JPWO2019087877A1 - エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
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Abstract
Description
また、自動車のエンジンルームや家電製品のモータの近傍に配置される薄板は、高温になり易く、そのため、高温下においても制振効果を発現できる制振シート(制振材)が望まれている。これらの構成材料には、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維を樹脂に複合化させて強度を向上させた繊維強化樹脂(FRP)が、金属と同様に強度が高く、しかも軽量化が図れることから、金属に代わる材料として近年、期待されている。
しかも、金属製あるいはFRP製の部品そのもので制振性を充足するという発想は殆ど無かった。
成分A:分子内にオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂、
成分B:30℃で液状のエポキシ樹脂、
成分C:B-M構造を有するジブロック共重合体、
(ここで、Mはメタクリル酸メチルのホモポリマーまたはメタクリル酸メチルを少なくとも50重量%含むコポリマーからなるブロックであり、Bはエポキシ樹脂およびブロックMに対して非相溶で、そのガラス転移温度Tgが20℃以下であるブロックであり、BおよびMで表される各ブロックは直接結合又は連結基を介して連結されている。)
成分D:ジシアンジアミドまたはその誘導体であるアミン系硬化剤、
各成分の配合割合が下記式
A/(A+B)=0.05〜0.25、
C/(A+B)=0.12〜0.19、
D/(A+B)=1〜10、
(ここで、A〜Dはそれぞれ成分A〜Dの含有量(質量)である。)
を満足することを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
成分(A)の分子内にオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂は、これを含むエポキシ樹脂組成物を含むプリプレグの常温での作業性を良好にし、また前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性を高める。本明細書において、「常温」とは、10〜30℃の温度範囲のことを意味する。
成分(A)としては、イソシアネート化合物(Y)と、エポキシ樹脂(X)とを反応させて得られる、分子内にオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂であることが好ましい。
オキサゾリドン環構造はイソシアネート基とエポキシ基の付加反応により生成する。すなわち、イソシアネート化合物(Y)に対して過剰のエポキシ樹脂(X)を反応させることによって、分子内にオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂(成分(A))を得ることができる。本発明においては、各種のイソシアネート化合物を原料とすることができるが、オキサゾリドン環構造をエポキシ樹脂の骨格に組み込むためには、複数のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物であることが好ましい。また、成分(A)を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物が、高い耐熱性を有するためには、剛直な構造を持つジイソシアネートが好ましい。
これらの組合せ中で、イソシアネート化合物(Y)としてトルイレンジイソシアネート1分子と、エポキシ樹脂(X)としてビスフェノールAジグリシジルエーテル2分子とを、混合反応させて得られる付加反応物は、プリプレグの常温での作業性とエポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性を良好なものとするために特に好ましい。
市販品として入手可能なオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂(成分(A))としては、YD−952(商品名、新日鉄住金化学株式会社製)やACR1348(商品名、株式会社ADEKA社製)、DER852(商品名、DOW社製)などが挙げられ、いずれも本発明に好ましく用いられるが、YD−952が特に好ましい。
成分(A)としては、上述のようなエポキシ樹脂を2種以上併用しても構わない。
なお、成分(B)の分子量は、成分(B)の構造により異なるが、例えばビスフェノール型2官能エポキシ樹脂の場合、200以上600未満が好ましく、500以下がより好ましい。
エポキシ樹脂組成物の硬化物が高い耐熱性を有し、成形時に加温されて硬化温度に達しても急激な粘度上昇が起こらず、得られる成形品中のボイド発生が抑制される点から、成分(B)は、ビスフェノール型の2官能エポキシ樹脂が特に好ましい。
このようなエポキシ樹脂としては、分子内にオキサゾリドン環構造を有さず、かつ、30℃で固形のエポキシ樹脂である。例えば、2官能エポキシ樹脂ではビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、さらにはこれらを変性したエポキシ樹脂等の固形物が挙げられる。3官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタンやトリス(グリシジルオキシフェニル)メタンのようなグリシジルフェニルエーテル型エポキシ樹脂、トリグリシジルアミノフェノールのようなグリシジルアミン型かつグリシジルフェニルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。さらにはこれらのエポキシ樹脂を変性したエポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポキシ樹脂などが挙げられるが、30℃で固体のエポキシ樹脂であればこれらに限定はされない。
