透明性不好的问题。
也尝试过将上述片作为透明电路基板使用,但没有涉及其材料的公开(专利文献4)。
为了用于显示器等显示元件、照明或太阳能电池等光电转换元件,要求透明、轻量且具有柔软性的透明片。一般而言,将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯片、聚丙烯、聚环烯烃等聚烯烃片、脂肪族类聚酰亚胺等聚酰亚胺片这样的片作为透明树脂片来进行研究。上述片均具有在有机物特有的柔软性方面优良的特性,但由于耐热性、尺寸稳定性、透气性等问题,实质上其用途受到限制。
另外,为了对树脂片赋予耐热性、尺寸稳定性、强韧性,一般进行拉伸加工。通过该拉伸加工而使树脂片产生光学各向异性。因此,其使用限于利用光的相位差进行显示的液晶元件等。
另一方面,还普遍进行了通过将玻璃薄膜化而赋予柔软性(玻璃薄膜)的研究。使用该薄膜玻璃的情况下,在透明性、透气性方面显示出格外优良的特性,但由于玻璃特有的脆性,因此难以操作。
因此,为了通过将薄膜玻璃与有机性的树脂片层叠化来弥补上述各缺点,进行了通过将树脂薄膜等贴合在薄膜玻璃上或者将树脂薄膜等夹入薄膜玻璃中而构成层叠片的尝试(专利文献5~8)
但是,与玻璃相比,树脂片的热膨胀等较大等,尺寸稳定性差。由于该特性,在使用层叠片的热历程等工艺中,会产生片的翘曲等,难以维持所要求的尺寸稳定性。
另一方面,使固化性树脂浸渗到玻璃布中而得到的片以预浸料或片状模塑料的形式得到广泛使用。这些材料作为树脂材料具有优良的耐热性和尺寸稳定性,但一般而言上述材料是不透明的,即使与薄膜玻璃层叠,也不可能成为透明材料。
此外,使玻璃布与固化性树脂复合化时,进行了通过控制玻璃布和固化性树脂的光学折射率而得到透明树脂片的尝试。通过该方法得到的透明片作为树脂材料较为强韧,光学各向异性较小。但是,单独使用该片时,在平滑性、透气性方面不能得到充分的特性(专利文献9)。
另一方面,作为玻璃的替代品,对专利文献10中列举的材料进行了研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2003/64530
专利文献2:日本特开2004-233851号公报
专利文献3:日本特开2004-269727号公报
专利文献4:日本特开2008-10585号公报
专利文献5:WO2009/057460
专利文献6:WO2011/024690
专利文献7:WO2011/030716
专利文献8:日本特开2009-202456号公报
专利文献9:WO2003/064530
专利文献10:WO2012/067092
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供适于制造适合用于印刷布线基板的片的、固化时的收缩减小且透明性优良的环氧树脂组合物及兼具透明性、耐热性、强度、耐光性、平滑性等的优良固化物以及由该固化物构成的片。
此外,本发明要得到虽然轻量但以高水平兼具透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔软性、强韧性、耐光性、平滑性、透气性、光学各向同性等的优良的层叠玻璃片。
用于解决问题的手段
本发明人发现,通过将具有特定结构的酸酐类化合物以及特定环氧树脂进行组合,能够得到光学折射率、透明性、耐热性、尺寸稳定性优良的树脂片,并且发现该树脂片适合作为透明电路基板、层叠玻璃片,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种透明电路基板用环氧树脂组合物,其含有由通式(1)或通式(2)表示的多元羧酸(A)和分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)。
(式中,多个存在的R1、R2各自独立,R1表示氢原子、碳原子数1~6的烷基或羧基,R2表示氢原子或甲基。P如上所示,通过*与亚甲基键合)
(式中,多个存在的R1与通式(1)相同,R3各自独立地表示氢原子、碳原子数1~15的烃基。P如上所示,通过*与亚甲基键合)
此外,本发明涉及上述透明电路基板用环氧树脂组合物,其中,多元羧酸(A)中的R2全部为氢原子。
此外,本发明涉及上述透明电路基板用环氧树脂组合物,其中,分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)为由通式(3)表示的化合物。
(R4为烷氧基,m为平均值且为1~20的正数,n为1~10的整数)
此外,本发明涉及上述透明电路基板用环氧树脂组合物,其中,含有分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)。
此外,本发明涉及上述透明电路基板用环氧树脂组合物,其中,分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)为由通式(4)表示的化合物。
(式中,n为1~2的正数)
此外,本发明涉及上述透明电路基板用环氧树脂组合物,其中,含有环氧树脂(D)以及固化剂(E)。
此外,本发明涉及一种透明电路基板,其特征在于,通过将上述透明电路基板用环氧树脂组合物与玻璃纤维复合而得到。
此外,本发明涉及一种透明电路基板,其特征在于,将上述透明电路基板用环氧树脂组合物固化而得到的固化物在25℃下的光学折射率为1.50以上。
此外,本发明涉及一种层叠玻璃片,其通过将厚度为200微米以下的薄膜玻璃(F)与使固化性树脂(g)浸渗到玻璃布(f)中而成的预浸料(G)层叠而形成。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,固化后的固化性树脂(g)与玻璃布(f)的光学折射率的差为0.005以下。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,固化性树脂(g)含有环氧类树脂(g-1)。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,环氧类树脂(g-1)的分子中具有脂肪族环状结构。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,固化性树脂(g)含有环氧树脂(g-1)和多元羧酸(A)。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,多元羧酸(A)为由上述通式(1)表示的多元羧酸(A)。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其特征在于,多元羧酸(A)为由上述通式(2)表示的多元羧酸(A)。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其中,层叠玻璃片的构成为以薄膜玻璃(F)作为芯材并由预浸料(G)构成其两面。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片,其中,层叠玻璃片的构成为以预浸料(G)作为芯材并由薄膜玻璃(F)构成其两面。
此外,本发明涉及上述层叠玻璃片的制造方法,其特征在于,使预浸料(G)和薄膜玻璃(F)以期望的构成方法在脱泡、加压下通过加热进行固化。
发明效果
本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物(以下仅称为环氧树脂组合物)的稳定性良好,并且其固化物的透明性、耐热性、强度、平滑性和耐光性优良。因此,特别适合液晶显示器、等离子体显示器、EL显示器、便携设备等显示装置或太阳能电池等中使用的电路基板。
本发明的层叠玻璃片是兼具透明性、耐热性、柔软性和强度、尺寸稳定性、耐光性、平滑性、光学各向同性、低透气性等的优良的片。因此,特别适合液晶显示器、等离子体显示器、EL显示器等显示元件、太阳能电池等光电转换元件、各种传感器等中使用的基板材料。此外,也可以适合用于在液晶面板等显示体上工作的触摸面板等。
具体实施方式
首先,对本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物进行说明。
本发明的环氧树脂组合物中使用的多元羧酸(A)没有限制,本发明中优选使用下述通式(1)或(2)。
(式中,多个存在的R1、R2各自独立,R1表示氢原子、碳原子数1~6的烷基或羧基,R2表示氢原子或甲基。官能团P通过*与亚甲基键合)
(式中,多个存在的R1与通式(1)相同,R3各自独立地表示氢原子、碳原子数1~15的烃基。P如上所示,通过*与亚甲基键合)
另外,本发明的多元羧酸组合物(A)通过下述制造方法得到,在选择单一的化合物作为原料酸酐和桥接多环二元醇时,得到单一的多元羧酸,但在以下的说明中,为方便起见,将这样的多元羧酸也称为“多元羧酸组合物”。
本发明的多元羧酸组合物(A)可以通过例如酸酐(a-1)与桥接多环二元醇(a-2)的加成反应或酸酐(a-1)与醚多元醇(a-3)的加成反应来制造。
作为酸酐(a-1),具有环己烷结构的烷基取代多元羧酸酐或者分子内具有一个以上的羧基或无取代的酸酐结构的多元羧酸酐能够发挥本发明的效果。如果进一步列举具体的化合物,则可以列举:1,2,4-环己烷三羧酸-1,2-酐、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐、环己烷-1,2-二羧酸酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸-1,2,4,5-二酐等,这些酸酐也可以不单独使用而将两种以上混合使用。
本发明中特别重视光学特性,因此,优选使用1,2,4-环己烷三羧酸-1,2-酐、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐,特别是从耐热性与操作的平衡出发,特别优选将两者混合使用。
桥接多环二元醇(a-2)为以三环癸烷结构、五环十五烷结构作为主骨架的二元醇类,由下式(5)表示。
(式中,多个存在的R2各自独立地表示氢原子或甲基)
认为由上式(5)表示的桥接多环二元醇(a-2)带来兼具透明性和耐热性的本发明的效果。
如果进一步具体地列举可以使用的桥接多环二元醇类,则可以列举三环癸烷二甲醇、甲基三环癸烷二甲醇、五环十五烷二甲醇等。其中,从获得简易性和与制造后的官能团量的平衡的观点出发,在本发明中特别优选使用三环癸烷二甲醇。
醚多元醇(a-3)为四元醇类,由下式(6)表示。
(式中,多个存在的R3各自独立地表示氢原子、碳原子数1~15的烃基)
如果进一步具体地例示优选的醚多元醇,则可以示出2,2’-双(二羟甲基)二丙醚、2,2’-双(二羟甲基)二乙醚、2,2’-双(二羟甲基)二丁醚、2,2’-双(二羟甲基)二己醚。
由通式(1)表示的多元羧酸(A)和由通式(2)表示的多元羧酸(A)在本发明中均发挥高耐热性、透明性、尺寸稳定性等基本特性。多元羧酸(A)可以根据所要求的特性分开使用或混合使用。由通式(1)表示的多元羧酸(A)特别适合重视耐热性的用途。另一方面,由通式(2)表示的多元羧酸(A)适合要求耐热性、柔软性和透明性的情况。
接着,对多元羧酸(A)的制造方法进行说明。
酸酐(a-1)与桥接多环二元醇类(a-2)或醚多元醇(a-3)的反应可以应用一般的方法,并没有特别限定。但是,如果考虑本发明的用途则存在优选的反应条件。主要为与反应催化剂、溶剂、酸酐(a-1)与桥接多环二元醇类(a-2)或醚多元醇(a-3)的反应比例以及反应温度相关的项目。
制造本发明的多元羧酸组合物(A)时,一般使用酸类催化剂或碱类催化剂。但是,本发明中,催化剂的使用会对固化物的透明性(热固化后或作为基板使用过程中的着色)造成不利影响,因此,最好不使用上述催化剂。
当然,从使用的基板的用途和要求的特性的观点出发,也可以使用一般公知的催化剂。例如,作为无机酸催化剂,可以列举:盐酸、硫酸、硝酸等无机酸类、甲磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸等有机磺酸类、三氟乙酸、三氯乙酸等有机羧酸类。
此外,作为碱性催化剂,可以列举:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁等金属氢氧化物类、碳酸钠、碳酸氢钠等无机碱的盐类、氨、肼等无机胺类、三乙胺、三丙胺、三丁胺等烷基胺类、吡啶、二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、咪唑、三唑、四唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2,4-二氨基-6(2’-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-十一烷基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-乙基,4-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪异氰脲酸加成物、2-甲基咪唑异氰脲酸的2:3加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-3,5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-羟甲基-5-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基-3,5-二氰基乙氧基甲基咪唑等含杂环有机胺类、双氰胺等酰胺类、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯等二氮杂化合物类、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基乙基氢氧化铵、三甲基丙基氢氧化铵、三甲基丁基氢氧化铵、三甲基十六烷基氢氧化铵、三辛基甲基氢氧化铵等烷基氢氧化铵类、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵等烷基卤化铵盐等、三辛基甲基乙酸铵等有机酸铵盐、以三苯基膦、三(甲苯基)膦、溴化四苯基四苯基硼四苯基等膦类或盐类为代表的路易斯碱类、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(2,4,6-トリスアミノメチルフェノール)等酚类、胺加成物、羧酸金属盐(2-乙基己酸、硬脂酸、山萮酸、肉豆蔻酸等的锌盐、锡盐、锆盐)或磷酸酯金属盐(磷酸辛酯、磷酸硬脂基酯等的锌盐)、烷氧基金属盐(三丁基铝、四丙基锆等)、乙酰丙酮盐(乙酰丙酮锆螯合物、乙酰丙酮钛螯合物等)等有机金属化合物类等。
