CN107868405B - 静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器 - Google Patents

静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器 Download PDF

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Abstract

本发明的静电电容型传感器密封用树脂组合物含有环氧树脂、固化剂和填充剂，对该树脂组合物的固化物使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的固化物的明度L的值为25以上，将由Hunter Lab表色系算出的第一试验片的色度b的值设为b0，将由Hunter Lab表色系算出的第二试验片的色度b的值设为b1时，用b1－b0的式子算出的Δb的值为0以上30以下。(条件1：将对该树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物作为第一试验片。)(条件2：将通过对该树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、4小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为第二试验片)。

Description

静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器
技术领域
本发明涉及一种静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器。
背景技术
关于静电电容型传感器，研究了各种各样的技术。例如，在专利文献1中，对利用静电电容方式检测指纹信息的半导体指纹传感器进行了研究。
在专利文献1中记载有一种指纹读取传感器，其在硅等基板上经由层间膜以阵列状配置多个电极，用绝缘膜(密封膜)保护其上表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-234245号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在近年来的静电电容型传感器中，有时在绝缘膜(密封膜)上实施表面涂装。这种情况下，从防止绝缘膜(密封膜)的颜色透出、使表面涂装膜的显色性良好的观点出发，认为优选形成淡色的绝缘膜(密封膜)。但是，为了形成上述的淡色的绝缘膜(密封膜)，需要使用没有配合炭黑等着色剂的树脂组合物形成绝缘膜(密封膜)。但是，本发明人发现：在形成淡色的绝缘膜(密封膜)的情况下，在使用具有所述淡色的绝缘膜(密封膜)的静电电容型传感器时，有可能产生该绝缘膜(密封膜)的色调缓慢变化的不良情况。另外，本发明人也同时发现：在产生上述的不良情况时，关于对绝缘膜(密封膜)进行了涂装的表面涂装膜，也产生其显色性缓慢降低的不良情况。
因此，本发明提供一种静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器，在使用该静电电容型传感器密封用树脂组合物制作绝缘膜，在该绝缘膜上形成表面涂装膜时，能够抑制随着时间推移导致的该表面涂装膜的显色性的降低。
用于解决课题的技术方案
根据本发明，提供一种静电电容型传感器密封用树脂组合物，其是用于形成静电电容型传感器中的密封膜的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其含有：
环氧树脂、
固化剂、和
填充剂，
对该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物使用分光测色计由HunterLab表色系算出的上述固化物的明度L的值为25以上，
将对利用下述条件1得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第一试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第一试验片的色度b的值设为b0，
将对利用下述条件2得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第二试验片的色度b的值设为b1时，
用b1－b0的式子算出的Δb的值为0以上30以下。
(条件1：将对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第一试验片。)
(条件2：将通过对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、4小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第二试验片。)
另外，根据本发明，提供一种静电电容型传感器，其包括：基板；
设置于上述基板上的检测电极；和
密封膜，其密封上述检测电极，且由上述静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物构成。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种静电电容型传感器密封用树脂组合物和静电电容型传感器，在使用该静电电容型传感器密封用树脂组合物制作绝缘膜，在该绝缘膜上形成表面涂装膜时，能够抑制随着时间推移导致的该表面涂装膜的显色性的降低。
附图说明
上述的目的及其它目的、特征和优点通过如下所述的优选的实施方式、及其附带的以下附图更加明了。
图1是示意性地表示本实施方式的静电电容型传感器的剖面图。
具体实施方式
以下，使用附图对实施方式进行说明。另外，在全部附图中，对同样的构成要素标注同样的符号，适当省略说明。
＜静电电容型传感器密封用树脂组合物＞