また、これらエポキシ樹脂を2種類以上組み合わせてその他エポキシ樹脂(Z)として使用しても構わない。
ここで、BおよびMで表される各ブロックは、直接連結されるか、または中間分子を介して連結されている。
成分(C)として使用するジブロック共重合体において、ブロックMはポリメタクリル酸メチルのホモポリマーまたはメタクリル酸メチルを少なくとも50質量%含むコポリマーからなるブロックである。またブロックBはブロックMに非相溶で、そのガラス転移温度Tg(以降、Tgとのみ記載することもある)が20℃以下のブロックである。
ソフトブロック(ブロックB)にエポキシ樹脂に非相溶なポリマーを選択し、ハードブロック(ブロックM)としてエポキシ樹脂と相溶しやすいポリマーを選択し、成分(A)と組み合わせることで、ジブロック共重合体はエポキシ樹脂中に好適にミクロ分散する。この構造のジブロック共重合体をエポキシ樹脂中にミクロ分散することで、エポキシ樹脂組成物の硬化物の機械物性の低下を抑制しながら、tanδを向上させることができる。
エポキシ樹脂と相溶しやすいポリマーであるハードブロックをもつ、ポリ(メチルメタクリレート)/ポリ(ブチルアクリレート)のジブロック共重合体は、エポキシ樹脂への分散が良好でエポキシ樹脂組成物の硬化物の機械物性の低下を抑制させることができるので、より好ましい。市販品として入手可能なポリ(メチルメタクリレート)/ポリ(ブチルアクリレート)のジブロック共重合体としては、例えばアルケマ(ARKEMA)社のナノストレングス(Nanostrength)D51Nなどが挙げられる。
また、イミダゾール類としては、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
また、酸無水物としては、水素化メチルナジック酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物等が挙げられる。
中でもジシアンジアミドを用いることで、エポキシ樹脂組成物が空気中の湿気により性能が変化せず、エポキシ樹脂組成物の品質を長期間安定に保つことができ、かつ比較的低温で硬化を完了することができるため好ましい。ここで、比較的低温とは、100〜130℃程度を意味する。
より好ましくは、エポキシ樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂が有するエポキシ基の全モル数に対し、ジシアンジアミドの活性水素のモル数が0.6〜1.0倍となる量であることが好ましい。0.6倍以上とすることにより、耐熱性が良好で、機械的物性が良好な(すなわち強度が高い)硬化物が得られる。また、1.0倍以下とすることにより機械物性が良好な硬化物が得られる。より好ましくは0.6〜0.8倍である。
なお、エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂が有するエポキシ基の全モル数は、仕込み量から算出すればよい。
ウレア化合物としては、例えば、N,N−ジメチル−N´−(3,4−ジクロロフェニル)ウレア、トルエンビス(ジメチルウレア)、4,4´−メチレンビス(フェニルジメチルウレア)、3−フェニル−1,1−ジメチルウレアなどを使用することができる。ウレア化合物の市販品といては、DCMU99(保土ヶ谷化学(株)製)、Omicure24、Omicure52、Omicure94(以上、Emerald performance,LLC製)などが挙げられる。
熱可塑性樹脂等は、エポキシ樹脂成分中に溶解していてもよく、微粒子、長繊維、短繊維、織物、不織布、メッシュ、パルプなどの形状でエポキシ樹脂組成物中に含まれていても良い。
中でも、耐熱性に優れることから、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホンなどが特に好ましく使用される。また、これらの熱可塑性樹脂がエポキシ樹脂との反応性官能基を有することは、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物の破壊靭性向上および耐環境性維持の観点から好ましい。エポキシ樹脂との好ましい反応性を有する官能基としては、カルボキシル基、アミノ基および水酸基などが挙げられる。
例えば、エポキシ樹脂組成物は、以下の工程で製造することができる。
工程(1):成分(D)を、エポキシ樹脂の一部に均一に分散させて、樹脂組成物を調製する工程、
工程(2):エポキシ樹脂(成分(A)及び成分(B)、又はエポキシ樹脂(Z)等を含む場合は、成分(A)、(B)及び(Z)の全て)、成分(C)及び添加剤等を溶解容器に仕込み、140℃〜170℃で、1〜6時間加熱混合してジブロック共重合体溶解ベースのマスターバッチを得る工程、および
工程(3):工程(2)で得られたマスターバッチを50〜70℃に冷却した後、工程(1)で得られた樹脂組成物を添加し、50〜70℃で、0.5〜2時間混合してエポキシ樹脂組成物を得る工程。
なお、工程(2)と工程(3)の間に、以下の工程(3’)を有していても良い。その場合、工程(2)にてエポキシ樹脂の一部を仕込み、工程(3)にて残りを仕込むことになる。
工程(3’):熱可塑性樹脂溶解ベースと成分(A)、(B)、(C)、(Z)の残りを溶解容器に仕込み、70℃〜140℃で1〜3時間加熱混合してマスターバッチを得る工程。
また、その使用方法は、本発明のエポキシ樹脂組成物を離型紙などの基材の表面に塗布することが好ましい。得られた塗布層は未硬化のまま別の基材に張り付けて硬化しても良く、塗布層自体を硬化させ、フィルムとして使用しても良い。
・オキサゾリドン環を持つ2官能エポキシ樹脂(商品名:YD−952、新日鉄住金化学(株)製)
・ビスフェノールA型2官能エポキシ樹脂(商品名:YD−128、新日鉄住金化学(株)製、粘度(25℃)13000mPa・s、常温液体)
・ビスフェノールA型2官能固体エポキシ樹脂(商品名:YD−011、新日鉄住金化学(株)製、常温固体)
