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热固性树脂组合物及其应用.pdf

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  • 文档编号:461021
  • 上传时间:2018-02-17
  • 格式:PDF
  • 页数:16
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN200410064075.2

    申请日:

    2004.06.30

    公开号:

    CN1594426A

    公开日:

    2005.03.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    C08L63/00; C08K5/09; C09K3/10; C09D163/00

    主分类号:

    C08L63/00; C08K5/09; C09K3/10; C09D163/00

    申请人:

    三菱瓦斯化学株式会社;

    发明人:

    井出野隆次; 小山刚司; 奥尾雅巳; 实生史朗

    地址:

    日本东京

    优先权:

    2003.06.30 JP 188477/2003

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

    代理人:

    黄淑辉

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    内容摘要

    本发明的热固性树脂组合物含有含环氧基的树脂和固化剂,其中固化剂为环己烷三羧酸和/或其酐。热固性树脂组合物不必添加固化促进剂就可以显示良好的固化性能,并能提供无色透明的固化产物,其在高温条件和高能量光照射条件下也很少变色。热固性树脂组合物适合于制造涂料组合物,粘合剂,成形制品,滤色器的保护膜和光半导体如蓝LED和白LED的密封材料。

    权利要求书

    1.  一种含有含环氧基的树脂和固化剂的热固性树脂组合物,其中固化剂为环己烷三羧酸和/或其酐。

    2.
      根据权利要求1的热固性树脂组合物,其中固化剂选自下述化合物中的至少一种:环己烷-1,2,4-三羧酸,环己烷-1,3,5-三羧酸,环己烷-1,2,3-三羧酸,环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,环己烷-1,3,5-三羧酸3,5-酐和环己烷-1,2,3-三羧酸2,3-酐。

    3.
      根据权利要求1的热固性树脂组合物,其中固化剂选自下述化合物中的至少一种:环己烷-1,2,4-三羧酸,环己烷-1,3,5-三羧酸和环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐。

    4.
      根据权利要求1-3任一项的热固性树脂组合物,其中含环氧基的树脂和固化剂的混合比例为0.1到3.0,以下式所代表的当量比计:
    当量比=(X/2)/Y
    其中X为固化剂和树脂中总羧基对应数,假设一个酸酐基团的羧基对应数为2且一个羧酸基团的羧基对应数为1,且Y是树脂中环氧基的数目。

