CN118159581A - 环氧树脂组合物、其硬化物及层叠体 - Google Patents
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Abstract
通过本发明,可提供一种可兼具柔软性、强韧性及接着性且可发挥由加热引起的易解体性的环氧树脂组合物、其硬化物及层叠体。本发明的环氧树脂组合物含有环氧当量为500g/eq~10,000g/eq的环氧树脂(A)、环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)、以及具有蒽二聚物骨架的化合物(C)。所述环氧树脂(A)由下述通式(1)表示,所述化合物(C)具有两个以上的含环氧基的基或两个以上的含硬化性基的基。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂组合物、其硬化物及层叠体。
本申请基于2021年11月24日在日本提出申请的日本专利特愿2021-190532号而主张优先权,并将其内容引用至本申请中。
背景技术
就削减二氧化碳排出量或提高耗油量的观点而言,期望关于汽车、飞机等的轻量化的技术,例如利用点焊数的减少或碳纤维强化塑料(Carbon Fiber ReinforcedPlastics,CFRP)与金属的并用等推进轻量化。为了实现所述情况,结构材料用接着剂的高性能化为必须,尤其是在热膨胀差大的铝与CFRP的加热接着中,伴随着膨胀与收缩,由界面应力引起的翘曲或波动的发生被视为问题,需要松弛应力的接着剂。
另一方面,高接着性能的实现也成为产生难以再循环利用的制品的主要原因,使用后的解体性或再利用性受到限制。以最近的环境意识的提高为背景,在维持高接着性能的同时在使用期间后容易剥离的接着剂的开发也变得重要。
在此种背景下,易解体性接着剂的开发正在盛行。一般而言,利用热塑树脂的热熔融的情况多,但近年来也提出了如下技术,即通过在热硬化性树脂中预先混合热膨胀性的材料或热分解性的化合物,并在使用后主要赋予热能,从而减少接着力并进行剥离之类的技术(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
然而,在所述专利文献1的技术中,基本上使用现有的环氧树脂组合物作为接着剂,硬化物(接着层)内的由热膨胀性材料引起的发泡难以充分显现,结果,剥离性不充分,或者由于接着层的硬脆度,有时无法完全去除。另外,在所述专利文献2的技术中,由于预先包含热分解性的化合物,存在需要高度控制硬化反应时的加热温度的使用上的繁杂性,尤其是在使用热传导性高的金属基材时,也不可否认在不可预料的地方接着剂受热过度而有可能产生不良情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2003-286464号公报
专利文献2日本专利特开2013-256557号公报
发明内容
发明所要解决的问题
鉴于所述情况,本发明的课题在于提供一种作为结构用接着剂等可优选地使用的环氧树脂组合物,所述环氧树脂组合物的变形强的柔软性、强韧性、对基材的密接性优异,并且能够容易地实现使用后的易解体性(剥离性)。
解决问题的技术手段
本发明者等人进行了努力研究,结果发现,通过使用具有特定结构的环氧树脂,并在树脂组合物中调配具有蒽二聚物骨架的化合物,能够解决所述课题,从而完成了发明。
即,本发明中,本公开的内容包含以下的实施方式[1]~实施方式[15]。
[1]一种环氧树脂组合物,其特征在于含有:
环氧当量为500g/eq~10,000g/eq的环氧树脂(A)、
环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)、以及
具有蒽二聚物骨架的化合物(C),
所述环氧树脂(A)由下述通式(1)表示,
所述化合物(C)具有两个以上的含环氧基的基或两个以上的含硬化性基的基。
[化1]
(式(1)中,Ar分别独立地为含有未经取代或具有取代基的芳香环的结构,
X为下述通式(2)所表示的结构单元,Y为下述通式(3)所表示的结构单元,
[化2]
[式(2)、式(3)中,Ar与所述相同,
R1、R2分别独立地为氢原子、甲基或乙基,
R′为碳原子数2~12的二价烃基,
R3、R4、R7、R8分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R5、R6、R9、R10分别独立地为氢原子或甲基,
n1为4~16的整数,
n2为重复单元的平均值且为2~30]
R11、R12分别独立地为缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R13、R14分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R15、R16为氢原子或甲基,
m1、m2、p1、p2、q为重复单元的平均值,
m1、m2分别独立地为0~25,且m1+m2≥1,
p1、p2分别独立地为0~5,
q为0.5~5;其中,所述通式(2)所表示的X与所述通式(3)所表示的Y的键结可为无规,也可为嵌段,存在于一分子中的各结构单元X、Y的数量的总数分别为m1、m2〕
[2]根据[1]所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(1)~通式(3)中的Ar分别独立地为下述结构式(4)所表示的任一者。
[化3]
〔式(4)中的芳香环可经取代或未经取代,*表示键结点〕
[3]根据[1]或[2]所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(2)中的n1为6~12,R3及R4为羟基,R5及R6为氢原子。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(3)中的R′为碳原子数2~6的二价烃基,R7及R8为羟基,R9及R10为羟基。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的环氧树脂组合物,其中,所述具有蒽二聚物骨架的化合物(C)为以下通式(I-1)所表示的化合物(C-i1)。
[化4]
〔通式(I-1)中,
多个R1a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R1a为含环氧基的基,
多个R2a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R2a为含环氧基的基〕
[6]根据[1]~[4]中任一项所述的环氧树脂组合物,其中,所述具有蒽二聚物骨架的化合物(C)为以下通式(I-2)所表示的化合物(C-i2)。
[化5]
〔通式(I-2)中,
多个R11a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R11a为含硬化性基的基,
多个R21a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R21a为含硬化性基的基〕
[7]根据[6]所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(I-2)所表示的所述化合物(C-i2)中,至少一个R11a及至少一个R21a选自由含氨基的基、含羟基的基及含羧基的基所组成的群组中。
[8]根据[6]或[7]所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(I-2)所表示的所述化合物(C-i2)中,至少一个R11a及至少一个R21a为含羧基的基。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的环氧树脂组合物,还含有硬化剂(D)。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的环氧树脂组合物,为接着剂。
[11]一种环氧树脂组合物的硬化物,为根据[1]~[10]中任一项所述的环氧树脂组合物的硬化物。
[12]根据[11]所述的环氧树脂组合物的硬化物,其中,所述环氧树脂组合物的硬化物具有包含海部及岛部的海岛结构,
所述海部的平均粒径为10nm~100μm。
[13]一种层叠体,是将基材与根据[11]或[12]所述的硬化物层叠而成。
[14]一种层叠体,是按照第一基材、包含根据[11]或[12]所述的硬化物的层、第二基材的顺序层叠而成。
[15]根据[14]所述的层叠体,其中,所述第一基材为包含金属或金属氧化物的基材,所述第二基材为包含塑料的基材。
发明的效果
根据本发明,通过使用在一分子中具有长链亚烷基链或聚醚链的环氧树脂,硬化物的应力松弛能力优异。通过包含两种特定的环氧树脂的硬化的相分离,产生具有柔软性的基质(matrix)相及刚直的岛相,可兼具柔软性及强韧性。另外,可使硬化物兼具以弹性变形为前提的柔软性及对基材的高接着性。进而,通过活用具有解离功能的蒽二聚物骨架,可发挥由加热引起的易解体性。其结果,具有易解体性(剥离性)。根据这些,本发明的环氧树脂组合物可作为结构用接着剂等优选地使用。
具体实施方式
以下,对本发明进行更详细的说明。再者,本发明并不仅限定于以下所示的实施方式。
“~”是指“~”的记载之前的值以上且“~”的记载之后的值以下。
在本说明书中的基(原子团)的表述中,未记载经取代或未经取代的表述包括不具有取代基的表述及具有取代基的表述此两者。例如,所谓“烷基”不仅包括不具有取代基的烷基(未经取代的烷基),也包括具有取代基的烷基(经取代的烷基)。
本说明书中的“有机基”这一术语只要无特别说明,则是指从有机化合物中去除一个以上的氢原子后的原子团。例如,所谓“一价有机基”,表示从任意的有机化合物中去除一个氢原子后的原子团。
(环氧树脂组合物)
本实施方式的环氧树脂组合物含有环氧当量为500g/eq~10,000g/eq的环氧树脂(A)、环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)、以及具有蒽二聚物骨架的化合物(C)。之后对环氧树脂(A)、环氧树脂(B)、以及化合物(C)进行详细说明。
在本实施方式的环氧树脂组合物中,由于所述化合物(C)具有蒽二聚物骨架,并且具有含环氧基的基或含硬化性基的基,因此在本实施方式的环氧树脂组合物硬化体的交联结构中导入蒽二聚物骨架。
根据至今为止的研究或发明者的见解,未经取代的蒽二聚物骨架通过热解离温度100℃至220℃左右的加热而分解,从而成为单量体结构(进行热解离)。例如,通过使本实施方式的环氧树脂组合物附着于被粘附体的表面,并在比所使用的蒽二聚物骨架的热解离温度低的温度下进行第一热处理,可使环氧树脂与硬化剂反应,而获得与被粘附体接合的硬化体。然后,通过进行在所述热解离温度以上的温度下加热所述硬化体的第二热处理,使硬化体中的蒽二聚物骨架热解离。通过所述第二热处理而引起“脱交联”,显现出解体性。另一方面,利用第一热处理而获得的硬化体通常在低于80℃的温度下稳定。因此,可使良好的接着强度与易解体性并存。
另外,为了将蒽二聚物骨架设为单量体结构(进行解离),除了热以外不需要。其是例如在将不透明/复杂形状的蒽二聚物骨架接着之后进行解体时优选的性质。
以下,对本实施方式的环氧树脂组合物进行更具体的说明。
本实施方式的环氧树脂组合物含有环氧当量为500g/eq~10,000g/eq的环氧树脂(A)、环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)、以及具有蒽二聚物骨架的化合物(C),所述化合物(C)具有两个以上的含环氧基的基或两个以上的含硬化性基的基。所述环氧树脂(A)由下述通式(1)表示。
[化6]
〔式(1)中,Ar分别独立地为含有未经取代或具有取代基的芳香环的结构,
X为下述通式(2)所表示的结构单元,Y为下述通式(3)所表示的结构单元,
[化7]
「式(2)、式(3)中,Ar与所述相同,
R1、R2分别独立地为氢原子、甲基或乙基,
R′为碳原子数2~12的二价烃基,
R3、R4、R7、R8分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R5、R6、R9、R10分别独立地为氢原子或甲基,
n1为4~16的整数,
n2为重复单元的平均值且为2~30]
R11、R12分别独立地为缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R13、R14分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R15、R16为氢原子或甲基,
