TWI344473B - - Google Patents
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Description
1344473 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種新穎之環氧樹脂用硬化劑、以及使用 其之單液性環氧樹脂組合物等。 【先前技術】 環氧樹脂,因其硬化物於機械特性、電氣特性、熱特 性、耐化學品性、及接著性等方面具有優異性能,故目前 應用於塗料、電氣電子用絕緣㈣、接著解廣泛用途 其中 料應用於上述用途之環氧樹脂組合物,通常係 於使用時將環氧樹脂與硬化劑二成分混合後使其硬化之所 謂二成分系環氧樹脂組合物(或者,有時記載為「二液性 =氧樹脂組合物」)。然而,二液性環氧樹脂組合物,雖 別::室t下良好地硬化,但必須將環氧樹脂與硬化劑分 別保管、或者於使用時必須將兩者加以計量後再行見人 又,將環氧樹㈣硬化合後之可使 。 因而無法預先將兩者大量混合。即吁、:、又,限制, 脂組合物,就保f容胃性性/之―液性環氧樹 方面而言,尚有改良之空間 添加頻率(製造效率) 又,目前提出有若干個單成分系環 有時記載為「單液性環氧樹脂組合物氧日、且。物(或者 性環氧樹脂組合物,例如可列舉:」°至於上述單液 氟基二醯胺、bf3-胺錯合物、胺鹽 中添加有二 在性硬化劑者。 質°米唾化合物等潛 118454-1000307.doc ~ 6 - 1344473 異去Γ古於4等早液性環氧樹腊組合物_,儲存穩定性優 化二=差:傾向(硬化時需要高溫或長時間),硬 低 、有储存穩疋性差之傾向(必須儲存於·2〇ι之 蚵如,添加有二氰基二醯胺之單 組合物,於堂、、田也十> 畏乳樹月曰 定性^ 時可實現6個月以上之儲存穩 疋度。然而,該單液性環氧樹脂組合物,有時需要17代 尚硬化溫度。其中’若於上述單液性環氧樹脂組合 物中添加硬化促進剩,則可使硬化溫度降至⑽左右。 …、而因具有至溫下之儲存穩^性降低之傾向,故必須於 低溫下儲存。即,業去—古24?客丨而上、 、 直強J需求可同時具備高硬化性 及優異儲存穩定性之單液性環氧樹脂组合物。 入:是’基^上述情形,目前提出有—以特^的外殼包覆 胺系硬化劑的核之所謂微膠囊型硬化劑(例如,參昭 專利文獻1、專利文獻2等)。該微膠囊型硬化劑,係可同 時具備良好的硬化性及儲存穩定性之硬化劑。 專利文獻1:曰本專利特開平^“^號公報 專利文獻2:曰本專利特開2〇〇5_344〇46號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而’近年來,特別是在電子機器領域,於更高的立場 上謀求同時具備單液性環氧樹脂組合物令之儲存穩定性及 更好之快速反應性。即,就提昇電路之高密度化或連接可 靠性、行動機器之輕質化、大幅改善生產性等觀點而言, 對於用作連接材料之-的單液性環氧樹脂組合物而言,較 118454-丨 000307.doc 1344473 好的是,在不損害儲存穩定性下進一步提高快速反應性。 本發明之課題在於提供一種儲存穩定性優異而且快速反 應性優異之微膝囊型環氧樹脂用硬化劑等。 [解決問題之技術手段] 本發明者們為解決上述課題而反覆進行努力研究,結果 發現:例如可藉由於形成微膠囊型環氧樹脂用硬化劑時, 將環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑、及小粒徑環氧樹脂 用硬化劑之含有率規定於特定範圍,並結合其他構成要件 而解決上述課題,且最終完成本發明;其中,該微膠囊型 環氧樹脂用硬化劑,具有以環氧樹脂用硬化劑(H)為起始 材料而形成之核(C)、及包覆該核(c)之外殼(s)。 即,本發明提供以下之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑、母 料型環氧樹脂用硬化劑組合物、單液性環氧樹脂組合物、 以及使用單液性環氧樹脂組合物之加工品。 [1]一種微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其具有以環氧樹 脂用硬化劑(H)為起始材料而形成之核(c)、及包覆該核(c) 之外殼(S) ’其特徵在於: 上述環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)為主成分, 該胺加合物(A)係藉由環氧樹脂(el)與胺化合物反應而獲得 者,上述環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑為超過〇 3 μηι 12 μιη以下,且定義為上述環氧樹脂用硬化劑(h)之平 均粒徑0.5倍以下之小粒徑環氧樹脂用硬化劑之含有比率 為 0.1 %〜15%, 上述外殼(S)於表面上至少具有吸收波數丨6304 68〇 l 118454-1000307.doc 1344473 紅外線之鍵結基(X)、吸收波數168〇〜1725 cm」紅外線之鍵 結基(y)、吸收波數1730〜1755 cm-1紅外線之鍵結基(2)。 • [2] 一種微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其具有以環氧樹 , 脂用硬化劑(Η)為起始材料而形成之核(C)、及包覆該核(c) 之外殼(S),其特徵在於: 上述環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)為主成分, 該胺加合物⑷係藉由環氧樹脂(el)與胺化合物反應而;得 者,上述環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑為超過〇·3 L μηι、12 μηι以下’且上述環氧樹脂用硬化劑⑻之比表 為 1 〜25 m2/g, 上述外殼(S)於表面上至少具有吸收波數i 63〇〜〗68〇 , 紅外線之鍵結基(X)、吸收波數1680〜1725 cm-i紅外線之鍵 結基(y)、吸收波數1730〜1755 cm-i紅外線之鍵結基(z)。 [3]如Π]或[2]之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 外殼(S) ’其構造中具有尿素鍵但無酯鍵。 ⑷^微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其具有以環氧樹 t月旨用硬化劑⑻為起始材料而形成之核^及㈣㈣⑹ 之外殼(S),其特徵在於: 上述環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)為主成分, 該胺加合物⑷係藉由環氧樹脂㈣與胺化合物反應而獲得 者’上述環氧樹脂用硬化劑⑻之平均粒徑為超過0.3 μιη、10 μηι 以下, 述卜殼(S)’其構造中具有尿素鍵但無醋鍵,且上述 環氧樹脂用硬化劑(Η)之平均粒徑與該外殼⑻厚度之比為 I18454-I000307.doc 1344473 100 : 1.5〜100 : 18。 [5] 如[1]至[4]中任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑, 其中上述外殼(S),其構造中具有尿素鍵但無羧酸酯鍵。 [6] 如[1]至[5]中任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑, 其中上述環氧樹脂用硬化劑(H)進而含有低分子胺化合物 1 (B) 〇 [7] 如[6]之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述低分 子胺化合物(B)為咪唾類。 [8] 如[1]至[7]中任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑, 其中上述環氧樹脂用硬化劑(H)於251:下為固體狀。 ^ [9] 如[1]至[8]中任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑, 其中上述外殼(S) ’含有將選自由異氰酸酯化合物、活性 氫化合物、環氧樹脂用硬化劑(h2)、環氧樹脂(e2)、及上 述低分子胺化合物(B)所組成之群中之2種以上作為原料而 獲得之反應生成物。 [1〇]如[1]至[9]中任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑, 其中上述環氧樹脂用硬化劑(H)、上述環氧樹脂(e 1 )、或上 述環氧樹脂(e2)所含有之總氣量為2500 ppm以下。 Π 1] —種母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其特徵在 於:以(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑):(環氧樹脂(e3))(質 量比)為100 : O.iMOO : 1000之添加比,含有如⑴至[1〇]中 任一項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑、及環氧樹脂(e3)。 [12]如[u]之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其中上 述環氧樹脂(e3)所含有之總氣量為2500 ppm以下。 118454-1000307.doc .10· 1344473 [13] 如[11]至[12]之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其 中上述環氧樹脂(e3)中之二醇末端成分之存在比例,為該 環氧樹脂(e3)之基本構造成分之0.001〜30質量%。 [14] 一種母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其含有微膠 囊型環氧樹脂用硬化劑、環氧樹脂(e3)、及高溶解性環氧 樹脂(G),且將該微膠囊型環氧樹脂用硬化劑分散添加於 該環氧樹脂(e3)及/或高溶解性環氧樹脂(G)中,其特徵在 於: t 上述微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,具有以環氧樹脂用硬 化劑(H)為初始材料而形成的核(c)及包覆該核(c)的外殼 (S),該環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)及低分子胺 化合物(B)為主成分,該胺加合物(A)係藉由環氧樹脂 與胺化合物反應而獲得者,且該環氧樹脂用硬化劑(H)之 平均粒徑為超過0.3 μιη、12 μηι以下, 上述高溶解性環氧樹脂(G)之基本構造之溶解度參數為 8·65 U.〇〇,该基本構造硬化後之交聯間分子量為 1〇5〜15G ’且二醇末端成分之存在比例,相對於基本構造 成分而言為0.01〜20質量%, 以(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑):(環氧樹脂(e3))(質量 )為100 · 0’1〜100 . 1000之添加比含有上述微膠囊型環 氧樹脂用硬化劑與上述環氧樹脂(e3) i :·(環氧樹脂⑷)):(高溶解性環氧樹脂⑼)(質量比)為 .〇.1〜100 : 99之添加比,含有上述環氧樹脂⑹與上 述高溶解性環氧樹脂(G)’且總氣量為测ppm以下。 118454.1000307.doc 1344473 [15]如[11]至[14]中任一項之母料型環氧樹脂用硬化劑組 合物’其中進一步含有選自由酸酐類、苯酚類、醯肼類、 及胍類所組成之群中之至少丨種環氧樹脂用硬化劑(h3)、或 環狀硼酸酯化合物。 [16]如[15]之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其中上 述環狀硼酸酯化合物為2,2,_氧基雙(5,5,_二甲基],3,2•二氧 蝴雜環戊烧)。
Π7]如[15]或[16]中之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物, 其中上述環狀硼酸酯化合物之含有率為〇.〇〇ι〜ι〇質量〇/〇。 [18]種單液性環氧樹脂組合物,其特徵在於:以(母料 型環氧樹脂用硬化劑組合物):(環氧樹脂㈣)(質量比)為 〇〇 o.ooi-ioo. 1〇00之添加比含有如[η]至[η]中任 -項之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物、及環氧樹脂 (e4)。 Π9]如[18]之單液性環氧樹脂組合物,其+進—步含有 選自由酸針類、苯紛類、酿肼類、及脈類所組成之群中之 至少1種環氧樹脂用硬化劑(h3)、或環狀删酸醋化合物。 []如[19]之單液性環氧樹脂組合物,其中上述環狀蝴 酸醋化合物為W氧基雙(5,5’_二甲基仰·二氧㈣環戍 [21]如[19]或[2G]之單液性環氧樹脂組合物,其中上述環 狀硼酸酯化合物之含有率為0.001〜10質量%。 [22]—種加工品’其係使用如 型環氧樹脂用硬化劑組合物、 [11]至[17]中任一項之母料 或如[18]至[21]中任一項之 118454-1000307.doc -12· 1344473 单液性環氧樹脂組合物而成。 [23]如[22]之加工品,其係選自由糊狀組合物、骐狀組 .合物、接著劑、接合用糊劑、接合用膜、導電性材料、異 , 向導電性材料、異向導電性薄膜、絕緣性材料、密封材 料、塗層用材料、塗料組合物、預浸材料、導熱性材料、 燃料電池用間隔件材料、及可撓性配線基板用保護獏材料 料所組成之群。 " [發明之效果] ^ 本發明之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑之儲存穩定性優 異、而且快速反應性優異。 【實施方式】 以下,就實施本發明之最佳形態(以下為發明之實施形 態)加以δ羊細說明。两· J -Jr aa vz. -β Λ 巧冉者,本發明並不限定於以下實施形 態,可於其要點範圍内有各種變形。 (I)微膠囊型環氧樹脂用硬化劑 本實施形態之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,具有以下 L· (Ι_1)至〇3)中之任一特徵。
118454-1000307.doc σ -1)係具有將環氧樹脂用硬化劑(Η)作為起始材料 的核(C)、及包覆該核(c)的外殼⑻之微膠囊型環 1344473 比率為0.1%〜15%,上述外殼(s)於表面上至少具有吸收波 數1630〜1680 cm·1之紅外線之鍵結基(χ)、吸收波數 1680〜1725 cm·1之紅外線之·鍵結基(y)、及吸收波數 1730〜1755 cm·1之紅外線之鍵結基(z)。 (1-2)係具有將環氧樹脂用硬化劑(H)作為初始材料而形成 的核(C)、及包覆該核(c)的外殼(S)之微膠囊型環氧樹脂用 硬化劑;上述環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)為主 成分,該胺加合物(A)係藉由環氧樹脂(el)與胺化合物反應 而獲得者’上述環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑為超過 0.3 μπι、12 μιη以下,且上述環氧樹脂用硬化劑(H)之比表 面積為1〜25 m2/g,上述外殼(S)於表面上至少具有吸收波 數1630〜1680 cm·1之紅外線之鍵結基(χ)、吸收波數 1680〜1725 cm·1之紅外線之鍵結基(y)、吸收波數 1730〜1755cm·1之紅外線之鍵結基(z)。 (1-3)係具有將環氧樹脂用硬化劑(η)作為起始材料而形成 的核(C)、及包覆該核(C)的外殼(S)之微膠囊型環氧樹脂用 硬化劑;上述環氧樹脂用硬化劑(H)係以胺加合物(A)為主 成分,該胺加合物(A)係藉由環氧樹脂(el)與胺化合物反應 而獲得者,上述環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑為超過 0.3 μιη、10 μιη以下,上述外殼(S)之構造中具有尿素鍵但 無酯鍵’且該外殼(S)厚度與上述環氧樹脂用硬化劑(Η)的 平均粒徑之比為1〇〇: 1.5〜100: 18。 [核(C)] 本實施形態中之核(C),係將環氧樹脂用硬化劑(Η)作為 U8454-1000307.doc •14- =材料而形成…環氧樹脂用硬化劑⑻含有胺加合 」作為主成分。繼而,該胺加合物㈧係藉由環氧樹脂 (eU與胺化合物反應而獲得。 再者’於本實施形態中’所謂「主成分」意指特定成分 的總量占含該特定成分的組合物中之比例為5〇質量%以 上,較好的是60質量。/。以上,更好的是8〇質量%以上,亦 可為100質量%。 至於上述環氧樹脂⑼’可列舉:單環氧化物、及多元 環氧化物4可將單環氧化物與多元環氧化物併用。 至於單環氧化物’例如可列舉:丁基縮水甘油喊、己基 縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、對第 三丁基苯基縮水甘油醚、氧化乙稀、氧化㈣、對二甲苯 基縮水甘油縫、乙酸縮水甘油酯、丁酸縮水甘油酯、己酸 縮水甘油酯、苯甲酸縮水甘油酯等。該等可單獨使用1種 或將2種以上併用。 至於多元環氧化物,例如可列舉:雙酚A、雙酚F、雙 酚AD、雙酚S、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、四甲基雙酚 AD、四甲基雙酚S、四溴雙酚a、四氯雙酚a、四氟雙酚a 等將雙紛類縮水甘油化之雙盼型環氧樹脂; 雙酚、二羥基萘、9,9-二(4-羥基苯基)第等其他將經2元笨 盼類縮水甘油化之環氧樹脂; 1,1,1-三(4-羥基苯基)曱烷、4,4-(1-(4-(1_(4-羥基苯基)甲 基乙基)本基)亞乙基)雙酚等將三齡類縮水甘油化之環氧樹 脂; 118454-1000307.doc -15- 1 ’ 1,2’2-四(4_羥基苯基)乙烷等將四酚類縮水甘油化之環氧 樹脂; 苯酚酚醛清漆樹脂、曱酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆 樹月曰、〉臭化苯酚酚醛清漆樹脂、溴化雙酚A酚醛清漆樹脂 等將盼駿清漆樹脂類縮水甘油化之酚醛清漆樹脂型環氧樹 脂等; 將多70酚類縮水甘油化之環氧樹脂; 將丙二醇或聚乙二醇等多元醇縮水甘油化之脂肪族醚型環 氧樹脂; 對羥基笨甲酸、β_氧代萘甲酸等將羥基羧酸縮水甘油化之 驗酿型環氧樹脂; 將如鄰苯一曱酸、對苯二曱酸之多元羧酸縮水甘油化之酯 型環氧樹脂; 4’4-一胺基二苯基甲烷或間胺基苯酚等胺化合物之縮水甘 油化物; 一縮水甘油基異尿氰尿酸酯等胺型環氧樹脂等之縮水甘油 型環氧樹脂; ’裒氧基環己基甲基_31,4,_環氧基環己烷甲酸酯等之脂環 族環氧化物; 等。该等可單獨使用丨種或將2種以上併用。 此處,環氧樹脂(el) ’就進__步提高環氧樹脂組合物之 倚存敎性之觀點而言,較好的是多元環氧化物。多元環 氧化物,就胺加合物之生產性之觀點(生產性顯著提高)而 言’較好的是縮水甘油型環氧樹脂。纟中,就進—步提高 H8454-1000307.doc -16· 1344473 元紛