    5.
      根据权利要求1到4任一项的热固性树脂组合物,进一步含有溶剂。

    6.
      一种含有如权利要求1到5任一项所述的热固性树脂组合物的固化产物的树脂固化产品。

    7.
      一种用于形成滤色器保护膜的涂敷液体,其含有如权利要求1到5任一项所述的热固性树脂组合物。

    8.
      一种光半导体的密封材料,其含有如权利要求1到5任一项所述的热固性树脂组合物。

    说明书

    热固性树脂组合物及其应用
    发明背景
    1.发明领域
    本发明涉及一种热固性树脂组合物及其应用。该热固性树脂适合用于涂料组合物,粘合剂、成形制品、用于光半导体的密封树脂,或用于形成液晶显示器(LCD)的滤色器、固态图形传感器如电荷耦合器件(CCD)或电致发光(EL)设备等的保护膜的涂敷液体。
    2.现有技术的描述
    工业应用中所使用的汽车涂料、建筑涂料,和粘合剂以及成形制品需要高耐受性,并且是由能够经加热形成刚性的三维交联结构的热固性树脂制成。
    近年来,彩色液晶显示器(LCD)迅速蔓延到个人电脑的平板显示器等领域。对于这种彩色LCD、滤色器是实现金色显示的关键部件。一般地,滤色器都配有保护膜,用于覆盖和保护红(R)、绿(G)和蓝(B)的色彩层。要求保护膜具有足够的硬度和粘合性同时具有良好的透明度和均一的厚度,以免对象素颜色产生不良影响。为了避免接触液晶所造成的污染,进一步要求保护膜具有抗污能力,如钝化特性,以避免污染物从色彩层带入到液晶中;以及与液晶的不相容性以避免保护膜本身溶解于液晶中。另外,要求保护膜具有高的或好的各种特性如耐热性、硬度、耐温热纯水性、耐溶剂性和储存稳定性。作为LCD的光半导体,高亮度的蓝LED和白LED也均得到了发展并广泛用于显示板、全色显示器和蜂窝电话等的背后照明。
    在这些涂料组合物、粘合剂、成形制品、滤色器的保护膜和光电转换器如LED的密封材料的生产过程中,由于环氧化合物/酸酐固化型热固性树脂具有良好的无色透明特性而得到应用。作为这种热固性树脂的固化剂,可以使用脂环族酸酐如甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐。
    然而,由于上述化合物仅显示低的固化反应性,需要额外添加固化促进剂以完全固化热固性树脂。
    作为所述固化促进剂,已采用了例如为溴化三苯基鏻(JP2000-344868A)、2-乙基-4-甲基咪唑(JP2001-114868A)、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一烷-7的乙基己烷盐(JP2002-97251A),和溴化四苯基鏻(JP2003-26763A)。
    为了将热固性树脂组合物应用于形成滤色器保护膜的涂敷液体或诸如蓝LED和白LED的半导体中,热固性树脂组合物必须保持长时间的无色透明状态。在LCD应用领域,COG(玻璃上芯片)液晶设备等广泛用于高射(overhead)投影仪中。在光半导体应用领域中,在提高LED亮度方面有迅速进展。因此,滤色器的保护膜和密封树脂就暴露于更高温度和更高能量光线下而引起变色(变黄),难以长期保持无色透明。变色(变黄)的原因之一就在于热固性树脂组合物中的酸酐型固化剂(例如,偏苯三酸酐)的苯基发生了变化(例如,如JP2001-158816A所述)。所以,使用其分子中含有芳香基团的固化剂是不佳的。另外,固化促进剂中的苯基或氮成分可以引发热固性树脂组合物变色(变黄)。因此,从保持热固性树脂组合物良好的无色透明性这一点来看,在形成滤色器保护膜的涂敷液体或半导体的密封树脂中使用固化促进剂也是不佳的。
    发明概述
    本发明的目的在于提供一种适用于涂料组合物、粘合剂、成形制品、滤色器的保护膜、光电转换器件如蓝LED和白LED等的密封材料的热固性树脂组合物,其表现了良好的固化特性而不必使用固化促进剂,并能提供即使在高温条件和高能量光照射条件下也仅有微小变色的无色透明的固化产品。
