JPH1112356A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物Info
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- JPH1112356A JPH1112356A JP18048597A JP18048597A JPH1112356A JP H1112356 A JPH1112356 A JP H1112356A JP 18048597 A JP18048597 A JP 18048597A JP 18048597 A JP18048597 A JP 18048597A JP H1112356 A JPH1112356 A JP H1112356A
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- JP
- Japan
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- oxazine
- compound
- acid
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- temperature
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- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的特性、電気的特性並びに難燃性を備え
たオキサジン樹脂組成物を低温硬化可能とし、成形条件
を改善する。 【解決手段】 分子内に複数のオキサジン環をもつ多価
オキサジン化合物、融点ないしは軟化点が200℃以下
の多価カルボン酸の二成分を必須成分として含み、配合
物中のカルボン酸とオキサジン環の当量比を0.3から
2.0の範囲とした熱硬化性樹脂組成物。
たオキサジン樹脂組成物を低温硬化可能とし、成形条件
を改善する。 【解決手段】 分子内に複数のオキサジン環をもつ多価
オキサジン化合物、融点ないしは軟化点が200℃以下
の多価カルボン酸の二成分を必須成分として含み、配合
物中のカルボン酸とオキサジン環の当量比を0.3から
2.0の範囲とした熱硬化性樹脂組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、分子内に複数の
オキサジン環を有する多価オキサジン化合物を含有する
熱硬化性樹脂組成物に関するものである。
オキサジン環を有する多価オキサジン化合物を含有する
熱硬化性樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フェノール化合物、ホルマリン及び芳香
族一級アミンを反応させて得られる多価オキサジン化合
物は、硬化時に揮発成分を発生しない樹脂成形材料とし
て知られている(特開昭49−47378号公報)。し
かしながら、このような多価オキサジン化合物を単独で
加熱して樹脂化する場合、200℃以上の温度に加熱し
なければならず、実用に供し難いものであった。Jou
ral of Apllied Polymer Sc
ience〔ジャーナル オブ アプライド ポリマー
サイエンス〕58巻、1751頁(1995)によれ
ば、多価オキサジン化合物に重合触媒として少量のアジ
ピン酸を加えた検討がなされているが、必ずしも満足し
うる成果が得られていない。なお、この発明において使
用される多価オキサジン化合物は、Jouralof
Polymer Science Part B: P
olymer Physics〔ジャーナル オブ ポ
リマー サイエンス パート ビー: ポリマー フィ
ジックス〕32巻 921〜927頁(1994)等に
も記載されている。
族一級アミンを反応させて得られる多価オキサジン化合
物は、硬化時に揮発成分を発生しない樹脂成形材料とし
て知られている(特開昭49−47378号公報)。し
かしながら、このような多価オキサジン化合物を単独で
加熱して樹脂化する場合、200℃以上の温度に加熱し
なければならず、実用に供し難いものであった。Jou
ral of Apllied Polymer Sc
ience〔ジャーナル オブ アプライド ポリマー
サイエンス〕58巻、1751頁(1995)によれ
ば、多価オキサジン化合物に重合触媒として少量のアジ
ピン酸を加えた検討がなされているが、必ずしも満足し
うる成果が得られていない。なお、この発明において使
用される多価オキサジン化合物は、Jouralof
Polymer Science Part B: P
olymer Physics〔ジャーナル オブ ポ
リマー サイエンス パート ビー: ポリマー フィ
ジックス〕32巻 921〜927頁(1994)等に
も記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は良好な機械
的特性、電気特性並びに難燃性を備えたオキサジン樹脂
の成形条件を改善し、特に低温硬化が可能な樹脂組成物
を提供するものである。
的特性、電気特性並びに難燃性を備えたオキサジン樹脂
の成形条件を改善し、特に低温硬化が可能な樹脂組成物
を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明において使用さ