本工序中可以在无溶剂条件下进行制造,也可以使用有机溶剂。上述条件应当根据所需的反应速度(反应时间)和粘度以及制造设备的能力来适当选择,如果满足上述条件,则最好在无溶剂条件下制造。
因此,即使在必须使用溶剂的情况下,可以使用的溶剂量只要满足上述条件也优选实质上越少越好,以固体成分计优选至少为50质量%以上的范围,更优选为75质量%以上的范围。
特别是在不使用催化剂的情况下,为了提高反应速度,也优选以更多的固体成分促进反应。
可以使用的溶剂只要在酸酐(a-1)与桥接多环二元醇类(a-2)或醚多元醇(a-3)的反应工序中维持溶解性且为惰性则没有特别限定。
如果具体地例示可以作为上述溶剂使用的溶剂,则可以列举例如:甲苯、二甲苯、乙苯、四甲苯等芳香族类烃溶剂;己烷、辛烷、癸烷等脂肪族类烃溶剂;以及作为它们的混合物的石油醚、无铅汽油、溶剂油等。
另外,作为酯类溶剂,可以列举:乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等乙酸烷基酯类;γ-丁内酯等环状酯类;乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚单乙酸酯、二乙二醇单乙醚单乙酸酯、三乙二醇单乙醚单乙酸酯、二乙二醇单丁醚单乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丁二醇单甲醚乙酸酯等单亚烷基二醇或聚亚烷基二醇单烷基醚单乙酸酯类;戊二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯、己二酸二烷基酯等多元羧酸烷基酯类等。
另外,作为醚类溶剂,可以列举:乙醚、乙基丁基醚等烷基醚类;乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚等二醇醚类;四氢呋喃等环状醚类等。
另外,作为酮类溶剂,可以列举:丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮、异佛尔酮等。
在使用溶剂制造多元羧酸(A)的情况下,也可以通过加热、减压等将溶剂蒸馏除去,但优选直接以树脂溶液的形式混合环氧树脂(B)等后供于与玻璃布的复合化工序中。
此时,考虑到复合化工序中的溶剂的挥发性和本工序中的反应温度的平衡,优选选择沸点在65~150℃、更优选在80~115℃范围内的溶剂。即,沸点低于该范围时,不能提高反应温度而使反应时间延长。另外,沸点高于该范围时,在与玻璃布的复合化工序中溶剂的挥发变慢,因此会因残留溶剂而在固化工序中引起片的发泡等,因此不优选。
反应温度优选为40~200℃,特别优选为50~150℃。特别是在无溶剂条件下进行本反应的情况下,由于存在酸酐的挥发,因此优选100℃以下的反应,特别优选50~100℃下的反应。
酸酐(a-1)与桥接多环二元醇类(a-2)或醚多元醇(a-3)的反应比例优选理论上为等摩尔的反应,但可以根据所要求的固化物的特性进行变更。作为具体的反应比例,以其官能团当量来比较,由酸酐(a-1)的酸酐官能团数/桥接多环二元醇类(a-2)或醚多元醇(a-3)的羟基数表示的值为0.2~5的范围,优选为0.5~2的范围,更优选为0.8~1.2的范围。在小于该范围的值的情况下,生成残留有未反应的二元醇类或一个羟基的一元羧酸化合物,因此固化性降低。另外,在大于该范围的值的情况下,残留过量的酸酐。过量且未反应的酸酐(a-1)作为后述的固化剂(E)起作用。
因此,该反应比例对固化物的物性有影响,应该根据目的适当调节固化物的特性。
反应时间由反应温度、催化剂量等决定,从工业生产的观点出发,长时间的反应会消耗巨大的能量,因此不优选。另外,过短的反应时间表示该反应剧烈,从安全性方面出发不优选。优选的范围为1~48小时,优选为1~36小时,更优选为1~24小时。
对分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)进行说明。作为分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B),可以列举例如:萜二酚、由酚类(苯酚、烷基取代的苯酚、萘酚、烷基取代的萘酚、二羟基苯、二羟基萘等)与脂肪族环结构二烯(双环戊二烯、降冰片二烯、六羟基茚等)的缩聚物及它们的改性物衍生而来的缩水甘油醚化物、氢化双酚(双酚A、双酚F)型环氧树脂、脂环式环氧树脂等分子内具有环己基结构、双环戊二烯结构的化合物、以及分子内具有异氰脲酸三缩水甘油酯结构的化合物等,本发明中优选使用脂环式环氧树脂,另外优选常温下为固体的化合物。具体而言,例如也可以从市场上获得3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯(ダイセル化学制造,セロキサイド2021P)。
其中,在本发明的用途中,特别优选由通式(3)表示的化合物,
(R4为烷氧基,m为平均值且为1~20的正数,n为1~10的整数)。通式(3)中,烷氧基的碳链为碳原子数1~20的直链、支链和环状,优选为碳原子数1~10的直链、支链和环状,更优选为碳原子数1~6的直链、支链和环状。具体而言,R4可以列举:甲氧基、环氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正己氧基等一元醇的残基;乙二醇、丙二醇、新戊二醇等二元醇的残基;甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、三羟甲基戊烷、季戊四醇、二季戊四醇、二(三羟甲基)丙烷等多元醇的残基。通式(3)中,如上所述,m为平均值且为1~20的正数,优选为1~10,更优选为1~6。n为1~10的整数,优选为1~5的整数。
由通式(3)表示的化合物通过经过氧化使醇与具有乙烯基的环氧环己烯的开环聚合而得到的聚烯烃进行环氧化而得到。作为由通式(3)表示的化合物的原料的醇可以使用一元醇或多元醇中的任何一种,本发明中优选多元醇,其中,优选三羟甲基醇类。作为三羟甲基醇类,具体而言,可以列举:甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、三羟甲基戊烷等。由通式(3)表示的化合物可以从市场上获得,例如EHPE3150(R4=三羟甲基丙烷残基,m=4~5,n=3,ダイセル化学制造)或者作为EHPE3150与其他成分的混合物的EHPE3150CE。
接着,对分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)进行说明。作为环氧树脂(C),可以列举芳香族酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂等中分子内具有3个以上环氧基和芳香环的环氧树脂。
上述芳香族多官能环氧树脂一般由如下所述的分子内具有3个以上羟基的多元酚类通过与表卤醇类的反应衍生而得到。
作为优选的酚结构,可以列举例如:三(4-羟苯基)甲烷、1,1,2,2-四(4-羟苯基)乙烷等多元酚类、苯酚、烷基取代的苯酚、萘酚、烷基取代的萘酚、二羟基苯、二羟基萘等酚类与甲醛、乙醛、苯甲醛、对羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、对羟基苯乙酮、邻羟基苯乙酮、4-(4-羟苯基)苯乙酮、4-(1-(4-羟苯基)-1-甲基乙基)苯乙酮的缩聚物、所谓的酚醛清漆型酚类。
此外,酚类与糠醛、4,4’-双(氯甲基)-1,1’-联苯、4,4’-双(甲氧基甲基)-1,1’-联苯、1,4-双(氯甲基)苯、1,4-双(甲氧基甲基)苯等的缩聚物及它们的改性物等也包括在优选的酚结构中。
另外,可以列举:使表卤醇与所谓的双酚A型、双酚F型环氧树脂进一步反应而在一分子中具有3个以上环氧基的改性双酚型环氧树脂类。
此外,特别优选使用使(4(4(1,1-双(对羟苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)(以下将其作为酚化合物(PA1))与表卤醇反应而得到的环氧树脂。该环氧树脂由下式(4)表示。
(式中,n为平均值且为1~2的正数)
本环氧树脂一般可以以TECMORE VG3101L(プリンテック制造,n≈1.1)、NC-6000(日本化药制造,n≈1.1)等的形式获得,特别优选通过以下制造方法制造的化合物。
作为酚化合物(PA1)与表卤醇的反应中使用的表卤醇,可以列举表氯醇、α-甲基表氯醇、γ-甲基表氯醇、表溴醇等,本发明中,优选工业上容易获得的表氯醇。表卤醇的使用量相对于酚化合物(PA1)的羟基1摩尔通常为2~15摩尔,优选为4~10摩尔。使用过量太多的表卤醇时,不仅生产率差,而且制造的环氧树脂的软化点降低,给制成预浸料时的粘性等带来不良影响。另外,表卤醇的量为2摩尔以下时,n的值变大,在制造中容易发生凝胶化。
上述环氧化反应中,优选使用碱金属氢氧化物。作为该碱金属氢氧化物,可以列举氢氧化钠、氢氧化钾等。另外,可以以固体物质的形式利用碱金属氢氧化物,也可以以其水溶液的形式利用。例如,在以水溶液的形式使用碱金属氢氧化物的情况下,可以通过将碱金属氢氧化物的水溶液连续地添加到反应体系内并且在减压下或常压下连续地蒸馏出水和表卤醇、进而分液将水除去并使表卤醇连续地返回到反应体系内的方法进行环氧化反应。另外,在使用固体物质的情况下,从该操作的容易性、溶解性等问题出发,优选使用薄片状的物质。碱金属氢氧化物的使用量相对于酚化合物(PA1)的羟基1摩尔通常为0.90~1.5摩尔,优选为1.01~1.25摩尔,更优选为1.01~1.15摩尔。
上述环氧化反应中,为了促进反应,可以添加四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、三甲基苄基氯化铵等季铵盐、四甲基氯化四甲基溴化三甲基苄基氯化三苯基苄基氯化三苯基乙基溴化等季盐作为催化剂。这些季盐的使用量相对于酚化合物(PA1)的羟基1摩尔通常为0.1~15g,优选为0.2~10g。
上述环氧化反应中,添加甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚类、二甲砜、二甲亚砜、二甲基咪唑烷酮等非质子性极性溶剂等来进行反应在反应进行方面是优选的,本发明中从其光学特性出发,特别优选使用醇类和/或醚类。
使用上述醇类或醚类的情况下,其使用量相对于表卤醇的使用量通常为2~50质量%,优选为4~20质量%。另一方面,使用上述非质子性极性溶剂的情况下,其使用量相对于表卤醇的使用量通常为5~100质量%,优选为10~80质量%。
上述环氧化反应中,反应温度通常为30~90℃,优选为35~80℃。另一方面,反应时间通常为0.5~10小时,优选为1~8小时。本反应可以在常压下进行也可以在减压下进行,在减压条件下,可以在水-表卤醇的共沸脱水条件下反应。上述环氧化反应的反应产物通过在水洗后或者在不进行水洗的条件下在加热减压下将表卤醇和溶剂等除去而纯化。另外,为了进一步制成水解性卤素少的环氧树脂,优选将回收的反应产物溶解在甲苯、甲基异丁基酮等溶剂中并添加氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物的水溶液使副产物进行闭环反应,从而可靠地使作为副产物的卤代醇闭环。
这种情况下,碱金属氢氧化物的使用量相对于环氧化中使用的酚化合物(PA1)的羟基1摩尔通常为0.01~0.3摩尔,优选为0.05~0.2摩尔。另外,反应温度通常为50~120℃,反应时间通常为0.5~2小时。
上述环氧化反应中,在反应结束后,通过过滤、水洗等将生成的盐除去,再在加热减压下蒸馏除去溶剂,由此能够得到可用于本发明的环氧树脂。这样得到的环氧树脂也包括一部分利用该溶剂或水使环氧树脂加成而得到的环氧树脂和未完全闭环而残留有卤素的环氧树脂。
对于这样得到的作为酚化合物(PA1)与表卤醇的反应产物的环氧树脂(C)而言,优选本发明中生产率和操作性优良且对固化物赋予高机械强度的满足以下任一条件的环氧树脂。
1.环氧当量为195~225g/当量,优选为200~220g/当量。
2.凝胶渗透色谱法中,2个酚化合物(PA1)之间通过表卤醇连接而成的部分为20面积%以下,3个酚化合物(PA1)之间通过表卤醇连接而成的部分为15面积%以下;更优选2个酚化合物(PA1)之间通过表卤醇连接而成的部分为15面积%以下,3个酚化合物(PA1)之间通过表卤醇连接而成的部分为10面积%以下。
另外,本发明中使用的环氧树脂(C)更优选常温下为固体的环氧树脂。本发明中通常使用软化点为50~100℃或熔点为50~190℃的环氧树脂(C),优选软化点为60~100℃或熔点为60~190℃的环氧树脂(C)。另外,本发明中通常可以使用环氧当量为130~500g/当量的环氧树脂(C),优选环氧当量为150~400g/当量,更优选环氧当量为170~300g/当量。环氧当量过小时,容易变硬、变脆的倾向强,环氧当量过大时,难以达到硬度,可能产生玻璃化转变温度降低等问题。
此外,除了可以使用上述具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)和分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)以外,考虑到得到的本发明的环氧树脂组合物的粘度、密合性、玻璃化转变温度(Tg)、硬度、折射率等,可以将成分(B)和成分(C)以外的环氧树脂(D)单独使用或两种以上混合使用。