    本发明的另一个目的在于提供一种涂敷液体,其能够形成用于液晶显示器(LCD)、固态图象传感器如电荷耦合部件(CCD)、电致发光(EL)设备等的滤色器的保护膜,其表现了良好的固化特性,并且提供即使在高温条件和高能量光照射条件下也仅有微小变色的无色透明保护膜,并且该膜具有多方面的良好特性如钝化特性、平整性和存储稳定性。
    本发明的另一个目的在于提供一种通过固化上述热固性树脂组合物制成的树脂固化产品。
    本发明的另一个目的在于提供一种用于光半导体如蓝LED和白LED的密封材料,其表现良好的固化特性并且提供即使在高温条件和高能量光照射条件下也仅有微小变色的无色透明保护密封,并且该保护密封具有多方面的良好特性如钝化特性、平整性和存储稳定性。
    作为针对上述目的的广泛研究的结果,本发明人发现含有环己烷三羧酸和/或其酸酐作为固化剂的热固性树脂组合物在不使用固化促进剂地情况下表现了良好的固化特性,并可提供无色透明的固化产品。本发明入进一步发现这种热固性树脂组合物适用于生产涂料组合物、粘合剂、成形制品、形成滤色器保护膜的涂敷液体、和用于光电转换器件如蓝LED和白LED等的密封材料。本发明就是在上述发现的基础是完成的。
    因此,本发明提供一种含有含环氧基的树脂和固化剂的热固性树脂组合物,其中固化剂为环己烷三羧酸和/或其酸酐;通过固化该热固化组合物制得的树脂固化产品;用于形成滤色器保护膜的涂敷液体,其中含有该热固性树脂组合物;和用于光半导体的含有该热固性树脂组合物的密封材料。
    发明详述
    本发明将在下面详细描述。
    用于本发明的热固性树脂组合物的固化剂为环己烷三羧酸和/或环己烷三羧酸酐。
    环己烷三羟酸的例子包括环己烷-1,2,4-三羧酸,环己烷-1,3,5-三羧酸和环己烷-1,2,3-三羟酸。环己烷三羧酸酐的例子包括环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,环己烷-1,3,5-三羧酸3,5-酐和环己烷-1,2,3-三羧酸2,3-酐。在这些化合物中,优选环己烷-1,2,4-三羧酸,环己烷-1,3,5-三羧酸和环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐。这些化合物可以单独使用也可以两种或多种联合使用。这些化合物可以通过例如氢化苯三羧酸如偏苯三酸来制得。
    如果热固性树脂组合物的固化特性和得到的固化产物的透明性不会受到不良影响,本发明的热固性树脂组合物除环己烷三羧酸和/或环己烷三羟酸酐之外还可以进一步包含脂环族酸酐如甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐。
    作为本发明中热固性树脂组合物中的含环氧基的树脂,可以采用单独或结合使用环氧树脂或含环氧基的聚合物。
    环氧树脂的例子包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、甲酚线性酚醛清漆环氧树脂、苯酚线性酚醛清漆环氧树脂、联苯环氧树脂、均二苯代乙烯环氧树脂、氢醌环氧树脂、萘骨架环氧树脂、四苯氧基乙烷(tetraphenylolethane)环氧树脂、DPP(二正戊基邻苯二甲酸酯)环氧树脂、三(羟基苯基)甲烷环氧树脂、二环戊二烯苯酚环氧树脂,脂环族环氧树脂如3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷羧酸酯和乙烯基环己烯二环氧化物,双酚A-环氧乙烷加合物的二环氧甘油醚、双酚A-环氧丙烷加合物的二环氧甘油醚、环己烷二甲醇二环氧甘油醚、脂肪族多羟基醇的多缩水甘油醚、多元酸的多缩水甘油酯如六羟基邻苯二甲酸酐的二环氧甘油酯、烷基缩水甘油醚如丁基缩水甘油醚和月桂基缩水甘油醚、和具有一个环氧基团的缩水甘油醚如苯基缩水甘油醚和甲酚基缩水甘油醚。也可以使用对上述环氧树脂的核进行氢化所得的产物。
    这些化合物可以单独也可以两种或两种以上结合使用。特别的,优选使用脂环族环氧树脂和/或其芳核被氢化的环氧树脂,因为由这种热固性树脂组合物制得的固化产物的无色透明性质得以改善。
    含有环氧基的聚合物含有至少一个如下式1所示的组成单元A和至少两个如下式2所示的组成单元B。
    组成单元A为