硬化物之接者性或耐熱性之觀點而言,較 類縮水甘油化之授备也— 7疋將多7L t月曰,尤其好的是雙酚型環氧樹 =’較好的是將_水甘油化之環氧=’ 或= 縮水甘油化之環氧樹磨。更好的是將_水 ' 環氧樹脂。該等可單獨使用亦可併用。
上述環氧樹脂(el)巾所含之職量,就獲得硬化性與儲 存穩定性平衡之環氧樹脂組合物之觀點而言,較好的是 测Ppm以下,更好的是2〇〇〇ppm以下,更好的是测 PPm以下,更好的是800 PPm以下,更好的是400 ppm以 下’更好的是180 Ppm以下,更好的是1〇〇 ppm以下,更好 的是80 Ppm以下,更好的是50 ppm以下。 又’上述環氧樹脂(el)中所含之總氣量,就使對外殼形 成反應的控制變容易之觀點而言,較好的是0.01 ppmW 上,更好的是0.02 ppm以上,更好的是〇〇5 ppm以上更 好的是G」ppm以上,更好的是G2 ppm以上,更好的是〇5 ppm以上。又,上限,較好的是2〇〇ppm以下,更好的是8〇 ppm以下,更好的是5〇 ppm以下。可藉由總氣量為〇j卯爪 以上,而於硬化劑表面高效地進行外殼形成反應從而獲 得儲存穩定性優異之外殼。 此處,本實施形態中,所謂「總氣量」係指化合物或組 合物中所含有機氣與無機氣之總量,係相對於化合物或組 合物之質量基準之值。 繼而,環氧樹脂(el)中所含之總氣量,係依如下方法進 行測定。首先,使用二曱笨,自環氧樹脂組合物中萃取出 118454-1000307.doc 1344473 氧樹知(重複進行清洗及過濾,直至無環氧樹脂)。繼 而,將濾液於loot:以下進行減壓蒸餾,獲得作為測定對 象之環氧樹脂。以滴定量成為3〜7 ml之方式精秤卜1〇 g所 獲得之環氧樹脂試料,將其溶解於25 ml乙二醇單丁醚 中。於其中添加25 ml之1當量濃度〖〇11之丙二醇溶液,煮 沸2〇分鐘,以硝酸銀水溶液滴定煮沸後之環氧樹脂溶液。 總氣量,係藉由使用該滴定量進行計算而獲得。 ,另方面,於總氣中,1,2-氣乙醇基中所含的氯通常被 ,為水解改氣。上述環氧樹脂(e 1 )中所含水解性氣量就 兼具网硬化性與儲存穩定性、並且確保所獲得硬化物之優 異電性之觀點而言,較好的是50 ppm以下,更好的是2〇 PPm以下,更好的是10 PPm以下,下限較好的是0.01 ppm 以上’更好的是0.05 ppm以上。 再者,该水解性氣量,係依如下方法進行測定。首先, 以與上述總氣量測定同樣之方式,獲得作為測定對象之環 氧樹脂。將3 g所獲得的環氧樹脂試料溶解於5〇 ml甲笨 中。於其中添加20 ml之0.1當量濃度K0H的甲醇溶液,煮 沸15分鐘,以硝酸銀水溶液滴定煮沸後之環氧樹脂溶液。 水解性氣量,係藉由使用該滴定量進行計算而獲得。 至於上述胺化合物,例如可列舉:具有至少丨個一級胺 基及/或二級胺基但不具有三級胺基之化合物具有至少丄 個三級胺基及至少1個活性氫基之化合物等。 至於具有至少1個一級胺基及/或二級胺基但不具有三級 胺基之化合物,例如可列舉:曱胺、乙胺、丙胺、丁胺、 118454-1000307.doc -18- 1344473 乙二胺、丙二胺、己二胺、二伸乙基三[三伸乙基四 胺、乙醇胺、丙醇胺、環己胺、異佛爾_二胺、苯胺、曱 *笨胺、二胺基二苯甲烧、二胺基二笨基石風等不具有三級胺 基之第一胺類; 二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二 甲醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、二環己胺、哌啶、哌啶 酮、二苯胺、苯甲胺、苯基乙胺等不具有三級胺基之第二 胺類; ^ 等。該等可單獨使用1種或併用2種以上。 又,於具有至少1個三級胺基及至少丨個活性氫基之化合 物中,作為活性氫基,例如可列舉:一級胺基、二級胺 基、羥基、氫硫基、羧酸、醯肼基。 繼而,至於具有至少1個三級胺基及至少丨個活性氫基之 化合物,可列舉:2-二甲胺基乙醇、丨_甲基_2_二甲胺基乙 醇、1-本氧基甲基_2·二甲胺基乙醇、2·二乙胺基乙醇、卜 丁氧基甲基-2-二甲胺基乙醇、曱基二乙醇胺、三乙醇胺、 ^ Ν·β-羥基乙基嗎啉等胺基醇類;2-(二甲胺基甲基)苯酚、 2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚等胺基苯酚類; 2甲基米°坐、2 -乙基-4-甲基味唾、2 -十一烧基Β米β坐、2 -十 七院基咪唾、2-苯基咪唑、1_胺基乙基_2_甲基咪唑、ι·(2_ 經基-3-苯氧基丙基;)_2-曱基咪唑、ι_(2-羥基-3-苯氧基丙 基)-2-乙基-4-曱基咪唑、ι_(2-羥基-3-丁氧基丙基)-2-甲基 咪唾、1-(2-經基-3-丁氧基丙基)_2·乙基-4-甲基咪唾等咪唾 類; 118454-1000307.doc 1- (2-羥基-3-苯氧基丙基)-2-苯基咪唑啉、1_(2_羥基-3-丁 氧基丙基)-2-甲基咪。坐琳、2-甲基w米唾淋、2,4-二曱基_ °坐 啉、2-乙基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、2-苄基咪唑 啉、2-苯基咪唑啉、2-(鄰-甲苯基)咪唑啉、四亞甲基-雙咪 唑啉、1,1,3-三甲基·1,4-四亞曱基-雙咪唑啉、1,3,3-三曱 基-1,4-四亞甲基-雙咪唑啉、H3-三曱基],4_四亞曱基_ 雙-4-甲基咪唑啉、l,3,3-三甲基-1,4-四亞曱基-雙-4-甲基 咪唑啉、1,2-伸苯基·雙咪唑啉、ι,3-伸苯基-雙咪唑啉、 1,4-伸苯基·雙咪唑啉、丨,4-伸苯基·雙-4-曱基咪唑啉等咪 °坐琳類; 二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、二丙胺基丙胺、二丁胺基 丙胺、二甲胺基乙胺、二乙胺基乙胺、二丙胺基乙胺、二 丁胺基乙胺、Ν-曱基哌畊、Ν-胺基乙基哌畊、二乙胺基乙 基哌畔等三級胺基胺類; 2- 二甲胺基乙硫醇、2-巯基苯幷咪唑、2-酼基苯幷噻唑、 2-疏基咐《啶、4-巯基吡啶等胺基硫醇類;Ν,Ν_二甲胺基苯 甲酸、Ν,Ν-二甲基甘胺酸、菸鹼酸、異菸鹼酸、甲基·吡 啶酸等胺基羧酸類; Ν’Ν-二甲基甘胺酸肼、菸鹼酸醯肼、異菸鹼酸醯肼等胺 基醯肼類; 等。該等可單獨使用1種或併用2種以上。 上述胺化合物,就進一步優化儲存穩定性與硬化性的平 衡之觀點而言,較好的是具有至少丨個三級胺基及至少1個 活性氫基之化合物。其中,更好的是咪唑類,尤其好的是 118454-I000307.doc -20· 1344473 2-甲基咪唑、2-乙基_4- ▼基咪唑。 上述胺加合物(A),係通過如上述之環氧樹脂(el)與胺化 . 合物反應而獲得。 • 此處,環氧樹脂(el)與胺化合物之添加比(當量比),作 為相對於環氧樹脂(el)的環氧基莫耳數之胺化合物自身的 莫耳數(當量),較好的是〇.5當量〜1〇當量,更好的是〇 8當 量〜5當量,更好的是〇 95當量〜4當量。可藉由將上述當量 比設為0.5以上,而進一步提昇所獲得微膠囊型環氧樹脂 ‘用硬化劑之硬化性。又’就有效控制所獲得環氧樹脂用硬 化劑(H)之平均粒徑或小粒徑環氧樹脂用硬化劑之含有比 率之觀點而言,較好的是將上述當量比設為〇5以上。另 方面將上述S量比设為1 〇以下,這就經濟地回收未反 應之胺化合物之觀點而言為有利。再者,未反應之胺化合 物之回收,係於調整上述環氧樹脂用硬化劑(H)中所含低 分子胺化合物(B)的含量之時進行。 又,上述胺加合物(A) ’根據需要可於溶劑存在下,例 I如於50〜25〇它溫度下使環氧樹脂(el)與胺化合物反應 0.1〜10小時而獲得。 如上所述,環氧樹脂用硬化劑(H)含有上述胺加合物(A) 作為主成分。此處,環氧樹脂用硬化劑(H)中,亦可含有 除上述胺加合物(A)以外之硬化劑。 至於除上述胺加合物(A)以外之硬化劑,例如可列舉: 選自由羧酸化合物、磺酸化合物、異氰尿酸酯化合物、及 尿素化合物所組成之群中之1種或2種以上化合物、及作為 118454-1000307.doc ·21- 1344473 上述胺加合物(A)的原料而記載與胺化合物之反應物; 鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二曱酸酐、 甲基耐地酸等酸酐系硬化劑; 笨盼盼搭清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆 樹脂等苯酚系硬化劑; 丙二醇改質聚硫醇、三羥甲基丙烷之硫代葡萄糖酸酯、多 硫化物樹脂等硫醇系硬化劑; 二氟棚烧之乙胺鹽等鹵化蝴鹽系硬化劑; 1’8-二氮雜二環(5’4,〇)_十一-7_婦之苯酚鹽等四級銨鹽系硬 化劑; _ 3_苯基-1,1-二甲基尿素等尿素系硬化劑; 三苯基膦、四苯基鱗四苯基硼酸鹽等膦系硬化劑; 等。該等可單獨使用1種或併用2種以上。 再者,至於上述羧酸化合物,例如可列舉: 敬
一酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、二聚酸等。X,至於磺酸 合物,例如可列舉:乙糾酸、_甲苯俩等。至於尿 化合物’例如可列舉:尿素、甲基尿素、二甲基尿素、 =:!三丁基尿素等。至於異氣尿酸醋化合物,、例 .月曰肪族二異氰尿酸醋、脂環式二異氰尿酸醋、 :族-異氣尿酸醋、脂肪族三異氣尿酸鳴、聚異氣尿酸 二異 6旨、 作為 ;上述脂肪族二異氰尿酸酯,例如可 氰=酸乙—Sa、—異氰尿酸丙二_、二異氱尿酸丁 -異氰尿酸醋己二醇、二異氣尿酸三甲基己二輯等 118454-1000307.doc •22· 1344473 上述脂環式二異氛尿酸醋,例如可列舉··異佛爾酮二異氣 尿酸酿、4,4,-二環己基甲燒二異氰尿酸酿、二異氣尿酸降 福醋、異氣尿酸基環己燒、u.二(異氛酸基甲基)環己 烷、1,3-二(2-異氰酸基丙基_2·基)環己炫等。 至於上述芳香族二異氰酸醋,例 酸醋、4,二苯基甲-二異氛酸醋、二甲苯二異:酸: i,5-# 一異氰酸酿等。至於上述脂肪族三異氰酸醋,例如 可列舉1,6,11-十一院基二異氛酸醋、^8.二異氣酸醋| 異氰酸醋甲基辛院、山-三異氛酸醋甲基己院、2,6•二異 氰酸基己院酸-2-異氰酸乙酿、2,6_二異氰酸基己烧酸·甲 基_2_異氰酸乙酉旨等。進而’至於上述聚異氰酸醋,例如可 列舉由聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯或上述二異氰酸酯化 合物所衍生出之聚異氣酸醋等。至於由上述二異氣酸醋所 衍生出之聚異氰酸醋’例如可列舉:異氰尿酸醋型聚異氰 酸酯、縮二脲型聚異氰酸酯、胺基甲酸酯型聚異氰酸酯、 腺基甲酸Θ旨(aii〇phanate)型聚異氰酸醋、碳化二醯亞胺型 聚異氰酸酯等。 另方面,至於環氧樹脂用硬化劑(H),就使所獲得之 微膠囊型環氧樹脂用硬化劑更好地兼具低溫硬化性與儲存 穩定性之觀點而言,較好的是’含有胺加合物(A)及低分 子胺化合物(B)作為主成分。 此處作為如上述之低分子胺化合物(B),可使用^種或 種上之作為上述胺加合物(A)的原料之例而列舉之胺化 物其中,可較好地使用咪唑類。 118454-1000307.doc •23· 1344473 又’作為如上述之低分子胺化合物(B)占胺加合物(a)與 低分子胺化合物(B)總量中之比例,較好的是0·001〜3質量 %,更好的是0.01〜2.5質量%。藉由將該比例設為0.001質 量%以上,而具有以下優點:於外殼(s)形成反應中,可形 成緻密的外殼,從而可獲得儲存穩定性、耐溶劑性高之微 膠囊型環乳樹脂用硬化劑。另一方面,若超過3質量%, 則有時會難以穩定地控制外殼(s)之形成反應。 於本實施形態之具有上述(1_1)或(L2)特徵之微膠囊型環 氧樹脂用硬化劑中,環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒徑為 超過0.3 μηι、12 μπι以下,較好的是〇.4 μϊη以上、u μιη# 下’更好的是0_5 μηι以上、5 μιη以下。另一方面,於具有 上述(1-3)特徵之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑中,環氧樹脂 用硬化劑(Η)之平均粒徑為超過0.3 μιη、1〇 μπι以下,較好 的是0.4 μπι以上、10 um以下,更好的是〇 5 μηι以上、5 μιη以下。 可藉由將平均粒徑設為0.3 μιη以上,而良好地實現具有 核-殼構造(以殼(S)包覆核(C)之構造)之微膠囊型環氧樹脂 用硬化劑。即,可實現良好之儲存穩定性。又,可藉由將 平均粒徑設為0.3 μπι以上,而賦予包覆核(c)的外殼(8)以 適當之硬度。即,於使用時可迅速解除外殼〇之膠囊化 環境,從而可實現良好的快速反應性。又,藉由將平均粒 徑設為12 μηι以下、或設為10 μιη以下,而於使用時使環氧 樹脂更均勻地硬化,從而可良好地維持硬化物之物性。進 而,若將平均粒徑设為5 μηι以下,則於使用時可使環氧樹 118454-1000307.doc •24- 1344473 脂更均勻地硬化。 又,於本實施形態之具有上述(M)特徵之微膠囊型環氧 . 樹脂用硬化劑中,定義為環氧樹脂用硬化劑(H)之平均粒 • 徑〇.5倍以下之小粒徑環氧樹脂用硬化劑之含有比率(以 下,簡稱為「小粒徑含有率」)為01%〜15%,較好的是 〇.1%〜13%,更好的是〇1%〜1〇%。 將上述小粒徑含有率設為15%以下,就良好地實現潛在 性或耐溶劑性之觀點而言為較好。其中,可藉由將以胺加 ‘合物(A)及低分子胺化合物(B)為主成分之環氧樹脂用硬化 劑(H)之平均粒徑设為超過〇·3 μιη、12 以下,且將上述 小粒徑含有率設為〇.1%〜15%,而實現不僅潛在性、長期 儲存穩定性、耐溶劑性極為優異,硬化性較高,表現極優 異的快速反應性,而且所獲得硬化物之物性為優異之微膠 囊型環氧樹脂用硬化劑。 此處,至於調整環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑或小 粒徑含有率之方法,可列舉若干方法。至於如上述之方 鎰法,例Μ :對塊狀環氧樹脂用硬化劑進行精密的粉碎控 制之方法;進行作為粉碎之粗粉碎及微粉碎,進而藉由精 密分級裝置而獲得所期望範圍者之方法;控制將溶解的環 氧樹脂用硬化劑喷霧乾燥的裝置的條件之方法等。 至於粉碎裝置,根㈣要可❹:球磨機、微粉碎機、 珠磨機、喷射粉碎機等,但經常使用衝擊式粉碎裝置。至 於此處所使用之衝擊式粉碎裝置,例如可列舉··旋轉型法 粉體撞擊型喷射粉碎機,粉體撞擊型反噴射粉碎2 118454-1000307.doc -25· 1344473 (counter jetmill)等喷射粉碎機。噴射粉碎機,係藉由將空 氣等作為媒體的高速喷射氣流使固體材料相互碰撞而使其 微粒子化之裝置。至於對粉碎之精密控制方法,可列舉: 控制粉碎時的溫度、濕度、單位時間粉碎量等之方法。
