JP7529559B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
これに伴い、フレキシブルプリント配線板(FPC)には、高周波領域での低誘電特性(低誘電率、低誘電正接)の要求が高まっている。このような要求に対して、フレキシブルプリント配線板(FPC)に用いられる基材として、従来のポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて、低誘電特性を有する液晶ポリマー(LCP)、シンジオタクチックポリスチレン(sPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)などが提案されている。
しかしながら、低誘電特性を有する基材は、低極性のため、従来のエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤を用いた場合、接着力が弱く、カバーレイフィルム、積層板等FPC用部材の作製が困難であった。また、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤は、低誘電特性に優れず、FPCの誘電特性を損なう。
一方、ポリオレフィン樹脂は、低誘電特性を有することが知られている。そこで、ポリオレフィン樹脂を用いたFPC用接着剤組成物が提案されている。たとえば、特許文献1では、結晶性酸変性ポリオレフィンとエポキシ樹脂を含有する接着剤組成物が提案されている。また、特許文献2では、芳香族オレフィンオリゴマー型改質剤とエポキシ樹脂を用いた接着剤及びフレキシブルプリント配線板カバーレイが提案されている。
またLCP基材を用いる場合は、接着剤を用いずにLCPを溶融させ、銅箔と貼り合せて2層基板を作製する方法がある。しかしながらこの方法は、高温で貼り合せる機台が必要であったり、加工時にシワが入りやすく、歩留まりが低下したりするという問題がある。
(1)酸価が1~200mgKOH/g
(2)数平均分子量(Mn)が1,000~60,000
(3)α-オレフィン部分のアイソタクティシティーが1~50%
(1)接着強度に優れる。
(2)硬化物は、耐熱性、電気特性(誘電特性)[低誘電率、低誘電正接]、耐屈曲性及び吸湿特性[低吸湿率]に優れる。
(1)酸価が1~200mgKOH/g
(2)数平均分子量(Mn)が1,000~60,000
(3)α-オレフィン部分のアイソタクティシティーが1~50%
本発明におけるポリオレフィン(A)は、エチレンと炭素数3~8のα-オレフィンとを構成単量体として含む。以下では、「炭素数3~8のα-オレフィン」を「α-オレフィン」と記載することがある。
上記α-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンが挙げられる。なお、α-オレフィンは1種、2種又はそれ以上を併用してもよいが、1種が好ましい。
上記α-オレフィンのうち、硬化物の接着強度及び工業上の観点から、好ましいのはプロピレンである。
重量比[エチレン/α-オレフィン]が、2/98未満の場合、接着強度に劣り、50/50を超えると耐熱性が劣る。
上記重量比[エチレン/α-オレフィン]は、例えば、1H-NMR(核磁気共鳴分光法)により算出できる。
また、(A)のうち、好ましいのはエチレン/プロピレン共重合体である。
上記その他の単量体としては、例えば、2-ブテン、イソブテン、炭素数[以下、Cと略記することがある]9~30のα-オレフィン(1-デセン、1-ドデセン等)、α-オレフィン以外のC4~30の不飽和単量体(例えば、酢酸ビニル)が挙げられる。
本発明におけるGPCによるMnの測定条件は以下のとおりである。
装置:高温ゲルパーミエイションクロマトグラフ
[「AllianceGPCV2000」、Waters(株)製]
検出装置:屈折率検出器
溶媒:オルトジクロロベンゼン
基準物質:ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel10μm、MIXED-B2本直列[ポリマーラボラトリーズ(株)製]
カラム温度:135℃
ここにおいて、該二重結合数は、ポリオレフィン(A)の1H-NMRのスペクトルから求めることができる。すなわち、該スペクトル中のピークを帰属し、ポリオレフィン(A)の4.5~6ppmにおける二重結合由来の積分値及びポリオレフィン(A)由来の積分値から、ポリオレフィン(A)の二重結合数とポリオレフィン(A)の炭素数の相対値を求め、ポリオレフィン(A)の炭素1,000個当たりの該分子末端及び/又は分子鎖中の二重結合数を算出する。後述の実施例における二重結合数は該方法に従った。
上記ポリオレフィン(A)のα-オレフィン部分のアイソタクティシティーは、後述の酸変性ポリオレフィン(X)のα-オレフィン部分のアイソタクティシティーに、そのまま反映される傾向がある。
即ち、α-オレフィンがプロピレンの場合、13C-NMRで得られるプロピレン中の側鎖メチル基由来の炭素ピークについて、ポリオレフィン(A)のα-オレフィン部分のペンタッド各ピーク(H)、ペンタッドがメソ構造のみで形成されるアイソタクティックのプロピレン中のメチル基由来のピーク(Ha)とした場合、アイソタクティシティーは、以下の式で算出される。
但し、式中、Haはアイソタクティック(ペンタッドがメソ構造のみで形成される)の信号のピーク高さ、Hはペンタッドの各ピーク高さである。