作为环氧树脂(D),相当于除上述环氧树脂(B)和环氧树脂(C)以外的其他环氧树脂。可以列举例如:分子内具有小于3个的环氧基的芳香族环氧树脂、双酚型环氧树脂或非芳香族环氧树脂等。
作为芳香族环氧树脂,可以列举一般公知的使酚类与表氯醇反应而形成的环氧树脂。例如,作为用作原料的上述酚类,可以列举:双酚A、双酚F、双酚S、硫代双酚、双酚芴、4,4’-联苯酚、2,2’-联苯酚、3,3’,5,5’-四甲基-[1,1’-联苯]-4,4’-二酚等联苯酚类、四溴双酚A等取代双酚类。
作为芳香族环氧树脂,可以列举:对苯二酚、间苯二酚、儿茶酚、萘二酚等二羟基苯类、甲基对苯二酚等取代二羟基苯类。
作为芳香族环氧树脂,可以列举被称为酚醛清漆树脂的、酚类(苯酚、烷基取代的苯酚、萘酚、烷基取代的萘酚)与甲醛、乙醛、苯甲醛、糠醛、4,4’-双(氯甲基)-1,1’-联苯、4,4’-双(甲氧基甲基)-1,1’-联苯、1,4-双(氯甲基)苯、1,4-双(甲氧基甲基)苯等的缩聚物的二醇化物。
作为芳香族环氧树脂,可以列举由苯酚、甲酚、苯甲醚等单官能酚类等衍生而来的环氧树脂等。
作为非芳香族环氧树脂,可以列举由非芳香族醇类衍生而来的缩水甘油醚化物,例如1,6-己二醇二缩水甘油醚等非环状烷基二醇二缩水甘油醚类、二乙二醇二缩水甘油醚等亚烷基二醇二缩水甘油醚类、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、倍半硅氧烷类环氧树脂(在链状、环状、梯形或上述至少两种以上的混合结构的硅氧烷结构中具有缩水甘油基和/或环氧环己烷结构的环氧树脂)等固态或液态环氧树脂。
本发明中使用的固化剂(E)是指与环氧树脂(B)、(C)、(D)反应并与多元羧酸(A)同样以使环氧树脂类固化为目的而添加的物质。固化剂(E)是为了通过根据所要求的固化物的特性与多元羧酸(A)并用来发挥调节各特性的作用而添加的。
因此,可以使用一般作为环氧树脂固化剂所例示的固化剂。
例如,可以列举:作为多元羧酸(A)的原料的由(a-1)表示的酸酐、其他多元羧酸、胺类化合物、具有不饱和环结构的酸酐类化合物、酰胺类化合物、酚类化合物、羧酸类化合物等。
作为能够使用的固化剂的具体例,可以列举:1,2,4-环己烷三羧酸-1,2-酐、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐、环己烷-1,2-二羧酸酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸-1,2,4,5-二酐等由(a-1)表示的酸酐类;丁烷四羧酸酐、双环[2,2,1]庚烷-2,3-二羧酸酐、甲基双环[2,2,1]庚烷-2,3-二羧酸酐、环己烷-1,3,4-三羧酸-3,4-酐等其他饱和酸酐类;己二酸、癸二酸、环己烷二羧酸、环己烷三羧酸等脂肪族羧酸类。
作为能够使用固化剂的具体例,可以列举:丁二醇、己二醇、壬二醇、环己二醇等烃二醇类;甘油、季戊四醇、二季戊四醇等烃多元醇类;聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等聚亚烷基二醇类;聚己内酯二醇等聚酯二醇类;硅二醇等无机二醇类等;以及使二醇类与上述例示的酸酐反应而得到的羧酸类。
作为能够使用的固化剂的具体例,可以列举:邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、纳迪克酸酐等具有不饱和环结构的酸酐类化合物类;邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸、马来酸、四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸等具有不饱和环结构的羧酸化合物类。
作为能够使用的固化剂的具体例,可以列举:二氨基二苯基甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、二氨基二苯砜、异佛尔酮二胺等胺类化合物类。另外,可以列举:双氰胺、由亚麻酸的二聚体与乙二胺合成的聚酰胺树脂等酰胺类化合物类。此外,可以列举:双酚A、双酚F、双酚S、双酚芴、萜二酚、4,4’-联苯酚、2,2’-联苯酚、3,3’,5,5’-四甲基-[1,1’-联苯]-4,4’-二酚、对苯二酚、间苯二酚、萘二酚、三(4-羟苯基)甲烷、1,1,2,2-四(4-羟苯基)乙烷、酚类(苯酚、烷基取代的苯酚、萘酚、烷基取代的萘酚、二羟基苯、二羟基萘等)与甲醛、乙醛、苯甲醛、对羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、对羟基苯乙酮、邻羟基苯乙酮、双环戊二烯、糠醛、4,4’-双(氯甲基)-1,1’-联苯、4,4’-双(甲氧基甲基)-1,1’-联苯、1,4’-双(氯甲基)苯、1,4’-双(甲氧基甲基)苯等的缩聚物及其改性物、四溴双酚A等卤代双酚类等酚类化合物类、咪唑、三氟化硼-胺络合物、胍衍生物、萜烯与酚类的缩合物等,但能够使用的固化剂不限于此。上述固化剂可以单独使用,也可以使用两种以上。
其中,如果考虑本发明的固化物的透明性,则优选使用具有高透明性的饱和羧酸类及其酸酐类。此外,最优选使用由酸酐(a-1)表示的羧酸类及其衍生物。这是因为,在兼顾固化物的透明性和耐热性的方面有效地发挥作用。上述羧酸类及其衍生物也包括制备多元羧酸(A)时残留有过量的酸酐(a-1)成分的羧酸类及其衍生物。
另一方面,具有不饱和环结构的酸酐类化合物类、酚类、胺类、酰胺类等由于着色等问题而不能大量配合,因此不优选。
本发明的环氧树脂组合物中,对于各成分的使用比例而言,相对于成分(B)+成分(C)+成分(D)的全部环氧树脂的环氧基1当量,成分(A)+成分(E)的总反应当量为0.5~1.5当量(将羧酸看作单官能,将酸酐看作双官能),优选为0.6~1.2当量。
此外,全部环氧树脂中的各成分的使用比例考虑期望的折射率、玻璃化转变温度、硬度、密合性等来决定,在将成分(B)+成分(C)+成分(D)设为100质量份的情况下,成分(B)的含量为5~100质量份,特别优选为10~90质量份。成分(C)的含量为0~70质量份,特别优选为5~50质量份。成分(D)的含量为0~70质量份,特别优选为10~50质量份。另外,优选成分(B)+成分(C)+成分(D)的全部环氧树脂的混合物在常温下为固体。对于成分(B)、(C)、(D)中常温下为液体的成分的使用比例而言,优选该成分在全部环氧树脂100质量份中为30质量份以下。
在本发明的环氧树脂组合物中使用多元羧酸(A)以外的固化剂(E)的情况下,如果将多元羧酸(A)与固化剂(E)的总量设为100质量%,则多元羧酸(A)的比例通常为10~100质量%,优选为20~80质量%,更优选为30~70质量%。多元羧酸(A)少于该范围时,本发明的效果减弱。从兼顾耐热性和固化性的观点出发,优选较多地含有多元羧酸(A),但从使对预浸料和固化物赋予适度的柔软性、对光学折射率进行调节等各特性平衡的观点出发,以表示量为上限来使用固化剂(E)。
本发明的环氧树脂组合物中,为了加速固化反应或调节固化温度,可以使用固化促进剂。只要是具有促进上述固化反应的效果的固化促进剂即可,可以使用一般公知的固化促进剂。可以列举例如:2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2,4-二氨基-6(2’-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-十一烷基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-乙基,4-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪、2,4-二氨基-6(2’-甲基咪唑(1’))乙基均三嗪异氰脲酸加成物、2-甲基咪唑异氰脲酸的2:3加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-3,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-羟甲基-5-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基-3,5-二氰基乙氧基甲基咪唑等各种咪唑类以及这些咪唑类与邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸、萘二甲酸、马来酸、草酸等多元羧酸的盐类。此外,可以列举:双氰胺等酰胺类、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯等二氮杂化合物及它们的四苯基硼酸盐、苯酚酚醛清漆等盐类、与上述多元羧酸类或膦酸类的盐类、四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三辛基甲基溴化铵等铵盐类、三苯基膦、三(甲苯基)膦、四苯基溴化四苯基硼四苯基等膦类或化合物类、2,4,6-三氨甲基苯酚等酚类、辛酸锡、辛酸钴、辛酸锌、辛酸锆、辛酸镍、环烷酸钴等有机金属化合物等。此外,可以列举将固化促进剂制成微囊而得到的微囊型固化促进剂等。
上述固化促进剂应该根据例如透明性、固化速度、操作条件等透明树脂组合物所要求的特性来适当选择。固化促进剂在相对于本发明的环氧树脂组合物中的全部环氧树脂100质量份通常为0.001~15质量份的范围内使用。
鉴于本发明的特征,如果考虑到透明性、耐热性、耐光性、固化速度等,则优选不使用催化剂,或者使用1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯等二氮杂化合物及它们的盐类、三苯基膦、三(甲苯基)膦、四苯基溴化四苯基硼四苯基等膦类或化合物等,或者使用例如辛酸锌等无色有机金属类。上述固化催化剂为无色,且即使在固化时受热或作为印刷布线基板长期使用的情况下也不易着色。
本发明的环氧树脂组合物也可以含有阻燃剂。可以使用含磷阻燃剂、含卤素阻燃剂等一般公知的阻燃剂,没有特别限定。但是,鉴于本发明的特征,优选选择无色且即使在固化时受热或作为印刷布线基板长期使用的情况下也不易着色的材料。就这一点而言,含卤素阻燃剂多数会产生着色,因而难以使用。
作为含磷化合物的具体例,可以列举:磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸甲苯二(2,6-二甲苯基)酯、1,3-亚苯基双(磷酸二(二甲苯基)酯)、1,4-亚苯基双(磷酸二(二甲苯基)酯)、4,4’-联苯(磷酸二(二甲苯基)酯)等磷酸酯类;9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等磷烷类;使环氧树脂与上述磷烷类的活性氢反应而得到的含磷环氧化合物、红磷等,优选磷酸酯类、磷烷类或含磷环氧化合物,特别优选1,3-亚苯基双(磷酸二(二甲苯基)酯)、1,4-亚苯基双(磷酸二(二甲苯基)酯)、4,4’-联苯(磷酸二(二甲苯基)酯)或含磷环氧化合物。在赋予阻燃性的情况下,含磷化合物的使用量优选为含磷化合物/全部环氧树脂=0.1~0.6(质量比)。该比例为0.1以下时阻燃性不充分,该比例为0.6时有可能对固化物的吸湿性、介电特性产生不利影响。
此外,可以根据需要向本发明的环氧树脂组合物中添加一般公知的抗氧化剂。作为能够使用的抗氧化剂,可以列举酚类抗氧化剂、含硫抗氧化剂、含磷抗氧化剂等。但是,鉴于本发明的特征,优选选择无色且即使在固化时受热或作为印刷布线基板长期使用的情况下也不易着色的材料。
作为酚类抗氧化剂的具体例,可以列举:2,6-二叔丁基对甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对乙基苯酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸硬脂基酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,4-双[(辛硫基)甲基]邻甲酚等一元酚类。
作为酚类抗氧化剂的具体例,还可以列举:2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、2,2-硫-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、3,9-双[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磺酸乙酯)钙等双酚类。
作为酚类抗氧化剂的具体例,可以进一步列举:1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、双[3,3’-双-(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、生育酚等高分子型酚类。
作为含硫抗氧化剂的具体例,可以列举:3,3’-硫代二丙酸双十二烷酯、3,3’-硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、3,3’-硫代二丙酸二硬脂基酯等。
作为含磷抗氧化剂的具体例,可以列举:亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸苯基二异癸基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、二异癸基季戊四醇亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、环新戊烷四基双(十八烷基)二亚磷酸酯(サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシル)ホスファイト)、环新戊烷四基双(2,4-二叔丁基苯基)二亚磷酸酯、环新戊烷四基双(2,4-二叔丁基-4-甲基苯基)二亚磷酸酯、双[2-叔丁基-6-甲基-4-{2-(十八烷基氧基羰基)乙基}苯基]亚磷酸酯等亚磷酸酯类。