本实施方式的静电电容型传感器密封用树脂组合物(以下，也称为本树脂组合物。)用于形成静电电容型传感器中的密封膜。而且，本树脂组合物含有环氧树脂、固化剂和填充剂，对本树脂组合物的固化物使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的、固化物的明度L的值为25以上。进而，本树脂组合物的特征在于，将对利用下述条件1得到的由该树脂组合物构成的第一试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第一试验片的色度b的值设为b0，将对利用下述条件2得到的由该树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第二试验片的色度b的值设为b1时，用b1－b0的式子算出的Δb的值为0以上30以下。这样一来，在使用本树脂组合物形成淡色的绝缘膜(密封膜)的情况下，也能够对该绝缘膜(密封膜)经时地抑制产生色调的变化。
(条件1：将对本树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第一试验片。)
(条件2：将对本树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、4小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第二试验片。)
在此，对本树脂组合物的固化物使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的固化物的明度L的值为25以上，优选为25以上72以下，更优选为30以上60以下。即，本树脂组合物的固化物的颜色优选为所谓的白色或灰色，进一步优选为所谓的灰色。这样一来，能够成品率好地制作近年来的静电电容型传感器所要求的淡色的绝缘膜(密封膜)。
另外，本实施方式中，上述的Δb的值为0以上30以下，从对绝缘膜(密封膜)长时间有效地抑制产生色调的变化的观点出发，优选为1以上28以下，更优选为2以上25以下，进一步优选为2以上15以下。
本实施方式中，上述Δb的值能够通过分别适当地调整该树脂组合物中所含的各成分的种类、含量、本树脂组合物的粒度分布等而控制。在本实施方式中，通过实施例如使用不易发生由氧化引起的变色的酚醛树脂固化剂，在配合着色剂的情况下控制其配合量与环氧树脂、固化剂和填充剂的配合量的平衡等的办法，能够控制上述Δb的值。
另外，在本实施方式中，将对利用上述条件1得到的第一试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的第一试验片的明度L的值设为L0，将对利用上述条件2得到的由本树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的第二试验片的明度L的值设为L1时，用L1－L0的式子算出的ΔLa的值优选为-3.5以上5以下，更优选为-3.3以上4以下，进一步优选为-3.2以上2以下。这样一来，在不易因热履历引起色调的变化的观点方面，能够实现优异的静电电容型传感器。
本实施方式中，上述ΔLa的值可以通过分别适当地调整该树脂组合物中所含的各成分的种类、含量、本树脂组合物的粒度分布等而控制。在本实施方式中，通过实施例如使用不易发生由氧化引起的变色的酚醛树脂固化剂，在配合着色剂的情况下控制其配合量与环氧树脂、固化剂和填充剂的配合量的平衡等的办法，能够控制上述ΔLa的值。
另外，在本实施方式中，将对利用下述条件3得到的由本树脂组合物构成的第三试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的第三试验片的明度L的值设为L2时，从该L2的值和对利用上述条件2得到的由本树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的第二试验片的明度L的值L1，用L2－L1的式子算出的ΔLb的值优选为-6以上0以下，更优选为-5.5以上0以下，进一步优选为-1.5以上-0.5以下。这样一来，在不易因热履历引起色调的变化的观点方面，能够实现优异的静电电容型传感器。
(条件3：将通过对本树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、8小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第三试验片。)
本实施方式中，上述ΔLb的值可以通过分别适当地调整该树脂组合物中所含的各成分的种类、含量、本树脂组合物的粒度分布等而控制。在本实施方式中，通过实施例如使用不易发生由氧化引起的变色的酚醛树脂固化剂，在配合着色剂的情况下控制其配合量与环氧树脂、固化剂和填充剂的配合量的平衡等的办法，能够控制上述ΔLb的值。
以下，对本树脂组合物详细地进行说明。
(环氧树脂)
作为环氧树脂，可以使用1个分子内具有2个以上环氧基的单体、低聚物、聚合物全部，其分子量和分子结构没有特别限定。
本实施方式中，作为环氧树脂，可以列举例如：联苯型环氧树脂；双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、四甲基双酚F型环氧树脂等双酚型环氧树脂；芪型环氧树脂；苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；三苯基甲烷型环氧树脂、烷基改性三苯基甲烷型环氧树脂等多官能环氧树脂；具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂(联苯基芳烷基型环氧树脂)等芳烷基型环氧树脂；二羟基萘型环氧树脂、将二羟基萘的二聚物进行缩水甘油醚化而得到的环氧树脂等萘酚型环氧树脂；三缩水甘油基异氰脲酸酯、单烯丙基二缩水甘油基异氰脲酸酯等含三嗪母核的环氧树脂；二环戊二烯改性苯酚型环氧树脂等有桥环状烃化合物改性苯酚型环氧树脂，这些物质可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
其中，从提高耐湿可靠性和成形性的平衡的观点出发，更优选含有双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂等芳烷基型环氧树脂、和三苯基甲烷型环氧树脂中的至少一种，特别优选含有联苯型环氧树脂和联苯基芳烷基型环氧树脂等芳烷基型环氧树脂中的至少一种。
作为环氧树脂，优选包含选自含有下述式(1)所表示的结构单元的环氧树脂、含有下述式(2)所表示的结构单元的环氧树脂、和含有下述式(3)所表示的结构单元的环氧树脂中的至少1种以上，更优选包含含有下述式(1)所表示的结构单元的环氧树脂、或含有下述式(2)所表示的结构单元的环氧树脂。