m1、m2、p1、p2、q为重复单元的平均值,
m1、m2分别独立地为0~25,且m1+m2≥1,
p1、p2分别独立地为0~5,
q为0.5~5;其中,所述通式(2)所表示的X与所述通式(3)所表示的Y的键结可为无规,也可为嵌段,存在于一分子中的各结构单元X、Y的数量的总数分别为m1、m2〕
[环氧树脂(A)]
本实施方式的环氧树脂(A)在其结构中含有通式(2)所表示的结构单元X和/或通式(3)所表示的结构单元Y,通过各结构单元中存在亚烷基链或聚醚链,能够使硬化物显现出高柔软性。尤其是,关于由亚烷基链引起的柔软性,在将其作为接着剂使用时可追随基材的热膨胀,另外,聚醚链具有降低环氧树脂(A)自身的粘度的效果,就所述方面而言,可有助于提高作为环氧树脂组合物的涂敷性、加工性。
在所述环氧树脂(A)中,结构单元X、结构单元Y可分别单独具有,另外,也可在一分子中具有结构单元X及结构单元Y此两者。此时,X与Y可为嵌段键结,也可为无规键结,在一分子中所含的结构单元X与结构单元Y的总数分别为m1、m2。
表示所述环氧树脂(A)的通式(1)中的Ar、表示结构单元X的通式(2)中的Ar、表示结构单元Y的通式(3)中的Ar均为含有未经取代或具有取代基的芳香环的结构,但作为所述芳香环,并无特别限定,例如可列举:苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环。
这些中,作为Ar,优选为下述结构式(4)所表示的任一结构。
[化8]
(式(4)中的芳香环可经取代或未经取代,*表示键结点〕
另外,如以下那样的式子所表示的结构也作为Ar列举。
[化9]
(式中,芳香环可经取代或未经取代,n3=1~4,*表示键结点)
Ar所具有的芳香环可经取代或未经取代,在Ar具有取代基的情况下,作为取代基,优选为可列举:烷基、卤素原子、缩水甘油醚基、2-甲基缩水甘油醚基等。优选为未经取代、或者烷基、缩水甘油醚基、2-甲基缩水甘油醚基。取代基优选为相对于每一个芳香环而为两个以下,进而优选为一个以下,特别优选为未经取代。
作为所述Ar的结构,特别优选为以下结构。*表示键结点。
[化10]
关于作为具有取代基的Ar的特别优选的结构,可列举以下的结构。*表示键结点。
[化11]
在所述通式(2)所表示的结构单元X中,重复单元n1为4~16的整数。通过n1为4以上,接着力提高,而且硬化物的变形模式为弹性变形。另外,通过n1为16以下,可抑制交联密度的降低。优选为4~15,进而优选为6~12。
在所述通式(2)所表示的结构单元X中,R1、R2分别独立地为氢原子、甲基或乙基,R3、R4分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,R5、R6分别独立地为氢原子或甲基。
这些中,作为R3、R4,优选为羟基,R5、R6优选为氢原子。
在所述通式(3)所表示的结构单元Y中,n2为重复单元的平均值且为2~30。若为所述范围内,则就环氧树脂(A)的粘度与所得的硬化物的交联密度的平衡变得良好的方面而言优选。优选为2~25,进而优选为4~20。
在所述通式(3)所表示的结构单元Y中,R′为碳原子数2~12的二价烃基。若为所述范围内,则接着力提高,而且硬化物的变形模式为弹性变形。优选为R′为碳原子数2~6的二价烃基。
作为所述二价烃基,并无特别限定,可列举:直链状或分支链状的亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基、亚芳烷基(具有亚烷基及亚芳基的二价基)等。
作为亚烷基,可列举:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。作为亚烯基,可列举:亚乙烯基、1-甲基亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基等。作为亚炔基,可列举:亚乙炔基、亚丙炔基、亚丁炔基、亚戊炔基、亚己炔基等。作为亚环烷基,可列举:亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基等。作为亚芳基,可列举:亚苯基、甲亚苯基、亚二甲苯基、亚萘基等。
这些中,就原料获取容易性、所得的环氧树脂(A)的粘度、制成硬化物时的柔软性的平衡的观点而言,优选为亚乙基、亚丙基、四亚甲基。
在所述通式(3)所表示的结构单元Y中,R7、R8分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,R9、R10分别独立地为氢原子或甲基。R7、R8优选为羟基,作为R9、R10,优选为氢原子。
如上所述,本实施方式中使用的环氧树脂(A)由所述通式(1)表示。所述通式(1)中的m1、m2分别为所述结构单元X、结构单元Y的重复的平均值,且分别独立地为0~25,且m1+m2≥1。
另外,所述通式(1)中的R11、R12分别独立地为缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,R13、R14分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,R15、R16为氢原子或甲基,p1、p2、q为重复单元的平均值,p1、p2分别独立地为0~5,q为0.5~5。这些中,R11、R12优选为缩水甘油醚基,R13、R14优选为羟基,R15、R16优选为氢原子。另外,p1、p2优选为0~2,q优选为0.5~2。
进而,本实施方式中使用的环氧树脂(A)的环氧当量为500g/eq~10,000g/eq。通过为所述范围内,所得的硬化物的柔软性与交联密度的平衡优异。就操作上的容易性的观点、以及柔软性、交联密度的进一步的平衡而言,优选为600g/eq~8,000g/eq的范围,更优选为800g/eq~5000g/eq的范围。
在本实施方式中的环氧树脂(A)中,作为在一分子中具有所述结构单元X及结构单元Y此两者的树脂,例如可列举以下的结构式的树脂。
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
/>
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
在所述各结构式(A-1)~(A-12)中,ran表示无规键结,G为缩水甘油基,R′表示碳数2~12的二价烃基,n1为4~16的整数,n2为重复单元的平均值且为2~30,m1、m2、p1、p2、q为重复单元的平均值,m1、m2分别独立地为0.5~25,p1、p2分别独立地为0~5,q为0.5~5。其中,存在于重复单元中的各重复单元可分别相同也可不同。
在所述各结构式中,就所得的硬化物的物性平衡更优异的观点而言,最优选为使用所述结构式(A-1)、结构式(A-2)、结构式(A-3)、结构式(A-5)、结构式(A-7)、结构式(A-8)、结构式(A-9)所表示的结构式。
在所述环氧树脂(A)中,作为具有所述结构单元X的环氧树脂,例如可列举以下的结构式所表示的树脂。
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
/>
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
在所述各结构式(A-13)~(A-24)中,G为缩水甘油基,n1为4~16的整数,m1、p1、p2、q为重复单元的平均值,m1为0.5~25,p1、p2分别独立地为0~5,q为0.5~5。其中,存在于重复单元中的各重复单元可分别相同也可不同。
在所述各结构式中,就所得的硬化物的物性平衡更优异的方面而言,优选为使用所述结构式(A-13)、结构式(A-14)、结构式(A-15)、结构式(A-17)、结构式(A-19)、结构式(A-20)、结构式(A-21)所表示的结构式。
在所述环氧树脂(A)中,作为具有所述结构单元Y的环氧树脂,例如可列举以下的结构式所表示的树脂。
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
在所述各结构式(A-25)~(A-36)中,G为缩水甘油基,R′为碳原子数2~12的二价烃基,n2为重复单元的平均值且为2~30,m2、p1、p2、q为重复单元的平均值,m2为0.5~25,p1、p2分别独立地为0~5,q为0.5~5。其中,存在于重复单元中的各重复单元可分别相同也可不同。
在所述各结构式中,就所得的硬化物的物性平衡更优异的方面而言,最优选为使用所述结构式(A-25)、结构式(A-26)、结构式(A-27)、结构式(A-29)、结构式(A-31)、结构式(A-32)、结构式(A-33)所表示的结构式。
作为本实施方式中使用的所述环氧树脂(A)的制造方法,并无特别限定,就原料获取或反应容易的方面而言,优选为如下方法:例如使具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1)与芳香族羟基化合物(a2)在摩尔比(a1)/(a2)为1/1.01~1/5.0的范围内反应,在获得羟基化合物(相当于环氧树脂(A)的前体或中间体〕后,与表卤醇(a3)反应的方法。
在使所述具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1)与芳香族羟基化合物(a2)反应而获得羟基化合物的反应中获得的生成物中有时包含未反应的芳香族羟基化合物(a2),在本实施方式中使用的环氧树脂(A)的合成时,可直接供于作为下一工序的与表卤醇(a3)的反应,另外,也可去除所述未反应的芳香族羟基化合物(a2)。其中,就由包含所得的环氧树脂(A)的本实施方式的环氧树脂组合物获得的硬化物的强韧性与柔软性的平衡的观点而言,供于下一工序的羟基化合物中的未反应的所述芳香族羟基化合物(a2)的存在率以质量基准计优选为0.1%~30%的范围。
作为未反应的所述芳香族羟基化合物(a2)的去除方法,并无特别限定,可依照各种方法进行。例如可列举利用极性不同的管柱色谱分离法、利用沸点不同的蒸馏分馏法、利用在碱水中的溶解度不同的碱水溶液提取法等。其中,由于不伴随热变质,因此就效率等方面而言,优选为碱水溶液提取法,此时,作为为了溶解目标物而使用的有机溶媒,可使用甲苯或甲基异丁基酮等与水不混合的有机溶媒,就与目标物的溶解性的观点而言,特别优选为使用甲基异丁基酮。
作为所述具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1),并无特别限定。例如,作为具有亚烷基链的二缩水甘油醚,可列举:1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,9-壬二醇二缩水甘油醚、1,11-十一烷二醇二缩水甘油醚、1,12-十二烷二醇二缩水甘油醚、1,13-十三烷二醇二缩水甘油醚、1,14-十四烷二醇二缩水甘油醚、1,15-十五烷二醇二缩水甘油醚、1,16-十六烷二醇二缩水甘油醚、2-甲基-1,11-十一烷二醇二缩水甘油醚、3-甲基-l,11-十一烷二醇二缩水甘油醚、2,6,10-三甲基-1,11-十一烷二醇二缩水甘油醚等。另外,作为具有聚醚链的二缩水甘油醚,可列举:聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚、聚五亚甲基二醇二缩水甘油醚、聚六亚甲基二醇二缩水甘油醚、聚七亚甲基二醇二缩水甘油醚等。这些可含有在羟基化合物的缩水甘油醚化中生成的有机氯杂质,也可含有下述结构所表示的1-氯甲基-2-缩水甘油醚(氯甲基体)等有机氯。这些二缩水甘油醚可单独使用也可并用两种以上。
[化48]
这些中,就所得的硬化物的柔软性与耐热性的平衡优异的方面而言,优选为使用1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、1,9-壬二醇二缩水甘油醚、1,12-十二烷二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚。
另外,通过使所述具有亚烷基链的二缩水甘油醚与具有聚醚链的二缩水甘油醚同时与芳香族羟基化合物(a2)反应,可获得具有结构单元X及结构单元Y此两者的羟基化合物,通过使其进而与表卤醇(a3)反应,可获得具有结构单元X及结构单元Y此两者的环氧树脂(A)。