作为含磷抗氧化剂的具体例,可以进一步列举:9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等氧杂磷杂菲氧化物类等。
这些抗氧化剂可以各自单独使用,也可以将两种以上组合来并用。抗氧化剂的使用量相对于本发明的环氧树脂组合物100质量份通常为0.008~1质量份,优选为0.01~0.5质量份。另外,本发明中优选含磷抗氧化剂。
此外,本发明的环氧树脂组合物中可以根据需要添加光稳定剂。光稳定剂可以使用一般公知的光稳定剂,没有特别限定。但是,鉴于本发明的特征,优选选择无色且即使在固化时受热或作为印刷布线基板长期使用的情况下也不易着色的材料。
作为上述光稳定剂的代表例,可以列举受阻胺类光稳定剂、含磷光稳定剂。
作为光稳定剂,可以列举例如:二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、琥珀酸二甲酯-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物(例如チヌビン111FDL,チバジャパン制造的成分)、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}](例如チヌビン111FDL,チバジャパン制造的成分)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯(例如チヌビン144,チバジャパン制造)、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(例如チヌビン770,チバジャパン制造的成分)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(例如チヌビン292,チバジャパン制造的成分)、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(例如チヌビン123,チバジャパン制造的成分)、2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯等。
本发明的环氧树脂组合物可以进一步根据需要添加紫外线吸收剂。紫外线吸收剂没有特别限定,可以列举苯并三唑类、羟苯基三嗪类等,也可以与先前记载过的光稳定剂并用。
苯并三唑类紫外线吸收剂为具有由下述通式(5)表示的结构的化合物。
(式中,多个存在的R5各自独立地表示氢原子、碳原子数1~12的脂肪族烃基或芳香族烃基、碳原子数1~4的(聚)亚烷基氧基、-O-R6。另外,R6基团表示氢原子、碳原子数1~12的烃基、氢原子与其他含缩水甘油醚基、羧基、丙烯酸酯基的化合物的反应残基)
作为苯并三唑类紫外线吸收剂,可以列举例如:2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑(例如チヌビンPS,チバジャパン制造)、苯丙酸-3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基烷基酯(例如チヌビン99-2,チバジャパン制造)、苯丙酸-3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基烷基酯(例如チヌビン384-2,チバジャパン制造)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(例如チヌビン900,チバジャパン制造)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(例如チヌビン928,チバジャパン制造)、3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸甲酯/聚乙二醇的反应产物(例如チヌビン1130,チバジャパン制造)等苯并三唑类。
羟苯基三嗪类紫外线吸收剂为具有由下述通式(6)表示的结构的化合物。
(式中,多个存在的R7各自独立地表示氢原子、碳原子数1~12的脂肪族烃基或芳香族烃基、碳原子数1~4的(聚)亚烷基氧基、-O-R8。另外,R8基团表示氢原子、碳原子数1~12的烃基、氢原子与其他含有缩水甘油醚基、羧基、丙烯酸酯基的化合物的反应残基)
作为羟苯基三嗪类紫外线吸收剂,可以列举例如:2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-羟苯基与环氧乙烷[(烷氧基)甲基]环氧乙烷的反应产物(例如チヌビン400,チバジャパン制造)、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-2,3,5-三嗪与(2-乙基己基)缩水甘油酸酯的反应产物(例如チヌビン405,チバジャパン制造)、2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(例如チヌビン460,チバジャパン制造)、丙酸2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟苯基]-异辛基酯(例如チヌビン479,チバジャパン制造)等羟苯基三嗪类。其中,优选经时着色性优良的羟苯基三嗪类。
特别优选丙酸2-[4-[4,6-双([1,1’-联苯]-4-基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟苯基]-异辛基酯(例如チヌビン479,チバジャパン制造)等R7中的至少一个为芳香族烃基的紫外线吸收剂。
其中,一并含有羟苯基三嗪类(所谓的HPT类)紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂时,耐光性进一步提高,因此优选。
此外,为了符合所要求的各特性,也可以根据需要在不损害透明性、硬度等特性的范围内向本发明的环氧树脂组合物中添加丁缩醛类树脂、乙缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、环氧-尼龙类树脂、NBR-酚类树脂、环氧-NBR类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、有机硅类树脂等树脂成分。
此外,可以向本发明的环氧树脂组合物中添加一级粒径为1~200纳米的微粒。作为微粒,可以列举例如:玻璃、二氧化硅、氧化锆、氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化铟锡、氧化锑、氧化硒、氧化钇等,可以以不含分散溶剂的微粉末或分散在溶剂中而得到的胶体溶液的形式从市场上获得而使用。另外,可以将一种或两种以上的上述微粒混合使用。分散溶剂从甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二甲基二甲基乙酰胺等酮类、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、甲苯、二甲苯等非极性溶剂等使本发明的环氧树脂组合物的各成分溶解的溶剂中选择使用即可。
此外,还可以添加硅烷偶联剂、脱模剂、流平剂、表面活性剂、染料、颜料、无机或有机光扩散填料等。
本发明中,还可以为了改良耐热性、耐光特性而添加一般公知的金属盐。具体而言,可以列举:羧酸金属盐(2-乙基己酸、硬脂酸、山萮酸、肉豆蔻酸等的锌盐、锡盐、锆盐)、磷酸酯金属(磷酸辛酯、磷酸硬脂基酯等的锌盐)、烷氧基金属盐(三丁基铝、四丙基锆等)、乙酰丙酮盐(乙酰丙酮锆螯合物、乙酰丙酮钛螯合物等)等金属化合物等。上述金属盐可以单独使用或使用两种以上。
接着,对本发明的层叠玻璃片进行说明。
本发明中的薄膜玻璃(F)也称为玻璃薄膜,是通过减小厚度而赋予了树脂片那样的柔软性的玻璃。特别是本发明中厚度为200微米以下,优选为20~120微米,特别优选为30~80微米。厚于该厚度的情况下,柔软性成为问题,薄于该范围的情况下,因折损等而难以操作。上述玻璃的种类和制造方法根据所要求的强韧性和成本等来适当选择,可以没有特别限制地使用一般的材料。
本发明中使用的预浸料(G)是指使固化性树脂(g)浸渗到玻璃布(f)中而制成为片状的材料。一般而言,如果固化性树脂(g)为液态固化性树脂则直接准备该固化性树脂,在固化性树脂(g)为高粘度或固态固化性树脂的情况下,将其稀释到溶剂等中而准备溶液,将玻璃布(f)浸渍到其中,使溶剂挥发干燥,由此可以得到预浸料。另外,预浸料至少在固化反应未结束的状态下、即未完全固化或半固化的状态下使用。
此时,由优选的反应率(即,预浸料的反应量/固化反应结束时的反应量)表示的值优选为0~0.95,更优选为0.1~0.8。反应率低于该范围的情况下,难以进行预浸料的操作,反应率高于该范围的情况下,在层叠的过程中产生密合性的问题。
本发明中的预浸料(G)的制造可以应用一般公知的方法,没有特别限定。可以列举例如:使溶解在溶剂中的固化性树脂(g)浸渗到玻璃布中、然后使溶剂挥发的方法;使热熔融的固化性树脂(g)浸渗到玻璃布中、然后进行冷却的方法;将玻璃布重叠在成形为平面状的未固化的树脂组合物上并利用辊等施加压力等的方法;将玻璃布置于模具中并使用传递成形机等向其中注入加热后的树脂的方法等。另外,本发明中,固化性树脂(g)包括单一的树脂或者含有树脂及其固化剂或树脂和其他任意成分的组合物,以下为便于说明,将其记作固化性树脂(g)。另外,固化性树脂(g)优选与上述本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物相同。
本发明中使用的固化性树脂(g)是以基于热、光等引发物而引起反应并固化为特征的树脂的统称。这些树脂因引发物而引起化学反应,由此产生三维交联结构。此外,本发明中,鉴于是与玻璃组合而成的片,因而优选固化后为无色透明。
作为以热作为引发物而固化的热固性树脂,有利用热而单独产生交联反应的热固性树脂,也可以将相互反应的多种化合物混合,通过利用热使其进行反应而得到固化物。此外,一般在上述热固性树脂中使用利用热活化而使固化反应进行的热固化催化剂。
例如,统称为环氧树脂、聚氨酯树脂、(异)氰酸酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、乙烯基树脂、酰胺树脂等的树脂一般是适合的,上述树脂均可以使用。
其中,如果考虑本发明的层叠玻璃片的固化性、耐热性、耐光性等所要求的特性,则优选单独使用环氧树脂(g-1)或者将环氧树脂(g-1)作为主剂并进一步根据需要组合使用称为固化剂的能够与环氧树脂反应的化合物。
本发明中所示的环氧树脂(g-1)是分子中含有环氧基的化合物的统称。
虽然会与关于上述环氧树脂(B)、(C)、(D)的说明有所重复,作为芳香族型环氧树脂,可以列举例如:甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯-苯酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等双酚型环氧树脂、三酚基甲烷型环氧树脂、乙二醛型环氧树脂、(4(4(1,1-双(对羟苯基)乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)型环氧树脂等。其中,如果考虑耐热性、耐光性,则优选双酚A型环氧树脂、(4(4(1,1-双(对羟苯基)乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)型环氧树脂。
另外,例如,作为脂肪族型环氧树脂,大致分类为具有脂肪族环状结构的环氧树脂和不具有脂肪族环状结构的环氧树脂。具有脂肪族环状结构的环氧树脂的特征在于,在一分子中具有至少一个以上的环状脂肪族结构。可以列举例如:萜二酚、由酚类(苯酚、烷基取代的苯酚、萘酚、烷基取代的萘酚、二羟基苯、二羟基萘等)与脂肪族环结构二烯(双环戊二烯、降冰片二烯、六羟基茚等)的缩聚物及它们的改性物衍生而来的缩水甘油醚化物、氢化双酚(双酚A、双酚F)型环氧树脂、脂环式环氧树脂等分子内具有环己基结构、双环戊二烯结构的化合物、以及分子内具有异氰脲酸三缩水甘油酯结构的环氧树脂等。
具体而言,可以列举例如:环己二醇二缩水甘油醚、3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯、2,2-双(羟甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙烷基)环己烷加成物等。
作为不具有脂肪族环状结构的环氧树脂等,可以列举己烷二缩水甘油醚等由直链或支链醇衍生而来的缩水甘油醚类。
其中,具有脂肪族环状结构的环氧树脂的耐热性也比较高,因此可以优选使用。
也优选并用芳香族型环氧树脂和脂肪族型环氧树脂。它们的优选配比需要使光学折射率与玻璃布(f)的光学折射率匹配,并在很大程度上取决于玻璃布中使用的玻璃种类。
如后所述,由具有中等特性的E-玻璃形成的玻璃布(f)的光学折射率较高。因此,在使用该玻璃布的情况下,就质量比而言,由芳香族型环氧树脂/脂肪族型环氧树脂表示的质量比例优选为20/80~80/20。在该范围内,能够以良好的平衡发挥芳香族型环氧树脂所具有的耐热性、强韧性和脂肪族型环氧树脂所具有的耐光性等特性。
此外,与环氧树脂(g-1)反应的化合物即能够作为固化剂使用的化合物可以使用一般公知的化合物。可以列举例如:具有羧基或羧酸酐基的羧酸类固化剂、具有氨基、酰胺基、酮亚胺基、咪唑基、双氰胺基等的胺类固化剂、苯酚酚醛清漆等具有酚基的酚类固化剂等。
环氧树脂(g-1)具有高耐热性,另一方面,在不使用固化剂的情况下固化而成的环氧树脂(g-1)较脆而缺乏柔软性。因此,鉴于本发明的层叠玻璃片的特征,优选并用固化剂。
上述固化剂中,作为固化剂的羧酸类固化剂能够得到高耐热性和变色性、柔软性优良的固化物,因此适合本发明。
羧酸类固化剂只要是分子内具有一个以上、优选两个以上的羧基或者具有一个以上的羧酸酐基的固化剂,则可以没有特别限制地使用一般公知的羧酸类固化剂。