粉碎品之精密分級方法’有:為了於粉碎後藉由分級而 獲得特定大小的粉粒體而使用篩(例如325目數或250目數 等之標準篩)或分級機進行分級之方法、或根據其粒子的 比重進行風力分級之方法。可作為去除如上述之微粒子之 目的而使用之分級機,一般而言,乾式分級機優於濕式分 級機。例如,可使用:日鐵礦業(股)製Elb〇w_Jet, Hosokawamicron(股)製 Fine Sharp Separator,三協電業 (股)製 Variable Impactor,Seisin 企業(股)製 Variable Impact。!·,日本Donaldson(股)製卜、十七卜7夕,安川商事 (股)製YM MiCr〇cassette,日清卫程(股)製τ_〇 Classifier,其他各種空氣分離器,Micr〇n ,
Micron Brex,AccuCut等乾式分級裝置等,但並不限定於 該等。
至於喷霧乾燥裝置,可列舉通常之喷霧乾燥裝置 又,作為調整環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑或小粒 徑含有率之方法,亦可使用分別形成複數種具有特定平均 粒徑及特定小粒徑含有率的環氧樹脂用硬化劑且將其 等適當混合之方法。可對經混合者進一步進行分級。 混合機,可列舉:使加 器旋轉型,不使加入有 至於以混合如上述粉體為目的之 入有混合粉體的容器本體旋轉之容 118454-1000307.doc -26 - 1344473 粉體的容器本體旋轉而以機械攪拌或氣流攪拌方式進行混 合之容器固定型,使加入有粉體的容器旋轉且使用其他外 力進行混合之複合型。 再者’於本實施形態中’所謂「平均粒徑」意指以中值 徑定義之平均粒徑。更具體而言’係指使用HORIBA LA_ 920(堀場製作所(股)製粒度分佈計HOrIBA la-920),而 以雷射折射/光散射法測定之斯托克(Stokes)徑。
I 又’本實施形態中之「小粒徑含有率」’可根據測定上 述平均粒徑時之粒徑-頻率直方圖而算出。 進而,環氧樹脂用硬化劑(H)之形狀,並無特別限制, 可為球狀、顆粒狀、粉末狀、不定形中之任一形狀。其 中,就單液性環氧樹脂組合物之低黏度化之觀點 , · J σ ,形 狀較好的是球狀。再者,所謂「球狀」,當然包含正球 形’亦包含不定形的邊角帶球狀之形狀。 又,於本實施形態之具有上述(1_2)特徵之微膠囊型環 樹脂用硬化劑中,環氧樹脂用硬化劑(Η)之比表面積為 1〜25 mVg,較好的是“〜2〇 m2/g,更好的是2〜15饥2/ ”,'、 更好的是2.5〜1〇1112/§。 § ’ …队〜w貝况况社性或耐溶劑性之觀點而言,較 將上述比表面積設為25 m2/g以下。 ,疋 H 2/ g下另方面,將比表面積 上,可獲得所期望範圍内之平均粒 : 較好。又,就快速反應性、獲得均質硬化物為 進而就於添加組合物時防 鱿.,占而§, 而吕為較好。即,藉由將 〈覜點 乍為核(C)的起始材料 118454-100Q307.doc •27· 1344473 脂用硬化劑(Η)之粒子比表面積設為1〜25 m2/g,而實現不 僅潛在性、長期儲存穩定性、耐溶劑性極為優異,硬化性 高,而且表現有極為優異之快速反應性,硬化物具有優異 特性之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑。 此處,本實施形態之所謂「比表面積」,係指藉由基於 使用氮氣/氦氣的BET吸附等溫式之測定方法所測定之比表 面積。 又’作為調整環氧樹脂用硬化劑(H)的比表面積之方 法’可列舉若干方法。例如:因有上述小粒徑含有率越高 則比表面積越大之傾向,故利用分級裝置除去小粒徑的粒_ 子’藉此相對地控制比表面積之方法;及選擇於粉碎方式 中不使用易於粒子表面產生微小的表面凹凸或龜裂的對抗 型粉碎裝置,而使用粉碎粒子表面的凹凸較少、亦難以產 生龜裂之旋轉型粉碎裝置等粉碎方式之方法等。進而,選 擇獲得胺加合物(A)時的環氧樹脂(el)與胺化合物的反應條 件之方法亦有效。可藉由適當控制該反應中之當量比、反 應溫度、時間、純化方法等’而於粉碎環氧樹脂用硬化劑 (H)時,防止粒子凝集、或者防止產生大量超微米尺寸的 粒子、或者防止於粉碎粒子表面上產生許多微細孔或微小 龜裂,可良好地形成具有所期望平均粒徑或小粒徑含有 率、比表面積之環氧樹脂用硬化劑(H)。 ^者,上述環氧樹脂用硬化劑(H),就獲得儲存穩定性 較高之環氧樹脂組合物之觀點而言,較好的是於抑時為 固體狀。即’環氧樹脂用硬化劑(H)之軟化點,較好的是 118454-1〇〇〇3〇7.<joc •28- 1344473
超過25°C、150°C以下,更好的是40°C以上,更好的是60°C 以上。 .又,上述環氧樹脂用硬化劑(H)中所含之總氣量,就獲 得硬化性與儲存穩定性平衡較高的環氧樹脂組合物之觀點 而言,較好的是2500 ppm以下,更好的是2000 ppm以下, 更好的是1500 ppm以下,更好的是800 ppm以下,更好的 是400 ppm以下,更好的是180 ppm以下,更好的是100 ppm以下,更好的是80 ppm以下,更好的是50 ppm以下。 4 又,上述環氧樹脂用硬化劑(H)中所含之總氣量,就易 於控制外殼形成反應之觀點而言,較好的是0.01 ppm以 上,更好的是0.02 ppm以上,更好的是0.05 ppm以上,更 好的是0.1 ppm以上,更好的是0.2 ppm以上,更好的是0.5 ppm以上。又,上限,較好的是200 ppm以下,更好的是80 ppm以下,更好的是5 0 ppm以下。可藉由將總氣量設為0.1 ppm以上,而有效地於硬化劑表面進行外殼形成反應,從 而獲得儲存穩定性優異之外殼。 ir [外殼(S)] 本實施形態之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,具有上述核 (C)及包覆該核(C)的外殼(S)。又,上述外殼(S),較好的 是含有選自由異氰酸酯化合物、活性氫化合物、環氧樹脂 用硬化劑(h2)、環氧樹脂(e2)、以及上述低分子胺化合物 (B)所組成之群中之2種以上作為原料而獲得之反應生成 物0 此處,異氰酸酯化合物,可包含於上述環氧樹脂用硬化 118454-1000307.doc -29- 1344473 劑(Η)中,亦可使用作為除上述胺加合物(a)以外的硬化劑 原料而加以說明之異氰酸酯化合物。 至於上述活性氫化合物’例如可列舉:水、具有至少i 個一級胺基及/或二級胺基之化合物、具有至少1個經基之 化合物等。 至於具有至少1個一級胺基及/或二級胺基之化合物,可 使用:脂肪族胺、脂環式胺、芳香族胺。 至於脂肪族胺,例如可列舉:甲胺、乙胺、丙胺、丁 胺、二丁胺等烷基胺,乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺 等伸烷基二胺; 二伸乙基二胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺等聚伸烷基 多胺; 聚氧丙一胺,聚氧乙二胺等聚氧伸烧基多胺類;等。 至於脂環式胺,例如可列舉:環丙胺、環丁胺、環戊 胺、環己胺、異佛爾酮二胺等。 至於芳香族胺,可列舉:苯胺、曱苯胺、节胺、萘胺、 二胺基二苯基甲烷、二胺基二笨颯等。 另一方面,至於具有至少丨個羥基之化合物,可列舉: 醇化合物及紛化合物等。 至於醇化合物,例如可列舉:甲醇、丙醇、丁醇、戊 醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一燒基醇、月桂 醇、十二烷基醇、硬脂醇、二十烷醇、丙烯醇、巴豆醇 (crotyl alcohol)、快丙醇(pr〇pargyl alc〇h〇1)、環戊醇、環 己醇、苯甲醇、桂皮醇(cinnamyl alc〇h〇1)、乙二 118454-1000307.doc -30· 1344473 醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚等一醇類; 乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、〗,3•丁二醇、 .Μ·丁二醇、氫化雙酚A、新戊二醇、丙三醇、三羥甲基 . 丙烷、季戊四醇等多元醇類; 藉由具有至少1個環氧基的化合物與至少丨個羥基、羧基、 一級或二級胺基、疏基的化合物的反應而獲得之1分子中 具有2個以上二級羥基之化合物等多元醇類; 等。該等醇化物中,一級、二級、或三級醇均可。 I 至於酚化合物,例如可列舉:苯酚、曱酚、二甲酚、香 芹酚(carvacrol)、莫替醇、萘酚等單酴類、鄰苯二酚、間 苯一盼、對苯二酚、雙酚A、雙酚ρ、鄰苯三酚 (pyrogallol)、間本二盼(phi〇r〇giucin)等多酴類。 «亥等具有至少1個羥基之化合物,就潛在性或耐溶劑性 觀’占而。,較好的是多元醇類或多盼類等,尤其好的是 多元醇類。 上述環氧樹脂用硬化劑(h2),可使用與上述環氧樹脂用 硬化劑(H)相同之硬化劑。再者,環氧樹脂用硬化劑⑽), 可與上述環氧樹脂用硬化劑(Η)相同,亦可不同,較好的 是相同。 =,環氧樹脂(e2),可使用與上述環氧樹脂(el)相同之 環氧樹脂’其中,較好的是使用多元環氧化物。再者,環 ^樹知。(e2)可與上述環氧樹脂(el)或下述環氧樹脂(。)相 5 '、了不同。環氧樹脂(e2),亦可將複數種併用。 此處’環氧樹脂,$常於分子内具有鍵結有氣之不純末 118454-1000307.doc -31 - 1344473 端但上述不純末端對硬化物的電性會造成不良影響。因 此’上述環氧樹脂(e2)所含之總氣量,較好的是2谓沖⑺ 以下,更好的是l500 ppm以下,更好的是5〇〇.ppm以下。 將選自由如上述之異氰酸酯化合物、活性氫化合物、環 氣樹脂用硬化劑㈣、環氧樹脂(e2)、及上述低分子胺化 合物(B)所組成之群之2種以上作為原料所進行之反應條 件,並無特別限制,通常為-听七代之溫度範圍^分 鐘〜12小時之反應時間。 使用異氰酸醋化合物及活性氫化合物之情形時的添加 比’以(異氰酸5旨化合物中之異氰酸s旨基):(活性氫化合物 中之活性氫)(當量比)計,較好的是1:〇1〜1:1〇〇〇之範 圍。 使用環氧樹脂用⑨化劑(112)及環氧樹脂㈣之情形時的 添加比’以(環氧樹脂用硬化劑(h2)):(環㈣脂(e2))(質量 比)計,較好的是i : 0.0H : 1〇〇〇,更好的是1 : 0.01〜1:100 。 上述反應’根據需要可於分散媒中進行。作為分散媒, 可列舉:溶劑、塑化劑、樹脂類等。 溶劑,例如可列舉:苯、甲笨、二甲苯、環己烧、礙物 油(mineral spirits)、石腦油等烴類; 丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類; 乙酸乙醋、乙酸正丁醋、丙二醇一甲基乙基喊乙酸醋等醋 類; 甲醇、異丙醇、正丁醇、丁基溶維素、丁基卡必醇等醇 118454-1000307.doc -32· 1344473 類; 水等。 . 至於塑化劑,例如可列舉:鄰苯二甲酸二丁酯、鄰笨_ . 甲酸一乙基己基)酯等鄰苯二甲酸二酯系塑化劑; 己一酸一(2·乙基己基)酯等脂肪族二羧酸酯系塑化劑; 鱗酸二甲苯酯等鱗酸三酯系塑化劑; 聚乙二醇酯等二醇酯系塑化劑; 等。 ^ 至於樹脂類,例如可列舉:矽酮樹脂類、環氧樹脂類 苯酚樹脂類等。 、 其中,環氧樹脂(e2)與環氧樹脂硬化劑(h2)之反應,通 常是於-10°C〜150。(:、較好的是溫度範圍内, 進行1〜168小時、較好的是2小時〜72小時之反應。又,分 散媒’可使用溶劑、塑化劑等。 再者,溶劑、塑化劑,可使用上述異氰酸酯化合物、活 性氫化合物、環氧樹脂用硬化劑(h2)、環氧樹脂、低 ^ 分子胺化合物(B)中之任意2種,或者作為可於以上反應中 使用的溶劑或塑化劑之例而列舉者。 再者,如上述之反應生成物占上述外殼(s)中之比例, 通常為1質量%以上,較好的是5〇質量%以上,亦可為1〇〇 質量%。 於本實施形態之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑中,形成包 覆核(C)的外殼(S)之方法,例如可採用如下之方法。 (a):將外殼(S)成分溶解於作為分散媒之溶劑中,再將環 lU454-1000307.doc •33· 1344473 氧樹脂用硬化劑(Η)粒子分散於分散媒中,以降低外殼(s) 成分的溶解度,使外殼(S)於環氧樹脂用硬化劑(H)表面析 出之方法。 (b) .將作為核(C)的起始材料之環氧樹脂用硬化劑的粒 子分散於分散媒中,於該分散媒中添加形成外殼的材料而 使之於起始材料粒子上析出之方法。 (c) .於分散媒中添加形成外殼的材料之原料,且於起始材 料粒子的表面反應時,於此處生成外殼形成材料之方法。 此處,上述(b)、(c)方法,可與反應同時進行包覆,故 為較好再者,至於分散媒,可列舉:溶劑、塑化劑、樹 脂等。又,溶劑、塑化劑、樹脂,可使用作為獲得上述反 應生成物時可使用的溶劑、塑化劑、樹脂之例而列舉者。 又,若使用環氧樹脂作為分散媒,則可與外殼形成之同 時獲得母料型環氧樹脂硬化劑組合物,故為較好。 再者,外殼(s)之形成反應,通常是於_1〇。〇〜15〇。匚、較 好的疋〇C至100 C之溫度範圍,以10分鐘〜72小時較好 的是30分鐘〜24小時之反應時間進行。 繼而,於本實施形態之具有上述(1_3)特徵之微膠囊型環 氧樹脂用硬化劑中,該外殼(S)的厚度與上述環氧樹脂用 硬化劑(H)的平均粒徑之比為1〇〇 : 1.5〜1〇〇 : 18,較好的是 100 : 〜100 : 15,更好的是 100 : 2〜100 : 1〇。 藉由將上述環氧樹脂用硬化劑(Η)之平均粒徑設為ι〇〇, 將外殼(S)之厚度比設為15以上,而提昇微膠囊型環氧樹 脂用硬化劑之儲存穩定性。又’可藉由將該厚度比設為18 118454-1000307.doc -34· 1344473 以下,而維持微膠囊型環氧樹脂用硬化劑之快速反應性, 又,可維持使用其而獲得的母料型硬化劑組合物之儲存穩 . 定性或操作性。 此處,本實施形態之「外殼(s)之厚度」,係由穿透式 電子顯微鏡所測定之值。 又,至於調整上述厚度比之方法,例如可列舉:控制形 成外殼(S)的材料的添加量之方法、控制自外殼(s)的包媒 間隙滲出的環氧樹脂用硬化劑(Η)與形成外殼(s )時進行反 C 應的環氧樹脂(e2)之反應之方法等。又,於形成包復如上 述核(C)的外殼(S)之方法中,亦可採用控制形成外殼(8)的 材料之添加比例之方法、控制形成外殼(8)的溫度及/或時 間之方法。 於本實施形態之具有上述(1_1)〜(ϊ_3)特徵之微膠囊型環 氧樹脂用硬化劑中,任一外殼(S)均係於表面上至少具有 吸收波數1630〜1680 cm·1之紅外線之鍵結基(χ)、吸收波數 1680〜1725 cm·1之紅外線之鍵結基(y)、及吸收波數 ^ 1730〜1755 cnrl之紅外線之鍵結基(z)者。鍵結基(x)中,至 於特別有用者,可列舉尿素鍵。又,鍵結基(y)中,至於特 另J有用者,可列舉二縮脲鍵。進而,至於鍵結基(z)中特別 有用者,可列舉胺基甲酸酯鍵。 此處,可藉由使用紅外分光光度計(特別是,傅立葉變 換式紅外分光光度計,以下記做「FT-IR」)測定紅外線吸 收而確δ忍有上述鍵結基(χ)、(a及(a存在。又,可使用 顯微FT-IR(使用顯微分光法之FT_IR)來確認於外殼(s)表面 H8454-1000307.doc -35- 1344473 上至少具有鍵結基(X)、(y)及(z)。 此處’較好的是,上述外殼(S)所具有之吸收波數 1630〜1680 cm_1之紅外線之鍵結基(X)、吸收波數 1680〜1725 之紅外線之鍵結基(y)、及吸收波數 1730〜1755 cm'1之紅外線之鍵結基(z),分別具有卜⑺⑼ meq/kg、1 〜1000 meq/kg、及 1〜200 meq/kg範圍之濃度。其 中所謂濃度,係指相對於微膠囊型環氧樹脂用硬化劑之 值。 鍵結基(X)濃度為1 meq/kg以上之情形,對獲得對機械剪 切力有較高抗性之膠囊型硬化劑有利。又,1000 meq/kg 以下之情形,對獲得較高之硬化性有利。更好的鍵結基(x) 浪度範圍為10〜300 rneq/kg。 於鍵結基(y)濃度為1 meq/kg以上之情形時,可獲得對機 械剪切力有高抗性之膠囊型硬化劑,故為有利。又,ι〇〇〇 meq/kg以下之情形,對獲得高硬化性有利。更好的鍵結基 (y)範圍為 10〜200 meq/kg。 鍵結基⑷濃度為1 meq/kg以上之情形,對形成相對機械 剪切力有較高抗性之外殼有利。