・フェノールノボラック型2官能エポキシ樹脂(商品名:KDPN−1020、新日鉄住金化学(株)製、常温液体)
・アクリル系ブロック共重合体(ポリ(メチルメタクリレート)/ポリ(ブチルアクリレート)のジブロック共重合体)(商品名:Nanostrength D51N、アルケマ(株)製)
・アクリル系ブロック共重合体(ポリ(メチルメタクリレート)/ポリ(ブチルアクリレート)/ポリ(メチルメタクリレート)のトリブロック共重合体であり、さらにジメチルアクリルアミドが共重合したもの)(商品名:Nanostrength M52N、アルケマ(株)製)
・ジシアンジアミド(商品名:DICY15、三菱化学(株)製)
・3−(3,4― ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレア(商品名:DCMU99、保土ヶ谷化学(株)製)
表1に示す、各実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物の組成のうち、成分(B−1)(商品名:YD−128)の一部を取り分け、成分(D−1)(商品名:DICY15)成分(E−1)(商品名:DCMU)を3本ロールミルで均一に分散させて樹脂組成物1を調製した。
また得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ4mm、幅10mm、長さ150mmの金型に60−80℃で加熱しながら注ぎ、真空脱泡後、150℃で60分硬化させることにより、曲げ試験用の硬化樹脂板を得た。
上記DMA測定用の硬化樹脂試験板を、試験片(長さ60mm×幅5mm)に加工し、動的粘弾性測定装置(TA社製RSA3)を用いて引張変位0.1%、周波数1Hz、0〜250℃の範囲にて動的粘弾性を測定した。得られたtanδについて0−10℃の平均値を用いてtanδ(0−10℃)とした。また、得られたtanδを用いて各温度での損失係数とし、tanδがmaxの値となる温度をTg(ガラス転移温度)とした。
上記曲げ試験用の硬化樹脂板を、1000Nロードセルを備えた万能試験機(島津製作所社製、製品名:AGS−X)を用いて樹脂試験板の曲げ特性を測定した。温度23℃、湿度50%RHの環境下、3点曲げ治具を用いて、JIS K 7074に準拠して、試験片の曲げ強度、曲げ弾性率(貯蔵弾性率:E’、損失弾性率:E”)、曲げ歪みを測定した。
それらの結果を表1、及び図1〜5に示す。
よって、本発明によれば、高耐熱で制振性・減衰性に優れた接着剤や繊維強化プラスチック成型体、例えば洗濯機用鋼板向け接着剤、産業用制振材、航空機用途、スポーツ・レジャー用途の成型体など、幅広く提供することができる。
脂の合計100質量部に対し、12質量部以上であればエポキシ樹脂組成物の硬化物の0℃以上におけるtanδが高く好ましく、19質量部以下であればエポキシ樹脂組成物の硬化物の曲げ強度が高く好ましい。特に好ましくは13〜17質量部である。
[0025]
本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、上記の様な組成とすることでエポキシ樹脂のなかにアクリル系コポリマーが海島構造を有して相分離しており、相互連結するぎりぎりの状態で存在している。そのためエポキシ樹脂起因のtanδとアクリル成分起因のtanδに明確にピークが分離せずアクリル成分起因のtanδがブロード化することにより0℃以上の広い温度域において高いtanδを得ることが可能になると思われる。
[0026]
成分(D)は硬化剤として用いられる。成分(D)の硬化剤としては、ジシアンジアミドまたはジシアンジアミド誘導体のアミン系硬化剤を用いることができる。
[0027]
ジシアンジアミドまたはジシアンジアミド誘導体を用いることで、エポキシ樹脂組成物が空気中の湿気により性能が変化せず、エポキシ樹脂組成物の品質を長期間安定に保つことができ、かつ比較的低温で硬化を完了することができるため好ましい。ここで、比較的低温とは、100〜130℃程度を意味する。
[0028]
成分(D)の含有量は、種類により異なるが、例えばジシアンジアミドである場合、エポキシ樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂(A+B)または(A+B+Z)100質量部に対し、通常1〜25質量部である。
Claims (3)
- 下記成分A〜Dを含むエポキシ樹脂組成物であって、
成分A:分子内にオキサゾリドン環構造を有するエポキシ樹脂、
成分B:30℃で液状のエポキシ樹脂、
成分C:B-M構造を有するジブロック共重合体、
(ここで、Mはメタクリル酸メチルのホモポリマーまたはメタクリル酸メチルを少なくとも50重量%含むコポリマーからなるブロックであり、Bはエポキシ樹脂およびブロックMに対して非相溶で、そのガラス転移温度Tgが20℃以下であるブロックであり、BおよびMで表される各ブロックは直接結合又は連結基を介して連結されている。)
成分D:ジシアンジアミドまたはその誘導体であるアミン系硬化剤、
各成分の配合割合が下記式
A/(A+B)=0.05〜0.25、
C/(A+B)=0.12〜0.19、
D/(A+B)=1〜10、
(ここで、A〜Dはそれぞれ成分A〜Dの含有量(質量)である。)
を満足することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 成分CのブロックMがメタクリル酸メチルのホモポリマーからなる構造単位であり、ブロックBが1,4−ポリブタジエン、ポリブチルアクリレート及びポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)から選ばれる構造単位である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物であって、0℃〜10℃の温度領域におけるtanδが0.033以上であって、かつTgが120℃以上160℃以下である硬化物。
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---|---|---|---|---|
