JP2021123029A - 積層体及びエポキシ樹脂シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様に係る積層体は、エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体であって、該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である。
【選択図】なし
Description
しかしながら、フレキシブル性や伸縮性が高いことは、同時に剛性が低いことも意味するので、前記単層シートはハンドリング性に劣るという側面がある。
そこで、本発明は、フレキシブル性やハンドリング性が良好なエポキシ樹脂シートを含む積層体、及びエポキシ樹脂シートの製造方法を提供することを課題とする。
[1] エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体であって、
該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である、積層体。
[2] 前記エポキシ樹脂シート(A)の100〜200℃の引張貯蔵弾性率が1.0×104〜6.0×107Paである、上記[1]に記載の積層体。
[3] 前記積層体の100〜200℃の引張貯蔵弾性率が6.0×107〜1.0×1010Paである、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4] 前記エポキシ樹脂シート(A)と前記キャリアシート(B)との剥離強度が5N/15mm幅以下である、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の積層体。
[5] 前記キャリアシート(B)が、ポリエステルフィルムを含む、上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体。
[6] 前記キャリアシート(B)が、離型層を含む、上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の積層体。
[7] 前記エポキシ樹脂シート(A)が、エポキシ樹脂と、ポリエーテルアミン及び/又は脂環式構造を有する硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなる、上記[1]〜[6]のいずれか1つに記載の積層体。
[8] 前記エポキシ樹脂シート(A)が、エポキシ樹脂と脂環式ポリアミンとを含むエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなる、上記[1]〜[7]のいずれか1つに記載の積層体。
[9] 前記エポキシ樹脂が、剛直成分と柔軟成分とのブロック構造を有する、上記[7]又は[8]に記載の積層体。
[10] 前記エポキシ樹脂シート(A)の厚さが10〜500μmである、上記[1]〜[9]のいずれか1つに記載の積層体。
[11] 前記エポキシ樹脂シート(A)の両面に前記キャリアシート(B)を備える、上記[1]〜[10]のいずれか1つに記載の積層体。
[12] 上記[11]に記載の積層体の片面から前記キャリアシート(B)を剥がした積層体。
[13] 上記[1]〜[12]のいずれか1つに記載の積層体のエポキシ樹脂シート(A)を用いたフレキシブル積層板又はストレッチャブル積層板。
[14] 上記[1]〜[12]のいずれか1つに記載の積層体から前記キャリアシート(B)を剥がすことにより前記エポキシ樹脂シート(A)を得る工程を含む、エポキシ樹脂シートの製造方法。
[15] エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体がコアに捲回された捲回体であって、
該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である、捲回体。
本発明の積層体は、エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備え、該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である。
したがって、本発明が対象とするエポキシ樹脂シート(A)は、一般的なエポキシ樹脂シートに比べて遥かに柔軟であり、特殊なエポキシ樹脂シートと位置付けることができる。
本発明は、柔軟なエポキシ樹脂シート(A)であるからこそ生じる課題、すなわち二次加工中における伸び、撓み、シワ発生等の不具合が生じハンドリング性が不良となる課題を解消した発明である。剛直な特性を有する一般的なエポキシ樹脂シートであれば、そもそも二次加工自体が容易であるので、本発明における課題自体が生じない。
1.物性
本発明において、エポキシ樹脂シート(A)は、ガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上であり、伸縮性に優れるシートである。
エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