又,200 meq/kgw下之情 形,對獲得高硬化性有利。更好的鍵結基(z)濃度範圍為 5~100 meq/kg。 鍵結基⑷的濃度與上述外殼⑻所具有的鍵結基⑷與鍵 結基(y)的濃度總計之比,以質量比計為1〇〇/1〜1〇〇/1〇〇。 於此範圍可同時良好地獲得儲存穩定性與硬化性^較好的 是100/2〜100/80,更好的是1〇〇/5〜1〇〇/6〇, 的 尺野的是 118454-1000307.doc -36 . 1344473 100/10〜100/50。鍵結基(x)、鍵结基(y)及鍵結基⑷之濃度 測定以及濃度比,可依專利文獻丨中所揭示方法進行。 又’外殼⑻所具有的鍵結基(x)、鍵結基(y)及鍵結基⑷ 的存在區域之總厚度,以平均層厚計,較好的是5〜1000 5 nm以上則可獲得儲存穩定性,1〇〇〇 nm以下可獲得 實用的硬化性。再者,此處所謂層厚,可藉由穿透式電子 顯微鏡進行測定。尤其好的鍵結基之總厚度,以平均層厚 計’為10〜100 nm。 t 上述外殼(s),較好的是,其構造中具有尿素鍵而無醋 鍵,尤其好的是無羧酸酯鍵。於無羧酸酯鍵之情形時,可 防止於濕度較高之狀態下羧酸酯鍵產生水解反應而損壞外 般(S)而使保存穩定性降低。又,可防止環氧樹脂組合物 硬化後硬化物物性之降低。 又,上述外殼(S),就潛在性或耐溶劑性之觀點而言, 較好的是,該構造中具有二縮脲鍵及胺基甲酸酯鍵。 (II)母料型環氧樹脂用硬化劑組合物 ^ 本實施形態之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,具有以 下(II-1)、(II-2)中之任一特徵。 (II· 1)以(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑):(環氧樹脂(63乃(質 量比)si* 100 . 0.1〜100 . 1000之添加比,含有上述微膠囊型 環氧樹脂用硬化劑與環氧樹脂(e3)。 (II-2)係一種母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,其含有上 述微膠囊型環氧樹脂用硬化劑、環氧樹脂(e3)、及高溶解 性%氧樹脂(G),將該微膠囊型環氧樹脂用硬化劑分散添 118454-1000307.doc •37- 1344473 加於該環氧樹脂(e3)、及/或高溶解性環氧樹脂(G)中; 上述尚溶解性環氧樹脂(G)的基本構造之溶解度參數為 8·65〜11.00,該基本構造硬化後之交聯間分子量為 105〜150,且二醇末端成分之存在比例相對於基本構造成 分為0.01〜20質量%,以(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑):(環 氧樹脂(e3))(質量比)計1〇〇 : 01〜1〇〇 : 1〇〇〇之添加比含有 上述微膠囊型環氧樹脂用硬化劑與上述環氧樹脂(e3),以 (環氧樹脂(e3)):(高溶解性環氧樹脂質量比)計1〇〇 : 〇.1〜100 : 99之添加比含有上述環氧樹脂(e3)與上述高溶解 性環氧樹脂(G),且總氣量為2500 ppm以下。 作為上述環氧樹脂(e3),可使用與上述環氧樹脂(el)相 同之環氧樹脂。其中,可較好地使用多元環氧化物。亦可 將多種併用。 特別是,該等之中,就所獲得硬化物之接著性或耐熱性 而言,較好的是將多酚類縮水甘油化之環氧樹脂,尤其好 的是雙酚型環氧樹脂。總之,較好的是雙酚A之縮水甘油 化物及雙酚F之縮水甘油化物。 又,於本實施形態中,上述微膠囊型環氧樹脂用硬化劑 與環氧樹脂(e3)之添加比,以(微膠囊型環氧樹脂用硬化 劑):(環氧樹脂(e3))(質量比)計,通常為1〇〇 : 〇1〜1〇〇: 100〇 ’ 較好的是 100 : 1 〜1〇〇 : 1〇〇。 再者,如上所述,環氧樹脂分子内的氣所鍵結之不純末 端,對硬化物之電性會產生不良影響,因此上述環氧樹脂 (e3)中所含之總氣量,較好的是25〇〇 ppm以下更好的是 H8454-1000307.doc -38· U444/3 1500 ppm以下,更好的是5〇〇ppm以下。 又’就同樣之觀點而言,較好的是,母料型環氧樹脂用 .硬化劑組合物整體中所含之總氣量亦為2500 ppm以下。 ‘ 進而Λ述環氧樹脂(e3)的二醇末端雜質成分占環氧樹 脂(e3)基本構造成分巾之比例,較好的是G·〜30質量 更好的疋0.01〜25質量〇/〇,更好的是〇卜加質量,更 好的是0.5〜18質量%,更好的是12〜15質量%。 此處,所謂二醇末端雜f成分,係指任—或兩末端的環 t氧Μ環’而具有形成1>2.乙二醇之結構之環氧樹脂。至 於參考文獻’可列舉環氧樹脂技術協會發行之「總說環 氧樹脂帛1卷基礎篇Ϊ」。對於環氧樹脂⑷)之基本構造成 分以及二醇末端雜質成分之分析方法,同樣可參考環氧樹 脂技術協會發行之「總說環氧樹脂第i卷基礎篇丨」中所 引用文獻中記載之方法,進行分析。 繼而,可藉由將環氧樹脂(e3)的二醇末端雜質成分占環 氧樹脂(e3)基本構造成分中之比例設為30質量%以下,而 ‘提昇硬化物之耐水性。又,可藉由設為〇 〇〇1質量%以上, 而提昇環氧樹脂組合物之硬化性。 再者,上述環氧樹脂(e3)的二醇末端雜質成分占環氧樹 脂(e3)基本構造成分中之比例,係依實施例之項中所記載 方法而獲得之值。 另一方面’具有上述(11_2)特徵之母料型環氧樹脂用硬 化劑組合物’其基本構造之溶解度參數為8 65〜丨1〇〇,該 基本構造硬化後之交聯間分子量為1〇5〜15〇,且含有二醇 118454- 1000307.doc -39- 1344473 末端成分的存在比例相對於基本構造成分為〇·〇 1~2〇質量% 之高溶解性環氧樹脂(G)。 此處,上述基本構造之溶解度參數,係藉由對高溶解性 環氧樹脂(G)基本構造的環氧基不開裂狀態之構造,將表1 所示參數代入下述式(1)而算出之值。 [數1] 式⑴
Fi的合計值 SP值=分子量 [表1] 構造 Fi 結構 Fi -ch3 147.3 -OH 225.84 -ch2- 131.5 -H(酸性) -50.47 >CH- 85.99 -OH(芳香環) 170.99 >C< 38.52 -nh2 226.56 ch2= 126.54 -NH- 180.03 -CH= 121.53 ON 254.56 >C= 84.51 -NCO 358.66 •CH=(芳香環) 117.12 -S- 209.42 -C=(芳香環) 98.12 C12 342.67 -〇-(醚,缩醛) 114.98 Cl,1級 205.06 -〇-(環氧) 176.20 Cl,2級 208.27 -COO- 326.58 Cl,芳香環 161.0 >c=o 262.96 Br 257.8 -CHO 292.64 Br、芳香環 205.60 (C0)20 567.29 F 41.33 118454-1000307.doc • 40- 1344473 至於本實施形態中所使用之基本構造的溶解度參數成為 8.65〜11.〇〇之高溶解性環氧樹脂((}),更具體而言,例如可 列舉:1,2-二羥基苯、l,3-二羥基苯、1,4-二羥基苯、3_曱 基-1,2·二羥基苯、4-曱基-1,2-二羥基苯、2-曱基-1,3-二羥 基笨、4-甲基-ΐ,3-二羥基笨、2-甲基-1,4-二羥基苯、3_乙 基-1,2-二羥基笨、4·乙基·ι,2-二羥基苯、2-乙基-1,3_二羥 基苯、4-乙基-ΐ,3-二羥基苯、2-乙基-1,4-二羥基苯、3_丙 基-I,2·二羥基苯、4_丙基_i,2_二羥基苯、2_丙基_丨,3•二羥 基苯、4-丙基-i,3-二羥基苯、2_丙基-1,4-二羥基苯' 3·異 丙基-1,2-二羥基笨、4·異丙基二羥基苯、2_異丙 基-1,3-二羥基苯、4·異丙基-i,3_二羥基苯、2_異丙基_14_ 二羥基苯、3-第三丁基-丨,^二羥基苯、4_第三丁基_丨,2•二 羥基苯、2-第三丁基二羥基笨、4_第三丁基_丨,3-二羥 基苯、2-第二丁基_i,4_二羥基苯、3_ 丁基·丨,2-二羥基苯、 4-丁丞-1,2· 羥 羥基苯、2· 丁基·1,4_二羥基笨、丨,2-二羥基萘、i,3_ 基萘、1,4-一羥基萘、U6_二羥基萘、i,?-二羥基萘,以· 二經基萘、2,3-二經基萘、2 4_二經基萘、2,6_二經基蔡、 2,7·一經基萘、1,8-二經基萘之縮水甘油基化合物等。其 中,較好的是1,3 -二經基苯 三丁基-1,4-二羥基笨等。 、2_甲基-1,4-二羥基苯、2-第 又’對於上述高溶解性環氧樹脂(G),該基本結構硬化 後之交聯間分子量為1〇5〜15〇,較好的是He,更好的 是108〜140,更好的是1〇9〜13〇,更好的是"㈡2〇。 118454-1000307.doc 41 _ 1344473 就確保硬化物的耐熱性之觀點而言、以及減少硬化時的 硬化收縮以確保被接著體之間的接著力之觀點而言,較好 的是將上述交聯間分子量設為150以下。另一方面,就防 止硬化物變脆弱之觀點而言,較好的是將上述交聯間分子 量設為105以上。 再者’上述交聯間分子量,係以將高溶解性環氧樹脂之 基本結構式的單體分子量.除以基本構造式中所含環氧基數 之值,而算出。 進而,上述高溶解性環氧樹脂(G),其二醇末端成分相 對於基本構造成分之存在比例為〇 〇1〜2〇質量%,較好的是 0.01〜15質量%,更好的是〇1〜1〇質量% ’更好的是〇2〜8質 量%。 就不降低硬化物之耐水性之觀點而言,較好的是將該存 在比例設為20質量以下。另一方面,就不降低環氧樹脂組 合物之硬化性之觀點而言,較好的是設為〇〇丨質量%以 上。 > 再者,上述二醇末端成分之存在比例,係依實施例之項 中所記載之方法而算出。 本實施形態中,上述環氧樹脂(e3)與上述高溶解性環氧 樹脂(G)之添加比,以(環氧樹脂(e3)广(高溶解性環氧樹脂 (G))(質量比)§十,通常為1〇〇 : 〇丨〜丨〇〇 : 99,較好的是 100 : 5〜100 : 60 ’更好的是1〇〇 : 1〇〜1〇〇 : %,更好的是 100 : 15〜1〇〇 : 40 。 就充分發揮低溫硬化性及儲存穩定性之觀點而言,較好 118454-1000307.doc • 42·
4/J 的是相對於環氧樹腊(e3)1〇〇質量份, (G)之添加#設為 螂『生¥氧樹脂 々篁》又馮0.1質量份以上。另_方面 率上升之顴駄而& ±A 就抑制吸水 覜點而έ,較好的是設為99質量份以下。 再者’上述母料型環氧樹脂用硬化触合物中 例如·增量劍、補強从 ^ 有H 4'顏料、導電微粒子、 ft劑、反應性稀釋劑、非反應性稀釋劑、樹脂類、結 偶合劑等、其他添加劑、$裒狀硼酸醋化合物。 ;真充劑’例如可列舉··煤焦油、玻璃纖維、石棉纖 維、I纖維、碳纖维、纖維素、聚乙烯粉、聚丙婦粉、石 英粉、礦物性矽酸鹽、雲母、石棉粉、板岩粉。 至於顏料,例如可列舉:高嶺土、氧化銘三水合物、氫 氧化紹白要粉、石膏、碳酸妈、三氧化録、潘通(聚氣 趟樹脂)、二氧化石夕、煙塵、辞鋇白、重晶石、二氧化鈦 等。 *至於導電微粒子,例如可列舉:碳黑、石墨、奈米碳 B田勒#、氧化鐵、金、銀、紹粉、鐵粉、錄、銅、 鋅、鉻、錫、Nanosize之金屬結晶、金屬間化合物等。 該等,均可根據其用途有效地使用之。 又,至於上述有機溶劑,例如可列舉:曱苯、二曱苯、 甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。 至於反應性稀釋劑,例如可列舉:丁基縮水甘油醚、 N,N’·縮水甘油基·鄰曱苯胺、苯基縮水甘油醚、氧化笨乙 烯、乙一醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、丨,6_己 烧一醇《一^缩水甘油鱗等(j 118454-1000307.doc -43- 至於非反應性稀釋劑 輯、鄰苯二甲酸例如可列舉:鄰苯二甲酸二辛 1取一 丁唣、p - 至於樹脂類,例W 酸二辛醋、石油系溶劑等。 脂、丙稀酸樹脂聚:聚嶋^ 改質環氧樹脂、橡膠改質^三聚氰胺樹脂或胺基甲酸醋 脂等改質環氧樹脂。環氧樹脂、㈣樹脂改質環氧樹 ,2-環己烷二醇、ι,3·環 四醇、山梨醇、蔬糖、 戊 至於結晶性醇,例如可列舉 已烷二醇、1,4-環己烷二醇、季 二經曱基丙烧。 又’至於除上述以外夕梵从1 <再他添加劑,可列舉環氧樹脂用 硬化劑(h3)。 至於如上述之環氧樹脂用硬化劑⑻),除與上述環氧樹 脂用硬化劑(H)相同的胺系環氧樹脂用硬化劑以外,可使 用通常用作環氧樹脂用硬化劑之所有環氧樹㈣硬化劑。 其中,就接著強度、Tg、添加容易性等觀點而言,較好的 是選自由酸賴系硬化劑、紛系硬化劑、醢肼系硬化劑、 及胍系硬化劑所組成之群t之至少丨種環氧樹脂用硬化 劑。 至於上述酸酐類系硬化劑’例如可列舉:鄰苯二甲酸 酐、偏苯四甲酸酐、均苯四甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、 四氫鄰苯二甲酸酐、氣鄰苯二甲酸酐、4-氣鄰苯二甲酸 酐、二苯甲酮四甲酸酐、丁二酸酐、甲基丁二酸酐、二甲 基丁二酸酐、二氣丁二酸酐、耐地酸甲酯、丁二酸十二烷 基酯、氣菌酸肝、馬來酸肝等。 118454-1000307.doc • 44 · 1344473 1例如可列舉:苯酚酚醛清漆樹 雙酚A酚醛清漆樹脂等。 至於苯酚類系硬化劑 脂、曱酚酚醛清漆樹脂、 至於醯肼系硬化劑,例如可列I . 羋.丁二酸二醯肼、己二 酸二醯肼、鄰苯二f酸二醯肼、間苯二甲酸二酿肼、對苯 二曱酸二醯肼、對羥基苯甲酸醯肼、水揚酸醯肼、苯基胺 基丙酸酿肼、馬來酸二酼肼等。 至於胍系硬化劑,例如可列舉:二氣基二酿胺、甲基 胍、乙基胍、丙基脈、丁基胍、二甲基脈、三甲基脈、笨 基胍、二苯基胍、甲苯甲醯胍等。 再者’環氧樹U硬化劑(h3)’可與作為核(〇起始材料 之環氧樹脂用硬化劑(H)相同’但就組合物之添加容易性 之觀點而言,較好的是不同者。χ,上述其他添加劑於上 述母料型環氧樹脂用硬化触合物或者下述單液性環氧樹 月曰組合物中所占比例,通常小於3 〇質量%。 上述環狀硼酸酯化合物,可提昇母料型環氧樹脂用硬化 劑組合物之儲存穩定性。
此處,所謂環狀硼酸酯化合物,意指環式結構中含有硼 者。上述環狀硼酸酯化合物,其中較好的是2,2,-氧基雙 (5,5'_二甲基氧硼雜環戊烷)。 再者,環狀硼酸酯化合物於上述母料型環氧樹脂用硬化 劑組合物或者下述單液性環氧樹脂組合物中所占比例,通 常為0.001〜10質量%。 至於上述母料型環氧樹脂用硬化劑組合物之製造方法, 例如可列舉:使用三轴輥等將微膠囊型環氧樹脂用硬化劑 I1«454-l〇〇〇3〇7.doc -45· tΜ脂(e3)與高料性環氧樹 溶解性環㈣t I樹1a(e3)、或環氧樹脂(e3)與高 行外殼⑻的生成反應,㈣㈣_)表面進 劑,同日本心勝囊型環氧樹脂用硬化 ,獲得母料型環氧樹脂硬化劑 性較高,故為較好。 寺後者生產 ,於添加高溶解性環氧樹脂(G)之方法,可列棗. 將環氧樹脂(e3)與高溶解性環氧㈣⑹預先均勻混合之2
、、"冑微膠囊型環氧樹脂用硬化劑分散於環氧樹用 e )中的環氧樹脂組合物再均句分散混合之方法;於環孝 樹脂中’於環氧樹脂用性硬化劑(H)表面進行外殼⑻生成 反應’以獲得微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,同時獲得母剩 型環氧樹月旨硬化劑之方法中,於環氧樹脂中使用環氧樹脂 β3)與兩溶解性環氧樹脂(G)的混合樹脂之方法等。 (ηι)單液性環氧樹脂組合物 實包形I、之單液性環氧樹月旨組合物,係含有上述母料 型環氧樹脂用硬化劑組合物與環氧樹脂(叫者。
