JPH11255863A - 硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
抗、吸水率、機械特性を示す硬化物を与える硬化性組成
物を提供すること。 【解決手段】 本発明の硬化性組成物は、下記〔化1〕
の一般式(I)で表される多価エポキシ化合物を含有す
るものである。 【化1】
Description
る多価エポキシ化合物を含有する硬化性組成物、詳しく
は、積層回路基板の絶縁材などに適した、高いガラス転
移温度(Tg)、体積固有抵抗、ピール強度および低誘
電率を有する硬化性組成物に関する。
性組成物は、熱または光により硬化して塗料、接着剤、
集積回路の絶縁材料および造形用途等に利用されてい
る。
てフルアディティブ法が注目されている。フルアディテ
ィブ法においては、使用されるメッキレジストが最終的
に配線間の絶縁層にもなるため多層化時の配線のズレな
どを防止することが可能となり、高アスペクト比の配線
を有するプリント配線板を多層化するのに適している。
記メッキレジストは、高度に集積化された配線による発
熱や絶縁層の薄層化、導体層と絶縁層との接着強度の低
下に対応できる高いガラス転移温度、体積固有抵抗、機
械特性および低い吸水率を有することが要求される。
ことは広く知られており、ドイツ特許107798号明
細書には、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)プロパンと酸無水物による硬化物が記載されてい
る。また、特開平2−225580号公報には、2,2
−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパンと
カチオン系光重合開始剤による硬化物が記載されてい
る。しかし、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)プロパンを無水フタル酸や光重合開始剤で硬化
された場合、得られる硬化物は脆く、実用的でなかっ
た。
が高く、優れた体積固有抵抗、吸水率、機械特性を示す
硬化物を与える硬化性組成物を提供することにある。
を重ねた結果、多価フェノールまたは多価カルボン酸と
ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)構造を有する
化合物とを、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)
構造を有する化合物が多価フェノールまたは多価カルボ
ン酸の過剰当量となるように反応させて得られる特定の
エポキシ化合物が、上記目的を達成し得ることを知見し
た。
で、下記〔化4〕(前記〔化1〕と同じ)の一般式
(I)で表される多価エポキシ化合物を含有する硬化性
組成物を提供するものである。
いて詳細に説明する。
される多価エポキシ化合物において、R1〜R18 で表され
るハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素が挙げら
れ、炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、ペン
チル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシ
ル、ウンデシル、ドデシルなどのアルキル基;シクロペ
ンチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基;フェ
ニル、ナフチルなどのアリール基;ベンジル、フェネチ
ルなどのアリールアルキル基およびこれらのハロゲン原
子で置換された基などが挙げられ、さらにアセチル基、
ベンゾイル基などのカルボニル基を含む基;メトキシエ
チル、エトキシエチル、フェノキシエチルなどのエーテ
ル基を含む基;アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基
などのカルボニルオキシ基を含む基などの酸素原子を含
む基および上記アルキル基に対応するアルコキシ基が挙
げられる。
リデン基としては、メチレン、エチリデン、プロピリデ
ン、ブチリデン、ペンチリデン、ヘキシリデン、オクチ
リデンなどが挙げられる。
レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロカテコール、フ
ロログルシノール、ジヒドロキシナフタレン、ビフェノ
ール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、
メチレンビス(オルソクレゾール)、エチリデンビスフ
ェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェ
ノールA)、イソプロピリデンビス(オルソクレゾー
ル)、テトラブロモビスフェノールA、ビス(ヒドロキ
シフェニル)フェニルメタン、ビス(ヒドロキシフェニ
ル)シクロヘキシルメタン、シクロヘキシリデンビスフ
ェノール、チオビスフェノール、スルホビスフェノール
(ビスフェノールS)、オキシビスフェノール、1,3
−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、1,4−ビ
ス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、ブチリデンビス
(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−6−メチルフェニ
ル)、1,1,3−トリス(3−第三ブチル−4−ヒド
ロキシ−6−メチルフェニル)ブタンなどの他、テトラ
ブロモビスフェノールAなどの上記フェノール化合物の
臭素化物が挙げられる。臭素化多価フェノールを用いる
ことで得られる樹脂を難燃化できる。