なお、後述の酸変性ポリオレフィン(X)のα-オレフィン部分のアイソタクティシティーについても上記同様に測定できる。
これらのうち工業的な観点及び熱硬化性樹脂組成物(Z)の改質特性の観点から、分子末端及び/又は分子鎖中の二重結合数のより多いものが得やすい(1)の方法が好ましい。
また、熱減成温度が高い、又は熱減成時間が長いほど、炭素数1,000個当たりの二重結合数は、多くなる傾向がある。
さらに、高分子量ポリオレフィン(A0)のMnが小さい、熱減成温度が高い、又は熱減成時間が長いほど、ポリオレフィン(A)のMnは小さくなる傾向がある。
また、高分子量ポリオレフィン(A0)のアイソタクティシティーが大きいほど、ポリオレフィン(A)のアイソタクティシティーが大きい傾向がある。
ポリオレフィン(A)は、1種単独でも、2種以上併用してもよい。
本発明における不飽和カルボン酸(B)は、ポリオレフィン(A)との反応性及び後述の熱硬化性樹脂組成物(Z)の樹脂特性の観点から、好ましくは不飽和モノカルボン酸、不飽和ポリカルボン酸及び/又は不飽和ポリカルボン酸無水物である。
上記不飽和カルボン酸(B)は、重合性不飽和基を1個有するC3~24のモノカルボン酸、重合性不飽和基を1個有するC4~24のポリカルボン酸及び/又は重合性不飽和基を1個有するC4~24のポリカルボン酸無水物であることが好ましい。
該不飽和カルボン酸(B)のうち、不飽和モノカルボン酸としては、不飽和脂肪族モノカルボン酸(C3~24のものが含まれ、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等)、脂環式骨格含有不飽和モノカルボン酸(C6~24のものが含まれ、例えばシクロペンテンカルボン酸、シクロヘキセンカルボン酸等);不飽和ポリ(2~3又はそれ以上)カルボン酸又はその酸無水物としては、不飽和ジカルボン酸又はその酸無水物[不飽和脂肪族ジカルボン酸又はその酸無水物{不飽和鎖状脂肪族ジカルボン酸又はその無水物(C4~24のものが含まれ、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、及びこれらの酸無水物等)、脂環式骨格含有不飽和ジカルボン酸又はその酸無水物(C8~24のものが含まれ、例えばシクロへキセンジカルボン酸、シクロヘプテンジカルボン酸、ビシクロヘプテンジカルボン酸、メチルテトラヒドロフタル酸、及びこれらの酸無水物等)等}等]等が挙げられる。不飽和カルボン酸(B)は1種単独でも、2種以上併用してもいずれでもよい。
上記不飽和カルボン酸(B)のうち、ポリオレフィン(A)との反応性及び後述の熱硬化性樹脂組成物(Z)の樹脂特性の観点から、好ましいのは不飽和ジカルボン酸無水物、さらに好ましいのは不飽和脂肪族ジカルボン酸無水物、特に好ましいのは無水マレイン酸である。
本発明における酸変性ポリオレフィン(X)は、上記ポリオレフィン(A)と不飽和カルボン酸(B)とを構成原料として含む。
酸変性ポリオレフィン(X)におけるポリオレフィン(A)と不飽和カルボン酸(B)との重量比[ポリオレフィン(A)/不飽和カルボン酸(B)]は、硬化物の樹脂特性及び接着強度の観点から、好ましくは80/20~99.5/0.5、より好ましくは90/10~99/1である。
酸変性ポリオレフィン(X)は、より好ましくは、ラジカル開始剤(C)の存在下で、上記ポリオレフィン(A)及び不飽和カルボン酸(B)に、必要により適当な有機溶媒[例えばC3~18の炭化水素(ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン等)、C3~18のハロゲン化炭化水素(ジ-、トリ-、又はテトラクロロエタン、ジクロロブタン等)、C3~18のケトン(アセトン、メチルエチルケトン、ジ-t-ブチルケトン等)、C3~18のエーテル(エチル-n-プロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジ-t-ブチルエーテル、ジオキサン等)]を加え反応させて製造することができる。
上記ラジカル開始剤(C)のうち、過酸化物開始剤が好ましい。
(1)酸価が、1~200mgKOH/g
(2)数平均分子量(Mn)が1,000~60,000
(3)α-オレフィン部分のアイソタクティシティーが1~50%
酸変性ポリオレフィン(X)の酸価は、1~200mgKOH/g(以下数値のみを示す)、好ましくは6~150、より好ましくは10~100である。ここにおける酸価は170℃、-0.1MPa(G)で1時間処理した樹脂に対してJIS K0070に準じて以下の(i)~(iv)の手順で測定される値である。
(i)100℃に温度調整したキシレン100gに(X)1gを溶解させる。
(ii)0.5mol/L水酸化カリウム水溶液をホールピペットで25mL加え、
同温度で30分間撹拌する。
(iii)室温に戻した後、チモールブルーを指示薬として、0.5mol/L塩酸水溶液で滴定を行う。(滴定量AmL)
(iv)キシレンに対して空試験を行う。(滴定量BmL)
以下の式から酸価(mgKOH/g)を算出する。
酸価=(B-A)×f×28.05 (f:塩酸水溶液の力価)
なお、上記測定では1個の酸無水物基は2個のカルボキシル基と等価になる結果が得られる。
酸価が1未満では熱硬化性樹脂組成物(Z)の樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)が劣り、200を超えると酸変性ポリオレフィン(X)の誘電特性が劣る。