作为所述芳香族羟基化合物(a2),并无特别限定,例如可列举:对苯二酚、间苯二酚、儿茶酚等二羟基苯类、连苯三酚、1,2,4-三羟基苯、1,3,5-三羟基苯等三羟基苯类、4,4′,4″-三羟基三苯基甲烷等三苯基甲烷型苯酚类、1,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、1,4-二羟基萘、1,5-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,6-二羟基萘等二羟基萘类、使二羟基萘类进行偶合反应而获得的1,1′-亚甲基双(2,7-萘二醇)、1,1′-联萘-2,2′,7,7′-四醇、1,1′-氧双(2,7-萘二醇)等四能苯酚类、双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷及1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷及双(4-羟基苯基)砜等双酚类、2,2′-联苯酚、4,4′-联苯酚、(1,1′-联苯)-3,4-二醇、3,3′-二甲基-(1,1′-联苯)-4,4′-二醇、3-甲基-(1,1′-联苯)-4,4′-二醇、3,3′,5,5′-四甲基联苯-2,2′-二醇、3,3′,5,5′-四甲基联苯-4,4′-二醇、5-甲基-(1,1′-联苯)-3,4′-二醇、3′-甲基-(1,1′-联苯)-3,4-二醇、4′-甲基-(1,1′-联苯)-3,4-二醇等联苯类、苯酚与二环戊二烯的加成聚合物、及苯酚与萜烯系化合物的加成聚合物等含脂环式结构的酚类、双(2-羟基-1-萘基)甲烷及双(2-羟基-1-萘基)丙烷等萘酚类、作为苯酚与亚苯基二甲基氯化物或亚联苯基二甲基氯化物的缩合反应生成物的所谓新酚(xylok)型酚树脂,可单独使用,也可并用使用两种以上。进而,也可列举作为取代基的甲基、叔丁基或卤素原子对所述各化合物的芳香环进行取代而成的结构的化合物。再者,所述含脂环式结构的酚类或所述新酚型酚树脂不仅存在二官能成分,而且也可同时存在三官能性以上的成分,本实施方式中可直接使用,或者也可经过管柱等精制工序,仅取出二官能成分使用。
这些中,就制成硬化物时的柔软性与强韧性的平衡优异的方面而言,优选为双酚类,尤其就赋予韧性的性能显著的方面而言,优选为双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。另外,在重视硬化物的硬化性或耐热性的情况下,优选为二羟基萘类,尤其就速硬化性的赋予显著的方面而言,优选为2,7-二羟基萘。另外,在重视硬化物的耐湿性的情况下,优选为使用含有脂环式结构的化合物。
关于所述具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1)与所述芳香族羟基化合物(a2)的反应比率,就反应效率的观点而言,优选为(a1)/(a2)为1/1.01~1/5.0(摩尔比),更优选为(a1)/(a2)为1/1.02~1/3.0(摩尔比)。
所述具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1)与所述芳香族羟基化合物(a2)的反应优选为在催化剂的存在下进行。作为所述催化剂,可使用各种化合物,例如可列举:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙等碱(土类)金属氢氧化物、碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐、三苯基膦等磷系化合物、DMP-30、DMAP、四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵、苄基三丁基铵等氯化物、溴化物、碘化物、四甲基鏻、四乙基鏻、四丁基鏻、苄基三丁基鏻等氯化物、溴化物、碘化物等四级铵盐、三乙胺、N,N-二甲基苄基胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷等三级胺类、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑类等。这些也可并用两种以上的催化剂。其中,就快速进行反应以及杂质量的减少效果高的方面而言,优选为氢氧化钠、氢氧化钾、三苯基膦、DMP-30。这些催化剂的使用量并无特别限定,优选为相对于所述芳香族羟基化合物(a2)中的芳香族性羟基1摩尔使用0.0001摩尔~0.1摩尔。这些催化剂的形态也无特别限定,可以水溶液的形态使用,也可以固体的形态使用。
另外,所述具有亚烷基链、聚醚链的二羟基化合物的二缩水甘油醚(a1)与所述芳香族羟基化合物(a2)的反应可在无溶剂下或者有机溶剂的存在下进行。作为可使用的有机溶剂,例如可列举:甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮、二甲基亚砜、丙醇、丁醇等。作为有机溶剂的使用量,相对于装入的原料的总质量通常为50质量%~300质量%,优选为100质量%~250质量%。这些有机溶剂可单独使用或者混合使用多种。为了快速进行反应,优选为无溶媒,另一方面,就可减少最终生成物的杂质的方面而言,优选为二甲基亚砜的使用。
作为进行所述反应时的反应温度,通常为50℃~180℃,反应时间通常为1小时~30小时。就可减少最终生成物的杂质的方面而言,反应温度优选为100℃~160℃。另外,在所得的化合物的着色大的情况下,为了抑制所述情况,也可添加抗氧化剂或还原剂。作为抗氧化剂,并无特别限定,例如可列举2,6-二烷基苯酚衍生物等受阻酚系化合物或二价硫系化合物或包含三价磷原子的亚磷酸酯系化合物等。作为还原剂,并无特别限定,例如可列举:次磷酸、亚磷酸、硫代硫酸、亚硫酸、亚硫酸氢盐或这些的盐等。
在所述反应结束后,也可进行中和或水洗处理直至反应混合物的pH值成为3~7、优选为5~7为止。中和处理或水洗处理只要根据常法进行即可。例如在使用碱性催化剂的情况下,可使用盐酸、磷酸二氢钠、对甲苯磺酸、乙二酸等酸性物质作为中和剂。在进行中和或水洗处理后,在必要时在减压加热下蒸馏去除溶剂而进行生成物的浓缩,可获得羟基化合物。
通过并用所述具有亚烷基链的缩水甘油醚与具有聚醚链的缩水甘油醚,可获得具有所述结构单元X及所述结构单元Y此两者的羟基化合物,此时作为优选的结构,例如可列举以下的结构式所表示的化合物。
[化49]
[化50]
[化51]
[化52]
[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
在所述各结构式中,ran表示无规键结,R′为碳数2~12的二价烃基,n1为4~16的整数,n2为重复单元的平均值且为2~30,m1、m2为重复单元的平均值,且分别独立地为0.5~25。其中,存在于重复单元中的各重复单元可分别相同也可不同。
另外,通过将所述具有亚烷基链的缩水甘油醚设为原料,可获得具有所述结构单元X的羟基化合物,此时作为优选的结构,例如可列举以下的结构式所表示的化合物。
[化61]
[化62]
[化63]
[化64]
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
在所述各结构式中,n1为4~16的整数,m1为重复单元的平均值,且为0.5~25。
另外,通过将所述具有聚醚链的缩水甘油醚设为原料,可获得具有所述结构单元Y的羟基化合物,此时作为优选的结构,例如可列举以下的结构式所表示的化合物。
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
[化78]
[化79]
[化80]
[化81]
[化82]
[化83]
/>
[化84]
在所述各结构式中,R′为碳数2~12的二价烃基,n2为重复单元的平均值且为2~30,m2为重复单元的平均值且为0.5~25。其中,存在于重复单元中的各重复单元可分别相同也可不同。
[环氧树脂(A)的制造方法]
在所述环氧树脂(A)的制造方法中,关于所述获得的前体(中间体)羟基化合物的缩水甘油醚化反应的方法,并无特别限定,可列举使酚性羟基与表卤醇反应的方法;或者对酚性羟基进行烯烃化,利用氧化剂对烯烃的碳-碳双键进行氧化的方法等。这些中,就原料获取或反应容易的方面而言,优选为使用表卤醇(a3)的方法。
作为使用表卤醇(a3)的方法,例如可列举如下方法:相对于所述获得的羟基化合物的芳香族性羟基1摩尔,添加0.3摩尔~100摩尔表卤醇(a3),在所述混合物中,一边相对于所述羟基化合物的芳香族性羟基1摩尔而一次性添加或缓慢地添加0.9摩尔~2.0摩尔的碱性催化剂,一边在20℃~120℃的温度下反应0.5小时~10小时。关于所述表卤醇(a3)的添加量,表卤醇(a3)的过剩量变得越多,所得的环氧树脂越接近理论结构,可抑制未反应芳香族性羟基与环氧基的反应中生成的二级羟基的生成。就所述观点而言,其中优选为2.5当量~100当量的范围内。所述碱性催化剂可为固体也可使用其水溶液,在使用水溶液的情况下,也可为如下方法:连续地添加,同时在减压下、或常压下从反应混合物中连续地蒸馏出水及表卤醇(a3),进一步进行分液将水去除,使表卤醇(a3)连续地返回至反应混合物中。
再者,在进行工业生产时,环氧树脂生产的首个批次中,使用装入表卤醇(a3)的全部为新的物质,但在其次的批次以后,优选为并用从粗反应生成物中所回收的表卤醇(a3)与相当于反应中所消耗的部分及消失的部分的新的表卤醇(a3)。此时,所使用的表卤醇(a3)并无特别限定,例如可列举表氯醇、表溴醇等。其中,就获取容易的方面而言,优选为表氯醇。
另外,碱性催化剂也无特别限定,可列举碱土类金属氢氧化物、碱金属碳酸盐及碱金属氢氧化物等。尤其是就环氧树脂合成反应的催化剂活性优异的方面而言,优选为碱金属氢氧化物,例如可列举氢氧化钠、氢氧化钾等。在使用时,可以10质量%~55质量%左右的水溶液的形态使用这些碱金属氢氧化物,也可以固体的形态使用。
另外,通过并用有机溶媒,可提高环氧树脂的合成中的反应速度。此种有机溶媒并无特别限定,例如可列举:丙酮、甲基乙基酮等酮类、甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、仲丁醇、叔丁醇等醇类、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类、四氢呋喃、1,4-二噁烷、1,3-二噁烷、二乙氧基乙烷等醚类、乙腈、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等非质子性极性溶媒等。这些有机溶媒可分别单独使用,另外,为了调整极性也可适宜地并用两种以上。
在对这些缩水甘油基化反应的反应物进行水洗后,在加热减压下通过蒸馏将未反应的表卤醇(a3)或并用的有机溶媒蒸馏去除。另外,为了进一步制成水解性卤素少的环氧树脂,也可将所得的环氧树脂再次溶解于甲苯、甲基异丁基酮、甲基乙基酮等有机溶媒中,加入氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物的水溶液而进一步进行反应。此时,也可以使反应速度提高为目的而使四级铵盐或冠醚(crown ether)等相间转移催化剂存在。
在使用相间转移催化剂的情况下,其使用量优选为相对于所使用的环氧树脂而言为0.1质量%~3.0质量%的范围内。反应结束后,通过过滤、水洗等将所生成的盐去除,进一步在加热减压下将甲苯、甲基异丁基酮等溶剂蒸馏去除,由此可获得高纯度的环氧树脂。
本实施方式中,在将环氧树脂组合物硬化而获得的硬化物中,就赋予进一步的柔软性、容易显现出由后述的化合物(C)引起的易解体性的观点而言,优选为硬化物成为相分离结构。就所述观点而言,特征在于,在所述环氧树脂(A)中并用环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)。
[环氧化合物B]
作为本实施方式的环氧树脂(B),只要其环氧当量为100g/eq~300g/eq的范围内即可,作为其结构,并无限定。例如可列举:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、聚羟基苯型环氧树脂、聚羟基萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、四甲基联苯型环氧树脂等液状环氧树脂、溴化苯酚酚醛清漆型环氧树脂等溴化环氧树脂、固体双酚A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、三苯基甲烷型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂、二环戊二烯-苯酚加成反应型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、亚苯基醚型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、萘酚-苯酚共缩酚醛清漆型环氧树脂、萘酚-甲酚共缩酚醛清漆型环氧树脂、芳香族烃甲醛树脂改性苯酚树脂型环氧树脂、联苯改性酚醛清漆型环氧树脂等,可单独使用,也可并用两种以上,优选为根据目标用途或硬化物的物性等进行各种选择而使用。