Figure BDA0001420396650000061
(式(1)中，Ar1表示亚苯基或亚萘基，Ar1为亚萘基的情况下，缩水甘油醚基可以键合于α位、β位的任意位置上。Ar2表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基中的任一基团。Ra和Rb分别独立地表示碳原子数1～10的烃基。g为0～5的整数，h为0～8的整数。n3表示聚合度，其平均值为1～3。)
Figure BDA0001420396650000062
(式(2)中，存在多个的Rc分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。n5表示聚合度，其平均值为0～4。)
Figure BDA0001420396650000071
(式(3)中，存在多个的Rd和Re分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。n6表示聚合度，其平均值为0～4。)
将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的环氧树脂的含量优选为2.0质量％以上，更优选为3.0质量％以上，进一步优选为4.0质量％以上，进一步优选为6.2质量％以上。对于以往的静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物，作为色调随着时间推移变化的理由之一，认为原因是固化剂所具备的反应性基团经时地变化。作为一例，由于固化剂所具备的酚性羟基经时地变化成醌，以往的静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物的色调发生变化。通过环氧树脂的含量为上述数值范围以上，能够适当地消耗固化剂所具备的与环氧树脂的反应性基团。由此，能够抑制本树脂组合物的显色性随着时间推移变化。
另一方面，将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的环氧树脂的含量优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下，特别优选为10质量％以下。通过将环氧树脂的含量设为上述上限值以下，对使用本树脂组合物的固化物作为密封膜的静电电容型传感器能够提高耐湿可靠性和耐回流性。
(填充剂)
就本实施方式的填充剂而言，只要相对介电常数(1MHz)为5以上，就没有特别限定，例如，从能够特别提高所得到的本树脂组合物的固化物的相对介电常数的观点出发，优选使用选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和钛酸钡中的一种或两种以上，从抑制树脂的氧化劣化的观点出发，进一步优选使用选自二氧化硅、氧化铝和钛酸钡中的一种或两种以上。
另外，在本实施方式中，从抑制绝缘膜(密封膜)的经时的色调的变化，并且将静电电容型传感器的灵敏度保持为良好的状态的观点出发，优选并用平均粒径(D50)不同的2种以上的填充剂。
将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的填充剂的含量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，特别优选为70质量％以上。通过将填充剂的含量设为上述下限值以上，能够更进一步提高本树脂组合物的介电特性，更进一步提高静电电容型传感器的灵敏度。
另一方面，将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的填充剂的含量优选为90质量％以下，更优选为89质量％以下。通过将填充剂的含量设为上述上限值以下，能够更有效地提高本树脂组合物的成形时的流动性和填充性。
填充剂的平均粒径D50为0.2μm以上8μm以下，优选为1μm以上5μm以下。通过将平均粒径D50设为上述下限值以上，能够使本树脂组合物的流动性良好，更有效地提高成形性。另外，通过将平均粒径D50设为上述上限值以下，能够可靠地抑制产生浇口堵塞等。
予以说明，平均粒径D50可以使用市售的激光式粒度分布计(例如株式会社岛津制作所制，SALD-7000)，以体积基准计测定颗粒的粒度分布，将其中位径设为平均粒径D50。
(固化剂)
本树脂组合物例如可以含有固化剂。作为固化剂，只要是与环氧树脂反应而使其固化的物质，就没有特别限定，可以列举例如：乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺等碳原子数2～20的直链脂肪族二胺、间苯二胺、对苯二胺、对二甲苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基丙烷、4,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二环己烷、双(4-氨基苯基)苯基甲烷、1,5-二氨基萘、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、1,1-双(4-氨基苯基)环己烷、二氰基二酰胺等胺类；苯胺改性甲阶酚醛树脂或二甲基醚甲阶酚醛树脂等甲酚型酚醛树脂；苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂；三苯酚甲烷型酚醛树脂(三苯基甲烷型酚醛树脂)等多官能型酚醛树脂；含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂(联苯基芳烷基型酚醛树脂)等苯酚芳烷基树脂；具有萘骨架、蒽骨架之类的缩合多环结构的萘酚芳烷基型酚醛树脂等酚醛树脂；聚对羟基苯乙烯等聚氧苯乙烯；六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)等脂环族酸酐、偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)等含有芳香族酸酐等的酸酐等；聚硫醚、硫酯、硫醚等聚硫醇化合物；异氰酸酯预聚物、封端化异氰酸酯等异氰酸酯化合物；含羧酸的聚酯树脂等有机酸类。这些物质可以单独使用，也可以组合2种以上而使用。