作为羧酸类固化剂,可以列举例如:1,2,4-环己烷三羧酸-1,2-酐、4-甲基环己烷-1,2-二羧酸酐、环己烷-1,2-二羧酸酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸-1,2,4,5-二酐等由(a-1)表示的酸酐类;丁烷四羧酸酐、双环[2,2,1]庚烷-2,3-二羧酸酐、甲基双环[2,2,1]庚烷-2,3-二羧酸酐、环己烷-1,3,4-三羧酸-3,4-酐等其他饱和酸酐类;己二酸、癸二酸、环己烷二羧酸、环己烷三羧酸等脂肪族羧酸类。
作为羧酸类固化剂,可以进一步列举:丁二醇、己二醇、壬二醇、环己二醇等烃二醇类;甘油、季戊四醇、二季戊四醇等烃多元醇类;聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等聚亚烷基二醇类;聚己内酯二醇等聚酯二醇类;硅二醇等无机二醇类等;以及使二醇类与上述例示的酸酐反应而得到的羧酸类。
作为羧酸类固化剂,可以进一步列举:邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、纳迪克酸酐等具有不饱和环结构的酸酐类化合物类。
其中,鉴于本发明的固化物是以无色透明为特征的固化物,优选使用具有高透明性的饱和羧酸类及其酸酐类。其中,优选本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物中使用的由上述通式(1)或(2)表示的羧酸类固化剂。
环氧树脂(g-1)与羧酸类固化剂的优选配比由环氧类树脂(g-1)中含有的环氧基的当量与羧酸类固化剂的羧基的当量来决定。优选相对于环氧基1当量,羧基为0.2~5当量,更优选为0.5~2当量。超过该范围时,固化反应不能充分进行,并且产生过量的环氧基、羧基的残留,因此,不能充分发挥固化物的强韧性和耐热性。
此外,为了促进热引起的反应,并且为了感应到热而促进反应或者为了调节固化温度,一般还进行上述固化促进剂的添加。
使用上述固化促进剂中的哪一种应该根据例如透明性、固化速度、操作条件等得到的透明树脂组合物所要求的特性来适当选择。固化催化剂在相对于本发明的环氧树脂组合物中的全部环氧树脂100质量份通常为0.001~15质量份的范围内使用。
作为固化性树脂(g)的任选成分,可以使用以照射紫外线、电子束等光作为引发物而固化的光固性树脂。作为光固性树脂,可以使用一般公知的(甲基)丙烯酸酯化合物类、乙烯基化合物类、环氧化合物类。
上述光固性树脂根据反应机理大致分类为利用由光产生的自由基进行反应的自由基反应型树脂和阳离子反应型树脂。自由基反应型树脂中,(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基醚类、其他乙烯基化合物类是适合的。阳离子反应型树脂中,环氧化合物类、乙烯基醚类是适合的。环氧化合物类不仅作为上述热固性树脂起作用,也作为光固性树脂起作用。
(甲基)丙烯酸酯化合物是指分子内具有一个以上(甲基)丙烯酸酯基的化合物。具体而言,作为能够使用的(甲基)丙烯酸酯类,可以列举单官能(甲基)丙烯酸酯类、多官能(甲基)丙烯酸酯、其他环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯类,可以列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯单甲醚、(甲基)丙烯酸苯基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯等。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯类,可以列举:丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二酸环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚环氧乙烷二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚环氧乙烷(甲基)丙烯酸酯、双酚二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的ε-己内酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇与ε-己内酯的反应产物的聚(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟乙基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其环氧乙烷加成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯及其环氧乙烷加成物、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及其环氧乙烷加成物等。
作为能够使用的乙烯基化合物类,可以列举乙烯基醚类、苯乙烯类、其他乙烯基化合物。作为乙烯基醚类,可以列举乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、羟乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚等。作为苯乙烯类,可以列举苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯等。作为其他乙烯基化合物,可以列举三烯丙基异氰脲酸酯、三甲代烯丙基异氰脲酸酯等。
此外,作为所谓的反应性低聚物类,可以列举:在同一分子内兼具(甲基)丙烯酸酯基和聚氨酯键的聚氨酯丙烯酸酯、同样在同一分子内兼具(甲基)丙烯酸酯基和酯键的聚酯丙烯酸酯、由其他环氧树脂衍生而来且在同一分子内兼具(甲基)丙烯酸酯基的环氧丙烯酸酯、复合利用上述键的反应性低聚物等。
另外,能够作为阳离子反应型环氧树脂使用的环氧树脂与能够作为上述热固性树脂使用的树脂相同。
另外,也可以根据需要使用利用光等进行感应而引发固化反应的化合物、光反应引发剂。这些引发剂要选择适合固化性树脂的固化反应的引发剂。例如,在(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下,利用自由基使反应进行,因此,选择利用光产生自由基的引发剂;另一方面,在环氧化合物的情况下,以利用光产生的阳离子作为催化剂来使反应进行,因此,使用阳离子固化型引发剂。上述引发剂均可以使用一般公知的引发剂。
作为自由基型光聚合引发剂,可以列举例如:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丁醚等苯偶姻类;苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮等苯乙酮类;2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌、2-戊基蒽醌等蒽醌类;2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚、4,4’-双(二甲氨基)二苯甲酮(4,4’-ビスメチルアミノベンゾフェノン)等二苯甲酮类;2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等氧化膦类等一般公知的自由基型光反应引发剂。
另外,作为阳离子型引发剂,可以列举:路易斯酸的重氮盐、路易斯酸的碘盐、路易斯酸的锍盐、路易斯酸的盐、其他卤化物、三嗪类引发剂、硼酸盐类引发剂及其他光产酸剂等。
作为路易斯酸的重氮盐,可以列举对甲氧基苯基氟磷酸重氮盐、N,N-二乙氨基苯基六氟磷酸重氮盐(三新化学工业公司制造的サンエイドSI-60L/SI-80L/SI-100L等)等,作为路易斯酸的碘盐,可以列举二苯基六氟磷酸碘盐、二苯基六氟锑酸碘盐等,作为路易斯酸的锍盐,可以列举三苯基六氟磷酸锍盐(Union Carbide公司制造的Cyracure UVI-6990等)、三苯基六氟锑酸锍盐(Union Carbide公司制造的Cyracure UVI-6974等)等,作为路易斯酸的盐,可以列举三苯基六氟锑酸盐等。
作为其他卤化物,可以列举:2,2,2-三氯-[1-4’-(二甲基乙基)苯基]乙酮(AKZO公司制造的Trigonal PI等)、2,2-二氯-1-4-(苯氧基苯基)乙酮(Sandoz公司制造的Sandray1000等)、α,α,α-三溴甲基苯砜(制铁化学公司制造的BMPS等)等。作为三嗪类引发剂,可以列举:2,4,6-三(三氯甲基)-三嗪、2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯基)-6-三嗪(Panchim公司制造的Triazine A等)、2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪(Panchim公司制造的Triazine PMS等)、2,4-三氯甲基-(胡椒基(ピプロニル))-6-三嗪(Panchim公司制造的Triazine PP等)、2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基萘基)-6-三嗪(Panchim公司制造的TriazineB等)、2[2’(5”-甲基呋喃基)乙叉基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪(三和化学公司制造等)、2(2’-呋喃基乙叉基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪(三和化学公司制造)等。
作为硼酸盐类引发剂,可以列举日本感光色素制造的NK-3876和NK-3881等,作为其他光产酸剂等,可以列举:9-苯基吖啶、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2-联咪唑(黑金化成公司制造的联咪唑等)、2,2-偶氮双(2-氨基-丙烷)二盐酸盐(和光纯药公司制造的V50等)、2,2-偶氮双[2-(咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(和光纯药公司制造的VA044等)、[η-5-2-4-(环十五烷基)(1,2,3,4,5,6,η)-(甲基乙基)苯]六氟磷酸铁(Ciba Geigy公司制造的Irgacure 261等)、双(y5-环戊二烯基)双[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]二茂钛(Ciba Geigy公司制造的CGI-784等)等。
可以根据所要求的层叠玻璃片的特性和制造工序来适当选择引起固化反应的引发物或使用多种引起固化反应的引发物。但是,如果考虑得到的树脂的耐热性、尺寸稳定性、强韧性等本发明的层叠玻璃片的特征,则优选利用热来引起固化反应。
此外,可以根据需要向本发明中的固化性树脂(g)中添加上述抗氧化剂。作为能够使用的抗氧化剂,可以列举酚类抗氧化剂、含硫抗氧化剂、含磷抗氧化剂等。但是,鉴于本发明的特征,优选选择无色且即使在固化时受热或作为印刷布线基板长期使用的情况下也不易着色的材料。
此外,可以根据需要向本发明中的固化性树脂(g)中添加上述光稳定剂。光稳定剂可以使用一般公知的光稳定剂,没有特别限定。但是,鉴于本发明的特征,优选选择无色且即使在固化时受热或作为层叠玻璃片长期使用的情况下也不易着色的材料。
作为上述光稳定剂的代表例,可以列举受阻胺类光稳定剂、含磷光稳定剂。
此外,可以根据需要向本发明中的固化性树脂(g)中添加上述紫外线吸收剂。紫外线吸收剂没有特别限定,可以列举苯并三唑类、羟苯基三嗪类等,也可以与上述光稳定剂并用。
此外,为了符合所要求的各特性,也可以根据需要在不损害透明性、硬度等特性的范围内向本发明中的固化性树脂(g)中添加丁缩醛类树脂、乙缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、环氧-尼龙类树脂、NBR-酚类树脂、环氧-NBR类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、有机硅类树脂等树脂成分。
此外,可以向本发明中的固化性树脂(g)中添加上述一级粒径为1~200纳米的微粒。
此外,还可以添加上述的硅烷偶联剂、脱模剂、流平剂、表面活性剂、染料、颜料、无机或有机光扩散填料等。
本发明中,还可以为了改良耐热性、耐光特性而添加上述金属盐。
本发明中使用的玻璃纤维是指由将玻璃熔化并牵拉成纤维状的材料构成的物质,用于通过与本发明的树脂组合物复合化而满足作为透明电路基板和本发明的层叠玻璃片的特性。玻璃纤维一般根据该纤维的聚合形态进行各种分类。其聚合形态应该根据本发明中的透明印刷布线基板用途所要求的形状、强度、厚度等特性来适当选择。例如,作为其分类,可以使用玻璃无纺布、玻璃毡、短切原丝毡、粗纱、短切原丝、磨碎纤维、细纱、无捻粗纱布、玻璃布、玻璃套管、玻璃绳等形态中的任何一种。其中,一般而言,如果考虑作为具有板状或片状的形态且要求高强韧性的透明电路基板和层叠玻璃片的用途,则最优选使用将玻璃纤维纺纱、进而制成织物而得到的所谓的玻璃布(f)。通过将其与本发明的树脂组合物或固化性树脂(g)组合,能够对透明电路基板和层叠玻璃片赋予高强韧性和尺寸稳定性。
作为本发明中适合使用的玻璃纤维的玻璃种类,没有特别限定,可以使用一般公知的玻璃。可以列举例如:所谓的E-玻璃、S-玻璃、T-玻璃、D-玻璃、UN-玻璃、NE-玻璃、Q-玻璃等。其中,E-玻璃的碱金属氧化物少,作为无碱玻璃适合本发明的用途。另外,也可以优选使用将用于控制与树脂的密合性和表面张力的玻璃纤维利用硅烷偶联剂处理而得到的玻璃纤维。
如果考虑透明性等,则适合于本发明的玻璃纤维径越小越好,优选为10μm以下。
对于本发明的层叠玻璃片而言,优选固化性树脂(g)和玻璃布(f)的光学折射率在固化后的阶段中基本相同,差异为0.005以下,更优选为0.003以下。这是因为,通过使光学折射率为基本相同的值,能够使得到的层叠玻璃片透明。超过该范围时,层叠玻璃片的透明性丧失。