这些中,优选为使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、聚羟基苯型环氧树脂、聚羟基萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、四甲基联苯型环氧树脂等液状环氧树脂中环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂,特别优选为使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂中环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂。
本实施方式中,作为所述环氧树脂(A)与所述环氧树脂(B)的使用比例,并无特别限定,就在硬化物中容易相分离的观点而言,环氧树脂(A)与环氧树脂(B)的质量比率(A):(B)为97:3~3:97,优选为10:90~90:10,特别优选为80:20~20:80。通过在硬化物中进行相分离,而成为海岛结构,硬化物的接着性与应力松弛能力并存,在特别广的温度区域发挥高的接着力,且具有减少树脂组合物在加热硬化前后的成形收缩率的效果。
再者,在后述的具有蒽二聚物骨架的化合物(C)具有含环氧基的基的情况下,本实施方式的环氧树脂(B)不包含具有蒽二聚物骨架的化合物(C)。
[具有蒽二聚物骨架的化合物(C)]
包含蒽二聚物骨架的化合物(C)可在分子中包含仅一个蒽二聚物骨架,也可在分子中包含两个以上(例如2至4)的蒽二聚物骨架。认为所述化合物(C)通过在分子中包含两个以上的蒽二聚物骨架,可获得更良好的易解体性。所述化合物(C)具有两个以上的含环氧基的基或两个以上的含硬化性基的基。
作为所述含环氧基的基,可列举通式-L-E所表示的基(L为单键或二价连结基,E为环氧基)。L的二价连结基并无特别限定。L可为亚烷基、亚环烷基、亚芳基、醚基、羰基、羧基(-COO或-OCO-)、硫化物基、将选自这些基中的两种以上的基连结而构成的二价基等。L例如为碳数1至10的二价有机基。
作为所述含硬化性基的基的硬化性基,可列举可与环氧基反应的取代基。含硬化性基的基优选为选自由含氨基的基、含羟基的基、含羧基的基、含酸酐基的基、含酰胺基的基、含酰亚胺基的基、含硫醇基的基、含酯基的基、含马来酰亚胺基的基等所组成的群组中的至少任一者,更优选为含氨基的基、含羟基的基、含羧基的基。
所述含环氧基的基及所述含硬化性基的基的优选形态及具体例使用后述的通式(I-1)及通式(I-2)进行详细说明。
(包含蒽二聚物骨架的化合物(C-i1))
作为包含蒽二聚物骨架的化合物(C),优选为以下的通式(I-1)所表示的包含蒽二聚物骨架的化合物(C-i1)(以后,有时简称为“化合物(C-i1)”)。
[化85]
通式(I-1)中,多个R1a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中至少一个R1a为含环氧基的基,多个R2a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中至少一个R2a为含环氧基的基。
就接着性与易解体性并存的观点而言,优选为R1a中的一个至三个为含环氧基的基,更优选为R1a中的一个至两个为含环氧基的基,进而优选为R1a中的一个为含环氧基的基。同样地,优选为R2a中的一个至三个为含环氧基的基,更优选为R2a中的一个至两个为含环氧基的基,进而优选为R2a中的一个为含环氧基的基。
作为R1a及R2a的含环氧基的基,可列举通式-L-E所表示的基(L为单键或二价连结基,E为环氧基)。L的二价连结基并无特别限定。L可为亚烷基、亚环烷基、亚芳基、醚基、羰基、羧基(-COO或-OCO-)、硫化物基、将选自这些基中的两种以上的基连结而构成的二价基等。L例如为碳数1至10的二价有机基。在通式(I-1)中可存在多个L,这些L可彼此相同也可不同。
在R1a并非为含环氧基的基的情况下,R1a为氢原子或一价取代基。作为一价取代基,可列举:烷基、烷氧基、环烷基、芳基、烯基、炔基、芳基氧基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、氰基、硝基、硅烷基、卤基(例如氟基)等。就原料的获取容易性等观点而言,R1a优选为氢原子。R2a并非为含环氧基的基时的R2a的具体形态与R1a相同。
就原料的获取性或合成的容易性的观点而言,含环氧基的基优选为在通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的1位、2位或9位进行取代。具体而言,在通式(I-1)中,优选为由以下的圆圈包围的R1a及R2a为含环氧基的基。这些中,若也考虑到二聚化时的位阻等,则可优选地列举最初的三个取代位置。
另外,就进一步提高解体处理前(第二热处理前)的接着强度的方面而言,含环氧基的基优选为在通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的1位或2位进行取代,更优选为在2位进行取代。根据本发明者的见解等,在含环氧基的基于通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的1位或2位进行取代的情况下,与含环氧基的基于通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的9位进行取代的情况相比,存在二聚物的分解温度变高的倾向。因此,推测为被粘附体的接着(第一热处理)时的蒽二聚物骨架的分解得到抑制,结果接着强度进一步提高。
[化86]
[化87]
[化88]
[化89]
另外,所述化合物(C-i1)也可为含环氧基的基的取代位置不同的多种化合物的混合物。
作为所述化合物(C-i1)的具体例,可列举以下列举的蒽单量体通过光化学反应进行二聚化的化合物。
[化90]
A1表示氢原子或甲基。
另外,日本专利特开2010-270022号公报(涉及高折射率材料的文献,并非涉及易解体性接着技术的文献)中记载的以下化合物也可作为所述化合物(C-i1)的具体例列举。
[化91]
(包含蒽二聚物骨架的化合物(C-i2))
作为包含蒽二聚物骨架的化合物(C),优选为以下通式(I-2)所表示的包含蒽二聚物骨架的化合物(C-i2)(以后,有时简称为“化合物(C-i2)”)。
[化92]
通式(I-2)中,多个R11a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中至少一个R11a为含硬化性基的基,多个R21a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中至少一个R21a为含硬化性基的基。含硬化性基的基优选为选自由含氨基的基、含羟基的基及含羧基的基所组成的群组中的至少任一者。
就接着性与易解体性并存的观点而言,优选为R11a中的一个至三个为含硬化性基的基,更优选为R11a中的一个至两个为含硬化性基的基,进而优选为R11a中的一个为含硬化性基的基。同样地,优选为R21a中的一个至三个为含硬化性基的基,更优选为R21a中的一个至两个为含硬化性基的基,进而优选为R21a中的一个为含硬化性基的基。
作为R11a及R21a的含硬化性基的基,可列举通式-L-E所表示的基(L为单键或二价连结基,Z为氨基、羟基或羧基)。L的二价连结基并无特别限定。L可为亚烷基、亚环烷基、亚芳基、醚基、羰基、羧基(-COO或-OCO-)、硫化物基、将选自这些基中的两种以上的基连结而构成的二价基等。L例如为碳数1至10的二价有机基。在通式(I-2)中可存在多个L,这些L可彼此相同也可不同。
在R11a并非为含硬化性基的基的情况下,R11a为氢原子或一价取代基。作为一价取代基,可列举:烷基、烷氧基、环烷基、芳基、烯基、炔基、芳基氧基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、氰基、硝基、硅烷基、卤基(例如氟基)等。就原料的获取容易性等观点而言,R11a优选为氢原子。
R21a并非为含硬化性基的基时的R2a的具体形态与R11a相同。
就原料的获取性或合成的容易性的观点而言,含硬化性基的基优选为在通式(I-2)中的上下的各蒽结构中的1位、2位或9位进行取代。关于具体的置换位置,如通式(I-1)中围成圆圈所说明那样(将R1a替换为R11a,将R2a替换为R21a)。另外,就进一步提高解体处理前(第二加热前)的接着强度的方面而言,含硬化性基的基优选为在通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的1位或2位进行取代,更优选为在2位进行取代。根据本发明者的见解等,在含硬化性基的基于通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的1位或2位进行取代的情况下,与含硬化性基的基于通式(I-1)中的上下的各蒽结构中的9位进行取代的情况相比,存在二聚物的分解温度变高的倾向。因此,推测为被粘附体的接着(第一热处理)时的蒽二聚物骨架的分解得到抑制,结果接着强度进一步提高。
为了慎重起见而加以叙述,包含蒽二聚物骨架的硬化剂(b1)也可为含硬化性基的基的取代位置不同的多种硬化剂的混合物。
作为包含蒽二聚物骨架的硬化剂(b1)的具体例,可列举以下列举的蒽单量体通过光化学反应进行二聚化而得的硬化剂。
[化93]
[化94]
[化95]
[化96]
以下,n例如为6至12的整数。
[化97]
[化98]
[化99]
在本实施方式的环氧树脂组合物中,作为所述化合物(C)的调配量,就不损及使本实施方式的环氧树脂组合物硬化时的接着性或硬化物的柔软性,而在使用后的解体时充分膨胀而显现出降低接着性的效果的观点而言,相对于所述环氧树脂(A)与所述环氧树脂(B)的合计100质量份,优选为在3质量份~40质量份的范围内使用,特别优选为在5质量份~30质量份的范围内使用。
[硬化剂(D)]
作为本实施方式的环氧树脂组合物,优选为还包含可与一般的环氧树脂反应的硬化剂(D)。
作为所述硬化剂(D),并无特别限定,例如可列举:胺化合物、酸酐、酰胺化合物、含酚性羟基的化合物、羧酸系化合物、或作为所述环氧树脂(A)的前体的羟基化合物等。
作为所述胺化合物,例如可列举:三亚甲基二胺、亚乙基二胺、N,N,N′,N′-四甲基亚乙基二胺、五甲基二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、二亚丙基二胺、N,N,N′,N′-四甲基亚丙基二胺、四亚甲基二胺、戊二胺、六亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺、N,N,N′,N′-四甲基六亚甲基二胺、N,N-二甲基环己胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二甲基氨基丙胺、二乙基氨基丙胺、二丁基氨基丙胺、1,4-二氮杂双环(2,2,2)辛烷(三亚乙基二胺)、聚氧乙烯二胺、聚氧丙烯二胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚、二甲基氨基乙氧基乙氧基乙醇、三乙醇胺、二甲基氨基己醇、苄基甲胺、二甲基苄基胺、间二甲苯二胺(meta-xylenediamine)等脂肪族胺化合物;
哌啶、哌嗪、薄荷烷二胺、异佛尔酮二胺、甲基吗啉、乙基吗啉、N,N′,N″-三(二甲基氨基丙基)六氢-均三嗪、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧螺环(5,5)十一烷加合物、N-氨基乙基哌嗪、三甲基氨基乙基哌嗪、双(4-氨基环己基)甲烷、N,N′-二甲基哌嗪、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-十一烯(1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-十一-7-烯(1,8-diazabicyclo-[5.4.0]undec-7-ene,DBU))等脂环式及杂环式胺化合物;
邻亚苯基二胺、间亚苯基二胺、对亚苯基二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、吡啶、甲吡啶、α-甲基苄基甲胺等芳香族胺化合物;