此處’環氧樹脂(e4),可使用與上述環氧樹脂⑷)相同 之環氧樹脂用硬化劑。其中,適於使用多元環氧化物。 環氧樹脂(e4)之添加比,以(母料型環氧樹脂用硬化劑組 °物).(環氧樹脂(e4))(質量比)計,通常為1〇〇 : 0.001〜100 . 1000,較好的是 1〇〇 : 〇 〇1〜1〇〇 :刚〇。 再者,至於單液性環氧樹脂組合物之製造方法,可採用 作為上述母料型環氧樹脂硬化劑組合物之製造方法之例而 118454-1000307.doc 46· 1344473 列舉之方法。 本實施形態之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物或單液性 . 環氧樹脂組合物,具有漿狀、薄膜狀之形態,可應用於所 有用途(加工品)。 特別是,除接著劑及/或接合用漿料、接合用薄膜以 外,尚可用作導電材料、異向導電材料、絕緣材料、密封 材料、塗層材料、塗料組合物、預浸材料、導熱性材料、 燃料電池用密封材料等。 i, 接著劑及7或接合用漿料、接合用薄膜,例如可用於液 狀接著劑或薄膜狀接著劑、芯片接合材料等。 ㈣造方法,例如有,日本專利特開昭一= 報或日本專利特開平〇5_295329號公報等中所記載之方 法。更具體地,例如將固形環氧樹脂、液狀環氧樹脂、進 而固形胺基甲酸醋樹脂溶解、混合、分散於甲苯中,而製 作50質量%溶液。例如,將所獲得之本實施形態之母料型 環氧樹脂用硬化劑組合物添加、分散於溶液中,而製㈣ I質量%之清漆。例如,以如下方式塗布該清漆:於厚度Μ ^之剝_聚對苯二甲酸乙二㈣基材上將清漆中的甲 苯乾燥後’使塗膜厚度成為3G㈣。可藉由使清漆中的甲 苯乾燥,而獲得常溫下為惰性、藉由加熱並藉由潛在性硬 化劑的作用而發揮接著性之接合用薄膜。 至於導電材料,有:導電薄膜、導電漿料等。至於異向 導電材料,有:異向導電性薄膜、異向導電性聚料等。至 於其製造方法,例如有:日本專利特開平01-U3480號公 118454-1000307.doc •47· 1344473 報中所記載之方法。更具體地,例如,於上述接合用薄膜 之製造中,於調製清漆時將導電材料或異向導電材料加以 混合、分散,再塗布於剝離用基材上,然後乾燥,藉此可 製造之。至於導電粒子,可使用··焊錫粒子、鎳粒子、‘ Nan〇size之金屬結晶、以其他金屬包覆金屬表面之粒子、· 銅與銀的傾斜粒子等金屬粒子;以及例如以金、鎳、銀、 , =、焊錫等導電性薄膜包覆苯乙烯樹脂、胺基甲酸㈣ , :、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、苯酚樹脂、 笨乙婦丁一浠樹月a等樹脂粒子之粒子等。通常,導電粒 子為1〜20 μΓΠ左右之球形微粒子。至於製#薄膜時之基鑣 材,例如有:聚醋、聚乙婦、聚酿胺、聚四氟乙稀等基 材有以下方法等.於該等基材上塗布含導電性粒子的清 漆溶劑’然後使清漆中的溶劑乾燥,而獲得異向導電性薄 至於絕緣材料’有:絕緣接著薄膜、絕緣接著㈣。可 藉=使用上述接合用薄膜,而獲得作為絕緣材料之絕緣接 專膜。X,除使用密封材料以外,可藉由將上述填充劑 :的絕緣性填錢添加於單液性環氧樹脂組合物中,而獲 得絕緣接著漿料。 狀密射:I: Τ用作固形密封材料或液狀密封材料、薄膜 填材料^等液狀密封材料,可用作底層填底材料、裝 =門Γ材料等。密封材料之製造方法,例如於曰本 八報蓉1、^43661號公報、日本專利特開2術·226675號 “ “載。更具體而言’添加雙酚A型環氧樹脂、 118454-1000307.d〇( -48- 1344473 =硬化劑之例如酸酐、作為硬化劑之甲基六氯鄰苯二甲 ^ ’進㈣加隸料4切粉末並均Μ合,再於 .加本發明所料之母料μ氧樹㈣硬化劑組合物 . 鋼句混合,藉此可獲得密封材料。 至於塗層用材料,例如可列舉:電子材料之塗層材料、 印刷配線板之包覆用保護膜材料、印刷基板之層間絕緣用 樹脂組合物等。至於塗層用材料之製造方法,例如有:於 曰本專利特公平4-6116號公報、及曰本專利特開平 U 7侧931號公報、日本專利㈣平8__峨公報、進而於 日本專利特開2003-246838等中所記載之各種方法。更具 體地’自填充劑中選定二氧化石夕等作為填料,除雙盼Α型 環氧樹脂以外添加苯氧樹脂、橡膠改質環氧樹脂等,進而 添加本實施形態之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,以甲 基乙基綱(MEK)製備50%之溶液。將其以5〇 μηι厚度塗布於 聚醯胺薄膜上,疊加銅箔,於6〇〜15〇〇c下進行積層。可藉 由於180〜200t:下使將積層加熱硬化,而獲得將層間以環 ^ 氧樹脂組合物塗布之積層板。 塗料組合物之製造方法,例如有:日本專利特開平 1 1-323247號公報、日本專利特開20〇5_1131〇3號公報等中 所記載之方法。更具體地,於雙酚A型環氧樹脂中添加二 氧化鈦、滑石等,添加作為混合溶劑之甲基異丁農嗣 (MIBK)/二曱苯為1 : 1之混合溶劑,攪拌、混合,製成主 劑。可藉由於其中添加本實施形態之母料型環氧樹脂用硬 化劑組合物,且使其均勻分散,而獲得環氧塗料組合物。 118454-1000307.doc •49· IJ44473 至於預浸材料之製造方法,例如有:如日本專利特開平 09_71633號公報、wo 98/44〇17號案等中所記載方法將 環氧樹脂組合物含浸於補強材料中且加熱,而獲得預浸材 料之方法。再者,至於使之含浸的清漆之溶劑,可列舉: 甲基乙基酮、丙酮、乙基溶纖素、甲醇、乙醇、異丙醇 等。較好的是’該等溶劑不殘留於預浸材料中。再者,對 補強材料之種類並無特別限定,例如可列舉:以紙、玻璃 布、玻璃不織布、聚芳醯胺、液晶聚合物等為例。對樹脂 組合物分與補強材料之比例亦無特定限制,通常較好的曰 是’以預浸材料中的樹脂分成為2〇〜80質量。/。之方式進行 製備。 仃 至於導熱性材料之製造方法,例如有:曰本專利特開平 06-136244號公報、曰本專利特開平1〇_23741〇號公報、曰 本專利特開2000-3987號公報等中所記載之方法。更具體 地’添加作為熱硬化性樹脂之環氧樹脂、作為硬化劑之苯 酚酚醛清漆樹脂硬化劑,進而添加作為熱傳導填充料之石 墨粉末,再均勻地混煉。於其中可添加本發明之母料型環 氧樹脂用硬化劑組合物,而獲得導熱性樹脂漿料。 至於燃料電池用密封材料之製造方法,有:日本專利特 開2002-332328號、日本專利特開2004_75954號等中所記載 之方法。更具體地,使用作為導電性材料之人造石墨材 料、作為熱硬化性樹脂之液狀環氧樹脂、聯苯型環氧樹 脂、甲酚型苯酚樹脂、酚醛清漆樹脂型苯酚樹脂,以攪拌 器將原料混合。藉由於所獲得之混合物中添加本實施形態 118454-1000307.doc -50- 1344473 之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,再使其均勻分散,而 獲得燃料電池用密封材成型材料組合物。藉由以金:模且 溫度、成形麼力150〜300 kg/cm2之條件,將該成 形材料組合物進行壓縮成形,而獲得實料電性優異且氣 體不透過性亦良好、成形加工性優異之燃料封 材。 至於可撓性配線基板用保護膜材料之製造方法,有. W0 00/64960號、日本專利特開·6_137838號等中所記載 之方法。更具體地’將環氧樹脂、以及與環氧樹脂反應之 經幾基改質之聚丁二烯以及橡膠粒子等作為製備適當可挽 性布線基板用保護膜材料的原料,添加於環氧樹脂中,且 添加本發明之母㈣環氧樹㈣硬化隸合物作為硬化促 進劑’再使其均勾分散,而獲得環氧樹脂組合物。將該環 氧樹脂組合物溶解分散於MEK中,而製備固形分濃度為“ 質量%之可撓性布線基板用保護膜材料溶液。進而,將作 為二羧酸之丁二酸溶解於純水中,添加於作為5質量%水 溶液之可撓性布線基板用保護膜材料溶液中。可藉由以乾 燥後的膜厚成為25叫之方式,將上述保護棋材料溶液^ 布於厚65 μιη之聚醯胺薄膜上,進而於15〇。〇下乾燥⑽分 鐘,而獲得可撓性布線基板用保護膜材料。 刀 實施例 其次,列舉實施例及比較例更具體地說明本實施形態, 但本實施形態只要不超過其要點之範圍,則不限於以;實 施例。 118454-1000307.doc -51 · 1344473 [製造例1-1〜1-7] 於表2所示之溶媒中,以表2所示之反應溶液濃度、反應 溫度條件,使環氧樹脂與胺化合物反應。其後,藉由於減 壓下餾去溶劑,而獲得以胺加合物(A)、或者胺加合物(A) 與低分子胺化合物(B)為主成分之塊狀環氧樹脂用硬化劑h- 1〜h-7。再者,所獲得塊狀環氧樹脂用硬化劑h-1〜h-7之評 價結果一併記載於表2中。 [表2] 118454-1000307.doc 1344473 製造例 t> wm in ΙΛ ㈣ 正丁酵/甲苯 =1/1 樹脂成分50% | 80。。 h-7 固體 2-甲基咪畦 〇·1 重 *% _ _ 正丁酵/甲笨 =1/1 樹脂成分50% 80°C Λ 固逋 2-甲基咪唑 5重量% WJJ wm 卜 d 正丁酵/甲苯 =1/1 樹脂成分50% 80°C 1 ΙΛ JS 固艟 2·甲基嗦畦 〇.5重量% — »η _ 正丁酵/甲苯 =1/1 樹脂成分50% 80°C Λ 固醴 2-甲基咪唑 〇.4質量% 1 Ψ"Λ ιο ο 00 « >1 11 4叱 樹脂成分50% wc 1 JS 固逋 Ν-甲基哌喷 0.8質量% Μ Μ _ — iS 2-丙酵/甲苯 =1/2 樹脂成分50% 80°C 丨 固tt 三伸乙基四胺 0.3質量% 二 IT) w* 正丁酵/甲笨 =1/1 樹脂成分50% 80°C 固體 fl K ψ 3 _ I Βκ a. Λ 2 添加量(當量)*> 二 V el-2 el-3 2-甲基咪哇 三伸乙基四胺 N-甲基哌嘈 溶媒 反應溶液濃度 反應溫度 1 記* 性狀(25TC> 低分子胺化合物(Β) 之含量 環氧 樹脂 胺化 合物 環氧樹 脂用硬 化劑 。傘*-«4赛伞^雄破璀苯祐«羿_-「傘餹*」》-6-^|* 。壬¥>搞|4·挑 δ_?#φ^隹*搞H-«_«flfs 蠲%«#蛘羿楨二¥鉍>輞4逄4+4<* (s dd 〇〇s I 峭 “«,*|輛/3 S u*M5-^wf)lr35^tfav 金f<: C-Η (UIS 002 一:试葙,<H_/a 0^*Η«»«?1Ε)ΙΒ*^ΪΕΪ&ν^»<:ζ-ι3 (sdd 002>Η«έ« 駟ΜS8l«w#«#聆)《«**蛘斟¥金»(:1-1* 118454-1000307.doc -53- 1344473 藉由高速液體層析儀(HPLC)獲得層析圖(HPLC分析 圖)。分析裝置,係使用Tosoh製AS-8021、檢測器UV-8020。管柱,係使用Millipore公司製Nova-Pak C-1 8。移動 相為水/乙腈=70/30〜0/100(提供梯度卜檢測波長為254 nm。使用各添加中使用之溶劑,製作用以測定低分子胺化 合物(B)含量之標準曲線。使用該標準曲線,測定低分子 胺化合物(B)之含量。 [製造例2-1] 於具備攪拌裝置、溫度計之2升三口燒瓶中,添加166 g(l莫耳)第三丁基對苯二酚、1850 g(20莫耳)環氧氣丙‘ 烧、296 g(4莫耳)縮水甘油、〇.55 g氣化四曱基銨,於加熱 回流下進行2小時加成反應。繼而將内容物冷卻至6〇。〇, 安裝水分除去裝置,然後添加183 g(2.2莫耳)48.5%氫氧化 鈉。以反應溫度55〜60t:,減壓度1〇〇〜150 mmHg之條件連 續共沸除去所生成的水,一面將餾出液中的環氧氣丙烷層 返回反應系統中一面進行閉環反應。將生成水達到56 5瓜夏 之時作為反應終點。其後,進行減壓過濾,重複進行水以 洗,進而進行減壓蒸餾,藉此回收殘存的環氧氣丙烷,且 獲得粗環氧樹脂。 將所獲得粗環氧樹脂反覆進行減壓蒸餾,獲得高溶解性 環氧樹脂G-1。所得獲得高溶解性環氧樹脂之評價結果 不於表3。 [製造例2-2] 除使用no g(i莫耳)間苯二齡代替166 g(l莫耳)第三丁基 H8454-1000307.doc •54· 1344473 對苯二酚以外,其餘以與製造例2-1同樣之方式,獲得高 溶解性環氧樹脂G-2。所獲得高溶解性環氧樹脂G-2之評價 結果示於表3。 [製造例2-3] 除反應時不添加縮水甘油以外,其餘以與製造例2-1同 樣方式,獲得高溶解性環氧樹脂G-3。所獲得高溶解性環 氧樹脂G-3之評價結果示於表3。 [製造例3-1] 4 除將48.5%氫氧化鈉設為158 g(l.9莫耳)以外,其餘以與 製造例2-1同樣之方式,獲得高溶解性環氧樹脂G-4。所獲 得高溶解性環氧樹脂G-4之評價結果示於表3。 [製造例3-2] 除將48.5%氫氧化鈉設為173 g(2.1莫耳)以外,其餘以與 製造例2-1同樣方式,獲得高溶解性環氧樹脂G-5’。利用酸 將該高溶解性環氧樹脂G-5'加以水解,而獲得高溶解性環 氧樹脂G-5。所獲得高溶解性環氧樹脂G-5之評價結果示於 表 3 〇 [表3] 高溶解性環氧樹脂(G) G-1 G-2 G-3 G-4 G-5 環氧當量[g] 155 115 113 122 148 二酵末端雜質成分量[質量%】 13 12 3 10 30 總氣量[ppm】 670 600 600 12000 1900 水解性氣量[ppml 25 18 30 1100 150 溶解度參數 8.65 8.75 8.75 8.75 8.75 交聯間分子量 139 111 111 111 111 黏度[mPa-s] 750 110 100 120 150 118454-1000307.doc •55- 1344473 [環氧當量(g)] 係含有1當量環氧基之環氧樹脂之質量(g),基於JIS κ-7236而求出。 [二醇末端雜質成分量(質量 依以下方法對環氧樹脂進行分析並定量。首先’藉由高 速液相層析(HPLC)獲得層析圖(HPLC分析圖)。分析裝 置,係使用Tosoh製AS-8021,檢測器UV-8020。管柱係使 用Millipore公司製Nova-Pak C-18。移動相為水/乙腈 = 70/30〜0/1〇〇(提供梯度p檢測波長為254 nm。根據環氧 樹脂兩末端構造的差異選定分離條件,,使用分離閥對分 離液進行分取。將經分取之分離液減壓蒸餾成各餾分,以 質量分析計(MS)分析殘渣。根據MS光譜,於基準峰的質 量數有18之差者中,將小於18者作為基本構造成分,將大 於18者作為二醇末端雜質成分。根據表示HPLC分析圖上 之二醇末端雜質成分峰強度的面積與表示基本構造成分的 峰強度之面積比’求出二醇末端雜質成分相對於環氧樹脂 中的基本構造成分之含有率。 [總氣量(ppm)] 以滴定量成為3〜7 ml之方式’精密秤量1〜1〇 g試料。將 其溶解於25 ml乙二醇單丁醚中’進而添加25 ml之1當量濃 度KOH的丙二醇溶液,煮沸20分鐘,然後以硝酸銀水溶液 進行滴定。 [水解性氣量(ppm)] 將3 g試料溶解於50 ml甲苯中,於其中添加2〇111丨之〇」當 118454_1000307.doc 56- 1344473 醇溶液’ m15分鐘’ _心肖酸銀水溶 液進行滴定。 [溶解度參數] 係對於高溶解性環氧樹脂之基本構造之環氧基不開裂之 狀態構造,將上述表W示參數代入上述式⑴,藉此算出 之值。 [交聯間分子量] 係以將高溶解性環氧樹脂基本結構式的單體分子量除以 基本結構式中所含環氧基數之值而算出之值。 [黏度(mPa.s)] 係於25。(:下使用㈣黏度計(作為旋轉點度計,係 B〇〇kfleld型黏度計)所測定之值。 [製造例4-1〜4-5] =知條件,對製造例Μ中所獲得之塊狀環氧樹脂用 硬化劑(h-Ι)進行粗粉碎、粉碎、分級等。例如,首先 用各碎機R0atplex」(H〇s〇kawamicr〇n公司製),粗粉碎 至〇.卜2咖程度。其:欠,以5.0kg/Hr之供給量將所獲得 之粗粉碎物供給至氣流式喷射粉碎機(日清工程公司製, CJ25型),以0.6 Mpa.s之粉碎壓進行粉碎。其次,利用办 ^分級機「丁_。Classifier」(日清工程公司製)將粉碎: 人❹級。籍由以如此方式將粉碎與分級操作進行最佳电 ° ’而獲得具有表4所示各種平均粒徑及小粒徑含有率之 ^氧樹脂用硬化刺(H)。再者,於獲得環氧樹脂用硬化劑 -!之時,於粉碎前添加2岬基咪心添加方法,係採用 118454-1000307.doc -57- XJ44473 以下方法:將100質量份塊狀環氧樹脂用硬化劑(hd)熔 融’於其中均勻混合入0.9質量份2- T基咪唾,冷卻至室 溫。 [表4] 環氧樹脂用硬化劑(H) 原料 平均粒徑(μηι) ------- 小粒子含有率(%) ---------- -