    其中R1为氢或C1-C12烷基,R2为氢或C1-C12烷基,或R2为各具有C3-12主环结构的脂环族烃基、芳基、芳氧基、芳烃基或芳香聚亚烷基二醇残基。
    组成单元B为

    其中R3为氢或C1-C10烷基。
    式1的组成单元A由式3所示的单体衍生得到:

    其中R1为氢或C1-C12烷基,R2为氢或C1-C12烷基,或R2为各具有C3-C12主环结构的脂环族烃基、芳基、芳氧基、芳烃基或芳香聚亚烷基二醇残基。
    式2的组成单元B由式4所示的单体衍生得到:

    其中R3为氢或C1-C10烷基。
    使用式3所代表的单体得到的保护膜具有足够的硬度和透明性。式3中R2所代表的脂环族烃基的C3-C12主环结构可以具有附加结构,如,环内双键、侧链烃基、侧螺环基和末端亚烃基桥。在式3中,R1优选为氢或甲基,R2优选为未取代的或被C1-C5烷基取代的环己基。
    式3所代表的单体的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、甲氧基化的环癸三烯的丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸对叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二酯、(甲基)丙烯酸苯氧基四乙二酯、(甲基)丙烯酸苯氧基六乙二酯和(甲基)丙烯酸苯酯。此处所使用的术语(甲基)丙烯酸酯意思是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
    式4所代表的单体用于将环氧基(环氧反应部位)引入到聚合物中。在式4中,R3优选氢或甲基。式4所代表的单体的例子包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯,考虑到容易得到,优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。
    含环氧基的聚合物可以为无规共聚物或嵌段共聚物。另外,含环氧基的聚合物的聚合物主链可以进一步含有除式1或式2之外的其他类型的组成单元。在含环氧基的聚合物中式1的组成单元和式2的组成单元的比例优选10∶90到90∶10,以式3单体和式4单体的投料重量配比计。当式1的组成单元的含量落入上述范围时,固化反应的反应部位数量就足够导致产出高交联密度。当式2的组成单元的含量落入上述范围时,由缺少大骨架而产生的固化收缩得以避免。含环氧基的聚合物的重均分子量优选3000到100000,用聚苯乙烯标准校准。在上述的分子量范围内,热固性树脂组合物的涂膜就被避免粘性增加并且容易使其厚度均一化。
    例如,含环氧基的聚合物可以通过下述方法制得。
    在一个装有温度计、回流冷凝器、搅拌装置和滴液漏斗的四颈烧瓶中,在搅拌下将溶剂加热到80℃。然后,将聚合引发剂和含有式3单体、式4的单体和任选的其他单体的组合物的混合物(滴加组分)从滴液漏斗中以固定的比率逐滴加入到溶剂中,用时2小时。在滴加之后,温度保持在80℃5个小时,得到含环氧基的聚合物。
    含环氧基的树脂和固化剂的混合比率没有特别的限制,只要能达到本发明的效果即可,优选0.1到3.0,更优选0.3到1.5,以下式所代表的当量比计:
    当量比=(X/2)/Y
    其中X为固化剂和树脂中总羧基对应数,假设一个酸酐基团的羧基对应数为2且一个羧酸基团的羧基对应数为1,且Y为树脂中环氧基的数目。
    当当量比例为0.1或0.1以上时,固化反应进行的很充分。当当量比例为3.0或3.0以下时,固化产物优选被避免降低玻璃化转变温度(Tg)、吸湿性和无色透明性变质,在高温和高能光辐射条件下变色。总羧基对应数用中和滴定法等测定,树脂中的环氧基数用环氧当量计算得来。
    在不使用任何固化促进剂的情况下,本发明的热固性树脂组合物显示了良好的固化性能。然而,如果合适,如果固化产物的无色透明性能不会受到不良影响,热固性树脂组合物可以含有固化促进剂。本发明可使用的固化促进剂的例子包括叔胺如苄基二甲基胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚和二甲基环己基胺;咪唑比如1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑,2-乙基-4-甲基咪唑和1-苄基-2-甲基咪唑;有机磷化合物比如三苯基膦和三苯基亚磷酸酯;季鏻盐比如溴化四苯基鏻和溴化四正丁基鏻;二氮杂二环烯烃,比如1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一烯-7和它们的有机酸盐;有机金属化合物比如辛酸锌,辛酸锡和铝-乙酰丙酮配合物;季铵盐比如溴化四乙铵和溴化四丁铵;硼化合物比如三氟化硼和三苯基硼酸酯;和金属卤化物比如氯化锌和氯化锡。也可用潜在的固化促进剂。它的例子包括高沸点分散体潜在的固化促进剂比如含有环氧树脂同高沸点咪唑化合物的加合物的胺改性的促进剂,双氰胺或胺;通过用聚合物涂覆基于咪唑、磷或膦的促进剂的表面制得的微胶囊化潜在固化促进剂;和高温分离的、可热阳离子聚合的潜在固化促进剂比如胺盐潜在固化促进剂,路易斯酸盐和布朗斯台德酸盐。这些固化促进剂可以单独和两种或两种以上结合使用。