また、上記酸価は、ポリオレフィン(A)の有する二重結合数、ポリオレフィン(A)の重量、不飽和カルボン酸(B)の種類、重量で適宜、調整可能である。
酸変性ポリオレフィン(X)のMnは、1,000~60,000、好ましくは2,000~50,000、より好ましくは3,000~40,000である。Mnが1,000未満では接着強度が劣り、60,000を超えると熱硬化性樹脂組成物(Z)の樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)が劣る。酸変性ポリオレフィン(X)のMnは、上述のポリオレフィン(A)のMnと同様にGPCで測定することができる。
また、上記酸変性ポリオレフィン(X)のMnは、ポリオレフィン(A)のMn、不飽和カルボン酸(B)の種類、量、ポリオレフィン(A)と不飽和カルボン酸(B)との反応の制御により、適宜、調整可能である。
酸変性ポリオレフィン(X)のα-オレフィン部分のアイソタクティシティーは、1~50%であり、好ましくは5~45%、より好ましくは10~40%である。アイソタクティシティーが1%未満では接着強度が劣り、50%を超えると樹脂の結晶性が高くなり耐屈曲性(柔軟性)が悪化する。
また、酸変性ポリオレフィン(X)のα-オレフィン部分のアイソタクティシティーは、上記のとおり、ポリオレフィン(A)、高分子量ポリオレフィン(A0)のアイソタクティシティーにより、適宜、調整可能である。
本発明におけるオキサゾリン基含有化合物(Y)としては、耐熱性及び耐屈曲性の観点から、酸変性ポリオレフィン(X)の有するカルボキシル基と反応し得るオキサゾリン基を1分子中に2つ以上有する化合物が好ましい。
オキサゾリン基含有化合物(Y)としては、例えば、オキサゾリン基を2つ有する化合物(Y1)及びオキサゾリン環含有重合体(Y2)等が挙げられる。
オキサゾリン基を2つ有する化合物(Y1)としては、例えば、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、炭素数1~10の鎖状脂肪族炭化水素の水素原子2つがオキサゾリン基で置換された化合物{例えば、2,2’-メチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-トリメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ヘキサメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレン-ビス(2-オキサゾリン)等}、2,2’-エチレン-ビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、炭素数6~20の芳香環含有化合物中の水素原子2つがオキサゾリン基で置換された化合物{例えば、2,2’-p-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレン-ビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)等}、ビス(2-オキサゾリニルシクロヘキサン)スルフィド、ビス(2-オキサゾリニルノルボルナン)スルフィド等}等が挙げられる。
これらのうち、耐熱性の観点から、炭素数6~20の芳香環含有化合物中の水素原子2つがオキサゾリン基で置換された化合物が好ましく、さらに好ましくは2,2’-m-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)である。
これらの付加重合性オキサゾリンは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
付加重合性オキサゾリン(y)としては、入手が容易であることから、2-イソプロペニル-2-オキサゾリンが好ましい。
本発明におけるGPCによるMnの測定条件は以下のとおりである。
装置:ゲルパーミエイションクロマトグラフ
[「HLC-8120GPC」、東ソー(株)製]
溶媒:N,N-ジメチルホルムアミドに0.5重量%の臭化リチウムを溶解させたもの
基準物質:ポリスチレン
サンプル濃度:0.25重量%
カラム固定相:「TSKgel G6000PWxl」、「TSKgel G3000PWxl」[いずれも東ソー(株)製]を直列に連結
カラム温度:40℃
本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)は、上記酸変性ポリオレフィン(X)及びオキサゾリン基含有化合物(Y)を含有する組成物である。
さらに(X)成分及び(Y)成分を含有することで、硬化物は耐熱性、電気特性(誘電特性)、耐屈曲性及び吸湿特性の全てを発現することができる。すなわち、熱硬化性樹脂組成物を基材に塗布、硬化後の接着剤塗膜(接着剤層)が優れた低誘電率を発現する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)は、さらに硬化剤(S)を含有することができる。硬化剤(S)を含有すると、接着強度が高くなり、樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)が高くなる傾向にある。