作为固化剂，在上述具体例中，例如优选使用酚醛树脂。另外，作为酚醛树脂，在上述具体例中，例如优选使用选自三苯基甲烷型酚醛树脂、联苯基芳烷基型酚醛树脂和萘酚芳烷基型酚醛树脂中的1种以上。由此，能够通过固化剂的氧化而抑制形成显色性的结构。因此，能够抑制产生本实施方式树脂组合物的固化物的随着时间推移导致的色调的变化。
例如将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的固化剂的含量的上限值优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下，进一步优选为5.8质量％以下。由此，能够降低未反应的固化剂的绝对量。因此，能够抑制本树脂组合物的固化物中所含的未反应的固化剂引起变色。
另外，例如将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，本树脂组合物中的固化剂的含量的下限值优选设为0.5质量％以上，更优选设为1.5质量％以上，进一步优选设为2.0质量％以上。由此，能够将本树脂组合物适当地进行固化。
(偶联剂)
本树脂组合物例如可以含有偶联剂。作为偶联剂，例如可以使用环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷等各种硅烷系化合物、钛系化合物、铝螯合物类、铝/锆系化合物等公知的偶联剂。
例示这些物质时，可以列举：乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[双(β-羟基乙基)]氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(苯基氨基丙基三甲氧基硅烷)、γ-(β-氨基乙基)氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基甲硅烷基异丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺的水解物等硅烷系偶联剂、三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸异丙酯、三(N-氨基乙基-氨基乙基)钛酸异丙酯、双(双十三烷基亚磷酰氧基)钛酸四辛基酯、四(2,2-二烯丙基氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基)亚磷酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)羟乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三-十二烷基苯磺酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯等钛酸酯系偶联剂。这些物质可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。
本树脂组合物中的偶联剂的含量没有特别限定，例如将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，优选为0.01质量％以上3质量％以下，特别优选为0.1质量％以上2质量％以下。通过将偶联剂的含量设为上述下限值以上，能够使本树脂组合物中的填充剂的分散性良好。另外，通过将偶联剂的含量设为上述上限值以下，能够使本树脂组合物的流动性良好，并实现成形性的提高。
(其它的成分)
本树脂组合物除上述成分之外，例如可以含有有机膦、四取代鏻化合物、磺基甜菜碱化合物、膦化合物和醌化合物的加成物、或鏻化合物和硅烷化合物的加成物等含磷原子的化合物、或以1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7、咪唑等脒系化合物、苄基二甲基胺等叔胺或作为上述化合物的季鎓盐的脒鎓盐、或铵盐等为代表的含氮原子的化合物等固化促进剂；炭黑等着色剂；天然蜡、硬脂醇改性烯烃/马来酸共聚物等合成蜡、高级脂肪酸或其金属盐类、石蜡、氧化聚乙烯等脱模剂；聚丁二烯化合物、丙烯腈-丁二烯橡胶等丙烯腈-丁二烯共聚化合物、硅油、硅酮橡胶等低应力剂；水滑石等离子捕集剂；氢氧化铝等阻燃剂；抗氧化剂等各种添加剂。
予以说明，关于四苯基鏻/双酚S盐、四苯基鏻/2,3-二羟基萘盐，也可以作为上述的固化促进剂含有在本树脂组合物中。
本树脂组合物含有上述的着色剂时，就其含量而言，从有效地抑制使用本树脂组合物制作的绝缘膜(密封膜)的经时的色调的变化的观点出发，例如将本树脂组合物整体(总固体成分量)设为100质量％时，可以设为0.15质量％以下，也可以设为0.1质量％以下，还可以设为0.05质量％以下。
另外，本树脂组合物含有上述的着色剂时，着色剂的含量例如可以设为0.01质量％以上。
本树脂组合物的固化物在1MHz时的相对介电常数(εr)例如优选为4以上，更优选为5以上，进一步优选为6.5以上，进一步优选为7.0以上。通过相对介电常数(εr)为上述下限值以上，能够更进一步提高本树脂组合物的介电特性。由此，将本树脂组合物用于静电电容型传感器的情况下，能够更进一步提高静电电容型传感器的灵敏度。
本树脂组合物的固化物通过例如使用压缩成形机，在模具温度175℃、成形压力9.8MPa、固化时间300秒的条件下，将上述树脂组合物进行压缩成形而得到。该固化物例如为直径50mm、厚度3mm。
固化物的相对介电常数(εr)例如可以利用YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD公司制Q-METER 4342A进行测定。
相对介电常数(εr)的上限没有特别限定例如为300以下。
另外，本树脂组合物的固化物在1MHz时的介质损耗角正切(tanδ)优选为0.005以上，更优选为0.006以上，进一步优选为0.007以上。
通过介质损耗角正切(tanδ)为上述下限值以上，能够更进一步提高本树脂组合物的介电特性，更进一步提高静电电容型传感器的灵敏度。
本树脂组合物的固化物例如通过使用压缩成形机，在模具温度175℃、成形压力9.8MPa、固化时间300秒的条件下，将本树脂组合物进行压缩成形而得到。该固化物例如为直径50mm、厚度3mm。
固化物的介质损耗角正切(tanδ)例如可以利用YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD公司制Q-METER 4342A进行测定。