    如果需要,本发明热固性树脂组合物还可以含有多种添加剂,如果添加这些添加剂不会对本发明的效果产生不利影响。添加剂的例子包括二氧化碳气抑制剂比如脂肪族多元醇包括乙二醇和丙二醇,脂肪族或芳香族羧酸和酚化合物;增韧剂比如聚亚烷基二醇;抗氧化剂;增塑剂;润滑剂;硅烷偶合剂;表面处理剂比如无机填料;阻燃剂;氧化抑制剂;着色剂;流产剂;离子捕集剂;滑动性改进剂;多种橡胶;抗冲改性剂比如有机聚合物珠和无机填料包括玻璃珠和玻璃纤维;触变剂;表面活性剂;表面张力调节剂;消泡剂;抗粘结剂;光散射剂;紫外线吸收剂;抗氧化剂;防粘剂;荧光剂;和传导性填料。
    含环氧基的树脂和固化剂之间的反应方法(固化方法)没有特别限制,并且任何固化设备比如封闭固化炉和能够持续固化操作的隧道式窑炉都可以使用。热源没有特别的限制,可以通过热空气循环,红外线加热,感应加热,等等进行加热。固化温度和时间优选为80到250℃和30s到10h。为了减少固化产品的内应力,热固性树脂组合物优选在80到120℃预固化0.5到5h,并且在120到180℃后固化0.1到5h。对于短时固化,优选在150到250℃固化30s到30min。
    本发明的热固性树脂组合物适合用于形成液晶显示器、CCD、EL显示器等的滤色器保护膜的涂敷液体,和蓝LED、白LED、CCD等的密封材料。因为其固化产物无色透明,甚至在在长时间的高温条件和高能量光照射条件下也少有变色。
    在本发明中,术语“光半导体的密封材料”意为用于光半导体装置比如LED,光感受器,光电晶体管,光电二极管和CCD的密封材料。
    本发明的热固性树脂组合物是通过熔融混合或溶液混合必要组分(含环氧基的树脂和固化剂)和任选组分(添加剂等)制备的。组分可以以任何顺序混合。混合优选在室温到200℃进行30秒到5分钟。在溶液混合中,所有组分都可以同时溶于单一溶剂中,然后混合来制备热固性树脂组合物。可替代地,在分别将各个组分单独溶解在相同种类的或不同种类的溶剂中制得两种或多种溶液之后,将这些溶液彼此混合以制备热固性树脂组合物。混合过程可以通过装备有搅拌叶片或电磁搅拌器的马达搅拌各组分来进行,或通过将组分引入到加仑容器中并用混合转子转动加仑容器进行。这样得到的热固性树脂组合物就可以用作形成保护膜的涂敷液体或这样制得的密封材料。
    下面将介绍本发明的热固性树脂组合物用于形成滤色器的保护膜的涂敷液体。
    一般的,滤色器具有透明玻璃基体,在基体上形成的给定模式的黑矩阵,在基体上形成的给定模式的红(R)、绿(G)和蓝(B)色彩层,和色彩层上覆盖的保护膜。在保护膜上,如果需要,可以装备用于驱动液晶的透明电极。进一步地,可以在透明电极、色彩层或保护膜上装备柱状间隔物,以叠加在黑矩阵的区域上。
    本发明的热固性树脂组合物可以通过诸如旋涂、辊涂、喷涂和印刷的方法涂敷到滤色器的色彩层表面上,并干燥得到的涂膜,任选预先焙烤,然后加热形成保护膜。
    在旋涂工艺中,旋转速度优选500到1500rpm。一般地,保护膜的厚度(固化后)约为0.5到3.0μm。
    如上所述,本发明的热固性树脂组合物可以用作光电转换器如蓝LED和白LED的密封材料。例如,密封材料可以用下述的方法制备。
    在将必要组分和可选组分混合好之后,于室温至200℃下在捏合机如通用的搅拌容器中进一步捏合混合物。然后,得到的混合物冷却到室温(约25℃)以生成光电转换器的目标密封材料。光电转换器的密封材料的流动性可以通过有机溶剂如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮(MEK)、丙酮和双丙酮醇来控制。这些溶剂可以单独也可以两种或两种以上结合使用。
    以LED的密封为例,来描述本发明的热固性树脂组合物用于光电转换器的密封材料。本发明的热固性树脂组合物通过如旋涂、喷涂和浸渍涂的方法涂敷于LED,例如该LED具有圆柱形状,然后干燥。这样得到的涂膜可以任选进行预焙烤,然后加热形成密封层。
    除上述的应用和使用之外,本发明的热固性树脂组合物能进一步用于需要良好透明性的应用,例如,可用于光电转换器如其他LED的绝缘密封物质,发光装置如半导体激光器,光传导设备,光感受器如光电二极管,太阳能电池,光电晶体管和光控闸流晶体管,和光耦合器(optocoupler)如光电耦合器(photocoupler)和光电断路器;液晶用粘合剂;光敏树脂;塑料、玻璃和金属的表面涂剂;和装饰材料。
    进一步的,本发明的热固性树脂组合物可通过诸如灌注、铸造绕线和层压的方法进一步应用于形成绝缘密封和生成2mm或2mm以上厚度的成形制品。特别的,用于重电气设备如模塑变换器,包括变流器(CT)、零层变流器(ZCT)、变压器(PT)和接地变压器(GPT)的绝缘密封;气体开关部件包括绝缘隔绝物、支持性绝缘体、操纵杆、封闭终端、引线(bushings)、绝缘柱等;固体绝缘开关部件;自动高架配线设备部件包括旋转绝缘体、伏特计元件、普通电容器等;地下配线设备部件包括模塑断开开关、电力转换器等;静电电容器(staticcondenser);树脂绝缘体;和线性马达气车线圈,以及应用于各种旋转设备如发电机和马达的绕线的清漆浸渍。