本発明で用いられる硬化剤(S)としては、酸変性ポリオレフィン(X)及び/又はオキサゾリン基含有化合物(Y)と反応する官能基(例えば、(X)中のカルボキシル基と反応するエポキシ基、アミノ基、水酸基等、(Y)中のオキサゾリン基と反応するカルボキシル基、芳香族チオール基、フェノール性水酸基等)を含有するものであれば、特に限定されない。(S)としては、樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)及び接着強度の観点から、1分子中に前記官能基を2個以上有していることが好ましい。
(S)中の酸変性ポリオレフィン(X)及び/又はオキサゾリン基含有化合物(Y)と反応する官能基の含有量は、樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)及び接着強度の観点から、0.25~10mol/Kgが好ましく、さらに好ましくは3~10mol/Kgである。
具体的には、例えば、エポキシ樹脂(S1)、フェノール樹脂(S2)、飽和カルボン酸(S3)、不飽和カルボン酸(S4)(前記不飽和カルボン酸(B)等)、ポリアミン(S5)を使用することができ、これら1種または2種以上を併用することができる。
上記(S)のうち、樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)及び接着強度の観点から、好ましいのはエポキシ樹脂(S1)及びフェノール樹脂(S2)であり、更に好ましくはフェノール樹脂(S2)である。
これらのうち、耐熱性の観点から、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、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、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール及びN,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミンが好ましく、さらに好ましくはビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂である。
これらのうち、樹脂特性(耐熱性及び耐屈曲性)及び接着強度の観点から、ビスフェノール化合物、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビフェニル型ノボラック樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、ナフトールノボラック樹脂及びフェノールビフェニレン樹脂が好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)は、さらに有機溶剤(P)を含有することができる。本発明で用いる有機溶剤(P)は、酸変性ポリオレフィン(X)及びオキサゾリン基含有化合物(Y)を溶解させるものであれば、特に限定されない。
具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の脂環族炭化水素、トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ペンタノン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル系溶剤、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、エチレングリコールモノtert-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノn-ブチルエーテ等のグリコールエーテル系溶剤等を使用することができ、これら1種または2種以上を併用することができる。
上記(P)のうち、好ましいのはケトン系溶媒である。
添加剤(F)としては、難燃剤(F1)、粘着性付与剤(F2)、フィラー(F3)、シランカップリング剤(F4)、着色剤(F5)、充填剤(F6)、滑剤(F7)、帯電防止剤(F8)、分散剤(F9)、酸化防止剤(F10)、離型剤(F11)、抗菌剤(F12)、相溶化剤(F13)、紫外線吸収剤(F14)及び硬化促進剤(F15)からなる群から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
(1)非イオン性界面活性剤
アルキレンオキサイド(AO)付加型非イオン性界面活性剤、例えば疎水性基(C8~24又はそれ以上)を有する活性水素原子含有化合物[飽和及び不飽和の、高級アルコール(C8~18)、高級脂肪族アミン(C8~24)及び高級脂肪酸(C8~24)等]の(ポリ)オキシアルキレン誘導体(AO付加物及びポリアルキレングリコールの高級脂肪酸モノ-又はジ-エステル);多価アルコール(C3~60)の高級脂肪酸(C8~24)エステルの(ポリ)オキシアルキレン誘導体(ツイーン型非イオン性界面活性剤等);高級脂肪酸(上記)の(アルカノール)アミドの(ポリ)オキシアルキレン誘導体;多価アルコール(上記)アルキル(C3~60)エーテルの(ポリ)オキシアルキレン誘導体;ポリオキシプロピレンポリオール[多価アルコール及びポリアミン(C2~10)のポリオキシプロピレン誘導体(プルロニック(登録商標)型及びテトロニック型非イオン性界面活性剤)];多価アルコール(上記)型非イオン性界面活性剤(例えば多価アルコールの脂肪酸エステル、多価アルコールアルキル(C3~60)エーテル及び脂肪酸アルカノールアミド);並びに、アミンオキシド型非イオン性界面活性剤[例えば(ヒドロキシ)アルキル(C10~18)ジ(ヒドロキシ)アルキル(C1~3)アミンオキシド]等。