环氧化合物加成多胺、迈克尔加成多胺(Michael addition polyamine)、曼尼希加成多胺(Mannich addition polyamine)、硫脲加成多胺、酮封链多胺、二氰二胺、胍、有机酸酰肼、二氨基马来腈、胺酰亚胺、三氟化硼-哌啶络合物、三氟化硼-单乙胺络合物等改性胺化合物等。
作为所述酸酐,可列举:邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、马来酸酐、马来酸酐聚丙二醇、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(methylnadic anhydride)、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐等。
作为所述含酚性羟基的化合物,可列举:双酚类化合物、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、芳香族烃甲醛树脂改性酚树脂、二环戊二烯苯酚加成型树脂、苯酚芳烷基树脂(新酚树脂)、萘酚芳烷基树脂、三羟甲基甲烷树脂、四羟苯基乙烷树脂、萘酚酚醛清漆树脂、萘酚-苯酚共缩酚醛清漆树脂、萘酚-甲酚共缩酚醛清漆树脂、联苯改性苯酚树脂(利用双亚甲基连结有苯酚核而成的多价苯酚化合物)、联苯改性萘酚树脂(利用双亚甲基连结有苯酚核而成的多价萘酚化合物)、氨基三嗪改性苯酚树脂(利用三聚氰胺、苯并胍胺等连结有苯酚核而成的多价苯酚化合物)或含烷氧基的芳香环改性酚醛清漆树脂(利用甲醛连结有苯酚核及含烷氧基的芳香环而成的多价苯酚化合物)等多价苯酚化合物。
作为所述双酚类化合物,例如可列举:双(4-羟基苯基)甲烷(双酚F)、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、l,1-双(4-羟基苯基)环己烷及1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷及双(4-羟基苯基)砜(双酚S)等。
作为所述酰胺系化合物,例如可列举二氰二胺或聚酰胺胺等。所述聚酰胺胺例如可列举使琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸等脂肪族二羧酸、或脂肪酸、二聚酸等羧酸化合物与脂肪族多胺或具有聚氧化烯基链的多胺等发生反应而得的聚酰胺胺。
作为所述羧酸化合物,可列举:羧酸末端聚酯、聚丙烯酸、马来酸改性聚丙二醇等羧酸聚合物等。
在使用这些硬化剂的情况下,硬化剂可仅使用一种,也可混合两种以上。例如,也可将二氰二胺等所述胺系化合物与双酚F等所述含酚性羟基的化合物混合。再者,在底部填充材等用途或一般涂料用途中,优选为使用所述胺系化合物、羧酸系化合物和/或酸酐系化合物。另外,在接着剂或可挠性配线基板用途中,就作业性、硬化性、长期稳定性的方面而言,优选为胺系化合物、尤其是二氰二胺。另外,在半导体密封材料用途中,就硬化物的耐热性的方面而言,优选为固体类型的酚系化合物。
再者,在本实施方式的具有蒽二聚物骨架的化合物(C)具有含硬化性基的基的情况下,本实施方式的硬化剂(D)不包含所述化合物(C)。
[硬化促进剂]
另外,本实施方式的环氧树脂组合物也可包含硬化促进剂。作为所述硬化促进剂,可使用各种物质,例如可列举:脲化合物、磷化合物、三级胺、咪唑、咪唑啉、有机酸金属盐、路易士酸、胺络合盐等。在用作接着剂用途的情况下,就作业性、低温硬化性优异的方面而言,优选为脲化合物、尤其是3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(DCMU)。在用作半导体密封材料用途的情况下,就硬化性、耐热性、电气特性、耐湿可靠性等优异的方面而言,磷系化合物优选为三苯基膦,三级胺优选为1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-十一烯。
作为所述磷化合物,例如可列举:乙基膦、丁基膦等烷基膦、苯基膦等伯膦;二甲基膦、二丙基膦等二烷基膦;二苯基膦、甲基乙基膦等仲膦;三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦等叔膦等。
作为所述三级胺,可列举:三乙胺、N,N-二甲基苄基胺、N,N-二乙基苄基胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一烯、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷等三级胺类等。
作为所述咪唑,例如可列举:咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、3-甲基咪唑、4-甲基咪唑、5-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-乙基咪唑、3-乙基咪唑、4-乙基咪唑、5-乙基咪唑、1-正丙基咪唑、2-正丙基咪唑、1-异丙基咪唑、2-异丙基咪唑、1-正丁基咪唑、2-正丁基咪唑、1-异丁基咪唑、2-异丁基咪唑、2-十一烷基-1H-咪唑、2-十七烷基-1H-咪唑、1,2-二甲基咪唑、1,3-二甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基一4-甲基咪唑、1-苯基咪唑、2-苯基-1H-咪唑、4-甲基-2-苯基-1H-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、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、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-甲基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基-4,5-二(2-氰基乙氧基)甲基咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、1--苄基-2-苯基咪唑盐酸盐等。
所述咪唑啉化合物例如可列举2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等。
作为所述脲化合物,例如可列举:对氯苯基-N,N-二甲基脲、3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲、N-(3-氯-4-甲基苯基)-N′,N′-二甲基脲等。
再者,即便在本实施方式的具有蒽二聚物骨架的化合物(C)具有硬化促进剂的功能的情况下,本实施方式的硬化促进剂也不包含所述化合物(C)。
[其他成分]
在本实施方式的环氧树脂组合物中,除了所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂(B)以外,在不损及本实施方式的效果的范围内,也可并用其他环氧树脂。此时,本实施方式的环氧树脂组合物中的环氧树脂(A)与环氧树脂(B)的总量在全部环氧树脂中优选为30质量%以上,特别优选为40质量%以上。
作为可并用的环氧树脂,除了不属于环氧树脂(A)、环氧树脂(B)以外,并无任何限制,例如可列举:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、聚羟基苯型环氧树脂、聚羟基萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、四甲基联苯型环氧树脂等液状环氧树脂、溴化苯酚酚醛清漆型环氧树脂等溴化环氧树脂、固体双酚A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、三苯基甲烷型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂、二环戊二烯-苯酚加成反应型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、亚苯基醚型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、萘酚-苯酚共缩酚醛清漆型环氧树脂、萘酚-甲酚共缩酚醛清漆型环氧树脂、芳香族烃甲醛树脂改性苯酚树脂型环氧树脂、联苯改性酚醛清漆型环氧树脂等,可单独使用,也可并用两种以上,优选为根据目标用途或硬化物的物性等进行各种选择而使用。
作为本实施方式的环氧树脂组合物中的环氧树脂与硬化剂的使用量,并无特别限制,就所得的硬化物的机械物性等良好的方面而言,相对于环氧树脂组合物中的环氧基的合计1当量,优选为硬化剂中的活性基(硬化性基)成为0.4当量~2.0当量的量。
在本实施方式的环氧树脂组合物中所含的化合物(C)具有含环氧基的基的情况下,例如在为本实施方式的环氧树脂组合物中所含的化合物(C-11)的实施方式中,相对于环氧树脂组合物中的环氧基的合计1当量,所述硬化剂的使用量优选为硬化剂中的活性基成为0.4当量~2.0当量的量。所述环氧树脂组合物中的环氧基的合计为本实施方式的环氧树脂组合物中所含的环氧树脂A、环氧树脂B、化合物(C-11)以及其他任意调配的除这些以外的环氧树脂的环氧基的合计。
在本实施方式的环氧树脂组合物中所含的化合物(C)具有含硬化性基的基的情况下,例如在为本实施方式的环氧树脂组合物中所含的化合物(C-12)的实施方式中,相对于环氧树脂组合物中的环氧基的合计1当量,所述硬化剂的使用量优选为硬化剂中的活性基与化合物(C-12)中的硬化性基的合计成为0.4当量~2.0当量的量。
再者,在环氧基与硬化性基发生反应时,产生羟基等可与环氧基或硬化性基发生反应的新的活性基。因此,在树脂组合物中的环氧基或硬化性基中的任一者过剩的情况下,这些也进行与新生成的活性基的反应。由此,可减少与性能降低相关联的未反应成分。
本实施方式的环氧树脂组合物也可还含有不属于所述化合物(C)的填料。作为填料,可列举无机填料与有机填料。作为无机填料,例如可列举无机微粒子。
作为无机微粒子,例如耐热性优异的无机微粒子为氧化铝、氧化镁、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅(石英、烟熏二氧化硅、沉降性二氧化硅、硅酸酐、熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅、超微粉无定型二氧化硅等)等;导热优异的无机微粒子为氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化硅、金刚石等;导电性优异的无机微粒子是使用了金属单体或合金(例如铁、铜、镁、铝、金、银、铂、锌、锰、不锈钢等)的金属填料和/或金属被覆填料;阻隔性优异的无机微粒子为云母、粘土、高岭石、滑石、沸石、硅灰石、膨润石等矿物等或钛酸钾、硫酸镁、海泡石、金蛭石、硼酸铝、碳酸钙、氧化钛、硫酸钡、氧化锌、氢氧化镁;折射率高的无机微粒子为钛酸钡、氧化锆、氧化钛等;显示光催化剂性的无机微粒子为钛、铈、锌、铜、铝、锡、铟、磷、碳、硫、钌、镍、铁、钴、银、钼、锶、铬、钡、铅等光催化剂金属、所述金属的复合物、这些的氧化物等;耐磨耗性优异的无机微粒子为二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁等金属、及这些的复合物及氧化物等;导电性优异的无机微粒子为银、铜等金属、氧化锡、氧化铟等;绝缘性优异的无机微粒子为二氧化硅等;紫外线遮蔽优异的无机微粒子为氧化钛、氧化锌等。这些无机微粒子只要根据用途适时选择即可,可单独使用,也可组合使用多种。另外,所述无机微粒子除了例子中列举的特性以外,也具有各种特性,因此只要根据用途适时选择即可。
例如在使用二氧化硅作为无机微粒子的情况下,并无特别限定,可使用粉末状的二氧化硅或胶体二氧化硅等已知的二氧化硅微粒子。作为市售的粉末状的二氧化硅微粒子,例如可列举日本艾罗西尔(Aerosil)(股)制造的艾罗西尔(Aerosil)50、200、旭硝子(股)制造的思尔德(Sildex)H31、H32、H51、H52、H121、H122、日本二氧化硅工业(股)制造的E220A、E220、富士硅(Fuji-silysia)(股)制造的西丽厦(SYLYSIA)470、日本板硝子(股)制造的SG弗莱克(flack)等。
另外,作为市售的胶体二氧化硅,例如可列举日产化学工业(股)制造的甲醇二氧化硅凝胶、IPA-ST、MEK-ST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL等。