因此,构成玻璃布(f)的玻璃的种类与固化性树脂(g)的构成有密切的关系,例如,由可以优选使用的E-玻璃(约1.55~约1.57)构成的玻璃布(f)的折射率高。因此,在固化性树脂(g)中,使具有脂肪族环状结构的固化性树脂和芳香族型固化性树脂与目标折射率符合来构成。另一方面,使用尺寸稳定性优良的S-玻璃、T-玻璃时光学折射率低(约1.51~约1.53),因此,将包含脂肪族环状结构的固化性树脂作为中心来构成。
就这一点而言,与E-玻璃组合使用的固化性树脂(g)也可以适当使用芳香族型材料,因此,能够发挥仅有脂肪族类材料时无法获得的耐热性和强韧性优良的特性。
使薄膜玻璃(F)与预浸料(G)复合化时,其层构成应该根据目标用途来适当选择。例如,可以将各为一片的薄膜玻璃(F)与预浸料(G)层叠,也可以将薄膜玻璃(F)作为芯材、用预浸料(G)夹持其两面并使其固化或者相反地将预浸料(G)作为芯材、用薄膜玻璃(F)夹持其两面而构成。这些层构成具有与各用途相适应的特征。
在将各为一片的薄膜玻璃(F)与预浸料(G)层叠的情况下,最轻量并且能够廉价地构成。本发明中的预浸料(G)使用玻璃布,因此,与使用通常一般的树脂层(例如其他薄膜或涂布物等)的情况相比,形成基材的翘曲等尺寸稳定性优良的层叠玻璃片。
在将薄膜玻璃(F)作为芯材并用预浸料(G)夹持其两面而构成的情况下,适合于发挥玻璃的低透气性等特性并且发挥树脂特有的柔软性的用途。特别是由于薄膜玻璃(F)成为芯材,因此,使玻璃最不擅长的伸缩少,结果形成最柔软且最强韧的层叠玻璃片。这种情况下,由于使玻璃布复合化而成的树脂层成为表面,因此,即使在万一薄膜玻璃发生折损的情况下,与通常使用一般的树脂层(例如其他薄膜或涂布物等)的情况相比,锐利的折损部也不易露出于表面,因而安全性高。
另一方面,在将预浸料(G)作为芯材并用薄膜玻璃(F)夹持其两面而构成的情况下,得到的层叠片的片表面具有玻璃特有的高质感和平滑性、耐划伤性,在将本发明的层叠玻璃片用于显示器等用途的情况下是最适合的构成。
此外,也可以将各为一片的薄膜玻璃(F)与预浸料(G)层叠并进一步层叠其他基材(例如金属、电路基板等)。
对于构成层叠玻璃片的优选的制造方法而言,根据与上述目的相应的构成顺序而层叠后,进行减压下等的脱泡工序,并且利用热压机、热轧辊或通过光照射使其固化。在树脂露出于层叠玻璃片的表面的情况下,为了抑制固化时的粘连和树脂在设备上的附着,优选使用剥离加工后的薄膜或金属箔。
另外,即使在玻璃成为表面的构成的情况下,为了防止玻璃上的划伤,也优选使用保护片。
本发明的层叠玻璃片是虽然透明且柔软但却发挥强韧、高尺寸稳定性、低透气性等特征并且以高水平兼具上述特性的优良的片。因此,特别适合液晶显示器、等离子体显示器、EL显示器等显示元件、太阳能电池等光电转换元件、各种传感器等中使用的基板材料。
此外,还适合用于在液晶面板等显示体上工作的触摸面板等。
本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物中,如果考虑与本发明的环氧树脂组合物的密合性,则玻璃纤维的折射率为1.51~1.57,就一般能够获得的玻璃纤维而言,更优选为1.55~1.57。
使本发明的环氧树脂组合物固化而形成的固化物的光学折射率在25℃下需要为1.50以上。即,在以透明电路基板用途构成的情况下,一般与玻璃布等无机纤维复合化来使用。
此时,需要控制玻璃布和树脂固化物的光学折射率以使其达到同等。光学折射率存在差异时,复合化得到的基板会丧失透明性。因此,在考虑与玻璃纤维复合化的情况下,考虑到玻璃的光学折射率,需要为1.50以上。
此外,优选本发明的固化物的光学折射率与使用的玻璃纤维的折射率之差小。具体而言,优选本发明的固化物的折射率与该玻璃纤维的折射率之差为±0.01,更优选该差为±0.005。本发明的固化物的折射率为该范围时,能够得到适合透明性、平滑性、硬度优良的本发明的透明电路基板的固化物。
将本发明的环氧树脂组合物与用于作为透明电路基板使用的玻璃纤维的复合化方法可以应用一般公知的方法,没有特别限定。可以列举例如:使溶解在溶剂中的固化性树脂浸渗到玻璃布等玻璃纤维中、然后使溶剂挥发的方法;将玻璃布、短切原丝重叠在成形为平面状的未固化的树脂组合物上并利用辊等施加压力等的方法;将玻璃纤维置于模具中并使用传递成形机等向其中注入加热后的树脂的方法;或者向热熔融的树脂中混合磨碎纤维等玻璃纤维并使用双螺杆挤出机等施加剪切力的方法等。其中,由于本发明的固化性树脂组合物为热固性树脂,因此可以优选使用在比较温和的温度条件下使能够复合化的溶液浸渗的方法。
进而,与玻璃纤维复合化后,装入具有所要求的形状的模具中,进行固化反应,由此得到固化物(固化工序)。
一般而言,电路基板由于安装等情况而多以板状或挠性片状的形式使用,因此,只要是得到上述形态的固化物的方法,则没有特别限定。
作为用于得到这种板状、片状的固化物的一例,可以列举下述方法等:使溶解在溶剂中的本发明的树脂组合物浸渗到所谓的玻璃布中(浸渗工序),然后,利用干燥炉使溶剂挥发(干燥工序),制成称为所谓预浸料的未固化的复合体。将该预浸料切割成需要的厚度和形状,并根据需要层叠,以在设置有脱模层的模具(例如,为了得到平面的板状物时为平面板)中保持形状的方式进行加压的同时进行加热,进行固化反应而得到固化物(固化工序)。然后,脱模而得到板状固化物。
考虑到制作预浸料时的干燥条件,玻璃布的厚度通常为100μm以下,优选为50μm以下。比该厚度厚时,溶剂难以挥发,固化工序中出现由残留溶剂引起的发泡等问题。也可以使用厚度为约25μm或约25μm以下的玻璃布来制作预浸料,固化时使两片至数片重合并一体化而制成本发明的电路基板。
以成形为目的而用于制成树脂溶液的溶剂只要对固化反应为惰性则没有特别限定。具体可以例示与合成多元羧酸(A)时能够使用的溶剂相同的溶剂。另外,优选的沸点范围也同样。
对于溶剂而言,考虑到使用本发明的环氧树脂组合物时的粘度、干燥速度等,可以使用一种或者以两种以上溶剂的混合溶剂的形式使用。溶剂的使用比例取决于使用时的操作性、干燥速度,相对于本发明的环氧树脂组合物100质量份通常为10~200质量份,优选为15~100质量份。
使本发明的环氧树脂组合物溶液的溶剂挥发的温度取决于使用的溶剂和风量,通常优选为60~200℃。使上述清漆浸渗到玻璃布等玻璃纤维片状基材中,在将溶剂干燥时,使本发明的环氧树脂组合物形成半固化状态,由此也能够得到预浸料。此时的干燥条件没有特别限定,优选温度为100~180℃,时间为1~30分钟。
对于本发明的环氧树脂组合物而言,不会因固化时固化剂挥发而使光学折射率发生变化,因此,其特征之一是其控制容易且能够准确地进行。另外,本发明的环氧树脂组合物的固化温度、时间为80~200℃下2~200小时。作为固化方法,可以在高温下使其一下子固化,也可以在150℃以下的低温下长时间固化。也可以在80~150℃之间进行初期固化并在100℃~200℃之间进行后固化等以阶梯式升温方式来进行固化反应。
为了将本发明中的固化物用于电路基板用途,需要在基板上形成具有任意形状的导电性电路。
优选使用的导电性材料可以使用一般公知的材料。例如,可以优选使用铜、金、锡、铝等金属类、掺杂锡的铟氧化物(ITO)、掺杂氟的锡氧化物(FTO)等金属氧化物类。
用于形成电路的方法可以利用与不具有透明性的公知的电路基板相同的方法。例如,可以使用:利用光刻法、丝网印刷法、激光直接描绘法由整面粘贴有铜等导电层的本发明的透明基板表面例如覆铜层叠板或称为CCL的层叠板进行电路的图案化并利用蚀刻法将不需要的铜除去的减成法;或者,利用光刻法、丝网印刷法、激光直接描绘法在固化后的透明基板上进行电路的图案化、然后使用化学镀、转印、溅射、蒸镀等方法形成电路的加成法;或者,使用导电性油墨等直接将电路图案化的直接印刷法等;也可以将上述方法组合使用。
上述方法根据所要求的电路的精细度、生产数量等选择适当的组合。此时,还可以优选进行用于提高密合性、转印性、涂布/印刷适性的清洗处理、电晕放电处理、臭氧处理等基底处理。
另外,在使用预浸料的电路基板制成方法中,在使预浸料固化的固化工序中,在装入模具使其固化时,通过直接在模具与预浸料之间构成铜箔、导电性转印膜等导电材料并成形,能够简单地得到具有导电性的印刷布线基板。
另外,也可以使用胶粘剂层在固化后的基板上层叠导电层,但这种情况下需要另行进行粘贴工序。
对于在预浸料的固化工序中直接在导电材料之间构成并成形的方法而言,即使不使用模具上的剥离层例如剥离加工薄膜等也能够进行固化工序,因此优选。此时,作为固化工序,可以直接应用上述的环氧树脂组合物的固化条件。
另外,作为优选使用的导电材料,可以例示铜、金、铝等的金属箔。其中,较为普遍的是铜箔。铜箔的导电特性和形成电路时的图案化特性优良。
作为铜箔,一般通过压延、电解等方法制成铜箔,这些铜箔应该根据使用的用途来适当选择,可以优选使用任何一种铜箔。另外,表面的易粘接处理没有特别限定。例如,可以优选进行表面粗化处理、化学处理。
另外,在如上所述使用金属箔作为导电层的情况下,该部分不具有透明性。在要求透明性的用途中,也可以利用转印法使例如铟-锡氧化物(ITO)等金属氧化物透明导电性材料成形。此时,也可以应用在剥离薄膜上制成例如ITO导电膜等作为使用的转印材料并利用转印赋予导电性的方法。
这种情况下,与上述方法同样,也可以通过用转印材料夹持预浸料并使其成形、固化而构成导电层,因此优选。
本发明的透明电路基板发挥透明的特征,能够通过安装发光元件、发电元件等光电转换元件而适合用于照明、显示体、所谓的太阳能电池或光传感器等。
此外,也适合用于在液晶面板等显示体上工作的触摸面板等。
实施例
接着,利用实施例更详细地对本发明进行说明。另外,本发明不受以下实施例的任何限定。合成例2~4中,在利用凝胶渗透色谱法(以下称为“GPC”)确认三环癸烷二甲醇消失的时刻结束反应。
合成例中,在没有特别说明的情况下,份为质量份。另外,GPC的测定条件和环氧当量的测定方法如下所述。
GPC测定条件
色谱柱:Shodex SYSTEM-21柱
(KF-803L、KF-802.5(×2根)、KF-802)
连接洗脱液:四氢呋喃
流速:1ml/分钟
柱温:40℃、
检测:RI(折射率)
标准曲线:Shodex制造的标准聚苯乙烯
环氧当量
JIS K-7236中记载的方法。
合成例1多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入204份甲乙酮(以下称为MEK)、294份三环癸烷二甲醇、423份甲基六氢邻苯二甲酸酐(新日本理化株式会社制造的リカシッドMH;以下称为H1)、99份1,2,4-环己烷三羧酸-1,2-酐(三菱瓦斯化学公司制造的H-TMAn;以下称为H-TMAn),在50℃下反应2小时后,在70℃下加热搅拌4小时。再向得到的溶液中加入145份MEK,由此得到1166份多元羧酸(A)的MEK溶液。得到的溶液为无色,环氧当量为272g/当量,多元羧酸(A)的浓度为70质量%。
合成例2多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入12份三环癸烷二甲醇、73份H1、15份H-TMAn,在40℃下反应3小时后,在70℃下加热搅拌1小时,得到100份作为无色液态树脂的多元羧酸(A)与H1的混合物。该混合物的环氧当量为171g/当量,通过GPC测得的成分比为酸酐与桥接多环二元醇类的反应产物:H1:H-TMAn=40.8:48.8:10.4。
合成例3多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入36份三环癸烷二甲醇、195份H1、69份H-TMAn,在40℃下反应3小时后,在70℃下加热搅拌1小时,得到300份作为无色液态树脂的多元羧酸(A)与H1的混合物。该混合物的环氧当量为162g/当量,通过GPC测得的成分比为酸酐与桥接多环二元醇类的反应产物:H1:H-TMAn=42.0:42.1:15.9。
合成例4多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入45份三环癸烷二甲醇、195份H1、60份H-TMAn,在40℃下反应3小时后,在70℃下加热搅拌1小时,得到300份作为无色液态树脂的多元羧酸(A)与H1的混合物。该混合物的环氧当量为170g/当量,通过GPC测得的成分比为酸酐与桥接多环二元醇类的反应产物:H1:H-TMAn=51.0:37.1:11.9。
合成例5多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入40份三环癸烷二甲醇、200份H1,在40℃下反应3小时后,在70℃下加热搅拌1小时,得到240份作为无色液态树脂的多元羧酸(A)。
合成例6多元羧酸(A)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入200g甲乙酮(以下称为MEK)、200g 2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1000g甲基六氢邻苯二甲酸酐(新日本理化株式会社制造的リカシッドMH;以下称为H1),在50℃下反应2小时后,在70℃下加热搅拌4小时。再向得到的溶液中加入51g MEK,由此得到1711g多元羧酸(A)的MEK溶液。得到的溶液为无色,浓度为70质量%。
合成例7环氧树脂(C)的合成
在实施氮气吹扫的同时向安装有温度计、滴加漏斗、冷凝管、搅拌器的烧瓶中投入141.5份(4(4(1,1-双(对羟苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、463份表氯醇、46份甲醇,在搅拌下升温至70℃。接着用90分钟分批添加42份薄片状的氢氧化钠,然后,在70度下搅拌1小时。反应结束后,加入200份水进行水洗,将生成的盐等除去后,使用旋转蒸发器在140℃下、在减压下从油层中将过量的表氯醇等溶剂蒸馏除去。向残留物中加入400份甲基异丁基酮使其溶解,升温至70℃。在搅拌下加入12份30质量%的氢氧化钠水溶液,进行1小时反应后,进行水洗直至洗涤水呈中性,使用旋转蒸发器在180℃下、在减压下从得到的溶液中将甲基异丁基酮等蒸馏除去,由此得到190份无色至淡黄色的环氧树脂(C)。得到的环氧树脂的n为1.1,环氧当量为209g/当量,软化点为57.7℃,熔融粘度(200℃)为0.12Pa·s。