第4級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤[テトラアルキルアンモニウム塩(C11~100)、アルキル(C8~18)トリメチルアンモニウム塩及びジアルキル(C8~18)ジメチルアンモニウム塩等];トリアルキルベンジルアンモニウム塩(C17~80)(ラウリルジメチルベンジルアンモニウム塩等);アルキル(C8~60)ピリジニウム塩(セチルピリジニウム塩等);(ポリ)オキシアルキレン(C2~4)トリアルキルアンモニウム塩(C12~100)(ポリオキシエチレンラウリルジメチルアンモニウム塩等);及びアシル(C8~18)アミノアルキル(C2~4)若しくはアシル(C8~18)オキシアルキル(C2~4)トリ[(ヒドロキシ)アルキル(C1~4)]アンモニウム塩(サパミン型4級アンモニウム塩)[これらの塩としては、例えばハライド(クロライド及びブロマイド等)、アルキルサルフェート(メトサルフェート等)及び有機酸(C2~22)の塩が挙げられる];並びにアミン塩型カチオン性界面活性剤:1~3級アミン〔例えば高級脂肪族アミン(C12~60)、脂肪族アミン(メチルアミン及びジエチルアミン等)のポリオキシアルキレン誘導体(EO[エチレンオキサイド]付加物等)及びアシルアミノアルキル若しくはアシルオキシアルキル(上記)ジ(ヒドロキシ)アルキル(上記)アミン(ステアロイロキシエチルジヒドロキシエチルアミン、ステアラミドエチルジエチルアミン等)〕の、無機酸(塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸等)塩及び有機酸(上記)塩等。
高級脂肪酸(上記)塩(ラウリル酸ナトリウム等)、エーテルカルボン酸[EO(1~10モル)付加物のカルボキシメチル化物等]及びそれらの塩;硫酸エステル塩(アルキル及びアルキルエーテルサルフェート等)、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル及び硫酸化オレフィン;スルホン酸塩[アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジアルキルエステル型、α-オレフィン(C12~18)スルホン酸塩、N-アシル-N-メチルタウリン(イゲポンT型等)等];並びにリン酸エステル塩等(アルキル、アルキルエーテル及びアルキルフェニルエーテルホスフェート等)。
カルボン酸(塩)型両性界面活性剤[アミノ酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノプロピオン酸(塩)等)及びベタイン型両性界面活性剤(アルキルジメチルベタイン及びアルキルジヒドロキシエチルベタイン等)等];硫酸エステル(塩)型両性界面活性剤[ラウリルアミンの硫酸エステル(塩)、ヒドロキシエチルイミダゾリン硫酸エステル(塩)等];スルホン酸(塩)型両性界面活性剤[ペンタデシルスルホタウリン及びイミダゾリンスルホン酸(塩)等];並びにリン酸エステル(塩)型両性界面活性剤等[グリセリンラウリル酸エステルのリン酸エステル(塩)等]。
前記(X)と(Y)との合計重量に基づいて、各添加剤の使用量は、(F1)は、例えば200重量%以下、好ましくは10~150重量%;(F2)は、例えば50重量%以下、好ましくは10~40重量%;(F3)は、例えば50重量%以下、好ましくは10~30重量%;(F4)は、例えば30重量%以下、好ましくは10~20重量%;((F5)は、例えば5重量%以下、好ましくは0.1~3重量%;(F6)は、例えば5重量%以下、好ましくは0.1~1重量%;(F7)は、例えば8重量%以下、好ましくは1~5重量%;(F8)は、例えば8重量%以下、好ましくは1~3重量%;(F9)は、例えば1%重量以下、好ましくは0.1~0.5重量%;(F10)は、例えば2重量%以下、好ましくは0.05~0.5重量%;(F11)は、例えば5重量%以下、好ましくは0.01~3重量%;(F12)は、例えば25重量%以下、好ましくは0.5~20重量%;(F13)は、例えば15重量%以下、好ましくは0.5~10重量%;(F14)は、例えば2重量%以下、好ましくは0.05~0.5重量%;(F15)は、例えば2重量%以下、好ましくは0.05~0.5重量%である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)は、種々の用途に使用できるが、好ましくは接着用、さらに好ましくは樹脂基材と、樹脂基材または金属基材との接着に用いられる。
また、本発明の積層体は、基材に熱硬化性樹脂組成物(Z)を積層したもの(基材/接着剤層の2層積層体)、または、さらに基材を貼り合わせたもの(基材/接着剤層/基材の3層積層体)である。ここで、接着剤層とは、本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)を基材に塗布し、乾燥させた後の接着剤組成物の層をいう。本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)を、常法に従い、各種基材に塗布、乾燥すること、及びさらに他の基材を積層することにより、本発明の積層体を得ることができる。