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CN112126195A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-25 | 广西长城机械股份有限公司 | 复合树脂板、制备方法及其在制备eps泡沫-树脂复合模具中的用途 |
DE112022001851T5 (de) * | 2021-03-29 | 2024-01-18 | Tdk Corporation | Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002308965A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-23 | Asahi Kasei Epoxy Kk | オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂 |
JP2003535181A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | アトフィナ | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
JP2007514872A (ja) * | 2003-11-25 | 2007-06-07 | アルケマ フランス | エポキシ樹脂とレオロジー調節剤とをベースにした有機繊維と、それを用いて得られるファブリック |
JP2008007682A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
JP2008519889A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 両親媒性ブロックコポリマーにより靭性を付与したエポキシ樹脂及びそれらから製造されたパウダーコーティング |
JP2008528718A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | アルケマ フランス | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
JP2010100834A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、および繊維強化複合材料 |
JP2011506679A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | アーケマ・インコーポレイテッド | アクリルベースのゴム改質熱硬化組成物 |
WO2014030638A1 (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | 三菱レイヨン株式会社 | エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いたフィルム、プリプレグ、繊維強化プラスチック |
WO2014058042A1 (ja) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | 東亞合成株式会社 | 光硬化性接着剤組成物、偏光板とその製造法、光学部材及び液晶表示装置 |
JP2015168714A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂構造体、並びにそれを用いたプリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板 |
JP2015189959A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社クラレ | 架橋体およびその製造方法 |
WO2016104314A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 三菱レイヨン株式会社 | エポキシ樹脂組成物、並びにこれを用いたフィルム、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
JP2016219640A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 住友ベークライト株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリント配線基板、および半導体装置 |
JP2017101227A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-08 | 三菱ケミカル株式会社 | エポキシ樹脂組成物、並びにこれを用いた成形品、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
WO2017195304A1 (ja) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | 日立化成株式会社 | 封止用液状樹脂組成物及び電子部品装置 |
WO2018117214A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 三菱ケミカル株式会社 | 硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたフィルム、成形品、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3772216B2 (ja) | 2003-05-28 | 2006-05-10 | 防衛庁技術研究本部長 | 航走体の流体抵抗と自己放射雑音レベルを同時に低減する船殻用多層構造材料及びその方法 |