れる代表的な多価オキサジン化合物は、フェノール化合
物1モルとそのフェノール性水酸基1個に対し少なくと
も2モル以上のホルマリン並びに芳香族一級アミンを反
応させて得られる下記一般式で示される化合物である。
れる代表的な多価オキサジン化合物は、フェノール化合
物1モルとそのフェノール性水酸基1個に対し少なくと
も2モル以上のホルマリン並びに芳香族一級アミンを反
応させて得られる下記一般式で示される化合物である。
【0005】
【化1】
【0006】
【化2】
【0007】この発明において使用される融点ないしは
軟化点が200℃以下の多価カルボン酸としては、蓚酸
(融点:187℃)、琥珀酸(融点:186℃)、グル
タル酸(融点:98℃)、アジピン酸(融点:152
℃)、ピメリン酸(融点:106℃)、スベリン酸(融
点:142℃)などの脂肪族ジカルボン酸が代表例であ
る。また、種々の高分子化合物の両末端をカルボン酸変
性したものも使用可能である。その例として、カルボン
酸変性ポリエステル樹脂、カルボン酸変性アクリルゴム
樹脂、カルボン酸末端ポリプロピレングリコールが挙げ
られる。これらのうち、より好ましいものは、グルタル
酸やピメリン酸、カルボン酸変性高分子化合物の低軟化
点グレードのような、融点または軟化点が50℃から1
20℃の範囲のもので、且つ沸点や熱分解温度が高いも
のである。そして、本発明実施に際しては、単独でも二
種以上を併用系であってもよい、勿論、予め二種以上の
化合物を混合することにより低融点化し、200℃以下
で溶融可能な多価カルボン酸混合物使用も発明の範囲に
含まれる。
軟化点が200℃以下の多価カルボン酸としては、蓚酸
(融点:187℃)、琥珀酸(融点:186℃)、グル
タル酸(融点:98℃)、アジピン酸(融点:152
℃)、ピメリン酸(融点:106℃)、スベリン酸(融
点:142℃)などの脂肪族ジカルボン酸が代表例であ
る。また、種々の高分子化合物の両末端をカルボン酸変
性したものも使用可能である。その例として、カルボン
酸変性ポリエステル樹脂、カルボン酸変性アクリルゴム
樹脂、カルボン酸末端ポリプロピレングリコールが挙げ
られる。これらのうち、より好ましいものは、グルタル
酸やピメリン酸、カルボン酸変性高分子化合物の低軟化
点グレードのような、融点または軟化点が50℃から1
20℃の範囲のもので、且つ沸点や熱分解温度が高いも
のである。そして、本発明実施に際しては、単独でも二
種以上を併用系であってもよい、勿論、予め二種以上の
化合物を混合することにより低融点化し、200℃以下
で溶融可能な多価カルボン酸混合物使用も発明の範囲に
含まれる。
【0008】因みに、イソフタル酸(融点:341℃)
のような融点ないしは軟化点が200℃を超えるような
多価カルボン酸の場合は、多価オキサジン化合物との相
溶性が悪いため、200℃以下では均一に溶解せず、2
00℃以下では硬化温度低減効果が期待できない。それ
に対し、上記のような融点ないしは軟化点が200℃以
下の多価カルボン酸の場合、化合物によって溶解性の違
いはあるものの、少なくとも、200℃迄には多価オキ
サジン化合物と相溶し、硬化温度低減効果が表れてい
る。この発明において使用される酸無水物化合物として
は、無水フタル酸(融点:138℃)、無水琥珀酸(融
点:119℃)、テトラヒドロ無水フタル酸(融点:3
8℃)が挙げられる。更に、エポキシ樹脂用硬化剤とし
て使用されるような、液状酸無水物も使用可能である。
これらの多価カルボン酸ないしは酸無水物化合物を、多
価オキサジン化合物と混合する場合、カルボン酸基とオ
キサジン環の当量比、または酸無水物基とオキサジン環
の当量比が、0.3から2.0、好ましくは0.5から
1.2の範囲となるような調製される。この当量比が
0.3未満の場合には充分な硬化性向上が得られず、逆
に2.0を超えると硬化後多くの硬化に関与しなかった
未反応のカルボン酸が残り硬化物物性を低下させるので
好ましくない。
のような融点ないしは軟化点が200℃を超えるような
多価カルボン酸の場合は、多価オキサジン化合物との相
溶性が悪いため、200℃以下では均一に溶解せず、2
00℃以下では硬化温度低減効果が期待できない。それ
に対し、上記のような融点ないしは軟化点が200℃以
下の多価カルボン酸の場合、化合物によって溶解性の違
いはあるものの、少なくとも、200℃迄には多価オキ
サジン化合物と相溶し、硬化温度低減効果が表れてい
る。この発明において使用される酸無水物化合物として
は、無水フタル酸(融点:138℃)、無水琥珀酸(融
点:119℃)、テトラヒドロ無水フタル酸(融点:3
8℃)が挙げられる。更に、エポキシ樹脂用硬化剤とし
て使用されるような、液状酸無水物も使用可能である。
これらの多価カルボン酸ないしは酸無水物化合物を、多
価オキサジン化合物と混合する場合、カルボン酸基とオ
キサジン環の当量比、または酸無水物基とオキサジン環
の当量比が、0.3から2.0、好ましくは0.5から
1.2の範囲となるような調製される。この当量比が
0.3未満の場合には充分な硬化性向上が得られず、逆
に2.0を超えると硬化後多くの硬化に関与しなかった
未反応のカルボン酸が残り硬化物物性を低下させるので
好ましくない。
【0009】この発明の熱硬化性樹脂組成物調製の方法
としては、種々の既存の熱硬化性樹脂組成物の調製方法