按照下述本发明的透明电路基板用环氧树脂组合物的实施例所示的组成(以下,由“份”所示的数值表示质量份)得到本发明的环氧树脂组合物和固化物。另外,关于树脂组合物和固化膜的评价方法和评价基准如下所述。
(1)粘度:使用E型粘度计(TV-200,东机产业株式会社制造),在25℃下进行测定。
(2)折射率(25℃):利用棱镜耦合折射率计(メトリコン制造)测定固化后的环氧树脂组合物的折射率(25℃)。
(3)玻璃化转变温度(Tg):在粘弹性测定系统(DMS-6000,精工电子工业株式会社制造)中,在拉伸模式、频率为1Hz的条件下测定固化后的环氧树脂组合物的Tg点。
(4)400nm透射率、550nm透射率、YI值:利用双功能型膜厚计(ケット科学研究所制造)测定固化后的环氧树脂组合物的固化膜的膜厚,然后,利用分光光度计U-3310(日立制造)测定透射率,进而求出换算成100μm厚度值时的400nm透射率、550nm透射率、YI值。
(5)耐光试验:利用EYE SUPER UV TESTER SUV-W11(岩崎电气制造)在60℃、60%RH的条件下对环氧树脂组合物的固化膜进行4小时的耐光试验后,通过目视观察外观。进而与(4)同样地测定透射率(400nm、550nm)、着色(YI值)。
(6)耐热试验:将环氧树脂组合物的固化膜投入到120℃干燥机中100小时后,通过目视观察外观。进而与(4)同样地测定透射率(400nm、550nm)、着色(YI值)。
(7)总光线透射率、雾度:利用雾度计TC-H3DPK(东京电色制造)来测定。
实施例1
将39.9份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的10.3份EHPE-3150(ダイセル化学制造;通式(2)中R=三羟甲基丙烷残基,m=5,环氧当量181)、作为成分(C)的16.4份合成例7中得到的化合物、12.3份NC-3000(日本化药制造;联苯结构多官能环氧树脂,环氧当量275)、作为成分(D)的5.2份JER-828(三菱化学制造;液态双酚A环氧树脂,环氧当量185)、15.9份YD-012(东都化成制造;固态双酚A环氧树脂,环氧当量670)、作为其他成分的0.3份辛酸锌、0.2份作为添加剂的アデカスタブ260(ADEKA制造;含磷抗氧化剂)、0.2份双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、43.2份作为稀释溶剂的MEK加热至70℃并混合,得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为98mPa·s。
利用耐热脱模带在玻璃基板上制成40mm×25mm×深度1mm的模具,浇注本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液直至厚度约为800μm,在80℃下干燥50分钟。干燥过程中进行一次真空脱泡,将气泡除去。然后,冷却至室温并确认状态,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,在150℃的干燥机中固化3小时,得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.568,玻璃化转变温度(Tg)为135℃。固化膜的YI值为0.3,透射率在550nm下为90.6%,在400nm下为90.1%。
进而,将得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。
将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例2
将43.6份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的2.6份EHPE-3150、作为成分(C)的35.5份合成例7中得到的化合物、作为成分(D)的10.4份JER-828、8.0份YD-012、作为其他成分的0.3份固化催化剂ヒシコーリンPX4MP(日本化学工业制造的季盐)、43份稀释溶剂MEK加热至70℃并混合,得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液的粘度为40mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.566,玻璃化转变温度(Tg)为140℃。固化膜的YI值为0.2,透射率在550nm下为90.6%,在400nm下为90.6%。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。
将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例3
除了在实施例2中使用0.3份U-CAT5002(三洋化成制造的1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳-7-烯衍生物的四苯基硼酸盐)作为其他成分中的固化催化剂以外,与实施例2同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为41mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.566,玻璃化转变温度(Tg)为141℃。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。
将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例4
除了使用41.3份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物(相对于成分(B)、成分(C)和成分(D)的全部环氧基为1当量)并且使用作为成分(C)的27.3份合成例7中得到的化合物而不使用NC-3000以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为62mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.561,玻璃化转变温度(Tg)为145℃。固化膜的YI值为0.3,透射率在550nm下为90.6%,在400nm下为90.5%。
然后进行耐光试验、耐热试验。耐光试验后的外观稍有着色,但没有裂隙等劣化且透明性良好。YI值为5.6,透射率在550nm下为90.0%,在400nm下为80.0%。
耐热试验后的外观良好,也几乎没有着色。YI值为0.3,透射率在550nm下为90.7%,在400nm下为90.5%。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。
将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例5
除了使用作为成分(A)的66.6份合成例1中得到的浓度70质量%的多元羧酸溶液、作为成分(B)的4.8份EHPE-3150、作为成分(C)的12.0份合成例7中得到的化合物而不使用NC-3000、作为成分(D)的8.1份JER-828、28.5份YD-012,并且使作为其他成分的稀释溶剂MEK为23份以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为306mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.558,玻璃化转变温度(Tg)为106℃。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例6
除了使用41.2份合成例4中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(C)的27.4份合成例7中得到的化合物而不使用NC-3000、作为成分(D)的5.2份JER-828、16.0份YD-012以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为70mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.561,玻璃化转变温度(Tg)为142℃。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。
将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例7
除了使用40.0份合成例3中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的10.6份EHPE-3150、作为成分(C)的28.0份合成例7中得到的化合物而不使用NC-3000、作为成分(D)的5.3份JER-828、16.1份YD-012以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为868mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.562,玻璃化转变温度(Tg)为147℃。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例8
除了使用作为成分(A)的40.6份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的11.3份EHPE-3150、作为成分(C)的20.7份合成例7中得到的化合物而不使用NC-3000、作为成分(D)的5.2份JER-828、15.9份YD-012、6.2份BPEF-G(オグソールEG;大阪瓦斯制造,芴结构固态环氧树脂,环氧当量275)以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为62mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.563,玻璃化转变温度(Tg)为139℃。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。将得到的预浸料用压延铜箔的镜面和剥离加工后的聚酯薄膜夹持,利用热压机在150℃下加压压制3小时而使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例9
除了使用作为成分(A)的51.0份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的36.0份EHPE-3150、13.0份セロキサイド2021P(ダイセル化学制造;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯,环氧当量130)并且不使用成分(C)和成分(D)以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为33mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.512,玻璃化转变温度(Tg)为160℃。固化膜的YI值为0.3,透射率在550nm下为91.9%,在400nm下为91.6%。
然后进行耐光性试验。耐光试验后的外观良好而几乎未见着色,YI值为0.5,透射率在550nm下为91.7%,在400nm下为91.0%。
实施例10
除了使用作为成分(A)的50.4份合成例2中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(B)的25.7份EHPE-3150、13.0份セロキサイド2021P、作为成分(C)的10.9份合成例7中得到的化合物并且不使用成分(D)以外,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为33mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.523,玻璃化转变温度(Tg)为157℃。固化膜的YI值为0.3,透射率在550nm下为91.6%,在400nm下为91.5%。
然后进行耐光性试验。耐光试验后的外观稍有着色,但没有裂隙等劣化且透明性良好。YI值为5.8,透射率在550nm下为91.0%,在400nm下为80.0%。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。将得到的预浸料用压延铜箔的镜面和剥离加工后的聚酯薄膜夹持,利用热压机在150℃下加压压制3小时而使树脂固化,得到覆铜电路基板。将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例11
除了在实施例4中进一步追加0.5份TINUVIN400(チバスペシャルティケミカルズ制造;羟苯基三嗪类紫外线吸收剂)以外,与实施例4同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。该环氧树脂组合物的MEK稀释液的粘度为33mPa·s。
将得到的本发明的环氧树脂组合物的MEK稀释液与实施例1同样地进行干燥,结果本发明的环氧树脂组合物为固体。
接着,与实施例1同样地得到本发明的环氧树脂组合物的固化物。折射率(25℃)为1.561,玻璃化转变温度(Tg)为145℃。固化膜的YI值为0.4,透射率在550nm下为90.4%,在400nm下为86.4%。