CN104119645B (zh) * | 2008-09-29 | 2016-10-26 | 东丽株式会社 | 环氧树脂组合物、预浸料坯及纤维增强复合材料 |
JP5373667B2 (ja) | 2010-03-04 | 2013-12-18 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | ロボットハンド |
EP2703432A4 (en) | 2011-04-27 | 2014-12-03 | Toray Industries | PREPREG, FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PREPARING THE PREPREGMENT |
JP6002872B1 (ja) | 2015-02-19 | 2016-10-05 | 住友理工株式会社 | 制振性繊維強化樹脂成形体およびそれを用いた自動車用部品 |
-
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Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003535181A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | アトフィナ | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
JP2002308965A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-23 | Asahi Kasei Epoxy Kk | オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂 |
JP2007514872A (ja) * | 2003-11-25 | 2007-06-07 | アルケマ フランス | エポキシ樹脂とレオロジー調節剤とをベースにした有機繊維と、それを用いて得られるファブリック |
JP2008519889A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 両親媒性ブロックコポリマーにより靭性を付与したエポキシ樹脂及びそれらから製造されたパウダーコーティング |
JP2008528718A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | アルケマ フランス | 耐衝撃強度に優れた熱硬化性樹脂材料 |
JP2008007682A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
JP2011506679A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | アーケマ・インコーポレイテッド | アクリルベースのゴム改質熱硬化組成物 |
JP2010100834A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、および繊維強化複合材料 |
WO2014030638A1 (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | 三菱レイヨン株式会社 | エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いたフィルム、プリプレグ、繊維強化プラスチック |
WO2014058042A1 (ja) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | 東亞合成株式会社 | 光硬化性接着剤組成物、偏光板とその製造法、光学部材及び液晶表示装置 |
JP2015168714A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂構造体、並びにそれを用いたプリプレグ、樹脂シート、金属箔張積層板、及びプリント配線板 |
JP2015189959A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社クラレ | 架橋体およびその製造方法 |
WO2016104314A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 三菱レイヨン株式会社 | エポキシ樹脂組成物、並びにこれを用いたフィルム、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
JP2016219640A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 住友ベークライト株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリント配線基板、および半導体装置 |
JP2017101227A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-08 | 三菱ケミカル株式会社 | エポキシ樹脂組成物、並びにこれを用いた成形品、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
WO2017195304A1 (ja) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | 日立化成株式会社 | 封止用液状樹脂組成物及び電子部品装置 |
WO2018117214A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 三菱ケミカル株式会社 | 硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたフィルム、成形品、プリプレグ及び繊維強化プラスチック |
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