[發明專利]環氧樹脂組合物

有效

• 申請號: 201080054014.1
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102630233A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 水池克行;磯部友基;篠原真
• 申請（專利權）人: 長瀨化成株式會社
• 主分類號: C08G59/70
• 分類號: C08G59/70;C08G59/50;H01L23/29;H01L23/31
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及一種芳香族胺固化系環氧樹脂組合物，該組合物含有固化促進劑，可在低溫下短時間固化。

背景技術

含有環氧化合物和芳香族胺固化劑的環氧樹脂組合物在熱固化后顯示出對各種表面的強粘接性，并且具備優異的機械特性、物理特性和電特性，通過固化生成的化學鍵與廣泛使用的通過酸酐固化系環氧樹脂組合物的固化所形成的化學鍵相比，具有化學穩定性和熱穩定性。并且，其還具備可以通過改變環氧基與氨基的摩爾比而大范圍地改變固化物的玻璃化轉變溫度，從而對機械特性、物理特性和電特性進行操縱調整這樣的特殊優點，因而可以作為粘接材、填充材、涂布材、復合材、密封材(封止材)、浸滲材、密封劑(シ一ラント)等粘結劑而廣泛使用。

另一方面，現有的芳香族胺固化系環氧樹脂組合物具有固化慢、需要在150℃或更高溫度下長時間固化這樣的致命的弱點。這種高溫長時間的固化工序使生產率降低，同時消耗巨大的能量。高溫下的熱固化使芳香族胺固化系環氧樹脂組合物的應用范圍變窄，并且使固化物的熱應力增高，損害了使用該組合物制造的制品的可靠性和耐久性。

以往試圖開發出如下的固化促進劑，其在降低芳香族胺固化系環氧樹脂組合物的固化溫度或縮短固化時間的同時可獲得室溫穩定性。例如，在專利文獻1中公開了Na、K、Ca、Al、Sr、Mn、Ba、Zn、Fe等金屬的無機酸鹽促進環氧化合物和胺化合物的熱固化這樣的內容。但是，由于無機酸鹽會引起金屬的腐蝕以及腐蝕所致的制品可靠性降低，所以這樣的環氧樹脂組合物的用途受到限制。另外，在專利文獻2中公開了Li、Na、Ca、Zn、Ba、Cu、Co、Ni、Mn、Cr、Mg等金屬的羧酸鹽促進環氧樹脂通過胺系固化劑進行的熱固化的內容。

另一方面，有關金屬絡合物，在專利文獻3中對于Co(III)與乙酰丙酮的絡合物促進環氧化合物和芳香族胺固化劑的組合物的固化、并使固化物的機械特性更好的效果進行了公開。實施例中記載了如下內容：通過該絡合物將由雙酚A環氧樹脂和二氨基-二苯基砜構成的組合物在140～150℃固化2小時左右，進而在175～204℃使其固化2～4小時，獲得了優異的特性。另外，在專利文獻4中公開了乙酰丙酮鈷(III)促進環氧化合物和芳香族胺的組合物的固化的內容。在環氧化合物和芳香族胺的組合物的固化中使用了150℃/2小時的條件。

在專利文獻5中記載了如下內容：π-電子受體在降低通過差示掃描量熱計(以下稱為DSC)測定的環氧化合物和芳香族胺的組合物的固化時的固化放熱反應的峰溫度方面是有效的。環氧化合物和芳香族胺的組合物由公知的環氧樹脂和伯胺或仲胺組成。作為π-電子受體，記述了含氮和/或硫的雜環化合物的四苯基硼酸鹽；二茂鐵四氯高鐵酸鹽等絡合物；三氟乙酰丙酮銅(II)；Co(II)、Co(III)、Mn(II)、Mn(III)的乙酰丙酮化物等。在一個實施例中公開了：在由雙酚F環氧樹脂和9,9-雙(3-氯化-4-氨基苯基)芴構成的環氧化合物與芳香族胺的組合物中添加三氟乙酰丙酮銅(II)時，則基于DSC的放熱反應的峰溫度比無催化劑時下降46℃。而關于此外的Co(II)、Co(III)、Mn(II)或Mn(III)的乙酰丙酮化物的實施例并沒有記載。

此外，在專利文獻6、專利文獻7和專利文獻8中，將合用了含氮化合物和過渡金屬絡合物的固化促進劑用于環氧樹脂與仲胺的組合物中。作為過渡金屬絡合物，記載了Pt(II)、Co(II)、Co(III)、Ni(II)、Cu(II)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)和Mn(III)的乙酰丙酮化物，但在實施例中僅將Co(II)和Co(III)的乙酰丙酮化物與1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑合用。

值得注意的是，這些文獻中具體證實了催化劑效果的金屬絡合物全都是過渡元素或13族元素。另一方面，僅具有固化促進效果，而常常無法確保低溫下的儲藏穩定性。因此，期望一種在降低固化溫度或縮短固化時間的同時獲得室溫穩定性的固化促進劑，特別是使用了金屬絡合物的新型的固化促進劑。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：US3,492,269號說明書

專利文獻2：US4,115,296號說明書

專利文獻3：US4,473,674號說明書

專利文獻4：日本特開2000-103838號公報

專利文獻5：US5,541,000號說明書

專利文獻6：US6,617,399號說明書

專利文獻7：US6,670,430號說明書