本発明において基材とは、本発明の熱硬化性樹脂組成物(Z)を塗布、乾燥し、接着剤層を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、フィルム状樹脂等の樹脂基材、金属板や金属箔等の金属基材、紙類等を挙げることができる。
本発明のプリント配線板を製造する際に使用される金属箔の形態は特に限定されない。リボン状の形態の金属箔を用いる場合、その長さは特に限定されない。また、その幅も特に限定されないが、250~500cm程度であるのが好ましい。
本発明の接着シートは、前記積層体を有する接着シートである。すなわち、接着シートは、前記積層体と離型基材とを、熱硬化性樹脂組成物(Z)[好ましくは(Z)の硬化物]を介して積層したものである。具体的な構成態様としては、積層体/接着剤層/離型基材、または離型基材/接着剤層/積層体/接着剤層/離型基材が挙げられる。離型基材を積層することで基材の保護層として機能する。また離型基材を使用することで、接着シートから離型基材を離型して、さらに別の基材に接着剤層を転写することができる。
離型基材としては、例えば、上質紙、クラフト紙、ロール紙、グラシン紙などの紙の両面に、クレー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの目止剤の塗布層を設け、さらにその各塗布層の上にシリコーン系、フッ素系、アルキド系の離型剤が塗布されたものが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、プロピレン-α-オレフィン共重合体等の各種オレフィンフィルム単独、及びポリエチレンテレフタレート等のフィルム上に上記離型剤を塗布したものも挙げられる。離型基材と接着剤層との離型力、シリコーンが電気特性に悪影響を与える等の理由から、上質紙の両面にポリプロピレン目止処理しその上にアルキド系離型剤を用いたもの、またはポリエチレンテレフタレート上にアルキド系離型剤を用いたものが好ましい。
本発明における「プリント配線板」は、前記本発明の積層体または前記本発明の接着シートを構成要素として含むプリント配線板であり、好ましくは導体回路を形成する金属箔と樹脂基材とから形成された積層体を構成要素として含むものである。プリント配線板は、例えば、金属張積層体を用いてサブトラクティブ法などの従来公知の方法により製造される。必要に応じて、金属箔によって形成された導体回路を部分的、或いは全面的にカバーフィルムやスクリーン印刷インキ等を用いて被覆した、いわゆるフレキシブル回路板(FPC)、フラットケーブル、テープオートメーティッドボンディング(TAB)用の回路板などを総称している。
カバーフィルムとしては、プリント配線板用の絶縁フィルムとして従来公知の任意の絶縁フィルムが使用可能である。例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂等の各種ポリマーから製造されるフィルムが使用可能である。より好ましくは、ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマーフィルムである。
本発明の硬化物は、前記熱硬化性樹脂組成物(Z)を硬化した硬化物である。すなわち、熱硬化性樹脂組成物(Z)を、例えば、塗布、注型したのち、必要により有機溶剤(P)を除去して、加熱(好ましくは90~200℃、好ましくは1分間~6時間)して得られる。
硬化物の形状は、用途により、適宜、選択できるが、塗膜(好ましくは厚さ5~1000μm)、注型物が挙げられる。
反応容器に、高分子量ポリオレフィン(A0-1)[商品名「Vistamaxx6202」、Exxonmobil社製、以下同じ。]1,000gを仕込み、液相に窒素通気しながら、マントルヒーターにて加熱溶融し、撹拌しながら380℃で40分間の条件で、熱減成を行い、ポリオレフィン(A-1)を得た。
ポリオレフィン(A-1)のMnは5,800、炭素1,000個当たりの分子末端及び/又は分子鎖中の二重結合数は5.4個、アイソタクティシティーは18%であった。
表1に従って高分子量ポリオレフィン(A0)、温度、時間を変更した以外は、製造例1と同様に熱減成を行い、ポリオレフィン(A-2)~(A-8)、(比A-1)~(比A-2)を得た。結果を表1に示す。
反応容器にポリオレフィン(A-1)100部、無水マレイン酸(B-1)2部を仕込み、窒素置換後、窒素通気下に180℃まで加熱昇温して均一に溶解させた。ここにラジカル開始剤[ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」、日油(株)製](C-1)0.5部をキシレン5部に溶解させた溶液を5分間で滴下した後、キシレン還流下1時間撹拌を続けた。その後、減圧下(1.5kPa、以下同じ。)で未反応の無水マレイン酸を留去して、酸変性ポリオレフィン(X-1)を得た。
なお、酸変性ポリオレフィン(X-1)は、酸価は22、Mnは7,000、アイソタクティシティーは16%であった。
反応容器にポリオレフィン(A-1)100部と無水マレイン酸(B-1)3部を仕込み、窒素通気下、200℃まで加熱昇温して10時間撹拌を続けた。その後、減圧下(1.5kPa、以下同じ。)で未反応の無水マレイン酸を留去して、酸変性ポリオレフィン(X-2)を得た。
なお、酸変性ポリオレフィン(X-2)は、酸価は32、Mnは6,000、アイソタクティシティーは18%であった。