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シュウ酸、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット
酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタ
ル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒ
ドロフタル酸等の脂肪族または芳香族多塩基酸および
(メタ)アクリル酸単独重合体または(メタ)アクリル
酸とスチレン等の共重合性単量体との共重合物やポリブ
タジエン、ブタジエン、アクリロニトリル共重合体のカ
ルボン酸変性品などのカルボン酸変性ポリマーを用いる
こともできる。
化合物としては、より具体的には以下の化合物No.1〜N
o.10 等が挙げられる。
400)とビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プ
ロパンとの(1/3.5=カルボン酸当量/エポキシ当
量)反応物
共重合体(平均分子量3500)と2,2−ビス(3,
4−エポキシシクロヘキシル)プロパンとの(1/10
=カルボン酸当量/エポキシ当量)反応物
と2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プ
ロパンとの(1/5=カルボン酸当量/エポキシ当量)
反応物
化合物のうち、化合物No.1〜No.4など、Y1が、下記〔化
12〕(前記〔化2〕と同じ)の一般式(II)で表され
るn価のフェノール残基(ビスフェノール構造を含む
基)のとき、得られる硬化物のガラス転移温度が高くな
るので好ましい。
化合物のうち、化合物No.8およびNo.9など、Y1が、下記
〔化13〕(前記〔化3〕と同じ)の一般式(III)で表
されるn価のカルボン酸残基(ジカルボン酸化合物構造
を含む基)のとき、得られる硬化物が伸びに優れるので
好ましい。
化合物の含有量は、本発明の硬化性組成物中、20重量
%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましい。含
有量が20重量%未満では、得られる硬化物のガラス転
移温度、体積固有抵抗が低く、本発明の効果が得られな
いことがある。
(I)で表される多価エポキシ化合物とともに、種々の
硬化剤を併用できる。併用される硬化剤としては、例え
ば、酸無水物、ポリアミン化合物、ポリフェノール化合
物およびカチオン系光開始剤などが挙げられる。
物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、テ
トラフドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水
物、マレイン酸無水物、コハク酸無水物などが挙げられ
る。
レンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレント
リアミンなどの脂肪族ポリアミン、メンセンジアミン、
イソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシ
クロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘ
キサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)2,4,
8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカンな
どの脂環族ポリアミン、m−キシレンジアミンなどの芳
香環を有する脂肪族アミン、m−フェニレンジアミン、
2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォ
ン、α,α−ビス(4−アミノフェニル)−p−ジイソ
プロピルベンゼンなどの芳香族ポリアミンが挙げられ
る。
ルノボラック、o−クレゾールノボラック、t−ブチル
フェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾー
ル、テルペンジフェノール、テルペンジカテコールなど
が挙げられる。
硬化促進剤、レベリング剤、充填剤、消泡剤、チクソ性
調整剤およびリン酸エステルなどの難燃剤などを併用し
てもよい。
ィン、ジアザビシクロウンデセン、2,4,6−トリス
(ジメチルアミノメチル)フェノールなどが挙げられ
る。
剤であるパーフルオロアルキルスルホン酸やパーフルオ
ロアルキルカルボン酸などのパーフルオロアルキル基を
有する有機酸のアンモニウムまたはアルカリ金属との塩
からなるアニオン系界面活性剤、パーフルオロアルキル
基を有する4級アンモニウムハライドなどのカチオン系
界面活性剤、パーフルオロアルキルポリオキシエチレン
エタノールやフッ素化アルキルエステルなどのノニオン
系界面活性剤、アクリル系界面活性剤やシリコン系界面
活性剤などが挙げられ、特にフッ素系界面活性剤または
シリコン系界面活性剤が好ましい。これらレベリング剤
の添加により密着性を向上できる。
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、硼酸アルミニウム、窒化硼素、硼酸亜鉛などが挙げ
られる。これら充填剤のうち、シリカはメッキ密着性の
改善および線膨張係数の低下効果を示すので好ましい。
また、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムは難燃
性を付与するので好ましい。
のエポキシ化合物を併用してもよく、併用されるエポキ
シ化合物としては、特に限定されるものではないが、例
えば、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロカテコー
ル、フロログルシノール、ジヒドロキシナフタレン、ビ
フェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノール
F)、メチレンビス(オルソクレゾール)、エチリデン
ビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビ
スフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルソクレ
ゾール)、テトラブロモビスフェノールA、ビス(ヒド
ロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(ヒドロキシフ
ェニル)シクロヘキシルメタン、シクロヘキシリデンビ
スフェノール、チオビスフェノール、スルホビスフェノ
ール(ビスフェノールS)、オキシビスフェノール、
1,3−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、1,
4−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン、フェノー
ル−ホルムアルデヒド縮合物等の単核または多核多価フ
ェノール類のポリグリシジルエーテル;エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘ
キサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、ソルビトール、ビスフェノール−エチレンオキ
サイド付加物等の多価アルコールのグリシジルエーテ
ル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン
酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒ
ドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等
の脂肪族、芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエ
ステル類;グリシジルメタクリレートの単独重合体また
は共重合体;エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、
エポキシ化サフラワー油、エポキシ化トール油等のエポ
キシ化天然油;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジ
シクロペンタジエンエポキシド、3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカ
ルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロ
ヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロ
ヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−
6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状
オレフィン化合物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキ
シ化スチレン−ブタジエン共重合体等のエポキシ化共役
ジエン重合体;トリグリシジルイソシアヌレートの複素
環化合物等が挙げられる。これらエポキシ化合物のエポ
キシ当量は5000以下が好ましく、2000以下がよ
り好ましい。5000より大きいと得られる硬化物の機
械的強度が不足することがある。
前記一般式(I)で表される多価エポキシ化合物の合成
例を示す。ただし、本発明は下記の合成例によってなん
ら制限を受けるものではない。
パン(以下、「DCA」という)283.63g(1.
2モル)とビスフェノールA(以下、「BPA」とい
う)91.32g(0.4モル)を、エチレングリコー
ルジエチルエーテル160gに溶解し、トリフェニルホ
スフィン3.75gを添加した。120℃で1.5時間
反応し、エポキシ当量337の褐色透明液体(以下、
「エポキシ樹脂1」という)を得た。
0:ヤスハラケミカル株式会社製)129.6gに置き
換えた以外は合成例−1と同様にしてエポキシ当量36
1の褐色透明液体(以下、「エポキシ樹脂2」という)
を得た。
ジエン/アクリロニトリル(4/1モル)共重合体(C
TBN1300×9:宇部興産株式会社製)15g
(0.0043モル)を窒素雰囲気下100℃で2.5
時間反応してエポキシ当量174の褐色透明液体(以
下、「エポキシ樹脂3」という)を得た。得られた液体
は酸価0であった。
ブタジエン(C−1000:日本曹達株式会社製)15
g(0.011モル)を窒素雰囲気下100℃で2.5
時間反応してエポキシ当量182の褐色透明液体(以
下、「エポキシ樹脂4」という)を得た。得られた液体
は酸価0であった。
ポキシ化合物を用いた以外は合成例−1と同様にしてエ
ポキシ当量349の褐色透明液体(以下、「比較エポキ
シ樹脂1」という)を得た。
の硬度などの機械特性を調整するために必要に応じて
(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化合
物を含有してもよい。
エステル化合物としては、例えば、エチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、エチレン基の数が2〜14の
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリ
メチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチ
ロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数