然后进行耐光性试验。耐光试验后的外观稍有着色,但没有裂隙等劣化且透明性良好。YI值为1.3,透射率在550nm下为90.7%,在400nm下为89.0%。
进而,使得到的环氧树脂组合物浸渗到玻璃布中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到预浸料。将得到的预浸料的一面用压延铜箔的镜面侧夹住、另一面用剥离加工后的聚酯薄膜夹住,利用热压机在150℃下进行3小时的加压压制,使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
实施例12
将作为成分(A)的37g合成例6中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、5g脂肪族型环氧树脂EHPE-3150(ダイセル化学制造,环氧当量181)、10g作为芳香族型环氧树脂的(4(4(1,1-双(对羟苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)型环氧树脂(环氧当量206)、2g相同的NC-3000(日本化药制造;联苯结构多官能环氧树脂,环氧当量275)、10g相同的JER828(三菱化学制造;液态双酚A环氧树脂,环氧当量185)、作为其他成分的0.3g辛酸锌、0.2份作为添加剂的アデカスタブ260(ADEKA制造;含磷抗氧化剂)、0.2g双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、43g作为稀释溶剂的甲乙酮加热至70℃并混合,得到固体成分为70质量%的本发明的环氧树脂组合物的稀释组合物。
使得到的环氧树脂组合物浸渗到由E-玻璃构成的玻璃布(均相当于IPCスペック106)中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟而得到厚度为50微米的预浸料(G)。由利用DSC(差示扫描量热仪)测得的反应热量求出的预浸料的反应率为0.24。将得到的预浸料用压延铜箔的镜面和剥离加工后的聚酯薄膜夹持,利用热压机在150℃下加压压制3小时而使树脂固化,得到覆铜电路基板。
将得到的单面覆铜透明基板用切割机切割,确认到其端面上铜与片未剥离。另外,使单面覆铜透明基板以铜基板侧为下侧的方式浮在260℃的钎焊液上。
1分钟后将基板提起,然后立即进行水冷,通过目视观察透明基板侧的表面状态,确认到没有变化。进而,将单面覆铜透明基板浸渍到50℃的市售的2.38%四甲基氢氧化铵显影液中,浸渍24小时。然后将试样提起,用纯水清洗后干燥。观察其表面状态,确认到没有变化。
比较例1
将40.6份リカシッドMH-700(新日本理化制造;甲基六氢邻苯二甲酸酐与六氢邻苯二甲酸酐的混合物7:3;当量为168g/当量)(相对于成分(B)、成分(C)和成分(D)的全部环氧基为1当量)、作为成分(B)的27.3份合成例4中得到的多元羧酸(A)与H1的混合物、作为成分(C)的10.3份EHPE-3150、作为成分(D)的5.2份JER-828、15.9份YD-012、作为其他成分的0.3份辛酸锌、0.2份作为添加剂的アデカスタブ260(ADEKA制造;含磷抗氧化剂)、0.2份双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、43.2份作为稀释溶剂的MEK加热至70℃并混合,得到比较用的树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。
试验例1
向100份实施例4和比较例1中得到的组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液中分别添加1份甲苯并混合,得到挥发试验用的样品。
利用耐热脱模带在玻璃基板上制成40mm×25mm×深度1mm的模具,浇注实施例4和比较例1的挥发试验用样品(固体成分为69质量%的MEK-甲苯混合溶液)直至厚度约为800μm,精确称量后,在80℃下干燥15分钟。在中途进行一次真空脱泡,将气泡除去。然后,以仍残留有溶剂的状态在下述条件下进行固化,得到固化物。固化后精确称量,计算出相对于浇注的样品固体成分在干燥、固化中的挥发减量(%)。观察得到的固化物的表面外观,并测定折射率。
评价结果
固化条件:120℃1小时+150℃3小时,
固化条件:150℃3小时,
实施例13
向实施例4中得到的本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液中添加MEK而调节至固体成分为50质量%,放入市售的玻璃布(E玻璃布;约30μm厚,平纹),使其浸渗。将玻璃布提起后,在120℃下干燥7分钟。干燥后的片为固体薄膜。进而在将其夹在脱模处理后的PET薄膜中进行压制的同时在150℃下处理10分钟,使其半固化而得到预浸料。然后在150℃干燥机中固化3小时。得到使本发明的环氧树脂组合物的固化物与玻璃布复合化而成的片,折射率为1.561。总光线透射率为92%,雾度为2%,其为无着色的透明片。
由实施例1~12的结果表明,本发明的环氧树脂组合物能够得到透明性优良、也没有着色且耐热性、耐光性良好的各种折射率的固化物。由实施例1~12可知,通过使用多元羧酸(A),能够得到与使用一般的酸酐固化剂的比较例1时相比显著平滑的膜。另外可知,比较例1的酸酐固化剂大量挥发而使固化膜的成分构成比发生变化,与此相对,本发明中几乎没有挥发。由挥发引起的固化膜的成分构成比的变化会导致固化膜的折射率产生偏差,因此,在与玻璃布组合的情况下,折射率不匹配而难以得到透明片,而本发明的实施例中可知没有这种问题。由实施例13的结果可知,通过使用本发明的环氧树脂组合物,能够得到折射率稳定的固化膜,确认到即使在与玻璃布组合时也能得到透明的膜。
进而,使用上述固化性树脂溶液制成单面覆铜层叠板,并对其特性进行了研究。结果,这些覆铜层叠板作为透明电路基板具有充分的适性,能够作为适合本用途的材料使用。
产业上的可利用性
本发明的透明电路基板用环氧树脂及使其与玻璃纤维复合化而得到的透明电路基板具有兼具透明性和耐热性且廉价的特征,因此,能够适合用作安装发光元件等光电转换元件的电路基板。
使用该电路基板,使显示器等显示元件、照明、太阳能电池、传感器等的效率提高。或者能够提高设计性。
以下记载层叠玻璃片的实施例。
合成例8羧酸类固化剂(a-2)的合成
在实施氮气吹扫的同时向具备搅拌器、回流冷凝管、搅拌装置的烧瓶中加入36份三环癸烷二甲醇、195份H1、69份H-TMAn,在40℃下反应3小时后,在70℃下加热搅拌1小时,得到300份作为无色液态树脂的多元羧酸(A)与H1的混合物。利用凝胶渗透色谱法(以下称为“GPC”)确认反应结束。再添加128份2-丁酮作为溶剂以使固体成分为70质量%而制成溶液。
实施例14:预浸料(G)的制备
将39.9份合成例1中得到的羧酸类固化剂(a-2)与H1的混合物、作为成分(B)的10.3份EHPE-3150(ダイセル制造,环氧当量181g/当量)、作为成分(C)的16.4份环氧树脂NC-6000、12.3份NC-3000(日本化药制造;联苯结构多官能环氧树脂,环氧当量275g/当量)、作为成分(D)的5.2份JER-828(三菱化学制造;液态双酚A环氧树脂,环氧当量185)、15.9份YD-012(东都化成制造;固态双酚A环氧树脂,环氧当量670)、作为其他成分的0.3份辛酸锌、0.2份作为添加剂的アデカスタブ260(ADEKA制造;含磷抗氧化剂)、0.2份双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、43.2份作为稀释溶剂的MEK加热至70℃并混合,得到本发明的环氧树脂组合物的固体成分为70质量%的MEK稀释液。
进而使得到的环氧树脂组合物浸渗到由E-玻璃构成的玻璃布(相当于IPCスペック106)中,然后使溶剂在50℃的烘箱中干燥10分钟,得到厚度为55微米的预浸料(G)。
由利用DSC(差示扫描量热仪)测得的反应热量求出预浸料的反应率,结果为0.24。
实施例15:层叠玻璃片的制备
实施例15-1
在预热至150℃的真空热板压力机上放置作为保护缓冲片的TPX片、厚度为50微米的薄膜玻璃(F)、实施例14中制备的预浸料(G)以及与上述相同的薄膜玻璃(F),然后放置同样的作为保护缓冲片的TPX片,减压并使其热稳定化后,加压并保持60分钟。缓慢(约3小时)冷却后,将片取出,得到层叠玻璃片。
得到的层叠玻璃片无色透明,也没有翘曲。
实施例15-2
在预热至150℃的真空热板压力机上放置作为保护缓冲片的实施过剥离加工的聚酯片、实施例14中制备的预浸料(G)、厚度为50微米的薄膜玻璃(F)以及预浸料(G),然后放置同样的作为保护缓冲片的聚酯片,减压并使其热稳定化后,加压并保持60分钟。缓慢(约3小时)冷却后,将片取出,得到层叠玻璃片。
得到的层叠玻璃片无色透明,也没有翘曲。
比较例2:利用聚酯薄膜层叠而成的层叠玻璃片
使用层压机在厚度为100微米的薄膜玻璃(F)上粘贴光学用粘合层(日东电工制造的Luciacs CS9621T,粘合层厚25微米),继而粘贴聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(日东纺制造的コスモシャインA4300,厚度50微米),进而在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上粘贴同样的光学用粘合层以及薄膜玻璃,制成另一层叠玻璃片。
比较例3:未层叠薄膜玻璃的预浸料固化物的制备
代替薄膜玻璃用剥离处理后的聚酯片夹持预浸料(G),在与实施例15相同的条件下进行减压、热稳定化,并加压、冷却。固化结束后,将剥离处理后的PET片剥下,得到预浸料的单一固化物。
实施例16和比较例4:玻璃层叠片的特性评价
尺寸稳定性的测定
将实施例15或比较例2~3中得到的片在150℃的热板上加热30分钟,然后冷却。
冷却后,通过目视确认片的翘曲。
表面粗糙度的测定
利用触针式表面粗糙度测定装置(东京精密サーフコム)进行表面粗糙度的测定。
柔软性的测定
用手指使得到的片弯曲,确认有无柔软性。
○:具有柔软性。Δ:能够将片弯曲。×:不能弯曲而折断。
表1
实施例17:层叠玻璃片的制成
在预热至150℃的真空热板压力机上放置作为保护缓冲片的TPX片、厚度为50微米的薄膜玻璃(F)、实施例14中制备的预浸料(G)以及与上述相同的薄膜玻璃(F),然后放置同样的作为保护缓冲片的TPX片,减压并使其热稳定化后,加压并保持60分钟。缓慢(约3小时)冷却后,将片取出,得到层叠玻璃片。
得到的层叠玻璃片无色透明,也没有翘曲。
由以上结果表明,本发明的层叠玻璃片具有良好的尺寸稳定性。另外还表明,具有优良的平滑性,并且具有比较良好的柔软性。
试验例:光学折射率的研究
使用棱镜耦合型折射率测定装置测定比较例3中制备的预浸料单独的固化片的光学折射率,结果为1.561(633nm)。
由此认为与实施例15中制成的层叠玻璃片中使用的预浸料的固化后的光学折射率为相同的值。实施例15中使用的E-玻璃的折射率为1.561,因此,光学折射率的差异为0.000。
产业上的可利用性
使薄膜玻璃与使固化性树脂浸渗到玻璃布中而得到的预浸料复合化而形成的本发明的层叠玻璃片具有透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔软性、强韧性、平滑性、透气性优良的特性。
该层叠玻璃片能够发挥上述特性从而适合用于显示器等显示元件或照明用途、太阳能电池等光电转换元件。此外,作为轻量且不易破裂的玻璃,还具有能够以其他用途例如运输设备、建材等的窗材加以有效利用的可能性。

Claims (9)

1.一种层叠玻璃片,其通过将厚度为200微米以下的薄膜玻璃(F)与使透明电路基板用环氧树脂组合物浸渗到玻璃布(f)中而成的预浸料(G)层叠而形成,所述预浸料的反应率为0.1~0.8,
所述透明电路基板用环氧树脂组合物含有通过酸酐(a-1)与由下述式(6)表示的四元醇的加成反应得到的多元羧酸(A)和分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B),
式(6)中,多个存在的R3各自独立地表示氢原子、碳原子数1~15的烃基。
2.如权利要求1所述的层叠玻璃片,其特征在于,固化后的透明电路基板用环氧树脂组合物与玻璃布(f)的光学折射率的差为0.005以下。
3.如权利要求1或2所述的层叠玻璃片,其中,分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)为由通式(3)表示的化合物,
R4为烷氧基,m为平均值且为1~20的正数,n为1~10的整数。
4.如权利要求1或2所述的层叠玻璃片,其中,所述透明电路基板用环氧树脂组合物还含有分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)。
5.如权利要求4所述的层叠玻璃片,其中,分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)为由下述通式(4)表示的化合物,
式(4)中,n为1~2的正数。
6.如权利要求1或2所述的层叠玻璃片,其中,所述透明电路基板用环氧树脂组合物还含有除分子内具有脂肪族环状结构的环氧树脂(B)和分子内具有3个以上环氧基的芳香族多官能环氧树脂(C)以外的环氧树脂(D)以及固化剂(E)。
7.如权利要求1或2所述的层叠玻璃片,其中,层叠玻璃片的构成为以薄膜玻璃(F)作为芯材并由预浸料(G)构成其两面。
8.如权利要求1或2所述的层叠玻璃片,其中,层叠玻璃片的构成为以预浸料(G)作为芯材并由薄膜玻璃(F)构成其两面。
9.一种层叠玻璃片的制造方法,其特征在于,用薄膜玻璃(F)夹住权利要求1~6的任一项中记载的预浸料(G)的两面后,在脱泡、加压下使其固化。
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