に準じて実施される。例えば、溶融混合、粉体混合、溶
液混合の方法が挙げられる。また、熱硬化性樹脂組成物
の調製に際して、本発明の必須成分以外のもの、例え
ば、着色顔料、可塑剤、溶剤、レベリング剤、有機フィ
ラー、無機フィラーなど添加も可能である。また、分子
量調製剤として、硬化物物性を損なわない範囲でモノカ
ルボン酸の添加も可能である。このようにして調製され
た熱硬化性樹脂組成物の成形法も、種々の既存の熱硬化
性樹脂組成物の成形法に準じて実施される。無溶剤系の
例として、溶融注型法、溶融含浸法、粉体法、RIM法
などが挙げられる。また溶剤系として、樹脂溶液含浸
法、溶剤塗装法などを挙げることができる。この成形の
際に、樹脂成分の加熱硬化が行われる。その際、従来技
術では、200℃以上の高温焼き付けを必要としたが、
本発明の方法を用いることにより、焼き付け温度の低温
化を図ることが出来る。それによって、成形工程の簡略
化や成形物の特性向上が図れるようになる。
としては、種々の既存の熱硬化性樹脂組成物の調製方法
に準じて実施される。例えば、溶融混合、粉体混合、溶
液混合の方法が挙げられる。また、熱硬化性樹脂組成物
の調製に際して、本発明の必須成分以外のもの、例え
ば、着色顔料、可塑剤、溶剤、レベリング剤、有機フィ
ラー、無機フィラーなど添加も可能である。また、分子
量調製剤として、硬化物物性を損なわない範囲でモノカ
ルボン酸の添加も可能である。このようにして調製され
た熱硬化性樹脂組成物の成形法も、種々の既存の熱硬化
性樹脂組成物の成形法に準じて実施される。無溶剤系の
例として、溶融注型法、溶融含浸法、粉体法、RIM法
などが挙げられる。また溶剤系として、樹脂溶液含浸
法、溶剤塗装法などを挙げることができる。この成形の
際に、樹脂成分の加熱硬化が行われる。その際、従来技
術では、200℃以上の高温焼き付けを必要としたが、
本発明の方法を用いることにより、焼き付け温度の低温
化を図ることが出来る。それによって、成形工程の簡略
化や成形物の特性向上が図れるようになる。
【0010】
【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
する。なお、実施例及び比較例における数値単位は重量
部として示したものである。また、本実施例に使用した
化合物類は以下の通りである。 〔PBZ〕 ビスフェノールAとアニリンとホルマリンを原料とし、所定の方 法で調製された、分子内に2個のオキサジン環をもつ化合物、分 子量:462 〔アジピン酸〕 和光純薬製 融点:152−4℃、分子量:146 〔グルタル酸〕 和光純薬製 融点:95−8℃、分子量:132 〔イソフタル酸〕 和光純薬製 融点:341−3℃、分子量:166 〔琥珀酸〕 和光純薬製 融点:188−90℃、分子量:118 〔M−8841〕 大日本インキ(株)製カルボン酸末端ポリエステル樹脂 融点:100℃以下、酸価:55mgKOH/g 〔無水フタル酸〕 和光純薬製 融点:℃、分子量:148 〔MHHPA〕 東京化成製 メチルヘキサヒドロ無水フタル酸 常温で液体、分子量:168 〔フェノール樹脂〕 フェノールノボラック樹脂
する。なお、実施例及び比較例における数値単位は重量
部として示したものである。また、本実施例に使用した
化合物類は以下の通りである。 〔PBZ〕 ビスフェノールAとアニリンとホルマリンを原料とし、所定の方 法で調製された、分子内に2個のオキサジン環をもつ化合物、分 子量:462 〔アジピン酸〕 和光純薬製 融点:152−4℃、分子量:146 〔グルタル酸〕 和光純薬製 融点:95−8℃、分子量:132 〔イソフタル酸〕 和光純薬製 融点:341−3℃、分子量:166 〔琥珀酸〕 和光純薬製 融点:188−90℃、分子量:118 〔M−8841〕 大日本インキ(株)製カルボン酸末端ポリエステル樹脂 融点:100℃以下、酸価:55mgKOH/g 〔無水フタル酸〕 和光純薬製 融点:℃、分子量:148 〔MHHPA〕 東京化成製 メチルヘキサヒドロ無水フタル酸 常温で液体、分子量:168 〔フェノール樹脂〕 フェノールノボラック樹脂
【0011】〔実施例1〕100℃で溶融したPBZ8
6.4部に、アジピン酸の粉体13.6部を添加して攪
拌混合する。混合物を室温迄冷却して固めた後、微細に
粉砕する。その試料約20mgを精秤し、熱分析測定機
(理学電気株式会社製 THERMOFLEX TG8
110型)にて、硬化温度を測定した(昇温速度:5℃
/分)。さらに、同試料約1gをSUS板上に置き、1
80℃/30分または250℃/30分で焼き付けを行
い、メチルエチルケトンによるラッピング試験により硬
化を判定した。その試験結果は表1に示したとおりであ
り、硬化温度は、開始温度:132℃、最大温度:15
4℃、終了温度:224℃であり、180℃/30分で
橙色の透明でメチルエチルケトンに不溶の硬化物が得ら
れた。
6.4部に、アジピン酸の粉体13.6部を添加して攪
拌混合する。混合物を室温迄冷却して固めた後、微細に
粉砕する。その試料約20mgを精秤し、熱分析測定機
(理学電気株式会社製 THERMOFLEX TG8
110型)にて、硬化温度を測定した(昇温速度:5℃
/分)。さらに、同試料約1gをSUS板上に置き、1
80℃/30分または250℃/30分で焼き付けを行