エポキシ樹脂シート(A)の引張伸びは、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
エポキシ樹脂シート(A)の引張貯蔵弾性率及び引張伸びは、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
エポキシ樹脂シート(A)の厚さ(平均厚さ)は、マイクロメータによって測定され、それらの算術平均により求められる。
本発明において、エポキシ樹脂シート(A)は、エポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなるシート状の成形体である。ここでいう「硬化」とは、熱及び/又は光等によってエポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂を意図的に硬化させることを意味するものであり、例えば硬化前のエポキシ樹脂シート(A)を長期に保管することによって、熱や光による経時的な影響で徐々に硬化するような場合も包含する。
エポキシ樹脂組成物(a)は、エポキシ樹脂と、硬化剤とを少なくとも含み、必要に応じて溶剤やその他の成分を適宜配合することができる。
以下、エポキシ樹脂、硬化剤、溶剤及びその他の成分について詳細に説明する。
本発明において、エポキシ樹脂組成物(a)は、エポキシ樹脂として、剛直成分と柔軟成分とのブロック構造を有するエポキシ樹脂(以下、「エポキシ樹脂(α)」という)を含有することが好ましい。
剛直成分は、芳香族性を有する環構造、例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環などの縮合芳香環構造や、ビフェノール環、カルド構造、フルオレン環などの芳香環構造を多数含む構造や、ピロール環、チオフェン環などのヘテロ環式構造を含むことが好ましい。
柔軟成分は、脂肪族炭化水素、例えば炭素数1〜8のアルキレン基、エチレングリコール基、プロピレングリコール基、ブチレングリコール基を含むことが好ましい。
このようなエポキシ樹脂(α)を含むことで、硬化物に柔軟性を付与することが可能となる。
すなわち、エポキシ樹脂(α)は、少なくとも剛直成分及び柔軟成分のうちいずれかにエポキシ基あるいはエポキシ基由来の構造を有していればよい。耐熱性、機械的強度等のエポキシ樹脂本来の特性を有しつつ、柔軟性を付与するという観点からは、剛直成分と柔軟成分のうちいずれか一方のみにエポキシ基あるいはエポキシ基由来の構造を有していることが好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。これらの中でも、柔軟性の観点から、エポキシ樹脂(α)は、ビスフェノールFと1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルとの共重合体を含むことが好ましい。
エポキシ樹脂(β)としては、分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物を用いることが好ましい。
なお、以下の例示において、「……………型エポキシ樹脂」とは、水酸基がグリシジルエーテル基で置換されたものをいう。即ち、例えば、「4,4’,4''−トリヒドロキシトリフェニルメタン型エポキシ樹脂」は、「4,4’,4''−トリヒドロキシトリフェニルメタン」の水酸基がグリシジルエーテル基で置換されたものをさす。
また、良好な柔軟性を得る観点からビスフェノール系ジグリシジルエーテル類、ビフェノール系ジグリシジルエーテル類、ポリアルキレンポリオール系ジグリシジルエーテル類、ビスフェノール系ジグリシジルエーテル類の芳香環に水素を添加したエポキシ化合物、ビフェノール系ジグリシジルエーテル類の芳香環に水素を添加したエポキシ化合物を使用することが好ましく、その中でもポリアルキレンポリオール系ジグリシジルエーテル類、ビスフェノール系ジグリシジルエーテル類の芳香環に水素を添加したエポキシ化合物、ビフェノール系ジグリシジルエーテル類の芳香環に水素を添加したエポキシ化合物がより好ましい。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。
エポキシ樹脂(β)の割合が上記下限値以上であることにより、エポキシ樹脂(β)を配合することによる物性向上効果を十分に得ることができる。一方、エポキシ樹脂(β)の割合が上記上限値以下であることにより、エポキシ樹脂(α)による柔軟性、可撓性向上効果を十分に得ることができる。
また、「全エポキシ成分」とは、エポキシ樹脂(α)と前述のエポキシ樹脂(β)との合計を意味する。
本発明で用いる硬化剤は、上記のエポキシ樹脂のエポキシ基と、エポキシ基と反応性を有する基との間の架橋反応に寄与するものをいう。硬化剤としては特に制限はなく、一般的にエポキシ樹脂硬化剤として知られているものはすべて使用できる。
例えばフェノール系硬化剤、脂肪族アミン、ポリエーテルアミン、脂環式アミン、芳香族アミンなどのアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミド系硬化剤、第3級アミン、イミダゾールおよびその誘導体、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、ポリメルカプタン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。これらの中でも、高透明性及び着色が少ない観点から、硬化剤としては、ポリエーテルアミン並びに脂環式ポリアミン、脂環式酸無水物等の脂環式構造を有する硬化剤が好ましく、脂環式構造を有する硬化剤がより好ましい。