可使用进行了表面修饰的二氧化硅微粒子,例如可列举利用具有疏水性基的反应性硅烷偶合剂对所述二氧化硅微粒子进行表面处理的二氧化硅微粒子、或者利用具有(甲基)丙烯酰基的化合物进行修饰的二氧化硅微粒子。作为利用具有(甲基)丙烯酰基的化合物修饰的市售的粉末状的二氧化硅,可列举日本艾罗西尔(Aerosil)(股)制造的艾罗西尔(Aerosil)RM50、R711等,作为利用具有(甲基)丙烯酰基的化合物修饰的市售的胶体二氧化硅,可列举日产化学工业(股)制造的MIBK-SD等。
所述二氧化硅微粒子的形状并无特别限定,可使用球状、中空状、多孔质状、棒状、板状、纤维状或不定形状的二氧化硅微粒子。另外,一次粒径优选为5nm~200nm的范围内。
作为氧化钛微粒子,不仅可使用体质颜料而且可使用紫外光响应型光催化剂,例如可使用锐钛矿型氧化钛、金红石型氧化钛、板钛矿型氧化钛等。进而,关于在氧化钛的结晶结构中掺杂异种元素使之响应可见光而设计的粒子,也可使用。作为氧化钛中掺杂的元素,可优选地使用氮、硫、碳、氟、磷等阴离子元素或者铬、铁、钴、锰等阳离子元素。另外,作为形态,可使用粉末、在有机溶媒中或水中分散的溶胶或浆液(slurry)。作为市售的粉末状的氧化钛微粒子,例如可列举日本艾罗西尔(Aerosil)(股)制造的艾罗西尔(Aerosil)P25、帝化(Tayca)(股)制造的ATM100等。另外,作为市售的浆液状的氧化钛微粒子,例如可列举帝化(Tayca)(股)TKD-701等。
本实施方式的环氧树脂组合物也可还含有纤维质基质。所述纤维质基质并无特别限定,优选为纤维强化树脂中使用的纤维质基质,可列举无机纤维或有机纤维。
作为无机纤维,除了碳(Carbon)纤维、玻璃纤维、硼纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等无机纤维外,可列举碳纤维、活性碳纤维、石墨纤维、钨碳化纤维、陶瓷纤维、天然纤维、玄武岩等矿物纤维、氮化硼纤维、碳化硼纤维及金属纤维等。作为所述金属纤维,例如可列举铝纤维、铜纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维、钢纤维。
作为有机纤维,可列举包含聚苯并二哑唑、聚芳酰胺、聚对亚苯基苯并噁唑(polyp-phenylene benzo-oxazole,PBO)、聚苯硫醚、聚酯、丙烯酸、聚酰胺、聚烯烃、聚乙烯醇、聚芳酯等树脂材料的合成纤维、或者纤维素、浆料、棉、羊毛、绢等天然纤维、蛋白质、多肽、海藻酸等再生纤维等。
其中,碳纤维与玻璃纤维因在产业上的利用范围广,因此优选。可仅使用这些纤维中的一种,也可同时使用多种。
所述纤维质基质可为纤维的集合体,不论纤维连续还是不连续状,均可为织布状,也可为不织布状。另外,可为将纤维排列于一个方向上而成的纤维束,也可为使纤维束并列而成的片状。另外,也可为使纤维的集合体具有厚度的立体形状。
[分散介质]
以调整树脂组合物的固体分量或粘度为目的,本实施方式的环氧树脂组合物也可使用分散介质。作为分散介质,只要为不损及本发明的效果的液状介质即可,可列举各种有机溶剂、液状有机聚合物等。
作为所述有机溶剂,例如可列举:丙酮、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)、甲基异丁基酮(methyl isobutyl ketone,MIBK)等酮类、四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)、二氧杂环戊烷等环状醚类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、甲苯、二甲苯等芳香族类、卡必醇、溶纤剂、甲醇、异丙醇、丁醇、丙二醇单甲醚等醇类,可将这些单独使用或并用使用,其中就涂敷时的挥发性或溶媒回收的方面而言,优选为甲基乙基酮。
所述液状有机聚合物是不直接有助于硬化反应的液状有机聚合物,例如可列举含羧基的聚合物改性物(弗洛兰(Flowlen)G-900、NC-500:共荣社)、丙烯酸聚合物(弗洛兰(Flowlen)WK-20:共荣社)、特殊改性磷酸酯的胺盐(海普蓝(HIPLLAD)ED-251:楠本化成)、改性丙烯酸系嵌段共聚物(迪斯帕毕克(DISPERBYK)2000;比克化学(BYK-Chemie))等。
[其他树脂]
另外,本实施方式的树脂组合物也可具有本实施方式的所述各种化合物以外的树脂。作为树脂,若为不损及本实施方式的效果的范围内,则只要调配已知惯用的树脂即可,例如可使用热硬化性树脂或热塑性树脂。
所谓热硬化性树脂,是指具有当通过加热或放射线或催化剂等方法使其硬化时实质上不溶且可变化为不融性的特性的树脂。作为其具体例,可列举:苯酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、对苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、氨基甲酸酯树脂、呋喃树脂、酮树脂、二甲苯树脂、热硬化性聚酰胺树脂、苯并噁嗪树脂、活性酯树脂、苯胺树脂、氰酸酯基酯树脂、苯乙烯·马来酸酐(styrene maleicanhydride,SMA)树脂、马来酰亚胺树脂等。这些热硬化性树脂可使用一种或并用使用两种以上。
所谓热塑性树脂,是指通过加热而可熔融成形的树脂。作为其具体例,可列举:聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、橡胶改性聚苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)树脂、丙烯腈-苯乙烯(AcrylonitrileStyrene,AS)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、乙烯乙烯基醇树脂、乙酸纤维素树脂、离聚物树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、聚乳酸树脂、聚苯醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚丙烯酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、聚酮树脂、液晶聚酯树脂、氟树脂、间规聚苯乙烯树脂、环状聚烯烃树脂等。这些热塑化性树脂可使用一种或并用使用两种以上。
[其他调配物]
本实施方式的树脂组合物也可具有其他调配物。例如可列举:催化剂、聚合引发剂、无机颜料、有机颜料、体质颜料、粘土矿物、蜡、表面活性剂、稳定剂、流动调整剂、偶合剂、染料、流平剂、流变控制剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂、塑化剂、反应性稀释剂等。
[环氧树脂组合物的硬化方法]
通过使本实施方式的树脂组合物硬化,可获得硬化物。在进行硬化的情况下,只要进行利用常温或加热的硬化即可。在进行热硬化的情况下,可利用一次加热进行硬化,也可经过多阶段的加热工序进行硬化。
本实施方式的环氧树脂组合物的硬化温度优选为比环氧树脂组合物中所含的蒽二聚物骨架的解离开始温度而言低的温度。
本实施方式的环氧树脂组合物的硬化温度更优选为比所述蒽二聚物骨架的解离开始温度而言低20度的温度。进而优选为比所述蒽二聚物骨架的解离开始温度而言低30度的温度。
关于蒽二聚物骨架的解离开始温度,例如通过将经取代的蒽二聚物化合物或其溶液在规定的温度下加热,利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、凝胶渗透色谱仪(gel permeation chromatograph,GPC)、气相色谱等分析装置对由于热解离而生成的经取代的蒽单量体化合物的产生量进行定量,可估计解离开始温度的行为。
另外,本发明的环氧树脂组合物也可利用活性能量线进行硬化。此时,作为聚合引发剂,只要使用光阳离子聚合引发剂即可。作为活性能量线,可使用可见光线、紫外线、X射线、电子束等。
作为光阳离子聚合引发剂,可列举芳基-锍盐、芳基-碘盐等,具体而言可使用芳基锍六氟磷酸盐、芳基锍六氟锑酸盐、芳基锍四(五氟)硼酸盐、三(烷基苯基)锍六氟磷酸盐等。光阳离子聚合引发剂可单独使用,也可并用两种以上。
[环氧树脂组合物的制备方法]
本实施方式的环氧树脂组合物只要将所述各成分均匀地混合即可,作为其方法,并无特别限定。例如,可通过使用罐磨机、球磨机、珠磨机、辊磨机、均质机、超磨机、均质分散机(homodisper)、万能混合机、密炼机、捏合机等均匀地混合而加以制备。
[硬化物]
本实施方式的硬化物通过使所述环氧树脂组合物硬化而获得,根据硬化剂、硬化促进剂的种类等,可选择各种硬化条件。所述硬化条件与已知的环氧树脂组合物的硬化条件相同,无需特别的方法。所得的硬化物可通过与基材层叠而制成层叠体。作为层叠体的基材,只要根据用途适时使用金属或玻璃等无机材料或者塑料或木材等有机材料等即可,作为层叠体的形状,也可为平板、片状或者即便具有三维结构也可为立体状。也可为在整个面或一部分上具有曲率的形状等与目的相对应的任意形状。另外,基材的硬度、厚度等也无限制。另外,也可将本实施方式的硬化物作为基材,进一步层叠本实施方式的硬化物。
本实施方式的环氧树脂组合物的硬化物优选为具有包含海部及岛部的海岛结构,所述海部的平均粒径为10nm~100μm。
另外,也可制成按照第一基材、包含树脂组合物的硬化物的层、第二基材的顺序层叠而成的多层层叠体。本实施方式的树脂组合物的接着性优异,因此作为使第一基材、第二基材接着的接着剂,可优选地使用。
本实施方式的树脂组合物由于相对于金属和/或金属氧化物的接着性尤其高,因此作为金属用底漆,可尤其良好地使用。作为金属,可列举:铜、铝、金、银、铁、铂、铬、镍、锡、钛、锌、各种合金以及将它们复合而成的材料,作为金属氧化物,可列举这些金属的单一氧化物和/或复合氧化物。尤其是对于铁、铜、铝的接着力优异,因此作为铁、铜、铝用的接着剂,可良好地使用。
另外,本实施方式的树脂组合物可松弛应力,因此尤其可优选地用于异种原材料的接着。例如即便是第一基材为金属和/或金属氧化物且第二基材为塑料层那样的异种原材料的层叠体,也可从树脂组合物的应力松弛能力维持接着力。
在本实施方式的层叠体中,包含硬化物的层可通过对基材直接涂敷或成形而形成,也可使己成形的基材层叠。在直接涂敷的情况下,作为涂敷方法,并无特别限定,可列举:喷雾法、旋涂法、浸渍法、辊涂法、刮涂法、刮刀辊法、刮刀片法、帘涂法、狭缝涂布法、网版印刷法、喷墨法等。在直接成形的情况下,可列举模内成形、嵌入成形、真空成形、挤出层压成形、压制成形等。
在对成形的树脂组合物进行层叠的情况下,可对未硬化或半硬化的树脂组合物层进行层叠后硬化,也可将组合物完全硬化的包含硬化物的层相对于基材而层叠。
另外,针对本实施方式的硬化物,可通过涂敷能够成为基材的前体并使其硬化而层叠,也可使能够成为基材的前体或本实施方式的组合物在未硬化或半硬化的状态下接着后进行硬化。作为能够成为基材的前体,并无特别限定,可列举各种硬化性树脂组合物等。
本实施方式的树脂组合物具有纤维质基质,在所述纤维质基质为强化纤维的情况下,含有纤维质基质的组合物可用作纤维强化树脂。
使组合物含有纤维质基质的方法若为不损及本实施方式的效果的范围内,则并无特别限定,可列举利用混炼、涂布、含浸、注入、压接等方法将纤维质基质与组合物复合化的方法,可根据纤维的形态及纤维强化树脂的用途适时选择。
关于将本实施方式的纤维强化树脂成形的方法,并无特别限定。若制造板状的制品,则通常为挤出成形法,但也可利用平面压制。除此以外,可使用挤出成形法、吹塑成形法、压缩成形法、真空成形法、射出成形法等。另外,若制造膜状的制品,则除熔融挤出法以外,可使用溶液流延法,当使用熔融成形方法时,可列举:吹胀膜(inflation film)成形、流延成形、挤出层压成形、压延成形、片成形、纤维成形、吹塑成形、射出成形、旋转成形、被覆成形等。另外,在利用活性能量线进行硬化的树脂的情况下,可使用利用活性能量线的各种硬化方法来制造硬化物。尤其,当将热硬化性树脂作为基体树脂的主成分时,可列举将成形材料加以预浸体化后通过压制或高压釜来进行加压加热的成形法,除此以外,也可列举RTM(树脂转注成形(Resin Transfer Molding))成形、VaRTM(真空辅助树脂转注成形(Vacuumassist Resin Transfer Molding))成形、层叠成形、手工层叠(hand lay-up)成形等。
本实施方式的纤维强化树脂可形成被称为未硬化或半硬化的预浸体的状态。也可于在预浸体的状态下使制品流通后,进行最终硬化而形成硬化物。在形成层叠体的情况下,在形成预浸体后,在层叠其他层后进行最终硬化,由此可形成各层密接的层叠体,因此优选。
此时所使用的组合物与纤维质基质的质量比例并无特别限定,通常优选为以预浸体中的树脂成分成为20质量%~60质量%的方式进行制备。