介质损耗角正切(tanδ)的上限没有特别限定，例如为0.07以下。
上述相对介电常数(εr)和上述介质损耗角正切(tanδ)可以通过适当地调节构成本树脂组合物的各成分的种类、配合比例而控制。在本实施方式中，作为用于控制上述相对介电常数(εr)和上述介质损耗角正切(tanδ)的因子，可以列举特别是适当地选择填充剂的种类和含量。例如，越多地使用介电常数大的无机填充剂，越能够提高本树脂组合物的固化物的上述相对介电常数(εr)和上述介质损耗角正切(tanδ)。
本树脂组合物通过螺旋流动测定所测定的流动长度例如优选为30cm以上200cm以下。由此，能够实现本树脂组合物的成形性的提高。本树脂组合物的螺旋流动测定例如通过使用传递成形机，向根据EMMI-1-66的螺旋流动测定用的模具中，在模具温度175℃、注入压力9.8MPa、注入时间15秒、固化时间120～180秒的条件下，注入本树脂组合物，测定流动长度而进行。
本树脂组合物的固化物的玻璃化转变温度优选为100℃以上，更优选为120℃以上，特别优选为140℃以上。由此，能够更有效地提高静电电容型传感器的耐热性。另一方面，上述玻璃化转变温度的上限值没有特别限定，例如可以设为250℃以下。
本树脂组合物的固化物在玻璃化转变温度以下的线膨胀系数(CTE1)优选为3ppm/℃以上，更优选为6ppm/℃以上。另外，玻璃化转变温度以下的线膨胀系数(CTE1)例如优选为50ppm/℃以下，更优选为30ppm/℃以下。通过这样控制CTE1，能够更可靠地抑制起因于基板(例如硅芯片)与密封膜的线膨胀系数之差的静电电容型传感器的翘曲。
本树脂组合物的固化物的超过玻璃化转变温度时的线膨胀系数(CTE2)优选为10ppm/℃以上。另外，超过玻璃化转变温度时的线膨胀系数(CTE2)例如优选为100ppm/℃以下。通过这样控制CTE2，特别是在高温环境下能够更可靠地抑制起因于基板(例如、硅芯片)与密封膜的线膨胀系数之差的静电电容型传感器的翘曲。
本树脂组合物的固化物的上述玻璃化转变温度和上述线膨胀系数(CTE1、CTE2)例如可以如下进行测定。
本树脂组合物的固化物例如通过使用压缩成形机，在模具温度175℃、成形压力9.8MPa、固化时间300秒的条件下，将本树脂组合物进行压缩成形而得到。该固化物例如为长度10mm、宽度4mm、厚度4mm。
接着，将得到的固化物在175℃进行后固化4小时之后，使用热机械分析装置(精工电子工业株式会社制，TMA100)，在测定温度范围0℃～320℃、升温速度5℃/分钟的条件下进行测定。由该测定结果算出玻璃化转变温度、玻璃化转变温度以下的线膨胀系数(CTE1)、超过玻璃化转变温度时的线膨胀系数(CTE2)。
本树脂组合物的固化物在260℃时的弯曲弹性模量优选为400MPa以上。另外，260℃时的弯曲弹性模量例如优选为1500MPa以下。
通过这样控制260℃时的弯曲弹性模量，特别能够抑制从固化工序后到冷却至室温之间的密封膜的变形，能够更可靠地抑制之后的静电电容型传感器的翘曲。
另外，通过将260℃时的弯曲弹性模量设为上述上限值以下，能够有效地缓和来自外部的应力、热应力，提高耐焊性等，并实现静电电容型传感器的可靠性提高。
本树脂组合物的固化物在260℃时的弯曲弹性模量例如可以如下进行测定。
本树脂组合物的固化物例如通过使用压缩成形机，在模具温度175℃、成形压力9.8MPa、固化时间300秒的条件下，将本树脂组合物进行压缩成形而得到。该固化物例如为长度80mm、宽度10mm、厚度4mm。
接着，将得到的固化物在175℃进行后固化4小时之后，根据JIS K6911测定固化物在260℃时的弯曲弹性模量。
本树脂组合物的固化物的上述线膨胀系数(CTE1)和上述线膨胀系数(CTE2)可以通过分别适当地调整该树脂组合物中所含的各成分的种类、含量、本树脂组合物的粒度分布等而控制。在本实施方式中，通过实施例如使填充剂的含量增加、提高使用的树脂成分的交联密度等办法，能够控制本树脂组合物的固化物的上述线膨胀系数(CTE1)和上述线膨胀系数(CTE2)的值。
另外，本树脂组合物的固化物的260℃时的弯曲弹性模量可以通过适当地调节构成本树脂组合物的各成分的种类、配合比例而控制。在本实施方式中，通过实施例如使填充剂的含量增加等办法，能够控制本树脂组合物的固化物的上述260℃时的弯曲弹性模量的值。
＜静电电容型传感器密封用树脂组合物的制造方法＞
以下，对本树脂组合物的制造方法进行说明。
本树脂组合物可以通过在将上述成分进行混合混炼之后，单独或组合利用粉碎、造粒、挤出切断和筛分等各种方法而制成颗粒。作为得到颗粒的方法，可以列举例如以下方法：将各原料成分用混合机预混合，将其利用辊、捏合机或挤出机等混炼机进行加热混炼之后，在由具有多个小孔的圆筒状外周部和圆盘状的底面构成的旋转子的内侧，供给经熔融混炼的树脂组合物，利用使旋转子旋转而得到的离心力使其通过小孔而得到颗粒的方法(离心制粉法)；将与上述同样地混炼之后经过冷却、粉碎工序而制成粉碎物的物质，使用筛子进行粗粒和微粉的除去而得到颗粒的方法(粉碎筛分法)；将各原料成分用混合机预混合之后，使用在螺杆前端部设置有配置了多个小孔的模头的挤出机进行加热混炼，同时将从配置于模头的小孔以股条状挤出的熔融树脂，用与模头面大致平行地滑动旋转的切割机切断而得到颗粒的方法(以下，也称为“热切法”。)等。在任一种方法中，均能够通过选择混炼条件、离心条件、筛分条件和切断条件等，得到具有所期望的粒度分布的颗粒状的静电电容型传感器密封用树脂组合物。
＜静电电容型传感器＞
以下，对本实施方式的静电电容型传感器100的构成详细地进行说明。
本实施方式的静电电容型传感器100例如为通过探测与手指的静电电容的静电电容方式读取指纹信息的指纹传感器。在此，指纹传感器读取放在该指纹传感器上的手指的凹凸。例如，在静电电容型传感器100中设有比指纹的凹凸细小的检测电极103。而且，根据蓄积于指纹的凹凸与检测电极103之间的静电电容，制作表示指纹的凹凸的二维图像。例如，由于在指纹的凸部和凹部所检测的静电电容不同，因此，能够由该静电电容之差制作表示指纹的凹凸的二维图像。能够利用该二维图像读取指纹信息。
图1是示意性地表示本实施方式的静电电容型传感器100的剖面图。
本实施方式的静电电容型传感器100包括：基板101；设置于基板101上的检测电极103；密封检测电极103的密封膜105；和形成于上述密封膜105的表面上的表面涂装膜109。