が2〜14のポリプロピレングリコールジ(メタ)アク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アク
リレート等の多価アルコールをα,β−不飽和カルボン
酸でエステル化して得られる化合物;トリメチロールプ
ロパントリグリシジルエーテルアクリル酸付加物(1/
3)、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル
酸付加物(1/2)等のグリシジル基含有化合物に(メ
タ)アクリル酸を付加して得られる化合物;β−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレートのフタル酸ジエステ
ル、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのトル
エンジイソシアネート付加物等の水酸基およびエチレン
性不飽和結合を有する化合物と多価カルボン酸とのエス
テル化合物またはポリイソシアネートとの付加物;メチ
ル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキル
エステル等があげられる。
硬化可能であり、光により硬化させる場合には、任意の
光重合開始剤を用いることができる。
としては、従来既知の化合物を用いることが可能であ
り、例えば、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケト
ン、1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルシクロヘキサン、
ベンジル、ベンジルジメチルケタール、1−ベンジル−
1−ジメチルアミノ−1−(4’−モルホリノベンゾイ
ル)プロパン、2−モルホリル−2−(4’−メチルメ
ルカプト)ベンゾイルプロパン、チオキサントン、1−
クロル−4−プロポキシチオキサントン、イソプロピル
チオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチルアン
トラキノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニル
スルフィド、ベンゾインブチルエーテル、2−ヒドロキ
シ−2−ベンゾイルプロパン、2−ヒドロキシ−2−
(4’−イソプロピル)ベンゾイルプロパン、4−ブチ
ルベンゾイルトリクロロメタン、4−フェノキシベンゾ
イルジクロロメタン、ベンゾイル蟻酸メチル、1,7−
ビス(9’−アクリジニル)ヘプタン、9−n−ブチル
−3,6−ビス(2’−モルホリノイソブチロイル)カ
ルバゾール、9−n−オクチル−3,6−ビス(2’−
モルホリノイソブチロイル)カルバゾール、2−メチル
−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、2−ナフチル−4,6−ビス(トリ
クロロメチル)−s−トリアジン、2−(N−n−ブチ
ル−3’−カルバゾリル)−4,6−ビス(トリクロロ
メチル)−s−トリアジン、2−(N−(2”−メトキ
シ−1”−メチルエトキシカルボニルメチル)−3’−
カルバゾリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジンなどがあげられる。これら光重合開始剤
は安息香酸系または第三級アミン系などの公知の光重合
促進剤の1種または2種以上と組み合わせて用いてもよ
い。
ポキシ化合物とともに、熱可塑性有機重合体を用いるこ
とによって、硬化物の特性を改善することもできる。こ
の熱可塑性有機重合体としては、例えば、(メタ)アク
リル酸エステル化合物と(メタ)アクリル酸との共重合
体、(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アク
リル酸およびこれらと共重合しえる他のビニルモノマー
との共重合体があげられる。
しては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートテトラヒドロ
フルフリル(メタ)アクリレート、第三ブチル(メタ)
アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリ
フルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロ
プロピル(メタ)アクリレートなどがあげられ、また、
他のビニルモノマーとしては、例えば、ジアセトンアク
リルアミド、スチレン、ビニルトルエン等があげられ
る。
改善するために硬化後に行なわれる粗化工程のためのゴ
ム成分などを含んでいてもよい。粗化工程とは、硬化性
組成物中にジエン系合成ゴムなどを分散し、クロム混酸
などの酸化剤で表面層のゴムを除去することでアンカー
を形成する工程である。
応じて、p−アニソール、ハイドロキノン、ピロカテコ
ール、第三ブチルカテコール、フェノチアジン等の熱重
合抑制剤;可塑剤;官能性シランカップリング剤などの
接着促進剤;シリカ、アルミナ、タルク、ベントナイ
ト、ジルコニウムシリケート、粉末ガラス、炭酸カルシ
ウムなどの充填剤、顔料、染料および塗布性・消泡性・
レベリング性を改善するための界面活性剤等の慣用の添
加物を加えることができる。
じて前記の各成分を溶解または分散しえる溶媒、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、メチロセロソルブ、エチルセロソルブ、N,N
−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトア
ミド、クロロホルム、塩化メチレン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール
を加えた溶液状組成物として用いられる。
ー、カーテンコーター、スピンコーター、各種の印刷、
浸漬等の公知の手段で、金属、紙、プラスチック等の支
持基体上に適用される。また、一旦フィルム等の支持基
体上に施した後、他の支持基体上に転写することもで
き、その適用方法に制限はない。
接着剤、印刷版および印刷配線板用フォトレジスト等の
各種の用途に使用することができ、その用途に特に制限
はないが、低誘電率、高Tg、高いピール強度を有する
のでビルドアップ基板用の絶縁材料に特に好適に用いら
れる。
化する場合には、通常光硬化に用いられる各種の光源が
利用可能で、例えば、アルゴンレーザー、水銀蒸気アー
ク、カーボンアークおよびキセノンアーク等、従来既知
の光源を使用することができる。
詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定
されるものではない。
の溶液を表面処理アルミニウム板上にナイフコーターを
用いて乾燥後の膜厚が30μmになるよう塗布した。8
0℃で5分間加熱乾燥した後、さらに150℃で30分
間ベーキングして硬化物を得た。
いて体積抵抗を、JIS K7198 に基づいてガラス転移温度
(Tg)を、室温下で蒸留水に24時間浸漬後の重量増
加率により吸水率を測定した。それらの結果を下記〔表
2〕に示す。
下の様にして測定した。上記配合物を75×120mm
のアルミ板上に#70バーコーターで塗布し、加熱オー
ブンで150℃×1時間で硬化した。冷却後、硬化物を
アルミ板から剥がし、図1に示す形状の試験片を作成し
てトライボギアで引張試験を行った。それらの結果を下
記〔表2〕に示す。
した。それらの結果を下記〔表4〕に示す。
記〔化15〕に示す通りである。
し、優れた体積抵抗、引張強度、伸びおよび吸水率を示
すもので、特にフルアディティブ法に適したものであ
る。
化物の引張試験に用いられる試験片を示す平面図であ
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 下記〔化1〕の一般式(I)で表される
多価エポキシ化合物を含有する硬化性組成物。 【化1】 - 【請求項2】 上記一般式(I)におけるY1の表すn価
のフェノール残基が、下記〔化2〕の一般式(II)で表
される請求項1記載の硬化性組成物。 【化2】 - 【請求項3】 上記一般式(I)におけるY1の表すn価
のカルボン酸残基が、下記〔化3〕の一般式(III)で表
される請求項1記載の硬化性組成物。 【化3】 - 【請求項4】 上記X1が、炭素原子数1〜8のアルキリ
デン基である請求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項5】 フッ素系界面活性剤またはシリコン系界
面活性剤を添加してなる請求項2または3記載の硬化性
組成物。 - 【請求項6】 充填剤を添加してなる請求項2または3
記載の硬化性組成物。 - 【請求項7】 請求項1記載の硬化性組成物からなるビ
ルドアップ用絶縁材料。
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US7595357B2 (en) | 2003-07-24 | 2009-09-29 | Adeka Corporation | Vinyl ether curing composition |
US7781543B2 (en) | 2002-09-05 | 2010-08-24 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Curable alicyclic diepoxy resin composition |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP05530598A patent/JP3933294B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7786224B2 (en) * | 2001-03-23 | 2010-08-31 | Daicel Chemical Industries, Ltd | Liquid composition of alicyclic diepoxide, curing agent and/or curing accelerator |
US7781543B2 (en) | 2002-09-05 | 2010-08-24 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Curable alicyclic diepoxy resin composition |
EP2546275A3 (en) * | 2002-09-05 | 2013-05-22 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Curable epoxy resin compositions, epoxy resin compositions for the encapsulation of electronic parts, stabilizers for electrical insulating oils, and casting epoxy resin compositions for electrical insulation. |
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JP2007031498A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Meidensha Corp | 絶縁性高分子材料組成物 |
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