    另外,本发明的热固性树脂组合物还可以用于弱电领域如回扫变压器的铸封用树脂,点火线圈或AC电容器;LED的透明密封树脂、检测器、发射器或光电耦合器;薄膜电容器和各种线圈的浸渍树脂。本发明的热固性树脂组合物的其他应用包括层压应用和不需要绝缘的比如各种FRP成形制品、各种涂膜材料、粘合剂和装饰材料的应用领域。
    本发明还通过下面的实施例进一步详细描述。然而,下述实施例应理解为仅是说明而不是对本发明的限制。此处使用的“份”意思是“重量份”,除非另有特别说明。
    参考实施例1
    含环氧基的聚合物的生产
    在一个装有温度计、回流冷凝器、搅拌装置和滴液漏斗的四颈烧瓶中,将40.0份丙二醇单甲醚乙酸酯在搅拌下加热到80℃。然后,预先混合28.4份甲基丙烯酸缩水甘油酯、21.6份甲基丙烯酸甲酯、4.0份从NOF公司得到的过氧化物基聚合引发剂“PerbutylO”,和6.0份丙二醇单乙醚乙酸酯,制得均一混合物(滴加组分),将其以固定的速率以2小时在80℃逐滴加入到该烧瓶中。在滴加之后,温度在80℃保持5个小时完成反应。所得聚合物溶液真空干燥蒸馏掉丙二醇单甲醚乙酸酯溶剂,从而得到含环氧基的聚合物(a),其重均分子量(Mw)为15000且环氧当量为250。重均分子量(Mw)通过GPC测定,环氧当量根据JIS K7236-1986测定。
    实施例1
    均一混合25.6份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐和41.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan Epoxy Resin Co.,Ltd.;环氧当量:205),制备热固性树脂组合物。通过使用一种可购自Toyo Seiki SeisakushoCo.,Ltd.的labo plastomill“LABO PLASTOMILL 30C150”测定其在170℃时扭矩上升开始时间,评价所得到的热固性树脂组合物固化性能。结果示于表1。
    实施例2
    除使用26.0份环己烷-1,2,4-三羧酸替换25.6份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐外,使用与实施例1相同的方式制备热固性树脂组合物,评价其固化特性。结果见表1。
    实施例3
    除使用参考例1中制备的50.0份含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)替换41.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan Epoxy Resin Co.,Ltd.)外,使用与实施例1相同的方式制备热固性树脂组合物,评价其固化特性。结果见表1。
    实施例4
    除使用26.0份环己烷-1,2,4-三羧酸替换25.6份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,以及将双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自JapanEpoxy Resin Co.,Ltd.)的用量从41.0份改为10.3份,并使用37.9份参考例1中制备的含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)之外,使用与实施例1相同的方式制备热固性树脂组合物,评价其固化特性。结果见表1。
    对比实施例1
    除使用33.8份甲基六氢邻苯二甲酸酐(商品名:“Rikacid MH700”,可购自New Japan Chemical Co.Ltd.)替换25.6份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐外,使用与实施例1相同的方式料备热固性树脂组合物,评价其固化特性。结果见表1。
    对比实施例2
    除使用33.8份甲基六氢邻苯二甲酸酐(商品名:““Rikacid MH700”,可购自New Japan Chemical Co.Ltd.)替换25.6份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐以及用参考例1中制备的50.0份含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)替换41.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自JapanEpoxy Resin Co.,Ltd.)外,使用与实施例1相同的方式制备热固性树脂组合物,评价其固化特性。结果见表1。
    表1