根据本实施方式，密封检测电极103的密封膜105由本树脂组合物的固化物构成。这种固化物的介电特性优异。因此，能够提高静电电容型传感器100的灵敏度。在此，本实施方式中，介电特性优异是指例如相对介电常数和介质损耗角正切高、静电电容大。
为了提高静电电容型传感器100的灵敏度，基板101(例如、硅芯片)上的密封膜105的厚度D例如为100μm以下，更优选为75μm以下，进一步优选为50μm以下，特别优选为30μm以下。
根据本树脂组合物，即使在密封膜105的厚度D为上述上限值以下的情况下，也能够使静电电容型传感器密封用树脂组合物的填充不良等问题减少。其结果，根据本树脂组合物，能够成品率好地制造密封膜105的厚度D薄、灵敏度更为优异的静电电容型传感器。
基板101例如为芯片状的硅基板。检测电极103例如由Al膜形成，在基板101上经由层间膜107以一维或二维阵列状配置。层间膜107例如由SiO2等形成。
检测电极103的上表面由密封膜105包覆。对检测电极103例如实施引线接合。
本实施方式的静电电容型传感器100可以基于公知的信息而制造。例如如下制造。
首先，在基板101上设置层间膜107之后，在层间膜107上形成检测电极103。接着，将检测电极103利用本树脂组合物进行密封成形。作为成形法，可以列举例如压缩成形法。接着，使本树脂组合物热固化，形成密封膜105。由此，可得到本实施方式的静电电容型传感器100。
予以说明，本发明并不限定于上述的实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也包括在本发明中。
以下，给出参考方式的例子。
1.一种静电电容型传感器密封用树脂组合物，其用于形成静电电容型传感器中的密封膜，该静电电容型传感器密封用树脂组合物含有：
环氧树脂、
固化剂、和
填充剂，
对该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物使用分光测色计由HunterLab表色系算出的上述固化物的明度L的值为25以上，
将对利用下述条件1得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第一试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第一试验片的色度b的值设为b0，
将对利用下述条件2得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第二试验片的色度b的值设为b1时，
用b1－b0的式子算出的Δb的值为0以上30以下，
(条件1：将对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第一试验片。)
(条件2：将通过对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、4小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第二试验片。)
2.根据1.所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，将对由上述条件1得到的上述第一试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第一试验片的明度L的值设为L0，
将对利用上述条件2得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第二试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第二试验片的明度L的值设为L1时，
用L1－L0的式子算出的ΔLa的值为-3.5以上5以下。
3.根据1.或2.所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，将对利用下述条件3得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第三试验片使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述第三试验片的明度L的值设为L2时，
用L2－L1的式子算出的ΔLb的值为-6以上0以下。
(条件3：将通过对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、8小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为上述第三试验片。)
4.根据1.～3.中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，对该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的上述固化物的明度L的值为25以上72以下。
5.根据1.～4.中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，上述填充剂含有选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和钛酸钡中的一种或两种以上。
6.根据1.～5.中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，上述填充剂相对于该静电电容型传感器密封用树脂组合物整体的含量为50质量％以上90质量％以下。
7.根据1.～6.中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其中，上述静电电容型传感器为静电电容型指纹传感器。
8.一种静电电容型传感器，其包括：基板；
设置于上述基板上的检测电极；和
密封膜，其密封上述检测电极，且由1.～7.中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物构成。
实施例
以下，对本实施方式，参照实施例、比较例详细地进行说明。予以说明，本实施方式并不受这些实施例的记载任何限定。
(静电电容型传感器密封用树脂组合物的制作)