[平均粒徑(μηι),小粒徑含有率(%)] 將4 mg試料加入32 g界面活性劑(三井Scitec(股)製,! 霧劑OT-75)之環己烧溶液(界面活性劑之濃度:1質量% 中,以超音波清洗器(本田電子(股)製,m〇DEl w_2u),甲 射超音波5分鐘。此時將超音波清洗器内的水溫調整肩 2C取出一部分所獲得之分散液,以粒度分佈計(揭 場製作所(股)製’ H〇RIBALA_92〇)進行平均粒徑測定、〇 及粒度分佈測定(小粒徑含有率之測定)。 [實施例1〜4、比較例1〜2 ] 使用表4所示之環氧樹脂用硬化劑(H),以表5所示之添 加量,獲得母料型環氧樹制硬㈣。將所獲得母料型環 氧樹脂用硬化劑之評價結果__併記載於表5中。再者,對 於未特別明示之評價方法,係與上述任意製造例相同。, 118454-1000307.doc -58· 1344473 [表5] 添加量(質董份) 實施例 比較例 1 2 3 4 1 2 環氧樹脂 用硬化剤 (H) H-1 100 100 H-2 100 H-3 100 H-4 100 H-5 100 環氧樹脂(e3-l) 200 200 200 200 200 200 1氣合酸物醋 MR200 8 8 200 200 TDI 6 MDI 5 水(活性氩化合物) 0.5 0.5 1 1 0.5 1.5 環狀领酸酯化合物 - 1 - 外殼形成條件 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 40°C 24小時 40°C 3小時 + 40°C 40小時 Γ4〇ζ~ 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 鍵結基⑻、(y)、⑻ 之有無 有 ~©~~ ~ —〇" _ ---, X 〇— 評償 長期儲存穩定性 硬化性 〇 X 耐溶劑性 〇 〇 ◎ X Δ 環氧樹脂(e3-l):雙酚A铟潘 i I * f not ^ ^ * 8 #4 % ?7 MR-200 : 甲㈣公司製聚 亞甲基伸苯 TDI:甲笨二異氰酸酯 MDI: 4,4’·二苯基甲燒二異氦竣輯 環㈣㈣化合物:^^基雙㈣二^如氧蝴雜環 118454-1000307.doc -59· 1344473 [鍵結基(X)、(y)、(z)之有無] 使用二甲苯對母料型環氧樹脂用硬化劑組合物反覆進行 凊洗及過濾直至無環氧樹脂,然後以環己院重複進行清洗 及過濾直至無二甲苯。其後,於4〇°c下進行真空乾燥,求 出其質量(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑之分離)。進而,使 用曱醇對微膠囊型環氧樹脂用硬化劑進行反覆清洗及過濾 直至無環氧樹脂硬化劑,於5〇 以下之溫度下完全乾燥除 去曱醇(膠囊膜自微膠囊型環氧樹脂硬化劑中之分離)。於 4〇 C下真空乾燥所分離的膠囊膜,以瑪瑙乳妹將3 g所獲得 之膠囊膜樣品加以粉碎。其後,將2 mg該粉碎物與5 〇 mg 演化_ (KBr)粉末同時粉碎、混合,使用錠劑成形機,製 作FT-IR測定用錠劑。使用該錠劑,利用日本分光(股)公司 製FT/IR-41 0獲得紅外線光譜。通過比較所獲得之光譜圖 與標準IR光譜線,確認膠囊膜中有鍵結基(x)、(y)、(2)之 存在。 再者’獲得標準IR光譜線之方法,首先,準備專利文獻 1中所揭示之’具有有1630〜1680 cm·1吸收帶之鍵結基(χ) 但不具有(y)及(ζ)之模型化合物(Ml),同樣具有有 1680〜1725 cm·1吸收帶之鍵結基(y)但不具有鍵結基()〇及 (ζ)之模型化合物(M2),具有有1730〜1755 cm·1吸收帶之鍵 結基(ζ)但不具有鍵結基(χ)及(y)之模型化合物(M3)。繼 而,將模型化合物(Ml)、(M2)、(M3)分別以任意比例進行 精密秤量再混合之混合物與KBr粉末一同粉碎,使用鍵劑 成形機製作FT-IR測定用測量樣品錄;劑。對於模型化合物 118454-1000307.doc -60- 1344473 (Ml)之i630〜1680 cm·!吸收帶之光譜、模型化合物(M2)及 (M3),亦可根據各自之實測光譜,製作鍵結基(χ)、(y)、 ’ (z)之標準IR光譜。測定時’使用日本分光(股)公司製 FT/IR-410 〇 [長期儲存穩定性] 測定於40°C下保存母料型環氧樹脂用硬化劑2週前後之 黏度’以黏度上升倍率評價長期儲存穩定性。將保存後的 黏度上升率為1 〇倍以上或凝膠化之情形設為x,將5倍以上 t 小於10倍者設為△’將2倍以上小於5倍者設為〇,將不足 2倍者設為◎。再者,使用bm型黏度計於25°C下測定黏 度。 [硬化性(快速反應性_1)] 首先’將30份母料型環氧樹脂用硬化劑與1〇〇份雙酚a型 環氧樹脂(環氧當量189 g/當量,總氣量1200 ppm ;以下稱 為環氧樹脂(e4))混合,製造單液性環氧樹脂組合物。 對於該單液性環氧樹脂組合物,使用Thermo ELECTORON CORPORATION 製之電流計(Rheo Stress5600),獲得升溫速度5°C/min條件下之黏度-溫度曲 線。繼而,測定40°C之黏度測定值、黏度上升率為 20%/min以上之成為硬化起始溫度之溫度及黏度。 比較40°C與硬化起始溫度之黏度測定值,將黏度變化率 小於5%且硬化起始溫度為130°C以下者設為〇,將增黏5% 以上小於20%之情形時硬化起始溫度為130°C以下者設為 △,將增黏5%以上小於20%之情形時硬化起始溫度超過 118454-1000307.doc -61 - 1344473 130‘C、15Gt以下者設為x ’將增黏2()%以上 首先,將30份母料型環氧樹脂 巩T彻用硬化剤與100份上述環 氧樹月曰㈣混合,製造單液性環氧樹脂組合物。 準備將乙酸乙醋/甲苯=1/1質量比的混合答劑以不揮發分 成為70%之方式混合人該單液性環氧樹脂⑨合物中,且於 饥下靜置1小時者、及於⑽下靜置!小時者之2個樣 品。时溶劑性之評價,係料使用依據仍之以521之凝 膠化試驗機直至凝純之時間,進行如下之_、評價。 即,將凝膝板保持於120。(:,於該板上載置〇4 Μ試料,載 置後以攪拌混合料行㈣混合,敎直至減拉絲之時 間、即直至凝膠化之時間(秒)。此時,使用上述(與混合溶 劑混合)樣品,求出於25t下靜置H、時的樣品與於赋下 靜置1小時的樣品之直至凝膠化時間之差。對混合溶劑之 耐溶劑性越高,則越不會產生於25t下靜置丨小時的樣品 與於4(TC下靜置丨小時的樣品之直至凝膠化時間之差。耐 溶劑性較差者,於4〇°c下凝膠化之時間短於25艽者。直至 凝膠化時間之差若小於10%則設為◎,若小於1〇〜2〇%則設 為〇,若為20〜小於40%則設為△,若為4〇%以上則設為 X,將於40°C靜置1小時後單液性環氧樹脂組合物凝膠化之 情形設為X X。 由表5之結果,可獲得如下結論。 (1)藉由將平均粒徑與小粒徑含有率設定為特定範圍之環氧 樹脂用硬化劑(H)作為起始材料,且將其以特定外殼〇加 118454-1000307.doc 62· 1344473 以包覆之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,可實現發揮快速反 應性優異的硬化性、及較高的長期儲存穩定性、财溶劑性 之環氧樹脂用硬化劑組合物。 (2)作為形成外殼(S)之材料,活性氫化合物之使用量較多 以及平均粒徑進一步增大,可有助於提昇耐溶劑性。 [製造例5-1〜5-6] 對表6所示的原料進行公知之粗粉碎、粉碎、分級處 理,而獲得環氧樹脂用硬化劑H-6〜Η-11。再者,於獲得環 氧樹脂用硬化劑H-6時,於粉碎前添加2-甲基咪唑。添加 方法,係採用以下方法:將1 00質量份塊狀環氧樹脂用硬 化劑(h-Ι)熔融,於其中均勻混合入0.9質量份2-曱基咪 唑,冷卻至室溫。將所獲得環氧樹脂用硬化劑H-6〜Η- 1 1之 性狀及平均粒徑一併記載於表6中。再者,對於未特別明 示之評價方法,係與上述任一製造例、實施例、或比較例 相同。 [表6] 環氧樹脂用硬化 劑(H) H-6 H-7 H-8 H-9 H-10 H-11 塊狀環氧樹 脂用硬化劑 h-1 h-2 h-3 h-4 h-5 h-6 原料 備考(低分子 胺化合物(B) 之含量) 2-甲基咪 唑為10 ppm以下 三伸乙 基四胺 為0.3質 量% N-甲基 够為 0.8質量 % 2-甲基咪 唑為0.4 質量% 2-甲基咪 唑為0.5 質量% 2-甲基咪 唑為5質 量% 平均粒徑(μιη) 2.5 2.0 1.9 1.4 1.0 2.5 性狀(25°C) 固體 - - - - 118454-1000307.doc •63· 1344473 [實施例5〜7、比較例3〜5] 使用表6所示之環氧樹脂用硬化劑(H),以表7所示之添 加量獲得母料型環氧樹脂用硬化劑。將所獲得母料型環氧 樹脂用硬化劑之評價結果一併記載於表7中。對於無特別 明示之評價方法,係與上述任一製造例、實施例、或比較 例相同。 118454-1000307.doc -64· 1344473 [表7]
添加量(質量份) 實施例 比較例 5 6 7 3 4 5 環氧樹脂用硬 化劑(H) H-6 100 H-7 100 H-8 100 H-9 100 H-10 50 H-11 50 環氧樹脂(e3-2) 200 200 200 200 200 200 異氰酸酯化合 物 MR200 8 10 3 7 TDI 28 MDI 4 活性氫化合物 水 0.5 2 0.5 0.5 1 Diol-400 1 環狀硼酸酯化合物 0 0 0.3 0 0 0 外殼形成條件 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 外殼 鍵結基(X)、(y)、⑻ 之有無 有 有 有 有 有 有 羧酸酯鍵之有無 無 無 無 無 無 有 外殼厚度比 100:3.8 100:4.5 100 : 2.5 100 : 1.2 100 : 25 100 : 3.3 評價 總氣量(ppm) 1200 1300 1500 1100 1800 1200 儲存穩定性 〇 ◎ 〇 △ Δ Δ 快速反應性-2 〇 〇 〇 Δ X 〇 加濕時儲存穩定性 〇 〇 〇 △ Δ X 環氧樹脂(e3-2):雙酚A型液狀環氧樹脂(環氧當量175 g/當量, 二醇末端雜質成分量8質量%,總氣量:1100 PPm) MR-200 : TDI : MDI : Diol-400 : 環狀硼酸聚酯化合物: 曰本聚胺基曱酸酯公司製聚亞甲基伸苯基聚異 氰酸酯 曱苯二異氰酸酯 4,4’-二苯基甲烷二異氟酸酯 三井武田化學製聚酯型多醇 2,2’-氧基雙(5,5’_二甲基-1,3,2-氧硼雜環戊烷) 118454-1000307.doc -65- 1344473 [羧酸酯鍵之有無] 核磁共振光譜之測定裝置,係使用Bruker公司製 DSX400(磁場:400 MHz)。測定條件如下:觀測測定核種 13C、脈衝程式CPSELTICS、脈衝條件(重複時間5秒,質 子90度脈衝5.2微秒,接觸時間1毫秒),Magic Angle sample Spinning 5000Hz。將曱基丙烯酸甲酯聚合物之ci3 核磁共振光譜作為模型合成物,於165至175 ppm處出現的 酯基的幾基破之峰高與於28至38 ppm處出現的亞甲基鏈的 峰高之比為模型化合物的10分之1以下之情形時,判定為 無羧酸酯基之羰基碳(無羧酸酯鍵)。 ^ [外殼之厚度比] 首先’使用改質脂肪族胺硬化劑,以於40。〇下用12小時 保持微膠囊之狀態’使母料型環氧樹脂用硬化劑組合物硬 化。其後,進而於12CTC下用24小時,使上述組合物完全 硬化。使用冷;東超薄切片機’由該硬化物製作超薄片試 料,藉由穿透式電子顯微鏡觀察(TEM)來觀察、測定環氧 樹脂中的微膠囊型硬化劑之外殼厚度。換算成將作為核起_ 始原料之環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑設為1 〇〇之情形 時之外殼厚度比。 [總氣量 使用二甲苯反覆清洗母料型環氧樹脂用硬化劑組合物直 至無環氧樹脂,過濾。其次於i 00°c以下溫度下減壓餾去 濾液,獲得環氧樹脂。以滴定量成為3〜7 ml之方式精秤 1〜10 g所獲得之環氧樹脂試料。將其溶解於25 ml6二醇單 118454-1000307.doc • 66 · 1344473 丁醚中,進而添加25 ml之1當量濃度KOH的丙二醇溶液, 煮沸20分鐘後,以硝酸銀水溶液進行滴定。 .[儲存穩定性] 測定於40 C下保存母料型環氧樹脂用硬化劑1週前後之 黏度’評價黏度上升倍率。將於保存後的黏度上升率為j 〇 倍以上或凝膠化之情形設為X,將5倍以上小於1〇倍者設為 △ ’將2倍以上小於5倍者设為〇 ’將小於2倍者設為◎。 再者,黏度’係於25°C下使用BM型黏度計進行測定。 ^ [快速反應性-2]
一面以升溫速度5°C /min之條件使母料型環氧樹脂用硬 化劑組合物升溫,一面使用Thermo ELECTORON CORPORATION 製之電流計(Rheo Stress5600)自 40°C 開始 每升溫5°C測定一次黏度,且製作黏度-溫度曲線。使用該 黏度-溫度曲線,根據下式求出於各溫度TfC)下之黏度上 升率Δρ(°/()) ’將Δρ21〇〇%之溫度T設為硬化起始溫度 (Th)fC)。 W Δρ=((ρΤ-ρΤ + 5)/pT)xl〇〇 其中’ ρΤ表示於T(°C)下之黏度(mPa.s),ρΤ+5表示於Τ + 5(°C)下之黏度(mPa.s)。 其次,根據下式求出黏度變化率(R)。 R=(pTh/p40)x 100 此處,pTh表示於ThfC)之黏度(mPa.s),p40表示於40°C 之黏度(mPa.s)。 根據以如此方式求出之硬化起始溫度(Th)、黏度變化率 118454-1000307.doc -67- 丄J叶叶Η·/:) (R),對快速反應性以如下 (A)R< 300%之情形 方式進行分類 判定。
Th< 130°C : (§) 130°C ^Th< 150°C : 〇 150°C ^Th< 180°C : Δ (B) 300%$R< 1000% 之情形
Th< 130°C : Δ 130°C ^Th< 150°C : x 150°C ^Th< 180°C : xx (C) 1000%gR或 180°CgTh : xxx [加濕時儲存穩定性] 以3(TC、濕度85%之惶溫恆濕狀態保持母料型環氧樹脂 用硬化劑6小時,然後測定於赋下保存1週前後之黏度, 以黏度上升倍率評價加濕時儲存穩定性。將保存後的黏度 上升率為10倍以上或硬化劑凝膠化之情形設為χ,將5倍以 上小於10倍者設為△,將2倍以上小於5倍者設為〇,將小 於2倍者設為◎。再者,黏度,係於25艺下使用ΒΜ型黏度 計進行測定。 根據表7之結果,可獲得以下結論。 (1)將平均粒徑設定為特定範圍的環氧樹脂用硬化劑作 為起始材料’且以具有特定厚度比的特定外殼(s)將其包 覆之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,可實現發揮快速反應性 優異的硬化性、高儲存穩定性、加濕時時儲存穩定性之環 氧樹脂用硬化劑組合物。 H8454-1000307.doc -68 - 1344473 [製造例6-1〜6-7] 將表8所示原料進行公知的粗碎粉、粉碎、分級處理, ,*獲得環氧樹脂用硬化劑Η·12〜Η·18。再者,於獲得環氧 .樹脂用硬化劑Η-12時’於粉碎前添加基咪唑。添加方 法,係採用以下方法:將100質量份塊狀環氧樹脂用硬化 劑(h_⑽融,於其中均句混合人量份2_甲基味唾, 冷卻至室溫。將所獲得之環氧樹脂用硬化劑h_i2〜h_〗8之 性狀等一併記載於表8中。再者,對於未特別明示之評價 L· 方法,係與上述製造例、實施例或比較例相同。 [表8] 5 原料 ----- 1樹脂用硬化劑(Η) 塊狀環氡樹脂用 硬化劑 Η-12 h-1 H-13 h-2 H-14 h-3 Η·15 h*4 H-16 h-5 Η-17 h-8 H-18 h-7 備考(低分子胺 化合物(Β)之含董) 2-曱基 味咬為 10 ppm 以下 三伸乙 基四胺 為0.3質 量% N-甲基 哌11 井為 0·8質量 % 2-甲基 咪唑為 0.4質量 % 2-甲基 咪唑為 0·5質量 % 2-甲基 咪唑為5 質量% 2-曱基 味咬為 〇·ΐ質量 % 平均粒徑 2.2 3.8 5.5 2.6 1.8 10.5 1.2 小粒徑含有率(%) 13 11 14 9 12 4 14 比表面積(m2/g) 4.5 3.7 3.2 4.2 7.5 0.9 31.5 性狀(25°C) 固體 固體 固髏 固艘 固體 固體 固艟 [比表面積] 使用Mountech股份公司製之全自動BET比表面積測定裝 置HM model-1201 ’使用氮氣體/氦氣體=3〇/7〇(體積比)的 混合氣體作為吸附氣體,而測定比表面積。 [實施例8〜12、比較例6〜8] 118454-1000307.doc -69- 1344473 使用表8所示之環氧樹脂用硬化劑(Η),以表9所示之添 加量,獲得母料型環氧樹脂用硬化劑。將所獲得之母料型 環氧樹脂用硬化劑之評價結果一併記載於表9中。再者, 對於無特別明示之評價方法,係與上述任一製造例、實施 例、或比較例相同。 118454_1000307.doc -70- 1344473 [表9]
添加量(質量份) 實施例 比較例 8 9 10 11 12 6 7 8 環氧樹 脂用硬 化劑(H) H-12 100 H-13 100 H-14 100 H-15 100 H-16 100 H-17 100 H-18 100 100 環氧樹脂(e3-l) 200 200 200 200 200 200 200 200 異氱酸 酯)匕合 物 MR200 5 5 7 7 TDI 9 MDI 5 12 12 活性氫 化合物 水 0.5 1.5 1 1 1 0.5 1 Diol-400 1 外般形成條件 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 40°C 24小時 40°C 3小時 + 40°C 40小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 外殼 鍵結基(X)、 (y)、⑻之有無 有 有 有 有 有 有 有 有 羧酸酯鍵之有無 無 無 無 無 無 無 無 有 評償 總氣量(ppm) 1500 1400 1100 1300 1200 1300 1400 1400 儲存穩定性 〇 ◎ ◎ 〇 〇 △ Δ X 耐溶劑性 ◎ 〇 ◎ 〇 〇 Δ XX X 快速反應性-3 〇 〇 〇 〇 〇 X Δ XX 加濕時儲存穩定 性 〇 〇 〇 〇 〇 △ Δ X 環氧樹脂(e3-l): 雙酚A型液狀環氧樹脂(環氧當量175 g/當量,二酵 末端雜質成分量8質量%,總氣量:1400 ppm) MR-200 : 日本聚胺基甲酸酯公司製聚亞曱基伸苯基聚異氰酸 酯 TDI : 甲苯二異氟酸酯 MDI : 4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯
Diol-400 : 三井武田化學製聚酯型多元酵 118454-1000307.doc -71 - 1344473 [快速反應性-3] 對於母料型環氧樹脂用硬化劑,使用Therm〇 ELECTORON CORPORATION 製之電流計(Rheo Stress5600),獲得於測升溫速度5°C/min條件下之黏度-溫 度曲線。測定40°C之黏度測定值、黏度上升率為20%/min 以上之成為硬化起始溫度之溫度、黏度。將4〇°c的黏度測 定值(A)與硬化起始溫度的黏度測定值(B)進行比較,根據 下式求出黏度變化率。 黏度變化率(%)=((Α-Β)/Α)χ 100 將黏度變化率小於300%且硬化起始溫度為13〇 以下者 設為〇’將增黏300%以上至1000%之情形時之硬化起始溫 度為130°C以下者設為△,將增黏300%以上至1〇〇〇%之情 形時之硬化起始溫度超過13(TC、170。(:以下者設為X,將 增黏1000%以上者設為x x。 根據表9之結果,得出以下結論。 (1)將平均粒徑與比表面積設定為特定範圍之環氧樹脂 用硬化劑(H)作為起始材料、且以特定外殼(s)將其包覆之 微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,可實現發揮優異的快速反應 性、高儲存穩定性、耐溶劑性、加濕時儲存穩定性之環氧 樹脂用硬化劑組合物。 [實施例13〜15、比較例9~10] 以公知條件將製造例Μ中所獲得之塊狀環氧樹月旨用硬 化劑(h-i)加以粉碎,獲得軟化點為97。〇、平均粒徑為25 μΓΠ之環氧樹脂用硬化劑H-19。再者,軟化點,係依據jis 118454-1000307.doc -72· 1344473 Κ-7234(環球法)進行測定。 繼而,使用上述環氧樹脂用硬化劑Η-19,以表10所示之 添加量獲得母料型環氧樹脂用硬化劑。將所獲得之母料型 環氧樹脂用硬化劑之評價結果一併記載於表1 〇。再者,對 於未特別明示之評價方法,係與上述任一製造例、實施 例、或比較例相同。
118454-1000307.doc 73- 1344473 [表 ίο] 添加董(質量份) 實施例 比較例 13 14 15 9 10 環氧樹脂 用硬化劑 (K) H-19 100 100 100 100 100 環氧樹脂(e3-3) 160 160 160 160 160 異氰酸酯 化合物 MR200 6 7 7 TDI 8 MDI 8 活性氫化 合物 水 1.5 1.5 1 0.5 0.5 外殼形成條件 室溫 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 24小時 40°C 3小時 + 50°C 24小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 高溶解性 環氧樹脂 G-1 50 G-2 50 G-3 50 G-4 50 G-5 50 外殼 鍵結基(X)、 (y)、⑻之有無 有 有 有 有 有 評價 總氯量(ppm) 700 680 680 2600 1400 儲存穩定性 〇 〇 〇 Δ 〇 快速反應性-3 ◎ ◎ ◎ Δ Δ 硬化物财水性 〇 〇 〇 Δ X 耐溶劑性 ◎ 〇 ◎ Δ 〇 硬化性 〇 〇 〇 △ △ H-19 :平均粒徑2.5 μηι、軟化點97°C、低分子胺化合物(2-甲基咪唑)之含有率0.9質量% 環氧樹脂(e3-3):雙酚F型液狀環氧樹脂(SP : 9.040,交聯間分子量 156,總氣量:300 ppm) MDI: 4,4’_二苯基甲烷二異氰酸酯 118454-1000307.doc •74· 1344473 [硬化物耐水性] 將30份母料型環氧樹脂用硬化劑(f)與ι〇〇份環氧樹脂 (M)加以混合’而製造單液性環氧樹脂組合物。以不揮發 分成為70%之方式將乙酸乙醋/甲笨,質量比的混合溶劑 混合入該單液性環氧樹脂組合物中,於25。(:下靜置】小 時。將其以乾燥後膜厚成為5〇 μ之方式進行塗布於赃 下加熱乾燥5分鐘,除去組合物中的溶劑,獲得由單液性 環氧樹脂組合物所形成之薄膜樣品。將該薄膜樣品夹持於 厚 01111之不銹鋼板(不銹鋼板等級:SUS3〇句中,於 20(TC之加熱板上進行3〇 kg/cm2、2〇秒之熱壓著。其後: 測定以溫度㈣、濕度85%之狀態保持8小時前後之拉伸斷 裂接者強度,將接著強度的降低為25%以内 25〇/。以上者設為x。 ^ 府 [製造例7-1〜7-7] 對表U所示之原料進行公知之粗粉碎、粉碎、分 理,而獲得環氧樹脂用硬化劑Η·2〇〜Η_23。再者, 環氧樹脂用硬化劑Η_20時’於粉碎前添加”基咪唾。: 加方法,係使用以下方法:將100質量份塊狀環氧樹脂用 硬化劑(h-Ι)溶融,於其巾^ &具中均勻混合入0.9質量份2_f χ 唾’冷卻至室溫。將所饉 土本 將所獲仟之%氧樹脂用硬化劑η_2〇〜η_ 2 3之性狀等一併記截於矣〗彳 冑表再者’對於無特別明示之評 價方法’係與上述任_ AjJ ^ . 江任H實施 n8454^1000307.doc ·75· 1344473 [表 11] 環氧樹脂用硬化劑(H) H-20 H-21 H-22 H-23 原料 塊狀環氧樹 脂用硬化劑 h-1 h-5 h-6 h-7 備考(低分子 胺化合物(B) 之含董) 2-甲基咪唑 為10 ppm以 下 2-甲基咪唑 為0.5質量% 2-甲基咪唑 為5質量% 2-甲基咪唑 為0.1質量。/〇 平均粒徑(μιη) 1.1 2.5 10.5 1.2 小粒徑含有率(%) 21 14 4 14 比表面積(m2/g) 28.4 4.3 0.9 31.0 性狀(25°C) 固體 固體 固體 固體 [實施例16~24,比較例11〜16] 以表12、13中所示添加量,添加環氧樹脂用硬化劑 (H)、環氧樹脂(e3-l〜e3-2)、異氰酸酯化合物及活性氫化 物,以表12、13中所示外殼形成條件進行反應。進而,添 加高溶解性環氧樹脂(以製造例2-1〜2-3、3-1〜3-2製造之環 氧樹脂),而獲得母料型環氧樹脂用硬化劑。將所獲得之 母料型環氧樹脂用硬化劑之評價結果一併記載於表12、 13。對於無特別明示之評價方法,係與上述任一製造例、 實施例、或比較例相同。 118454-1000307.doc •76· 1344473 [表 12] 添加量(質量部) 實施例 16 17 18 19 20 21 22 23 24 環氧樹脂 用硬化劑 (H) H-12 100 100 100 100 100 H-13 100 H-14 100 H-15 100 H-16 100 環氧樹脂(e3-l) 200 200 200 200 200 環』 民樹脂(e3-2) 160 160 160 160 異氰酸酯 化合物 MR200 8 5 7 10 TDI 8 9 8 MDI 5 * 11 活性氫化 合物 水 1.5 1.5 1.5 1 1 1 1.5 1.5 1 環狀硼酸酯化合物 - 0.3 - - 0.3 0.3 - - 外殼形成條件 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 8小译 40°C 3小時 + 50°C 24小時 40°C 3小時 + 50°C 24小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 40°C 3小時 + 50°C 8小時 40°C 3小時 + 50°C 24小時 40°C 3小時 + 50°C 20小時 高溶解性 環氧樹脂 G-l 50 50 G-2 50 G-3 50 外般 鍵結基(X)、(y)、 (z)之有無 有 有 有 有 有 有 有 有 有 羧酸酯 鍵之有無 無 無 無 無 無 無 無 無 無 外般之厚度比 100:8.8 100:9.5 100:4.5 100:5.6 100:7.5 100:11.0 100:8.0 100:13.5 100:10.8 評償 總氣量(ppm) 1500 750 1400 1100 1300 1200 700 680 680 儲存穩定性 〇 ◎ 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 快速反應性-2 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 〇 ◎ ◎ ◎ 快速反應性-3 〇 ◎ 〇 ◎ 〇 〇 ◎ ◎ ◎ 加濕時貯藏搞定性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 耐溶劑性 ◎ ◎ 〇 ◎ 〇 ◎ ◎ 〇 ◎ 硬化性 ◎ ◎ 〇 ◎ 〇 〇 〇 〇 〇 硬化物耐水性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 環氧樹脂(e3-l):
雙酚A型液狀環氧樹脂(環氧當量175 g/當量,二酵末端雜質成分 量8質量%,總氯量:1400 ppm) 環氧樹脂(e3-2): 環狀硼酸酯化合物: MR-200 : TDI : MDI : Diol-400 : 雙酚A型液狀環氧樹脂(環氧當量175 g/當量,二酵末端雜質成分 量8質量%,總氯量:1100 ppra) 2,2f-氡基雙(5,5’_二甲基-1,3,2-氡硼雜環戊烷) 曰本聚胺基甲酸酯公司製聚亞甲基伸苯基聚異氱酸酯 甲苯二異氰酸酯 4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯 三井武田化學製聚酯型多元酵 -77- 118454-1000307.doc 1344473 [表 13]
mr-200 : 日本聚胺基甲酸癉公司製亞甲基伸笨基聚異!1¾¾ TDI: 甲苯二異氱酸酯 MDI: M,-二苯基甲炫>異氟酸醋
Diol-400: 三井武田化學製聚瘅塑多元酵 118454-1000307.doc .78- 1344473 [製作導電性薄膜之實施例] 將15質量份雙酚a型環氧樹脂(旭化成化學公司製, • AER-2603)、6質量份苯酚盼酸清漆樹脂樹脂(昭和高分子 . 公司製,商品名「BRG-558」)、4質量份合成橡膠(曰本 Zeon公司製,商品名rNip〇1 1〇72」,重量平均分子量3〇 萬)溶解於20質量份之甲基乙基酮與丁基溶維素乙酸酯的 1 . U質量比)混合溶劑中。於該溶液中混合入74質量份銀 粉,進而藉由三軸輥進行混煉。進而於其中添加30質量份 C 於實施例16中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑,進而均 勻混合,獲得導電性接著劑。將所獲得之導電性接著劑澆 铸於厚度40 μηΐ2聚丙烯薄膜上,於8〇£)(:下使其乾燥半硬 化60刀鐘,獲得具有厚度為35 的導電性接著劑層之導 電性薄膜。使用該導電性薄膜,以峨之加熱組合單元 (Heat Block)將導電性接著劑層轉印至矽晶圓内面。進而 將碎晶圓進行切割,以加熱組合單元將具有導電性接著劑 之半導體晶片以2〇〇°C、2分鐘之條件接著硬化於導線架 ^ 上,晶片無導電性問題。 [製作導電性漿料之實施例] 於100質量份環氧樹脂(e4)中,添加30質量份於實施例16 中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物、i 5 0質量份 平均粒徑為14 _、縱橫比為n之鱗片狀銀粉(德力化學研 究所(股)製)、及60質量份平均粒徑為1〇叫、縱橫比為9之 鱗片狀錄粉(高純度化學(股)製,商品名「Nimi()4」), 挽拌直至均句,然後以三袖輥均句分散,而製作導電装 118454-1000307.doc -79- 1344473 料。將所獲得之導電漿料篩網印刷於厚度丨.4 mm之聚醯胺 薄膜基板上,然後於2〇(TC下將其加熱硬化!小時。測定所 獲得之配線板之導電性之結果為:其可用作導電性漿料。 [製作異向導電性薄膜之實施例] 將40質量份雙酚a型環氧樹脂(旭化成化學公司製, AER6097,環氧當量42500 g/eq)、30質量份苯氧樹脂(東都 化成製,YP-50)溶解於30份乙酸乙酯中,獲得作為異向導 電性薄膜原料之清漆。於該清漆中,添加3〇質量份於實施 例16中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物、$質量 份粒徑為8 μηι之導電粒子(經鍍金之交聯聚苯乙烯),均勻 混合’獲得單液性環氧樹脂組合物。將所獲得之單液性環 氧樹脂組合物塗布於聚酯薄膜上,於7〇t下乾燥除去乙酸 乙酯,獲得異向導電性薄膜。 將所獲得之異向輔助性薄膜夾持於IC晶片與測試用基板 的電極間’於200°C加熱板上進行30 kg/cm2、20秒之熱壓 著。將1C晶片與測試用基板之電極間接合且導通,而可用 作異向導電性材料》 [製作異向導電性漿料之實施例] 將50質量份雙酚A型環氧樹脂(旭化成化學公司製, AER6 091,環氧當量480 g/eq)、50質量份雙紛A型環氧樹 脂(旭化成化學製AER2603)、5質量份作為導電粒子之 Micro Pearl Au-205(積水化學公司製,比重2 67)加以混 合,然後添加30質量份於實施例16中所獲得之母料型環氧 樹脂用硬化劑組合物,進而均勻混合,獲得異向導電性漿 118454-1000307.doc -80- 1344473 科。將所獲得之異向導電性, φ ^ 漿科塗布於具有氧化銦(ΙΤΟ) 電極之低鹼性玻璃上。以23 之陶瓷工具,以30秒、 a壓力之條件進行與試 „ 」 岣榭用 TAB(Tape Automated
Bondmg)薄膜之壓著貼合。 叫疋相鄰的ITO電極間之電阻 值之結果為:可用作異向導電性漿料。 [製作絕緣性漿料之實施例] 將_質量份雙粉F型環氧樹脂(油化外殼環氧股份有限 公司製,商品名「YL983U」)、4質量份二氛基二酿胺、 ⑽質量份二氧㈣粉末、1Qf量份作為稀釋劑之笨基縮 水甘㈣、及丨質量份有機碟酸醋(日本 名「购」)充分混合,然後進一步以三純二:: 進而,於其中添加30質量份於實施例16中所獲得之母料型 環氧樹脂用硬化劑組合物,進而均勻混合,進行減壓脫泡 及離心脫泡處理,而製造絕緣性漿料。使用所獲得之絕緣 性漿料,於20(TC下將半導體晶片加熱硬化並接著於樹脂 基板上1小時,可用作絕緣性漿料。 [製作絕緣性薄膜之實施例] 將180質量份苯氧樹脂(東都化成股份有限公司製,商品 名「YP-50」)、40質量份曱酚酚醛清漆樹脂型環氧樹脂 (環氧當量200 g/eq,曰本化藥股份公司製,商品名 「EOCN-1020-80」)、300質量份球狀二氧化矽(平均粒 徑:2 μπι,Admatech股份公司製,商品名SE_51〇1)、2〇〇 質量份甲基乙基酮加以混合,使其均勻分散。於其中添加 250質量份於實施例1 6中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化 118454-1000307.doc -81 - 劑組合物,進而進行攪拌、混合,而獲得含環氧樹脂組合 物之溶液。以乾燥後厚度成為50 μπι之方式,將所獲得之 溶液塗布於經脫膜處理之聚鄰苯二甲酸乙二醇酯上,於熱 風循環式乾燥機中進行加熱乾燥,而獲得半導體接著用絕 緣性薄膜。將所獲得之半導體接著用絕緣性薄膜切割成每 個大於5英吋晶圓尺寸之支持基材,將樹脂薄膜貼合於具 有突起電極之晶圓之電極部側。其次,將經脫模處理之支 持基材置於上方,以熱壓著器,使用具有突起電極的晶圓 夾持絕緣性薄膜,以70°C、1 MPa、加壓時間1〇秒之條件 進行真空中加熱壓著,獲得具有接著樹脂之晶圓。繼而, 使用晶片切割機(Dicing saw,DISCO製,DAD-2H6M),以 主軸旋轉數30,000 rpm、剪切速度20 mm/sec進行切割分 離,觀察經切割分離的單片之付接著薄膜半導體元件上是 否有樹脂剝落。所獲得之薄膜,可用作絕緣性薄膜。 [製作密封材料之實施例] 將50質量份雙酚a型環氧樹脂(旭化成化學公司製, AER6091 ’環氧當量480 g/eq)、5〇質量份雙酚八型環氧樹 脂(旭化成化學公司製,AER2603)、40質量份以作為硬化 劑之鄰苯二甲酸酐為主成分之HN-2200(曰立化成工業(股) 製)、80質量份平均粒徑為16 μηι之球狀熔融二氧化石夕進行 均勻分散。於其中添加5質量份於實施例16中所獲得之母 料型環氧樹脂用硬化劑組合物,而獲得環氧樹脂組合物。 以厚度成為6 0 μιη之方式將所獲得之環氧樹脂組合物塗布 於印刷布線基板上使之成為1 cm的四方形,於烘箱中進行 118454-1000307.doc •82- 1344473 n〇C 10分鐘加熱,使其半硬化。其後,將厚37〇 j cm四方形的石夕晶片置於經半硬化之環氧樹脂組合物上,加 上荷重使突起物與晶片電極接觸、進行保持,同時於 220 C下進行1小時完全硬化處理。所獲得之含有環氧樹脂 組合物之密封材料,係無外觀以及晶片導通方面問題之有 用者。 [製作塗層材料之實施例] 將30質量份環氧樹脂(e4)、3〇質量份作 了,東都化成製)、50質量份含甲氧基钱改 脂的甲基乙基酮溶液(荒川化學工業(股)製,商品名 「C〇mP〇Ceran E103」)加以混合,於其中添加30質量份於 實施例16中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,而 製備以甲基乙基酮稀釋、混合成為5〇質量%之溶液。使用 輥式塗布機將所製備之溶液塗布於剝離pET(聚苯二曱酸乙 二酯)薄膜(Panac(股)製,SG_1}上,於15〇<t下使其乾燥、