具体的には、例えば脂環式ポリアミン、脂環式酸無水物等が挙げられる。
より具体的には、脂環式ポリアミンとしては、1,4−ジアザビシクロ−2,2,2−オクタン、1,8−ジアザビシクロ−5,4,0−ウンデカ−7−エン、N,N’−ジメチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン、メチレンビスシクロヘキサナミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、及びこれらの脂環式ポリアミンをエポキシ変性又はエチレンオキシド変性、ダイマー酸変性、マンニッヒ変性、マイケル付加、チオ尿素縮合、ケチミン化した変性脂環式ポリアミンが挙げられる。脂環式酸無水物としては、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。
これらの中でも脂環式ポリアミンが好ましく、その中でもイソホロンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン、メチレンビスシクロヘキサナミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、及びこれらの変性物が特に好ましい。
エポキシ樹脂組成物(a)には、塗膜形成時等の取り扱い時に、エポキシ樹脂組成物の粘度を適度に調整するために溶剤を配合し、希釈してもよい。エポキシ樹脂組成物(a)において、溶剤は、エポキシ樹脂組成物の成形における取り扱い性、作業性を確保するために用いられ、その使用量には特に制限がない。
なお、本発明においては「溶剤」という語と「溶媒」という語をその使用形態により区別して用いるが、それぞれ独立して同種のものを用いても異なるものを用いてもよい。
エポキシ樹脂組成物(a)には、以上に挙げた成分の他にその他の成分を含有することができる。その他の成分はエポキシ樹脂組成物の所望の物性により適宜組み合わせて用いることができる。
無機充填材を添加する場合、エポキシ樹脂シート(A)の引張貯蔵弾性率を前記範囲内で確保することが必要である。これらの無機充填材の添加量は、エポキシ樹脂と硬化剤との和の100質量部に対して、900質量部以下が好ましい。下限値については特に限定されないが、1.0質量部以上が好ましい。
また、有機繊維、無機繊維のクロスあるいは不織布を用いることもできる。
これらの配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤との和の100質量部に対して、20質量部以下が好ましい。下限値については特に限定されないが、0.1質量部以上が好ましい。
例えばシアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の1種又は2種以上の組み合わせを挙げることができる。
これら樹脂類の配合割合は、エポキシ樹脂組成物(a)の本来の性質を損なわない範囲の量、すなわちエポキシ樹脂と硬化剤の和の100質量部に対して、50質量部以下が好ましい。下限値については特に限定されないが、1.0質量部以上が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂シート(A)は、エポキシ樹脂と、ポリエーテルアミン及び/又は脂環式構造を有する硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなることが好ましく、エポキシ樹脂と脂環式ポリアミンとを含むエポキシ樹脂組成物(a)を硬化した硬化物よりなることがより好ましく、ビスフェノールFと1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルとの共重合体と、脂環式ポリアミンとを含むエポキシ樹脂組成物(a)を硬化した硬化物よりなることがさらに好ましい。
1.物性
本発明において、キャリアシート(B)の厚さは、好ましくは1〜500μmであり、より好ましくは5〜300μmであり、さらに好ましくは10〜150μmであり、よりさらに好ましくは20〜120μmである。
キャリアシート(B)の厚さ(平均厚さ)は、マイクロメータによって測定され、それらの算術平均により求められる。
ここで、本発明の積層体がエポキシ樹脂シート(A)の両面にキャリアシート(B)を備える積層体である場合は、当該キャリアシート(B)の厚さは各シートの厚さを意味する。
本発明において、キャリアシート(B)の基材としては、紙、樹脂、金属等を原料とした薄いシート状のものが挙げられる。
特に、安価で、加工しやすく、また廃棄やリサイクルしやすい点から、紙や樹脂などのシートが好ましく、透明性の点から、樹脂がより好ましい。
また、外観、加工のしやすさ、耐久性、耐熱性、コスト等の点から、キャリアシート(B)は、ポリエステルを主成分とする樹脂フィルムを含むことが好ましい。本発明の要旨を越えない限り、前記樹脂フィルムは単層構成であっても2層以上の多層構成であってもよい。