首先，使用双螺杆型混炼挤出机将按照表1配合的各原材料在110℃、7分钟的条件下进行混炼。接着，对得到的混炼物进行脱气、冷却之后，用粉碎机粉碎，得到颗粒。在实施例1～4和比较例1中，通过将由此得到的颗粒进一步筛分，得到颗粒状的树脂组合物。表1中的各成分的详细情况如下所述。另外，表1中的单位为质量％。
下述表示各实施例和各比较例中使用的原料成分。
(环氧树脂)
·环氧树脂1：含有上述式(2)所表示的结构单元的联苯型环氧树脂(三菱化学株式会社制，YX4000K)
·环氧树脂2：含有上述式(1)所表示的结构单元、Ar1为亚苯基、Ar2为亚联苯基的联苯基芳烷基型环氧树脂(日本化药株式会社制，NC3000L)
(固化剂)
·固化剂1：用甲醛进行了改性的三苯基甲烷型酚醛树脂(AIR WATER公司制，HE910-20)
·固化剂2：联苯基芳烷基型酚醛树脂(日本化药株式会社制，GPH-65)
·固化剂3：萘酚芳烷基型酚醛树脂(东都化成株式会社制，SN-485)
(固化促进剂)
·固化促进剂1：四苯基鏻/双酚S盐
·固化促进剂2：四苯基鏻/2,3-二羟基萘盐
(填充剂)
·填充剂1：球状氧化铝(新日铁材料株式会社制，AX3-10R、比重4、平均粒径D50：3μm)
·填充剂2：球状氧化铝(新日铁材料株式会社制，AX3-15R、比重4、平均粒径D50：3.9μm)
·填充剂3：熔融球状二氧化硅(Admatechs公司制，SC220G-SQ、平均粒径D50：0.5μm)
(其它的成分)
·偶联剂：苯基氨基丙基三甲氧基硅烷(东丽道康宁公司制，CF4083)
·脱模剂：硬脂醇改性烯烃/马来酸共聚物(AIR WATER公司制，半酯)
·着色剂：炭黑(东海碳素株式会社制，ERS-2001)
·离子捕集剂：水滑石(东亚合成株式会社制，IXE-700F)
·低应力剂：丙烯腈-丁二烯橡胶(PTI日本公司制，CTBN1008SP)
使用所得到的树脂组合物实施以下的评价和测定。予以说明，实施例1、2和比较例1的树脂组合物的固化物在刚进行了固化之后的阶段中，具有一般被称为白色的色相。实施例3和4的树脂组合物的固化物在刚进行了固化之后的阶段中，具有一般被称为灰色的色相。
·固化物的明度L、色度a和色度b：首先，制作由得到的树脂组合物的固化物构成的试验片。具体而言，对得到的各树脂组合物分别制作以下固化物：通过在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物(在下述表中，表示为“热处理时间：0小时”。)；通过在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃热处理2小时而得到的固化物(在下述表中，表示为“热处理时间：2小时”。)；通过在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃热处理4小时而得到的固化物(在下述表中，表示为“热处理时间：4小时”。)；通过在175℃、3分钟的条件下热处理之后，在175℃热处理6小时而得到的固化物(在下述表中，表示为“热处理时间：6小时”。)；通过在175℃、3分钟的条件下热处理之后，在175℃热处理8小时而得到的固化物(在下述表中，表示为“热处理时间：8小时”。)。
接着，使用Konica Minolta Sensing,Inc.制的Color Reader CR-13测定关于由得到的树脂组合物的固化物构成的各试验片的明度L、色度a和色度b的值。予以说明，测定条件设定为测定模式：反射；测定次数：n＝3次。
予以说明，色度a的值越大，固化物的颜色越红。另外，色度b的值越大，固化物的颜色越黄。另外，明度L的值越大，固化物越黑。评价的结果确认：与实施例的固化物相比，比较例1的树脂组合物的固化物呈红黑色。
·静电电容型指纹传感器所具备的表面涂装膜的显色性：使用得到的树脂组合物制作图1所示的静电电容型指纹传感器。接着，使用白色的涂料对得到的静电电容型指纹传感器所具备的密封膜105的表面进行涂装。对这样得到的静电电容型指纹传感器，通过目测观察其表面涂装膜109的显色性。接着，通过对静电电容型指纹传感器进行热处理，使随着时间推移导致的显色性的变化加速地显现，通过目测评价显色性。评价基准如下所述。
◎：在热处理前，密封膜105的颜色不透过，即使施加热处理，显色性也几乎不降低，确认是具有实用上没有问题的水平的显色性的表面涂装膜。
○：在热处理前，密封膜105的颜色不透过，虽然显色性随着每次施加热处理而缓慢地降低，但是，确认是具有实用上没有问题的水平的显色性的表面涂装膜。
×：在热处理前，密封膜105的颜色不透过，但显色性随着每次施加热处理而降低，确认是显示实用上存在问题的水平的显色性的表面涂装膜。
表1
Figure BDA0001420396650000211
如上述表1所示，在具备使用实施例1～4的树脂组合物制得的密封膜105的静电电容型指纹传感器中，确认到即使使用白色的涂料在密封膜105的表面形成表面涂装膜109的情况下，密封膜105也显示颜色不会经由表面涂装膜109透过的良好的显色性。
该申请基于2016年9月27日所申请的日本申请特愿2016-188340号主张优先权，在此引入其公开的全部内容。

Claims (14)

1.一种静电电容型传感器密封用树脂组合物，其用于形成静电电容型传感器中的密封膜，该静电电容型传感器密封用树脂组合物的特征在于，含有：
环氧树脂、
固化剂、和
填充剂，
所述环氧树脂的含量在该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固体成分100质量％中为6.2质量％以上，
所述固化剂的含量在该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固体成分100质量％中为5.8质量％以下，
所述固化剂包含联苯基芳烷基型酚醛树脂，
对该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述固化物的明度L的值为25以上，
将对利用下述条件1得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第一试验片，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述第一试验片的色度b的值设为b0，