关于本实施方式的树脂组合物,由于其硬化物对基材的密接性优异,因此尤其可优选地用于电子构件。尤其可优选地用于半导体密封材、电路基板、增层膜、增层基板等或接着剂或抗试剂材料中。另外,也可优选地用于纤维强化树脂的基体树脂中,作为高耐热性的预浸体尤其适合。以所述方式获得的电子构件可优选地用于各种用途中,例如可列举:产业用机械零件、一般机械零件、汽车·铁路·车辆等零件、宇宙·航空相关零件、电子·电气零件、建筑材料、容器·包装构件、生活用品、运动·休闲用品、风力发电用框体构件等,并不限定于这些。
其中,有效利用硬化物的柔软性优异的特征,可优选地用作汽车、电车、土木建筑、电子、飞机、宇宙产业领域的结构构件的接着剂。本实施方式的接着剂例如即便在用于金属-非金属间之类的不同原材料的接着的情况下,也可不受温度环境变化的影响而维持高的接着性,不易产生剥离等。另外,本实施方式的接着剂除了结构构件用途以外,也可用作一般事务用、医疗用、碳纤维、蓄电池的单元或模块或壳体用等接着剂,可列举:光学零件接合用接着剂、光盘贴合用接着剂、印刷配线板安装用接着剂、裸片结合接着剂、填底胶等半导体用接着剂、球栅阵列(Ball GridArray,BGA)增强用填底胶、各向异性导电性膜、各向异性导电性糊等安装用接着剂等。
以下,举例对代表性的制品进行说明。
〔1〕半导体密封材料
作为由本发明的树脂组合物获得半导体密封材料的方法,可列举如下方法:视需要使用挤出机、捏合机、辊等将所述树脂组合物及硬化促进剂及无机填充剂等的调配剂充分熔融混合至变为均匀为止。此时,作为无机填充剂,通常使用熔融二氧化硅,在用作功率晶体管、功率IC用高导热半导体密封材的情况下,可使用相较于熔融二氧化硅而言导热率高的结晶二氧化硅、氧化铝、氮化硅等高填充化或熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅、氧化铝、氮化硅等。关于所述填充率,相对于硬化性树脂组合物100质量份,优选为在30质量%~95质量%的范围内使用无机填充剂,其中,为了实现阻燃性或耐湿性或耐焊料龟裂性(soldering crack)的提高、线膨胀系数的降低,更优选为70质量份以上,进而优选为80质量份以上。
(2〕半导体装置
作为由本发明的硬化性树脂组合物获得半导体装置的半导体封装成形,可列举如下方法:使用浇铸、或转注成形机、射出成形机等对所述半导体密封材料进行成形,进而在50℃~250℃下在2小时~10小时的期间进行加热。
〔3〕印刷电路基板
作为由本发明的组合物获得印刷电路基板的方法,可列举如下方法:通过常法来使所述预浸体层叠,适宜叠加铜箔,在1MPa~10MPa的加压下以170℃~300℃加热压接10分钟~3小时。
〔4〕增层基板
由本发明的组合物获得增层基板的方法例如可列举以下工序。首先,使用喷雾涂布法、帘涂法等将适宜调配有橡胶、填料等的所述组合物涂布于形成有电路的电路基板上后,使其硬化的工序(工序1)。其后,视需要进行规定的通孔(through hole)部等的开孔后,利用粗化剂进行处理,并利用热水清洗其表面,由此形成凹凸,并对铜等金属进行镀敷处理的工序(工序2)。对应于所需而依次重复此种操作,使树脂绝缘层及规定的电路图案的导体层交替地增层来形成的工序(工序3)。再者,通孔部的开孔在形成最外层的树脂绝缘层后进行。另外,关于本发明的增层基板,也可通过将在铜箔上使所述树脂组合物半硬化而成的附有树脂的铜箔以170℃~300℃加热压接于形成有电路的配线基板上,形成粗化面,省略镀敷处理的工序而制作增层基板。
〔5〕增层膜
作为由本发明的组合物获得增层膜的方法,可通过以下方式制造:在作为基材的支撑膜(Y)的表面涂布所述组合物,进而通过加热、或吹附热风等使有机溶剂干燥而形成组合物的层(X)。
作为此处使用的有机溶剂,例如优选为使用丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等乙酸酯类、溶纤剂、丁基卡必醇等卡必醇类、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等,另外,优选为以不挥发成分成为30质量%~60质量%的比例来使用。
所形成的层(X)的厚度通常设为导体层的厚度以上。电路基板所具有的导体层的厚度通常为5μm~70μm的范围,因此树脂组合物层的厚度优选为具有10μm~100μm的厚度。再者,本发明中的所述组合物的层(X)可利用后述的保护膜保护。通过利用保护膜进行保护,可防止尘土等对于树脂组合物层表面的附着或伤痕。
所述支撑膜及保护膜可列举聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)(以下有时略称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺,进而可列举脱模纸或铜箔、铝箔等金属箔等。再者,支撑膜及保护膜除了消光处理、电晕处理以外,也可实施脱模处理。支撑膜的厚度并无特别限定,但通常为10μm~150μm,优选为在25μm~50μm的范围内使用。另外,保护膜的厚度优选为设为1μm~40μm。
在所述支撑膜(Y)层压于电路基板上后,或通过加热硬化而形成绝缘层后,进行剥离。若在将构成增层膜的硬化性树脂组合物层加热硬化后将支撑膜(Y)剥离,则可防止灰尘等在硬化工序中附着。当在硬化后进行剥离时,通常事先对支撑膜实施脱模处理。
可使用以所述方式获得的增层膜来制造多层印刷电路基板。例如在层(X)利用保护膜保护时,将这些保护膜剥离后,以使层(X)与电路基板直接接触的方式,在电路基板的单面或两面通过例如真空层压法进行层压。层压的方法可为批次式,也可为利用辊的连续式。另外,也可视需要在进行层压前,先对增层膜及电路基板进行加热(预热)。关于层压的条件,优选为将压接温度(层压温度)设为70℃~140℃,优选为将压接压力设为1kgffcm2~11kgffcm2(9.8×104N/m2~107.9×104N/m2),优选为在气压为20mmHg(26.7hPa)以下的减压下进行层压。
〔6〕导电糊
作为由本发明的组合物获得导电糊的方法,例如可列举使导电性粒子分散于所述组合物中的方法。所述导电糊可根据所使用的导电性粒子的种类制成电路连接用糊树脂组合物或各向异性导电接着剂。
实施例
其次,通过实施例、比较例来具体地说明本发明,以下只要事先无特别说明,则“份”及“%”为质量基准。本发明并不受其限定。
1H-核磁共振(1H-nuclear magnetic resonance,1H-NMR)、场解吸质谱(FieldDesorption-Mass Spectrometry,FD-MS)光谱、GPC是在以下的条件下测定。
<1H-NMR>
1H-NMR:捷欧路共振(JEOL RESONANCE)制造的“JNM-ECA600”
磁场强度:600MHz
累计次数:32次
溶媒:DMSO-d6
试样浓度:30质量%
<FD-MS光谱>
FD-MS:日本电子股份有限公司制造的“JMS-T100GC AccuTOF”
测定范围:m/z=50.00~2000.00
变化率:25.6mA/min
最终电流值:40mA
阴极电压:-10kV
<GPC>
GPC:东曹股份有限公司制造的“HLC-8320GPC”
管柱:东曹股份有限公司制造的“TSK-GEL G2000HXL”+“TSK-GEL G3000HXL”+“TSK-GEL G4000HXL”
检测器:RI(示差折射率计)
测定条件:40℃
流动相:四氢呋喃
流速:1ml/min
标准:东曹股份有限公司制造的“PStQuick A”“PStQuick B”“PStQuick E”“PStQuick F”
<环氧当量>
关于合成的环氧树脂的环氧当量,根据日本工业标准(Japanese IndustrialStandards,JIS)K7236进行测定,计算出环氧当量(g/eq)。
<重复单元数>
作为重复单元数的计算方法,可例示GPC分子量测定、或者从FD-MS、NMR等适当的各种机器分析结果的计算。
(合成例1)
在安装有温度计、搅拌机的烧瓶中装入1,12-十二烷二醇的二缩水甘油醚(四日市合成股份有限公司制造;环氧当量210g/eq)210g(0.5摩尔)与双酚A(羟基当量114g/eq)119.7g(0.53摩尔),花费30分钟升温至140℃后,装入20%氢氧化钠水溶液3.2g。其后,花费30分钟升温至150℃,进而在150℃下反应16小时。其后,添加中和量的磷酸钠,获得羟基化合物(Ph-1)320g。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ph-1)中的m1=1、n1=12的理论结构的M+=771的峰值,确认到所述羟基化合物(Ph-1)含有作为目标物的羟基化合物。所述羟基化合物(Ph-1)的通过GPC而算出的羟基当量为2000g/eq。
[化100]
(合成例2)
除了将合成例1中的1,12-十二烷二醇的二缩水甘油醚(环氧当量210g/eq)210g(0.5摩尔)变成1,6-己二醇的二缩水甘油醚(阪本药品制造的“SR-16H”:环氧当量160g/eq)136g(0.43摩尔)及聚四亚甲基二醇的二缩水甘油醚(长濑化成(Nagase ChemteX)制造的“丹纳考尔(Denaco1)EX-991L”:环氧当量445g/eq)66g(0.07摩尔)以外,与合成例1同样地反应而获得320g的羟基化合物(Ph-2)。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ph-2)中的n1=6、m1=1、n2=11、m2=1的理论结构的M+=1839的峰值,确认到所述羟基化合物(Ph-2)含有作为目标物的羟基化合物。所述羟基化合物(Ph-2)的通过GPC而算出的羟基当量为1896g/eq。
[化101]
(合成例3)
除了将合成例1中的1,12-十二烷二醇的二缩水甘油醚(环氧当量210g/eq)210g(0.5摩尔)变成聚丙二醇的二缩水甘油醚(长濑化成(Nagase ChemteX)制造的“丹纳考尔(Denacol)EX-931”:环氧当量481g/eq)481g(0.5摩尔)以外,与合成例1同样地反应而获得590g的羟基化合物(Ph-3)。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ph-3)中的m=1、n=11的理论结构的M+=1226的峰值,确认到所述羟基化合物(Ph-3)含有作为目标物的羟基化合物。所述羟基化合物(Ph-3)的通过GPC而算出的羟基当量为593g/eq,重复单元m的平均值为0.8。
[化102]
(合成例4)
在安装有温度计、滴加漏斗、冷却管、搅拌机的烧瓶中,一边实施氮气冲洗,一边装入合成例1中获得的羟基化合物(Ph-1)200g、表氯醇437g(4.72摩尔)、正丁醇118g并使其溶解。在升温至65℃后,减压至进行共沸的压力为止,历时5小时滴加49%氢氧化钠水溶液6.66g(0.08摩尔)。其后,在相同条件下继续搅拌0.5小时。其间,利用迪恩-斯达克分离器(Dean-Stark trap)将通过共沸蒸馏出的馏出份分离,去除水层,将油层返回至反应系统内进行反应。其后,通过减压蒸馏将未反应的表氯醇蒸馏去除。在此时获得的粗环氧树脂中加入甲基异丁基酮150g及正丁醇150g并进行溶解。进而,在所述溶液中添加10%氢氧化钠水溶液10g并在80℃下反应2小时后,利用50g的水反复水洗3次直至清洗液的PH为中性。继而,通过共沸而将系统内脱水,经过精密过滤后在减压下将溶媒蒸馏去除,获得190g的环氧树脂(Ep-1)。所得的环氧树脂(Ep-1)的环氧当量为2320g/eq。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ep-1)中的m1=1、n1=12、p1=0、p2=0、q=1的理论结构的M+=883的峰值,确认到所述环氧树脂(Ep-1)含有作为目标物的环氧树脂(Ep-1)。
[化103]
(合成例5)
除了将合成例1中获得的羟基化合物(Ph-1)的200g变成合成例2中获得的羟基化合物(Ph-2)的200g以外,与合成例3同样地反应而获得190g的环氧树脂(Ep-2)。所得的环氧树脂(Ep-2)的环氧当量为2167g/eq。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ep-2)中的m1=1、n1=6、m2=1、n2=11、q=1、p1=0、p2=0的理论结构的M+=1951的峰值,确认到所述环氧树脂(Ep-2)含有作为目标物的结构的环氧树脂(Ep-2)。
[化104]
(合成例6)