                     实施例       对比实施例  1  2  3  4  1    2  扭矩上升开始时间  11.0  5.6  3.0  4.1  ≥120    ≥120

    实施例5
    环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐(128份)熔化后与205.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(环氧当量:205)混合制备热固性树脂组合物。这样得到的热固性树脂组合物在100℃固化2h然后在150℃保持3h得到1mm厚的固化产物。固化产物在空气中150℃热处理24h,并在热处理前后用可购自ShimadzuCorporation的分光光度计“UV-3100”测量其400nm光透过率。相同的固化产物在空气中于60℃经过高能量光照射处理30000h,以200W高压汞灯为光源,然后在高能光处理前后测量其400nm光透过率。从测量值,可以计算出各热处理和高能量光处理前后的光透过率保持率。结果见表2和3中。
    实施例6
    除用130.0份环己烷-1,2,4-三羧酸代替128份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐外,用实施例5相同的方式生产热固性树脂组合物,然后制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    实施例7
    除用250.0份参考实施例1中制备的含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)代替205.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan Epoxy Resin Co.,Ltd.)外,用实施例5相同的方式生产热固性树脂组合物,然后制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    实施例8
    除用130.0份环己烷-1,2,4-三羟酸代替128份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,将双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan EpoxyResin Co.,Ltd.)的用量改为51.5份,并使用189.0份参考实施例1中制备的含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)外,用实施例5相同的方式生产热固性树脂组合物,然后制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    对比实施例3
    除用168.0份甲基六氢邻苯二甲酸酐(商品名:“Rikacid MH700”,可购自New Japan Chemical Co.Ltd.)代替128.0份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,并用3.7份2-乙基-4-甲基咪唑作为固化促进剂外,用实施例5相同的方式生产热固性树脂组合物,然后制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    对比实施例4
    除用169.0份甲基六氢邻苯二甲酸酐(商品名:“Rikacid MH700”,可购自New Japan Chemical Co.Ltd.)代替128.0份环己烷-1,3,4-三羧酸3,4-酐,用参考例1中制备的250.0份含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250)代替205.0份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan EpoxyResin Co.,Ltd.),并用3.7份2-乙基-4-甲基咪唑作为固化促进剂外,用实施例5相同的方式生产热固性树脂组合物,然后制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    对比实施例5
    通过均一混合189.0份参考实施例1中制备的含环氧基的聚合物(a)(环氧当量:250),51.5份双酚A环氧树脂的芳核氢化产物(商品名:“Epicoat YX8000”购自Japan Epoxy Resin Co.,Ltd.),和210.0份偏苯三酸酐制备热固性树脂组合物,按照实施例5相同的方式制成固化产物。该固化产物经过与实施例5相同方式的热处理和高能量光处理,然后测量各个处理前后的光透过率。结果见表2和3。
    表2                 实施例          对比实施例    5  6  7  8  3  4    5    24h/150℃空气中处理之前(%)    80.1  85.0  99.5  99.1  59.2  75.7    88.2    24h/150℃空气中处理之后(%)    75.6  75.6  99.2  98.5  19.1  32.2    53.2    400nm光透过率的保持率(%)    94.3  88.8  99.7  99.4  32.3  42.5    60.3

    表3                实施例    对比实施例  5  6  7  8  3  4  5    200W/30000h照射之前(%)  80.1  85.0  99.5  99.1  59.2  75.7  88.2    200W/30000h照射之后(%)  73.9  78.2  99.0  98.7  103  18.9  32.8    400nm光透过率的保持率(%)  92.3  92.0  99.5  99.6  17.4  25.0  37.2

    实施例9
    按照实施例1相同的方式均一混合原料制备热固性树脂组合物。在黑矩阵分区之间具有RGB色彩层的玻璃基体上滴加30cc热固性树脂组合物并以900rpm旋涂,在基体上形成均一的涂膜。涂膜后的基体在炉中于80℃预焙烧5分钟然后在200℃加热固化60分钟形成液晶保护膜。保护膜的平整性良好。在具有保护膜的基体上,通过使用溅射装置在120℃于H2O/O2流下溅射形成0.13μm厚的用于驱动液晶的ITO电极。该ITO电极显示了所需的均一的表面电阻系数20Ω/sq。
    实施例10
    按照实施例1相同的方式均一混合原料制备热固性树脂组合物。热固性树脂组合物引入到密封容器中,一个装有电极、LED元件和铅框架的设备浸入其中。然后,热固性树脂组合物在150℃加热3h固化,生产光半导体设备。
    热固性树脂组合物含有含环氧基的树脂和含环氧基的树脂的固化剂,其中环己烷三羧酸和/或其酐可以用作固化剂,该热固性树脂组合物不必添加固化促进剂就可显示良好的固化特性,能够形成无色透明的固化产物。长时间暴露于高温条件或高能量光照射条件下热固性树脂组合物也很少变色,因此,适合用于液晶显示器(LCD)、固态图象传感器如电荷耦合器件(CCD)和电致发光(EL)设备的滤色器的保护膜的涂敷液体,半导体如蓝LED和白LED的密封材料,涂料,粘合剂和成形制品。

    关 键  词:
    热固性 树脂 组合 及其 应用
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