将对利用下述条件2得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第二试验片，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述第二试验片的色度b的值设为b1时，
用b1－b0的式子算出的Δb的值为0以上30以下，
条件1：将对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理而得到的固化物作为所述第一试验片；
条件2：将通过对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、4小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为所述第二试验片。
2.根据权利要求1所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
将对由所述条件1得到的所述第一试验片，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述第一试验片的明度L的值设为L0，
将对利用所述条件2得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第二试验片，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述第二试验片的明度L的值设为L1时，
用L1－L0的式子算出的ΔLa的值为-3.5以上5以下。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
将对利用下述条件3得到的由该静电电容型传感器密封用树脂组合物构成的第三试验片，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述第三试验片的明度L的值设为L2时，
用L2－L1的式子算出的ΔLb的值为-6以上0以下，
条件3：将通过对该静电电容型传感器密封用树脂组合物在175℃、3分钟的条件下进行热处理之后，在175℃、8小时的条件下进行热处理而得到的固化物作为所述第三试验片。
4.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
对该静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物，使用分光测色计由Hunter Lab表色系算出的所述固化物的明度L的值为25以上72以下。
5.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
所述环氧树脂包含选自含有下述式(1)所表示的结构单元的环氧树脂、含有下述式(2)所表示的结构单元的环氧树脂、和含有下述式(3)所表示的结构单元的环氧树脂中的1种以上，
Figure FDA0003170289200000031
式(1)中，Ar1表示亚苯基或亚萘基，Ar1为亚萘基的情况下，缩水甘油醚基可键合于α位、β位的任意位置上；Ar2表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基中的任一基团；Ra和Rb分别独立地表示碳原子数1～10的烃基；g为0～5的整数，h为0～8的整数；n3表示聚合度，其平均值为1～3；
Figure FDA0003170289200000032
式(2)中，存在多个的Rc分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基；n5表示聚合度，其平均值为0～4；
Figure FDA0003170289200000033
式(3)中，存在多个的Rd和Re分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基；n6表示聚合度，其平均值为0～4。
6.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
将该静电电容型传感器密封用树脂组合物设为100质量％时，该静电电容型传感器密封用树脂组合物中的所述环氧树脂的含量为30质量％以下。
7.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
将该静电电容型传感器密封用树脂组合物设为100质量％时，该静电电容型传感器密封用树脂组合物中的所述固化剂的含量为0.5质量％以上。
8.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
所述填充剂含有选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和钛酸钡中的一种或两种以上。
9.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
所述填充剂相对于该静电电容型传感器密封用树脂组合物整体的含量为50质量％以上90质量％以下。
10.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
所述填充剂的平均粒径D50为0.2μm以上8μm以下。
11.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
该静电电容型传感器密封用树脂组合物还含有着色剂。
12.根据权利要求11所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
将静电电容型传感器密封用树脂组合物的总固体成分设为100质量％时，所述着色剂的含量为0.01质量％以上0.15质量％以下。
13.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物，其特征在于：
所述静电电容型传感器为静电电容型指纹传感器。
14.一种静电电容型传感器，其特征在于，包括：
基板；
设置于所述基板上的检测电极；和
密封膜，其密封所述检测电极，且由权利要求1～13中任一项所述的静电电容型传感器密封用树脂组合物的固化物构成。
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