なお、「主成分樹脂」とは、基材を構成する樹脂の中でも最も含有量の多い樹脂を意味し、具体的には50質量%以上、中でも70質量%以上、その中でも80質量%以上、その中でも90質量%以上(100質量%を含む)を占める樹脂をいう。
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
一方、共重合ポリエステルの他の成分として用いるジカルボン酸としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、セバシン酸が挙げられ、グリコール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。またp−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸も用いることができる。
代表的なポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールとを重縮合させて得られるポリエチレンテレフタレート、2,6−ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールとを重縮合させて得られるポリエチレンナフタレート等が例示される。
ポリエステルフィルムは、無延伸フィルムでも延伸フィルムでもいいが、機械的強度の観点から延伸フィルムが好ましく、二軸延伸フィルムであることがより好ましい。また、ポリエステルフィルムには予め、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
更に、離型層の剥離性調整のために剥離コントロール剤を併用してもよい。
本発明の積層体は、エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)を備えていればよく、エポキシ樹脂シート(A)の両面にキャリアシート(B)を備えてもよい。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、エポキシ樹脂シート(A)及びキャリアシート(B)以外の層を備えていてもよい。エポキシ樹脂シート(A)及びキャリアシート(B)以外の層としては、例えば粘着層、接着層、ハードコート層、バリア層等が例示される。
当該剥離強度が上記数値範囲内であることにより、キャリアシート(B)をエポキシ樹脂シート(A)から剥がす際に、エポキシ樹脂シート(A)の剥離面が破れたり欠けたりすることなく、伸縮性に優れるエポキシ樹脂シート又は積層体を簡便に得ることができる。
なお、エポキシ樹脂シート(A)の両面にキャリアシート(B)を備える場合には、エポキシ樹脂シート(A)と第一キャリアシート(B1)との剥離強度、及び、エポキシ樹脂シート(A)と第二キャリアシート(B2)との剥離強度のうち少なくとも一方が上記数値範囲内であればよい。
すなわち、第一キャリアシート(B1)と第二キャリアシート(B2)のうち少なくとも一方が離型処理されていればよく、他方は離型処理されていない一般的なシートであってもよい。
積層体がこのような引張貯蔵弾性率を有することにより、二次加工中におけるエポキシ樹脂シートの伸び、撓み、シワ発生等の不具合を抑制し、ハンドリング性を向上することができる。
より詳細に説明すれば、積層体の100℃〜200℃の引張貯蔵弾性率が上記下限値以上であれば、たとえエポキシ樹脂シート(A)が柔軟であったとしても、撓みやシワ発生が抑制されるばかりでなく、例えば積層体を打ち抜き加工する場合にも、打ち抜き刃に積層体が粘着することも無く、打ち抜いた部材の寸法安定性も良好となる。
また、積層体の100℃〜200℃の引張貯蔵弾性率が上記上限値以下であれば、積層体を捲回体(ロール)形状とすることも容易であるし、捲回体の状態で長期に保存した後にこれを繰り出して二次加工する際にも、製造当初と同様の形状(厚み変動など)及び諸特性を維持することができる。
積層体の引張貯蔵弾性率は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
積層体の撓み変化量は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
積層体の伸び率は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
積層体の厚さ(平均厚さ)は、マイクロメータによって測定され、それらの算術平均により求められる。
本発明の積層体の製造方法は特に制限されないが、キャリアシート(B)上にエポキシ樹脂シート(A)用の樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物」ともいう)を塗布し、該エポキシ樹脂組成物を硬化してエポキシ樹脂シート(A)を形成する工程を含むことが好ましい。
また、エポキシ樹脂シート(A)の両面にキャリアシート(B)を備える積層体を製造する場合には、以下の製造方法1及び製造方法2が挙げられる。