除了将合成例1中获得的羟基化合物(Ph-1)的200g变成合成例3中获得的羟基化合物(Ph-3)的200g以外,与合成例3同样地反应而获得191g的环氧树脂(Ep-3)。所得的环氧树脂(Ep-3)的环氧当量为2167g/eq。根据质谱中获得相当于下述结构式(Ep-3)中的m=1、n=11、q=1、p1=0、p2=0的理论结构的M+=1492的峰值,确认到所述环氧树脂(Ep-2)含有作为目标物的结构的环氧树脂(Ep-3)。
[化105]
(合成例7)
根据现有报道(《化学快报(Chemistry Letters)》(2009),38,(7),726-727),利用光化学反应,合成以下结构的2-蒽羧酸二聚物(以下,也记载为2-AC二聚物(dimer))。
[化106]
(合成例8)
根据现有报道(《美国化学学会志(Journal ofthe American ChemicalSociety)》(2018),140,(34),10820-10828),利用光化学反应,合成以下结构的9-蒽羧酸二聚物(以下,也记载为9-AC二聚物)。
[化107]
(合成例9)
根据现有报道(《科学报告(Scientific Reports)》(2020),10,(1),20214),合成以下结构的含缩水甘油醚基的蒽化合物(A-1)。
[化108]
(合成例10)
在茄形烧瓶中投入6.0g的合成例9中获得的蒽化合物(A-1)、20g的四氢呋喃,使用搅拌器使其溶解。向其中使用紫外线(Ultraviolet,UV)点光源(滨松光子(HamamatsuPhotonics)股份有限公司制造的“LC8”),以光量30mW/cm2照射UV光30小时。其后,利用抽吸过滤来回收沉淀,在室温下进行一夜减压干燥后,在70℃下进行24小时加热减压干燥,而获得4.9g的以下结构的蒽二聚物(以下,也记载为9-AG二聚物)。
[化109]
(实施例1~9及比较例1~3)
按照表1中的调配,将环氧树脂、经取代的蒽二聚物化合物、硬化剂及硬化促进剂利用混合机(新基(Thinky)股份有限公司制造的“去泡搅拌太郎ARV-200”)均匀混合,分别获得实施例1~9及比较例1~3的环氧树脂组合物EPC-1~环氧树脂组合物EPC-9、环氧树脂组合物cEPC-1~环氧树脂组合物cEPC-3。
<拉伸剪切试验>
将所述实施例1~9及比较例1~3中分别获得的环氧树脂组合物EPC-1~环氧树脂组合物EPC-9、环氧树脂组合物cEPC-1~环氧树脂组合物cEPC-3涂布于两枚冷轧钢板(TP技研股份有限公司制造的“SPCC-SD”、1.0mm×25mm×100mm)中的一枚上,添加玻璃珠(普塔斯白洛提(Potters-Ballotini)股份有限公司制造的“J-80”)作为间隔物,贴合另一枚SPCC-SD(接着面积:25mm×12.5mm)。在按照表1的温度下对其进行加热硬化,获得试验片。使用所述试验片,进行拉伸剪切试验,由此评价接着性。试验根据JIS K 6850进行,并对测定环境23℃下的最大点应力进行比较。
初始接着力:在未对所制作的试验片进行特别处理的情况下进行剪切试验。将结果示于表1中。
加热后接着力:将所制作的试验片利用加热干燥机在表1所示的“追加加热”的规定条件下加热后,进行剪切试验。将结果示于表1中。
<解体性评价>
利用“(初始接着力-加热后接着力)/初始接着力×100”计算强度的降低率。将结果示于表1中。
<结构周期性>
针对按照表1的调配获得的树脂组合物,将硅管作为间隔物,利用铝镜面板(工程测试服务(Engineering Test Service)股份有限公司制造的“JIS H 4000A1050P”)夹持,在按照表1的温度下进行加热硬化,获得厚度0.8mm的树脂硬化物。针对所得的树脂硬化物,利用超薄切片机(Ultramicrotome)制作剖面,进行结构周期性的观察。观察方法是利用扫描式电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)进行,以便可明确地判断形态(morphology)的对比。通过SEM观察,可确认硬化物中的相分离结构的有无。在硬化物具有相分离结构且所述结构形成海岛结构的情况下,测定岛部的粒径。再者,关于粒径的平均值,从200μm×260μm的视野中存在的岛部任意提取50个岛部,测定粒径,求出平均粒径。将结果示于表l中。
<SEM>
使用机种:日本电子制造的JSM-7800F、
加速电压:5kV
再者,表中所示的各调配物如以下所述。
环氧树脂B:迪爱生(DIC)股份有限公司制造的环氧树脂艾比克隆(EPICLON)850S(双酚A型液状环氧树脂、环氧当量188g/eq)
硬化剂:群荣化学工业制造的BPF-HG(双酚F)
硬化剂:三菱化学股份有限公司制造的二氰二胺DICY7
硬化剂:关东化学制造的间二甲苯二胺(mXDA)
硬化促进剂:迪爱生(DIC)股份有限公司制造的B-605-IM(3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲)
另外,表中所示的比较例1及比较例2的“强度降低率:-2.3%、-0.8%”的含义分别是“强度增大率:2.3%、0.8%”的含义。
(实施例10~15及比较例4)
<拉伸试验>
针对所述实施例1、2、5~8及比较例2中分别获得的环氧树脂组合物EPC-1、环氧树脂组合物EPC-2、环氧树脂组合物EPC-5~环氧树脂组合物EPC-8、环氧树脂组合物cEPC-2,将硅管作为间隔物,利用铝镜面板(工程测试服务(Engineering Test Service)股份有限公司制造的“JIS H 4000A1050P”)夹持,在按照表2的温度下进行加热硬化,获得厚度0.8mm的树脂硬化物。利用冲压刀将所得的硬化物冲压成哑铃形状(JIS K 7161-2-1BA),将其作为试验片。使用拉伸试验机(岛津制作所股份有限公司制造的“自动绘图仪(autograph)AG-IS”),根据JIS K 7162-2进行所述试验片的拉伸试验,评价测定环境23℃下的断裂点伸长率(试验速度:2mm/min)。将结果示于表2中。
[表2]
(考察)
在本发明的环氧组合物的硬化物中,通过具有相分离结构,低弹性相(高柔软性)与高弹性相(接着强度)独立,兼具两种性能。可考察到所述相分离是由分别构成低弹性相/高弹性相的基质树脂的“交联速度的差”及交联后硬化物的“相容性的差”引起。
另外,通过使用主链中含有长链烷基及聚醚的树脂作为低弹性相,可考察到可赋予高的柔软性。
另外,由于蒽二量化体具有可与环氧基反应的硬化性基,因此在硬化后的网络中组入蒽二聚物骨架。通过对所述硬化物进行追加加热,可考察到显现出蒽二聚物骨架的热解离功能,产生网络的切断,显现出易解体性。
如表1所示,比较例2中,即便与实施例1同样地导入蒽二量化体骨架,在使用与实施例1不同种类的环氧树脂的情况下,也不显现出如本发明那样的解离功能。通过使用本发明的特定的两种环氧树脂,推测为在环氧树脂组合物的硬化物中,蒽二量化体骨架以有利于解离功能的分布分散。
比较例1中,由于不包含发挥解离功能的蒽二聚物骨架,因此不显现出易解体性。再者,比较例3中,树脂组合物由于为高粘度,因此无法调配,而无法评价。
另外,在本发明的一实施方式的环氧树脂组合物的硬化物具有海岛结构的情况下,推测为在海部与岛部中,蒽二量化体骨架以有利于解离功能的分布分散。
如表2所示,在使用实施例1、2、5~8中获得的环氧树脂组合物EPC-1、环氧树脂组合物EPC-2、环氧树脂组合物EPC-5~环氧树脂组合物EPC-8的实施例10~15中,即便导入蒽二量化体骨架,由于硬化物具有海岛结构,也显示出高的柔软性。但是,在使用比较例2中获得的环氧树脂组合物cEPC-2的比较例4中,由于硬化物不具有海岛结构,因此未观测到高的柔软性。
Claims (15)
1.一种环氧树脂组合物,其特征在于含有:环氧当量为500g/eq~10,000g/eq的环氧树脂(A)、
环氧当量为100g/eq~300g/eq的环氧树脂(B)、以及
具有蒽二聚物骨架的化合物(C),
所述环氧树脂(A)由下述通式(1)表示,
所述化合物(C)具有两个以上的含环氧基的基或两个以上的含硬化性基的基;
[化1]
〔式(1)中,Ar分别独立地为含有未经取代或具有取代基的芳香环的结构,
X为下述通式(2)所表示的结构单元,Y为下述通式(3)所表示的结构单元,
[化2]
[式(2)、式(3)中,Ar与所述相同,
R1、R2分别独立地为氢原子、甲基或乙基,
R'为碳原子数2~12的二价烃基,
R3、R4、R7、R8分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R5、R6、R9、R10分别独立地为氢原子或甲基,
n1为4~16的整数,
n2为重复单元的平均值且为2~30]
R11、R12分别独立地为缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R13、R14分别独立地为羟基、缩水甘油醚基或2-甲基缩水甘油醚基,
R15、R16为氢原子或甲基,
m1、m2、p1、p2、q为重复单元的平均值,
m1、m2分别独立地为0~25,且m1+m2≧1,
p1、p2分别独立地为0~5,
q为0.5~5;其中,所述通式(2)所表示的X与所述通式(3)所表示的Y的键结可为无规,也可为嵌段,存在于一分子中的各结构单元X、Y的数量的总数分别为m1、m2〕。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(1)~通式(3)中的Ar分别独立地为下述结构式(4)所表示的任一者:
[化3]
〔式(4)中的芳香环可经取代或未经取代,*表示键结点〕。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(2)中的n1为6~12,R3及R4为羟基,R5及R6为氢原子。
4.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(3)中的R'为碳原子数2~6的二价烃基,R7及R8为羟基,R9及R10为羟基。
5.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其中,所述具有蒽二聚物骨架的化合物(C)为以下通式(I-1)所表示的化合物(C-i1);
[化4]
〔通式(I-1)中,
多个R1a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R1a为含环氧基的基,
多个R2a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R2a为含环氧基的基〕。
6.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,其中,所述具有蒽二聚物骨架的化合物(C)为以下通式(I-2)所表示的化合物(C-i2);
[化5]
〔通式(I-2)中,
多个R11a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R11a为含硬化性基的基,
多个R21a分别独立地表示氢原子或一价取代基,其中,至少一个R21a为含硬化性基的基〕。
7.根据权利要求6所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(I-2)所表示的所述化合物(C-i2)中,至少一个R11a及至少一个R21a选自由含氨基的基、含羟基的基及含羧基的基所组成的群组中。
8.根据权利要求6所述的环氧树脂组合物,其中,所述通式(I-2)所表示的所述化合物(C-i2)中,至少一个R11a及至少一个R21a为含羧基的基。
9.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,还含有硬化剂(D)。
10.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物,为接着剂。
11.一种环氧树脂组合物的硬化物,为如权利要求1或2所述的环氧树脂组合物的硬化物。
12.根据权利要求11所述的环氧树脂组合物的硬化物,其中,所述环氧树脂组合物的硬化物具有包含海部及岛部的海岛结构,
所述海部的平均粒径为10nm~100μm。
13.一种层叠体,是将基材与如权利要求11所述的硬化物层叠而成。
14.一种层叠体,是按照第一基材、包含如权利要求11所述的硬化物的层、第二基材的顺序层叠而成。
15.根据权利要求14所述的层叠体,其中,所述第一基材为包含金属或金属氧化物的基材,所述第二基材为包含塑料的基材。
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