硬化15分鐘,而製作付膜厚1〇〇卜以剝離薄膜之半硬化樹脂 膜(乾膜)。將所獲得的乾膜以丨2〇。(:、10分鐘、6MPa之條 件加熱壓著於先前之銅羯積層板上,然後回復至室溫,除 去剝離薄膜,於2〇η:下使其硬化2小時,而獲得可:作層 間絕緣用之塗層材料者。 [製作塗料組合物之實施例] 於50質量份雙盼Α型環氧樹脂(旭化成化學公司製, AER6〇91,環氧當量480 g/eq)中’添加“質量份二氧化 銥、70質量份滑石、14〇質量份作為遇合溶劑之刪a二 118454-1000307.doc -83- 甲苯1 : 1混合溶劑,攪拌混合’而製成主劑。於其中添加 3 〇質量份於實施例丨6中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑 組合物’使其均勻分散,藉此獲得可用作環氧塗料組合物 者。 [製作預浸材料之實施例] 將15質量份酚醛清漆樹脂型環氧樹脂(大日本油墨化學 工業公司製,EPICLON Ν-740)、40質量份雙酚F型環氧樹 知(JER公司製,Epik〇te4005)、3〇質量份雙酚a型液狀環氧 樹脂(旭化成化學公司製,AER2603)置於13(TC油浴中之燒 瓶内進行溶解、混合,冷卻至80。〇 ^進而添加15質量份於 實施例16中所獲得的母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,充 分攪拌、混合。使用刮刀將冷卻至室溫的上述樹脂組合物 以樹脂目付為162 g/m2之方式塗布於脫模紙上,製作樹脂 薄膜。其次,將以12.5根/英吋將彈性率為24,/mm2的碳纖 維加以平織之Mitsubishi Rayon製碳纖維(CF)布(型號: TR3110 ’目付2〇〇 g/m2)疊加於該樹脂薄膜上,使碳纖維 布含浸樹脂組合物’然後疊加聚丙烯薄膜,將表面溫度 90 C之輥對之間貫通,而製作布預浸材料。樹脂含有率為 45質量ο/。。進而將所獲得的預浸材料沿纖維方向加以積 層’以硬化條件150°C xl小時進行成形,而獲得以碳纖維 為補強纖維之織維強化樹脂(Fiber Reinf0rced piastics,以 下為「FRP」)成形體。所製作之預浸材料係有用者。 [製作導熱性環氧樹脂組合物之實施例] 將100質量份雙酚A型環氧樹脂(旭化成化學公司製, 118454-1000307.doc -84 * 1344473 AER2603)、4〇質4份作為環氧樹制硬化劑之苯紛㈣ 清漆樹脂樹脂(荒川化學工業(股)製,商品名「丁一 .759」)的甲基乙基酮地溶液、15質量份鱗片狀石墨粉末 ‘ (Um〇n CarbidW司製’商品名HOPG)搜拌均勻,然後以3 根輥使其均勻分散。進而於其中添加15質量份於實施例16 中所獲得之母料型環氧樹脂用硬化劑組合物,充分撲掉、 混合。使用所獲得之導電漿料,於Cu導線架上安裝半導體 晶片a5mm四方形,厚0 8mm),K15〇t下加熱硬化3〇分 鐘,而獲得評價用樣品。對於所獲得樣品之導熱性,係藉 由雷射閃光測定法進行測定。即,由所測定之熱擴散率 α、比熱Cp、密度σ ’且根據式κ=αχ(:ρχσ求出熱傳導率 Κ。Κ為5xl(T3Cal/cm.sec.°C以上,係可用作導熱性漿料 者。 [製作燃料電池用密封材料之實施例] 將添加有100質量份聯苯型環氧樹脂3,3',5,5,-四甲 基·4’4’·二經基聯苯縮水甘油醚(日本環氧樹脂製,Epikote ‘ ΥΧ·4000(環氧當量195))、6〇質量份苯酚酚醛清漆樹脂樹 脂(大日本油墨製’ TD_2131)、1〇質量份雙酚Α型環氧樹脂 (旭化成化學製,AER26〇3)、800質量份人造石墨(SEC公 司製,商品名SGP,平均粒徑75 μηι)、脫模劑(硬脂酸 約)、潤滑劑(巴西棕櫚蠟)之原料於攪拌器中加以混合。於 其中添加10質量份於實施例丨6中所獲得的母料型環氧樹脂 用硬化劑組合物’以3軸輥加以均勻混合。使用燃料電池 用間隔材料用金屬模具,以成形壓力25 MPa、成形溫度 118454.1000307.doc -85- 1344473 150 c、成形時間15分鐘之條件,將所獲得材料進行加壓 成形,而獲彳于評價用樣品。根據JIS K7203測定所獲得的 燃料電池用間隔材料之彎曲強度,顯示有5〇 Mpai彎曲強 度。又,使用氮氣,依JIS K7126A法測定氣體透過性,氣 體透過率為0.6 cm3/m2.24小時.—,係可用作燃料電池用 間隔材料者。 [製作可撓性配線基板用保護膜材料之實施例] 添加50質量份日本曹達公司製之藉由聚丁二烯二羧酸樹 脂c_l〇〇〇」與雙酚型環氧樹脂反應進行環氧樹脂改質之 樹脂「EPB-13」(環氧當量7〇〇 g/eq,黏度8〇() p)、7〇質量 份作為與環氧基反應的樹脂的曰本曹達製馬來化改質聚丁 二烯樹脂「BN-1015」(酸當量145 g/eq )、5質量份作為硬 化促進劑之於實施例1 6中所獲得的母料型環氧樹脂用硬化 劑組合物、3質量份作為橡膠微粒子之JSR製「ExR_ 91」,以3軸輥加以均勻混合。進而添加2〇〇質量份曱基乙 基酮(MEK),以授拌器攪拌混合直至均勻,使其溶解分 散,而獲得保護層用接著劑溶液。以乾燥後膜厚成為25 μιη之方式,將上述接著劑溶液塗布於寬35 111111><長6〇 厚65 μιη之聚醯胺薄膜上,進而於15〇它下乾燥2〇分鐘,藉 此獲得可撓性布線基板用保護膜材料樣品。測定將所獲得 之聚醯胺薄膜彎曲180t時有無龜裂產生、以及以濕度 50%、150°C之條件處理8小時時聚醯胺薄膜之翹曲,結果 為可用作可撓性布線基板用保護膜材料者。 H8454-1000307.doc -86 -
Claims (1)
1344473 十、申請專利範圍: l 一種微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其特徵在於:其具有 - 以環氧樹脂用硬化劑(Η)為起始材料而形成的核(c )、及 包覆該核(C)的外殼(S); « 上述環氧樹脂用硬化劑(Η)係含有5 0質量%以上之胺加 合物(Α) ’而該胺加合物(Α)係藉由環氧樹脂(el)與胺化 合物反應而獲得者; 上述環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑為超過〇 3 μηι、 ‘ 12 μιη以下,且定義為上述環氧樹脂用硬化劑(Η)平均粒 徑的0_5倍以下的小粒徑環氧樹脂用硬化劑之含有比率為 0.1%〜15〇/〇; 上述外殼(s),於表面上至少具有吸收波數1630〜168〇 cm1之紅外線之鍵結基(χ)、吸收波數168〇〜1725 em-i之 紅外線之鍵結基(y)、吸收波數1 730〜1 755 cm·1之紅外線 之鍵結基(Z)。 2· —種微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其特徵在於:其具有 W 以環氧樹脂用硬化劑(H)為起始材料而形成的核(〇、及 包覆該核(C)的外殼(S); 上述環氧樹脂用硬化劑(H)係含有50質量%以上之胺加 合物(A),該胺加合物(A)係藉由環氡樹脂(e 1)與胺化合 物反應而獲得者; 上述環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑為超過〇.3 μηι、 12 μπι以下’且上述環氧樹脂用硬化劑(Η)的比表面積為 1 〜25 m2/g ; 118454-I000307.doc 1344473 上述外殼(s),於表面上至少具有吸收波數1630〜1680 cm 1之紅外線之鍵結基(X)、吸收波數168〇〜1725 cm-i之 紅外線之鍵結基(y)、吸收波數1730〜1755 cm·1之紅外線 之鍵結基(z)。 3_如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 外殼(S) ’其結構中具有尿素鍵,.但無酯鍵。 4.如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中具有 以環氧樹脂用硬化劑(H)為起始材料而形成的核(c)、及 包覆該核(C)的外殼(S); 上述環氧樹脂用硬化劑(H)係含有50質量%以上之胺加 合物(A) ’該胺加合物(A)係藉由環氧樹脂(e 1)與胺化合 物反應而獲得者; 上述環氧樹脂用硬化劑(H)的平均粒徑為超過〇 3 μηι、 10 μηι以下; 上述外殼(S) ’其結構中具有尿素鍵但無酯鍵,且該外 殼(S)的厚度與上述環氧樹脂用硬化劑(Η)的平均粒徑之 比為 100 : 1.5〜100 : 18。 5·如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 外殼(S),於其結構中具有尿素鍵,但無羧酸酯鍵。 6. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 環氧樹脂用硬化劑(Η)進而含有低分子胺化合物(β卜 7. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 低分子胺化合物(Β)為味坐類。 8. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 118454-1000307.doc 1344473 環氧樹脂用硬化劑(Η)於25°C為固體狀。 9.如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中,上 . 述外殼(S)含有將選自由異氰酸酯化合物、活性氣化合 、 物、環氧樹脂用硬化劑(h2)、環氧樹脂(62)、及上述低分 子胺化合物(B)所組成之群中之2種以上作為原料而獲得 之反應生成物。 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 環氧樹脂用硬化劑(H)、上述環氧樹脂(el)中所含有之總 ^ 氣量為2500 ppm以下。 11.如請求項9之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述環 氧樹脂(e2)中所含有之總氣量為25〇〇 ppm以下。 .種母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物,其以(微膠 囊型環氧樹脂用硬化劑):(環氧樹脂(e3))(質量比)為 0 0.1 100 . 1000之添加比,含有如請求項1至1 1中任 項之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑與環氧樹脂(e3)。 13·如請求項12之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物, W 其中上述環氧樹脂(e3)所含有之總氣量為:則卯瓜以 下。 K如清求項12之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物, 其中上述環氧樹脂(e3)中之二醇末端成分之存在比例為 該環氧樹脂(e3)基本構造成分之〇〇〇1〜3〇質量%。 f ^項12之母料成合物型環氧樹脂用硬化劑組合物, 、有如叫求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑、 氧樹月曰〇3)、高溶解性環氧樹脂⑹,將該微膠囊型環 H8454-10003O7.doc 1344473 氧樹脂用硬化劑分散添加於該環氧樹脂(e3)、及/或高溶 解性環氧樹脂(G)中; & 上述微膠囊型環氧樹脂用硬化劑具有以環氧樹脂用硬 化劑(H)為起始材料而形成的核(c)、及包覆該核(c)的外 殼(S) ’該環氧樹脂用硬化劑(H)係含有5〇質量%以上之 胺加合物(A)及低分子胺化合物(B),該胺加合物(a)係藉 由環氧樹脂(el)與胺化合物反應而獲得者,且該環氧樹 脂用硬化劑(H)之平均粒徑為超過〇 3 μιη、12 以下; 上述高溶解性環氧樹脂(G)基本構造之溶解度參數為 8.65〜11.00,該基本構造硬化後之交聯間分子量為 105〜150,且二醇末端成分之存在比例相對於基本構造 成分為0_01~20質量% ; 以(微膠囊型環氧樹脂用硬化劑):(環氧樹脂(e3))(質 量比)為100. 0.1〜100: 1〇〇〇之添加比,含有上述微膠囊 型環氧樹脂用硬化劑、及上述環氧樹脂(e3); 以(環氧樹脂(e3)):(高溶解性環氧樹脂(G))(質量比)為 100 . 0·1〜100 : 99之添加比,含有上述環氧樹脂(e3)、 及上述高溶解性環氧樹脂(G); 且總氣量為2500 ppm以下。 16·如請求項12之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物, 其進而含有選自由酸酐類、酚類、醯肼類、及胍類所組 成之群中之至少1種環氧樹脂用硬化劑(h3)、或環狀硼酸 S旨化合物。 •睛求項16之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物, U8454*l〇〇〇307.doc 1344473 其中上述環狀硼酸酯化合物為2,2,_氧基雙(5,5,_二甲基_ 1,3,2-二氧硼雜環戊烷)。 18·如請求項16或17之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合 物,其中上述環狀硼酸酿化合物之含有率為〇〇〇1〜1〇質 量 〇/0。 19. 一種單液性環氧樹脂組合物,其特徵在於:以(母料混合 物型環氧樹脂用硬化劑組合物):(環氧樹脂(e4))(質量 比)為H)〇·· 0.001〜100: 1000之添加比,含有如請求項12 ‘ 至18中任一項之母料混合物型環氧樹脂用硬化劑組合 物、及環氧樹脂(e4)。 2〇.如請求項19之單液性環氧樹脂組合物,其進而含有選自 由酸酐類、苯酚類、醯肼類及胍類所組成之群中之至少 1種環氧樹脂用硬化劑(h3)、或環狀硼酸酯化合物。 A如請求項20之單液性環氧樹脂組合物,其中上述環狀侧 酸醋化合物為2,2,-氧基雙(5,5,_二?基_1,3,2_二氧硼雜環 戊烷)。 輅22.如請求項20或21之單液性環氧樹脂組合物,其中上述環 狀硼酸酯化合物之含有率為〇 〇〇1〜1〇質量%。 23· —種加工品,其係使用如請求項^至“中任一項之母料 混合物型環氧樹脂用硬化劑組合物、或如請求項Μ” 中任一項之單液性環氧樹脂組合物而成。 24.如請求項23之加工品’其係選自由漿科狀組合物、薄膜 狀組合物、接著劑、接合用漿料、接合用薄臈、導電性 材料、異向導電性材料、異向導電性薄膜、絕緣性材 118454»】000307.doc 1344473 料、密封材料、塗層用材料、塗料組合物、預浸材料、 導熱性材料、燃料電池用間隔材料、及可撓性布線基板 用保護膜材料所組成之群。 25. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 胺加合物係藉由使環氧樹脂(el)與胺化合物以環氧樹脂 (el)與胺化合物之當量比為0.5當量〜10當量之比例進行 反應而得者。 26. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中相對 於胺加合物(A)與低分子胺化合物(B)之總量,上述胺加 合物係含有0.001〜3質量%之低分子胺化合物(B)。 27. 如請求項1或2之微膠囊型環氧樹脂用硬化劑,其中上述 環氧樹脂用硬化劑(H)係藉由將塊狀環氧樹脂用硬化劑 (h)粉碎後進行分級而得者。 118454-I000307.doc
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