表2に従って、各使用原料を用いた以外は、製造例11と同様に反応を行い、各酸変性ポリオレフィン(X)を得た。
得られた各酸変性ポリオレフィン(X)について、結果を表2に示す。
表2に従って、各使用原料を用いた以外は、製造例12と同様に反応を行い、各酸変性ポリオレフィン(X)を得た。
得られた各酸変性ポリオレフィン(X)について、結果を表2に示す。
温度計、攪拌機、還流冷却器、窒素導入口を備えた反応容器に、イソプロパノール66.7部を仕込み、撹拌下、反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、80℃まで昇温し加熱還流した。次に、2-イソプロペニル-2-オキサゾリン22部、スチレン78部、およびアゾビスイソブチロニトリル0.5部を混合したものを、3時間かけて滴下して重合を行った。さらに同温度で2時間反応を継続した。さらに、減圧下、脱溶剤をして、オキサゾリン環含有重合体(Y-3)を得た。
表3に従って、各使用原料を用いた以外は、製造例24と同様に反応を行い、オキサゾリン環含有重合体(Y-4)、(Y-6)を得た。
得られたオキサゾリン環含有重合体(Y-3)、(Y-4)及び(Y-6)について、Mn及びオキサゾリン基含有量を表3に示す。
水冷還流凝縮器と撹拌機を備えた500mlの四つ口フラスコに、酸変性ポリオレフィン(X-1)を96部、メチルシクロヘキサンを200部、メチルエチルケトンを200部仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温し、撹拌を1時間続けることで溶解した。25℃まで冷却して得られた溶液に、オキサゾリン基含有化合物(Y-1)を4部配合し、熱硬化性樹脂組成物(Z-1)を得た。得られた各熱硬化性樹脂組成物(Z-1)について、接着強度、耐熱性(ハンダ耐熱性)、電気特性(周波数1MHz)、吸湿率、耐屈曲性を評価した結果を表4に示す。
実施例1において、表4に従った以外は、実施例1と同様にして、各熱硬化性樹脂組成物(Z)を得た。得られた各熱硬化性樹脂組成物(Z)について、接着強度、耐熱性(ハンダ耐熱性)、電気特性(周波数1MHz)、吸湿率、耐屈曲性を評価した結果を表4に示す。
水冷還流凝縮器と撹拌機を備えた500mlの四つ口フラスコに、酸変性ポリオレフィン(X-1)を85部、メチルシクロヘキサンを200部、メチルエチルケトンを200部仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温し、撹拌を1時間続けることで溶解した。25℃まで冷却して得られた溶液に、オキサゾリン基含有化合物(Y-1)を8部及びビスフェノールAノボラック樹脂(S-4)[VH-4150、DIC(株)製、水酸基の含有量:8.5mol/Kg]を6部配合し、熱硬化性樹脂組成物(Z-2)を得た。得られた各熱硬化性樹脂組成物(Z-2)について、接着強度、耐熱性(ハンダ耐熱性)、電気特性(周波数1MHz)、吸湿率、耐屈曲性を評価した結果を表4及び5に示す。
実施例2において、表4及び5に従った以外は、実施例2と同様にして、各熱硬化性樹脂組成物(Z)を得た。得られた各熱硬化性樹脂組成物(Z)について、接着強度、耐熱性(ハンダ耐熱性)、電気特性(周波数1MHz)、吸湿率、耐屈曲性を評価した結果を表4及び5に示す。
熱硬化性樹脂組成物(Z)を、厚さ25μmのポリイミドフィルム[株式会社カネカ製、アピカル]に、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。
この様にして得られた接着性フィルム(Bステージ品)を18μmの圧延銅箔と貼り合わせた。貼り合わせは、圧延銅箔の光沢面が接着剤と接する様にして、160℃で40kgf/cm2の加圧下に30秒間プレスし、接着した。
次いで140℃で4時間熱処理して硬化させて、剥離強度評価用サンプルを得た。剥離強度は、25℃において、フィルム引き、引張速度50mm/minで90°剥離試験を行ない、剥離強度を測定した。この試験は常温での接着強度を示すものである。
◎:1.5N/mm以上
○:1.0N/mm以上1.5N/mm未満
△:0.8N/mm以上1.0N/mm未満
×:0.8N/mm未満
上記(1)と同じ方法でサンプルを作製し、2.5cm×2.5cmのサンプル片を120℃で30分乾燥処理を行い、各温度で溶融したハンダ浴に1分間フローし、膨れなどの外観変化を起こさない温度を測定した。
◎:300℃以上
○:290℃以上300℃未満
△:270℃以上290℃未満
×:270℃未満
熱硬化性樹脂組成物(Z)を厚さ50μmの離型フィルムに、乾燥後の厚みが30μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。
次いで140℃で4時間熱処理して硬化させて、離型フィルムから剥がして測定を行った。PRECISIONLCRmeterHP-4284Aを用いて、22℃58%RH下、周波数1MHzの条件で測定を行い、以下の通りに評価した。
◎:2.3以下
○:2.3を超え2.6以下
△:2.6を超え3.0以下
×:3.0を超える
<誘電正接の評価基準>
◎:0.005以下
○:0.005を超え0.01以下
△:0.01を超え0.02以下
×:0.02を超える
熱硬化性樹脂組成物(Z)を厚さ50μmの離型フィルムに、乾燥後の厚みが0.2mmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。