い、メチルエチルケトンによるラッピング試験により硬
化を判定した。その試験結果は表1に示したとおりであ
り、硬化温度は、開始温度:132℃、最大温度:15
4℃、終了温度:224℃であり、180℃/30分で
橙色の透明でメチルエチルケトンに不溶の硬化物が得ら
れた。
【0012】〔実施例2、3〕実施例1におけるPBZ
とアジピン酸の比率を変えた以外は、全く同様の方法で
処理し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試
験結果は表1に示したとおりであり、いずれも実施例1
とほぼ同じ結果が得られた。
とアジピン酸の比率を変えた以外は、全く同様の方法で
処理し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試
験結果は表1に示したとおりであり、いずれも実施例1
とほぼ同じ結果が得られた。
【0013】〔比較例1〕PBZのみを試料とし、実施
例1と同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特
性を調べた。その試験結果は、表1に示したとおりであ
り、実施例1に比べて硬化温度が約50℃高く、180
℃/30分では硬化しないことがわかった。
例1と同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特
性を調べた。その試験結果は、表1に示したとおりであ
り、実施例1に比べて硬化温度が約50℃高く、180
℃/30分では硬化しないことがわかった。
【0014】〔比較例2〕実施例1のPBZとアジピン
酸の比率を変えた以外、全く同様の方法で処理し、その
硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結果は、表
1に示したとおりであり、実施例1に比べると、硬化温
度は高く、180℃/30分では硬化しないことがわか
った。
酸の比率を変えた以外、全く同様の方法で処理し、その
硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結果は、表
1に示したとおりであり、実施例1に比べると、硬化温
度は高く、180℃/30分では硬化しないことがわか
った。
【0015】
【表1】
【0016】〔実施例4〜6〕実施例1のアジピン酸の
代りにグルタル酸を使用し、種々の混合比の試料を調製
して同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特性
を調べた。その試験結果は表2に示したとおりであり、
アジピン酸の場合と同様な結果が得られた。
代りにグルタル酸を使用し、種々の混合比の試料を調製
して同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特性
を調べた。その試験結果は表2に示したとおりであり、
アジピン酸の場合と同様な結果が得られた。
【0017】〔比較例3〕実施例1のアジピン酸の代り
にイソフタル酸を使用し、同様の方法で処理し、その硬
化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結果は表2に
示したとおりであり、アジピン酸に比べて硬化温度は明
らかに高く、180℃/30分で硬化しないことがわか
った。
にイソフタル酸を使用し、同様の方法で処理し、その硬
化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結果は表2に
示したとおりであり、アジピン酸に比べて硬化温度は明
らかに高く、180℃/30分で硬化しないことがわか
った。
【0018】〔実施例7〕実施例1のアジピン酸の代り
に琥珀酸を使用し、同様の方法で処理し、その硬化温度
と硬化物の特性を調べた。その試験結果は表2に示した
とおりであり、アジピン酸の場合と同様に180℃/3
0分で硬化可能であることがわかった。
に琥珀酸を使用し、同様の方法で処理し、その硬化温度
と硬化物の特性を調べた。その試験結果は表2に示した
とおりであり、アジピン酸の場合と同様に180℃/3
0分で硬化可能であることがわかった。
【0019】
【表2】
【0020】〔実施例8、9〕実施例1のアジピン酸の
代りに両末端がカルボン酸のポリエステル樹脂を使用
し、同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特性
を調べた。その試験結果は表3に示したとおりであり、
アジピン酸の場合と同様に、180℃/30分で硬化可
能であることがわかった。
代りに両末端がカルボン酸のポリエステル樹脂を使用
し、同様の方法で処理し、その硬化温度と硬化物の特性
を調べた。その試験結果は表3に示したとおりであり、
アジピン酸の場合と同様に、180℃/30分で硬化可
能であることがわかった。
【0021】
【表3】
【0022】〔実施例10〕PBZ69.0部と無水フ
タル酸31.0部を使用し、実施例1と同様の方法で処
理し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験
結果は表4に示したおりであり、アジピン酸と同様に、
180℃/30分で硬化可能であった。
タル酸31.0部を使用し、実施例1と同様の方法で処