製造方法1:第一キャリアシート(B1)上にエポキシ樹脂組成物を塗布し、該エポキシ樹脂組成物を硬化してエポキシ樹脂シート(A)を形成した後、該エポキシ樹脂シート(A)の該第一キャリアシート(B1)が設けられた面と反対の面に対して、第二キャリアシート(B2)を張り合わせる方法。
製造方法2:第一キャリアシート(B1)上にエポキシ樹脂組成物を塗布し、該エポキシ樹脂組成物の該第一キャリアシート(B1)が設けられた面と反対の面に対して、第二キャリアシート(B2)を張り合わせた後、該エポキシ樹脂組成物を硬化してエポキシ樹脂シート(A)を形成する方法。
この加熱は、20〜160℃で5分間〜24時間の一次加熱と、一次加熱温度よりも40〜180℃高い60〜200℃で5分間〜24時間の二次加熱との二段処理で行うことが好ましい。硬化不良を少なくするために、さらに二次加熱温度よりも高い100〜200℃で5分間〜24時間の三次加熱を行う三段処理を行ってもよい。
なお、本発明のエポキシ樹脂シート(A)は、引張伸びが前記数値範囲内のものであれば半硬化の状態のものであってもよい。エポキシ樹脂シート(A)が半硬化の状態であれば、捲回体とすることが容易となったり、二次加工性が良好となったりする場合がある。
すなわち、本発明における積層体の製造方法は、積層体の少なくとも片面からキャリアシート(B)を剥がす工程を含んでもよい。
すなわち、本発明におけるエポキシ樹脂シート(A)の製造方法は、積層体からキャリアシート(B)を剥がすことによりエポキシ樹脂シート(A)を得る工程を含む。
プリント配線板の製造方法としては、例えばエポキシ樹脂シート(A)の片面又は両面に銅箔を重ね、真空プレス機などを用いて熱プレス成型を行って、銅張積層板を作製し、エッチング加工によって配線パターンを形成し、プリント配線板を得る方法が例示される。
また、配線パターンとしては導電性ペーストを用いたプリント配線板等が挙げられる。エポキシ樹脂シート(A)の片面又は両面に、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法など公知の方法にて、導電性ペーストを塗布して、配線パターンを形成し、プリント配線板を得る方法が例示される。前記導電性ペーストはフレキシブル性、ストレッチャブル性を有するものが好ましい。
前記プリント配線板に各種の電子素子を実装することにより、フレキシブルデバイス又はストレッチャブルデバイスを得ることが可能である。
粘着シートは、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)等の画像表示パネルと、その使用状態の前面側(視認側)に配置される保護パネルやタッチパネル等のパネル部材との空隙を充填する充填材として用いることができる。
その他、電子・電気部材用途以外の分野を含め、各種工業用の緩衝材、粘着シート、接着シート、伸縮テープ、封止用シート、耐熱絶縁シート、耐熱導電性シート、ガラス代替物、保護フィルム、医療用シート、農業用シート、建築用シート等にも適用し得る。
本発明の捲回体は、エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体がコアに捲回された捲回体であって、該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である。
好ましい態様は、前記した本発明の積層体の場合と同様である。
コアは、積層体の巻き取りに用いられる円柱形状の巻芯である。
コアの素材としては、例えば紙、樹脂含浸紙、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)、繊維強化プラスチック(FRP)、フェノール樹脂、無機物含有樹脂等が挙げられる。コアには、接着剤を使用してもよい。
コアの素材が紙である場合、特に樹脂等でその表面を被覆することで、所望の特性が得られやすくなる。
コアは、表面平滑性の観点からは、樹脂含浸紙の管であることが好ましい。
以下における各種物性ないし特性の分析・評価・測定方法は次のとおりである。
積層体サンプルからキャリアシート(B)を剥離し、残ったエポキシ樹脂シート(A)を幅15mm×長さ150mmに切り出して試験片とした。JIS K7127に準じて、23℃、50%の環境下、試験速度200mm/minで試験片の引張試験を行い、その時の引張破断した際の伸び度を測定した。
JIS K7244に記載の動的粘弾性測定法により、動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御株式会社製「DVA−200」)を用い、周波数1Hz、昇温速度3℃/分、両持ち引張モードの測定条件で測定を行い、100℃、150℃、200℃における貯蔵弾性率E’を求めた。
また、損失弾性率E”/貯蔵弾性率E’から算出されるtanδのピーク温度より、ガラス転移温度(Tg)を算出した。
積層体サンプルを、幅15mm×長さ250mmに切り出して試験片とし、万能材料試験機(島津製作所製「AGS−X」)を用いて、試験速度50mm/minで、エポキシ樹脂シート(A)とキャリアシート(B)との界面についてT型剥離試験を行い、変位が30mm〜60mm間の剥離力の平均値を剥離強度とした。