次いで140℃で4時間熱処理して硬化させて、離型フィルムから剥がし、20cm×20cmに切断した試料を40℃、相対湿度95%で96時間放置した。試験前のサンプル重量に対する試験前後の重量変化から吸湿率を算出した。
<評価基準>
◎:0.5%未満
○:0.5%以上1.0%未満
△:1.0%以上1.5%未満
×:1.5%以上
JIS C5016に準拠し25mm×180mmのフレキシブルプリント基板試験片を作製した。配線方向と直角にR=25mmとなるようU字型に屈曲させて一方の端を固定し、もう一方の端を縦方向に揺動する装置に固定した。振れ幅10mm、屈曲速度1000回/分の条件で屈曲させ、断線するまでの回数をカウントし、以下の通りに評価した。
<評価基準>
◎:500万回以上
○:300万回以上500万回未満
△:100万回以上300万回未満
×:100万回未満
(Y-1):2,2’-m-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)[1,3-PBO、三國製薬工業(株)製、オキサゾリン基の含有量:9.26mol/kg]
(Y-2):オキサゾリン基含有反応性ポリスチレン[エポクロスRPS1005、(株)日本触媒製、オキサゾリン基の含有量:0.27mol/kg]
(Y-3):製造例24で得たオキサゾリン環含有重合体
(Y-4):製造例25で得たオキサゾリン環含有重合体
(Y-5):2-イソプロピル-2-オキサゾリン、東京化成工業(株)製、オキサゾリン基の含有量:8.85mol/kg
(Y-6):製造例26で得たオキサゾリン環含有重合体
(S-1):ビスフェノールA型エポキシ樹脂[JER-828、三菱化学(株)製、エポキシ基の含有量:5.3mol/Kg]
(S-2):ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂[HP-7200、DIC(株)製、エポキシ基の含有量:3.9mol/Kg]
(S-3):フェノールノボラック樹脂[TD-2131、DIC(株)製、水酸基の含有量:9.6mol/Kg]
(S-4):ビスフェノールAノボラック樹脂[VH-4150、DIC(株)製、水酸基の含有量:8.5mol/Kg]
(P-1):メチルシクロヘキサン
(P-2):メチルエチルケトン
Claims (12)
- 酸変性ポリオレフィン(X)及びオキサゾリン基含有化合物(Y)を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、前記酸変性ポリオレフィン(X)が、ポリオレフィン(A)と不飽和カルボン酸(B)とを構成原料として含み、前記ポリオレフィン(A)の構成単量体であるエチレンと炭素数3~8のα-オレフィンとの重量比[エチレン/炭素数3~8のα-オレフィン]が2/98~50/50であり、前記酸変性ポリオレフィン(X)が下記要件(1)~(3)のいずれも満たす熱硬化性樹脂組成物(Z)。
(1)酸価が1~200mgKOH/g
(2)数平均分子量(Mn)が1,000~60,000
(3)α-オレフィン部分のアイソタクティシティーが1~50% - オキサゾリン基含有化合物(Y)が、1分子中にオキサゾリン基を2つ以上有する化合物である請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- オキサゾリン基含有化合物(Y)中のオキサゾリン基の含有量が0.25~10mol/Kgである請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 前記ポリオレフィン(A)の数平均分子量が800~50,000である請求項1~3のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 前記ポリオレフィン(A)が、炭素数1,000個当たり0.5~20個の二重結合を有する請求項1~4のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 前記酸変性ポリオレフィン(X)100重量部に対して、前記オキサゾリン基含有化合物(Y)を5~1000重量部含有する請求項1~5のいずれか記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 前記酸変性ポリオレフィン(X)100重量部に対して、有機溶剤(P)を10~1000重量部含有する請求項1~6のいずれか記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 樹脂基材と、樹脂基材または金属基材との接着に用いられる請求項1~7のいずれか記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)。
- 樹脂基材と、樹脂基材または金属基材とが請求項1~8のいずれか記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)によって接着された積層体。
- 請求項9に記載の積層体と、積層体上に形成される接着剤層とを有する接着シート。
- 請求項9に記載の積層体または請求項10に記載の接着シートを構成要素として含むプリント配線板。
- 請求項1~8のいずれか記載の熱硬化性樹脂組成物(Z)を硬化した硬化物。
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