理し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験
結果は表4に示したおりであり、アジピン酸と同様に、
180℃/30分で硬化可能であった。
【0023】〔実施例11〕PBZ66.3部とMHH
PA33.7部を60℃の温度で均一に溶解し、得られ
た粘性液体の試料について実施例1と同様の方法で処理
し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結
果は表4に示したとおりであり、アジピン酸と同様に、
180℃/30分で硬化可能であった。
PA33.7部を60℃の温度で均一に溶解し、得られ
た粘性液体の試料について実施例1と同様の方法で処理
し、その硬化温度と硬化物の特性を調べた。その試験結
果は表4に示したとおりであり、アジピン酸と同様に、
180℃/30分で硬化可能であった。
【0024】〔比較例4〕PBZ68.3部とフェノー
ルノボラック樹脂31.7部を実施例1と同様の方法に
よって混合・粉砕し、その硬化温度と硬化物の特性を調
べた。その試験結果は表4に示したとおりであり、18
0℃/30分硬化物にメチルエチルケトン溶出が観察さ
れた。
ルノボラック樹脂31.7部を実施例1と同様の方法に
よって混合・粉砕し、その硬化温度と硬化物の特性を調
べた。その試験結果は表4に示したとおりであり、18
0℃/30分硬化物にメチルエチルケトン溶出が観察さ
れた。
【0025】
【表4】
【0026】
【発明の効果】この発明によれば、250℃前後の高温
焼き付けを必要としたオキサジン樹脂の硬化反応を18
0℃の温度で実現しうるので、その成形加工性を飛躍的
に改善することができた。
焼き付けを必要としたオキサジン樹脂の硬化反応を18
0℃の温度で実現しうるので、その成形加工性を飛躍的
に改善することができた。
Claims (2)
- 【請求項1】 A)分子内に複数のオキサジン環をもつ
多価オキサジン化合物、B)融点ないしは軟化点が20
0℃以下の多価カルボン酸の二成分を必須成分として含
み、配合物中のカルボン酸とオキサジン環の当量比が
0.3から2.0の範囲であることを特徴とする熱硬化
性樹脂組成物。 - 【請求項2】 A)分子内に複数のオキサジン環をもつ
多価オキサジン化合物、B)融点ないしは軟化点が20
0℃以下の酸無水物化合物を必須成分として含み、配合
物中の酸無水物とオキサジン環の当量比が、0.3から
2.0の範囲であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18048597A JPH1112356A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18048597A JPH1112356A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1112356A true JPH1112356A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16084058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18048597A Pending JPH1112356A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1112356A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010532392A (ja) * | 2007-02-08 | 2010-10-07 | ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・(スイッツランド)・ゲーエムベーハー | 熱硬化性組成物 |
KR101457449B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2014-11-03 | 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스(스위처랜드) 게엠베하 | 열경화성 조성물 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP18048597A patent/JPH1112356A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010532392A (ja) * | 2007-02-08 | 2010-10-07 | ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・(スイッツランド)・ゲーエムベーハー | 熱硬化性組成物 |
KR101457449B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2014-11-03 | 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스(스위처랜드) 게엠베하 | 열경화성 조성물 |
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