積層体サンプルを、23℃50%RHの条件下においてNTカッターを用いて100mm角へ裁断した。その後、エポキシ樹脂シートの外観を下記基準により評価した。
A(good):裁断後、エポキシ樹脂シートにクラックや欠けの発生が生じない。
B(poor):裁断後、エポキシ樹脂シートにクラックや欠けが発生する。
積層体サンプルを、23℃50%RHの条件下において径30mm及び径60mmのプラスチック管に30秒巻き付けた後に、エポキシ樹脂シートの外観を下記基準により評価した。
A(good):巻き付け後の積層体サンプルにおいてエポキシ樹脂シートにクラックが発生しない。
B(poor):巻き付け後の積層体サンプルにおいてエポキシ樹脂シートにクラックが発生する。
積層体サンプルを、幅25mm×長さ300mmの短冊状に切り出して試験片とし、両側各75mm長さまでの部分は水平の机端部に置いた。標線間距離150mm部分は懸空の状態で、24℃の環境下において5分間放置し、中央部の自然に撓んだ端部と水平面の距離を測定した。試験片中央部と固定水平面との距離を撓み変化量とし、耐撓み性を下記基準により評価した。
なお、撓み変化量の値が小さいことは、例えば積層体を打ち抜き加工のような二次加工を行った際に、打ち抜いた積層体の湾曲(反り)が抑制されることに相当する。
A:撓み変化量の絶対値が0mm以上5.0mm以下
B:撓み変化量の絶対値が5.0mm超7.0mm以下
C:撓み変化量の絶対値が7.0mm超
積層体サンプルを、幅12.5mm×長さ200mmの短冊状に切り出して試験片とした。
引張試験機を用いて、上記サンプルを標線間距離100mm、試験速度200mm/minで引張試験を行った。荷重が50Nにおける、各サンプルの伸び率を求めた。耐伸び性を下記基準により評価した。
なお、伸び率の値が低いことは、例えば積層体を打ち抜き加工のような二次加工を行った際に、打ち抜いた積層体の寸法安定性が良好であることに相当する。
A:伸び率が0%以上2.0%以下
B:伸び率が2.0%超20%以下
C:伸び率が20%超
エポキシ樹脂シート(A)の厚さは、マイクロメータを用いてキャリアシート(B)2枚分の厚みを基準厚み(0μm)と設定し、A4サイズの積層体サンプルについて端部から幅方向に100mm間隔で3ヶ所の厚さを計測して、その平均値の整数値1桁目を四捨五入して算出することにより求めた。
また、積層体の厚さは、上記で求めたエポキシ樹脂シート(A)の厚さと、キャリアシート(B)2枚の厚さの合計を算出することにより求めた。
(エポキシ樹脂(α1))
エポキシ樹脂(α1)として、以下の方法で調製したビスフェノールFと1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルとの共重合体を用いた。
攪拌機、滴下ロート及び温度計を備えた1L容ガラス製フラスコに予め45℃に加熱した1,6−ヘキサンジオール141.8質量部、三弗化ホウ素エチルエーテル0.51質量部を仕込み、80℃まで加熱した。85℃以上にならない様に時間をかけてエピクロロヒドリン244.3質量部を滴下した。80〜85℃に保ちながら1時間熟成を行った後、45℃まで冷却した。ここへ22質量%水酸化ナトリウム水溶液528.0質量部を加え、45℃で4時間激しく攪拌した。室温まで冷却して水相を分離除去し、減圧下加熱して未反応のエピクロロヒドリン、水を除去し、粗1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル283.6質量部を得た。
この粗1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルは、オールダショウ蒸留塔(15段)にて蒸留精製し、圧力1300Pa、170〜190℃の留分を主留分とすることで、ガスクロマトグラフィ法によるジグリシジル体純度が97質量%、全塩素量が0.15質量%、エポキシ当量が116g/eqである1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルを127.6質量部得た。
前記1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル100質量部、ビスフェノールF(フェノール性水酸基当量:100g/eq)69.3質量部、エチルトリフェニルホスホニウムアイオダイド(30質量%メチルセロソルブ溶液)0.13質量部を耐圧反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、165〜170℃で5時間、重合反応を行うことで、エポキシ当量が1,000g/eq、数平均分子量が3,000であるビスフェノールFと1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルとの共重合体を得た。
エポキシ樹脂(β1)として、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(エポキシ当量:440g/eq)を用いた。
エポキシ樹脂(β2)として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製「jER828」)(エポキシ当量:390g/eq)を用いた。
硬化剤として、脂環式ポリアミン(三菱ケミカル株式会社製「jERキュアST−14」)(活性水素当量:85g/eq)及びポリオキシプロピレンジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンD2000」)(活性水素当量:514g/eq)を用いた。
キャリアシート(B)として、PETフィルム(三菱ケミカル株式会社製、離型コートPETフィルム「MRF75」、厚さ75μm;ポリエステルフィルムと離型層とを含むキャリアシート)を用いた。
前記エポキシ樹脂(α1)100質量部に、脂環式ポリアミンを8.5質量部配合してエポキシ樹脂組成物を調製した。第1のキャリアシート(B)の離型層上にこのエポキシ樹脂組成物を塗布し、所望の厚さになるようにクリアランスを調整した2本の熱ロールを用いて第2のキャリアシート(B)をラミネートして張り合わせた。得られたサンプルを40℃で16時間一次加熱処理をして、さらに80℃で6時間二次加熱処理を行い、積層体を作製した。
エポキシ樹脂(α1)を50質量部、エポキシ樹脂(β1)を50質量部、脂環式ポリアミンを15.2質量部とした以外は、実施例1と同様にして積層体を作製した。
脂環式ポリアミンの代わりにポリオキシプロピレンジアミンを47.9質量部配合した以外は、実施例1と同様にして積層体を作製した。
エポキシ樹脂(β1)を50質量部、エポキシ樹脂(β2)を50質量部、脂環式ポリアミンを23.0質量部とし、二次加熱処理温度を120℃とした以外は、実施例1と同様にして積層体を作製した。
エポキシ樹脂(β2)を100質量部、脂環式ポリアミンを25.0質量部とした以外は、実施例1と同様にして積層体を作製した。
よって、実施例1〜4の積層体はフレキシブル性が良好であり、捲回体としたときに皺、撓み、伸び、割れ等の不具合が生じにくいことがわかった。また、打ち抜き加工や、二次加工中におけるハンドリング性が良好であることがわかった。
Claims (15)
- エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体であって、
該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である、積層体。 - 前記エポキシ樹脂シート(A)の100〜200℃の引張貯蔵弾性率が1.0×104〜6.0×107Paである、請求項1に記載の積層体。
- 前記積層体の100〜200℃の引張貯蔵弾性率が6.0×107〜1.0×1010Paである、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂シート(A)と前記キャリアシート(B)との剥離強度が5N/15mm幅以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記キャリアシート(B)が、ポリエステルフィルムを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記キャリアシート(B)が、離型層を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂シート(A)が、エポキシ樹脂と、ポリエーテルアミン及び/又は脂環式構造を有する硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂シート(A)が、エポキシ樹脂と脂環式ポリアミンとを含むエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物よりなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂が、剛直成分と柔軟成分とのブロック構造を有する、請求項7又は8に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂シート(A)の厚さが10〜500μmである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記エポキシ樹脂シート(A)の両面に前記キャリアシート(B)を備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項11に記載の積層体の片面から前記キャリアシート(B)を剥がした積層体。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の積層体のエポキシ樹脂シート(A)を用いたフレキシブル積層板又はストレッチャブル積層板。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の積層体から前記キャリアシート(B)を剥がすことにより前記エポキシ樹脂シート(A)を得る工程を含む、エポキシ樹脂シートの製造方法。
- エポキシ樹脂シート(A)と、該エポキシ樹脂シート(A)の少なくとも片面にキャリアシート(B)とを備えた積層体がコアに捲回された捲回体であって、
該エポキシ樹脂シート(A)のガラス転移温度が100℃未満であり、かつ、引張伸びが50%以上である、捲回体。
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