JP7686665B2 - 高懸念物質不含有の硬化性ポッティング組成物 - Google Patents
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Description
多官能アセトアセテート化合物、
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物、
触媒、および
フィラー、
を含む硬化性ポッティング組成物に関し、ここで、
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物の多官能アセトアセテート化合物に対する当量比は1.5超である。
多官能アセトアセテート化合物を含んでなる第1部材、および
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物を含んでなる第2部材、
を含む二液硬化性ポッティング組成物に関し、ここで、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらに触媒を含み、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらにフィラーを含み、また、
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物の多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超である。
(1)
式中:RはC1-C12アルキル基であり;
Lはポリオールの主鎖構造を示し;および
q≧2である。
式(I)
式中、Rは前記C1-C12アルキル基である。より典型的には、構成要素のアルキル基Rは、1~8個、好ましくは1~6個の炭素原子を有する。例示的なアルキルアセトアセテートには以下が含まれる:t-ブチルアセトアセテート;イソブチルアセトアセテート;n-ブチルアセトアセテート;イソプロピルアセトアセテート;n-プロピルアセトアセテート;アセト酢酸エチル;およびアセト酢酸メチル。t-ブチルアセトアセテートがここでは好ましい。
L-(OH)q 式(II)
式中、q≧2であり、Lは主鎖構造を表す。そのようなポリオール(II)は、必要に応じて、それらの主鎖またはペンダント側鎖にヘテロ原子を含んでもよい。さらに、ポリオール(II)は、単量体の多価アルコールであってもよいし、オリゴマーまたはポリマーの主鎖を有していてもよい。これに関係なく、ポリオール(II)は、12000g/モル未満の数平均分子量(Mn)、2~10、好ましくは2~4のヒドロキシル官能基qを有することが好ましい。
多官能アセトアセテート化合物を含んでなる第1部材、および
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物を含んでなる第2部材、
を含み、ここで、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらに触媒を含み、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらにフィラーを含み、
および
(メタ)アクリレート基を少なくとも3つ有する(メタ)アクリレート化合物の多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超である。
材料
1,6-ヘキサンジオールジアクリレートはAldrichから入手した。
1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)はAldrichから入手した。
トリオクチルホスフィン(TOP)はAlfa Aesarから入手した。
溶融シリカは、DenkaからDenka FB-35の商品名で入手した。
シランカップリング剤は、Alfa AesarからSilane A147の商品名で入手した。
エポキシ樹脂は、Nantong SynasiaからSynasia S-720の商品名で入手した。
変換
変換は、810cm-1に位置するアクリレートバンドの消失を介してFTIRによって追跡した。赤外線スペクトルは、PerkinElmer UATR Two-FT IR分光計で記録した。スペクトルは、ニートまたは薄膜で記録した。
材料のTgは、TA instruments社のDMA Q800装置を用いて測定した。30x10x3mmの試験片を適当な金型で作成し,周波数1Hz,ひずみレベル0.1%で0oCから250oCまで2oC/分のランプ温度で加熱した。Tgは温度に対するダンピング係数(tanθ)から算出した。
熱膨張係数(CTE)の測定には、TA計測器による熱機械分析(TMA)を使用した。TMAにより、加圧されたサンプルの寸法変化(μm)を温度の関数として測定した。特定形状のプローブを、20x10x3mmの寸法のサンプルフィルムと接触させ、0oCから250oCまでの特定の加熱速度で分析した。報告されているCTEの値は、μm/(m・oC)で表される。
TA instrumentsからのTGA Q500装置を使用する熱重量分析によって重量損失を決定した。サンプルは、空気雰囲気下で10oC/分の加熱速度を使用して30oCから400oCに加熱した。重量損失は180oCで報告されている。
厚さ約2mmのガラス繊維強化テフロンPSAテープを50×50×0.5mmのアルミナ基材に接着した型に硬化させた。硬化後、テフロン枠を取り外した。反りの判定は、アルミナ基材の中央にゼロマークとなるマークを付け、左右に2つずつマークを付けた。透過光と反射光を備え、マイクロメートルのネジが付いたオリンパス社の光学顕微鏡Olympus BX51を用い、中心(ゼロマーク)に合わせた焦点距離と各辺のマークに合わせた距離の差で反り量を算出した。
トリメチロールプロパントリアセトアセテート(AATMP)とペンタエリスリトールテトラアセトアセテート(Penta-aa)の合成は、文献手順WO2019/120923A1に従って、若干の修正を加えて実施した。500mLの3つ口丸底フラスコに、トリメチロールプロパンまたはペンタエリスリトール(1eq.)とTBAA(1.1eq.)を投入した。次に、フラスコの各ネック部にYアダプター、メカニカル攪拌バー、還流コンデンサーを適合させた。Yアダプターには、熱電対と窒素コネクタが調整されている。窒素雰囲気下で140℃に温度を設定した(還流は4時間で約92℃に達した)。その後、ゆっくりと温度を140℃まで上げながら、常圧で8時間蒸留を行った。最後に、蒸留が停止したら、140oCで900mbarから400mbarまで減圧蒸留を2時間行った。反応スキームを以下に示す。
AATMP(1g)を適切な触媒と予備混合し、Speedミキサーを使用して3500rpmで1~3分間撹拌した。次いで、1,6-ヘキサンジオールジアクリレートを混合物に添加して、それぞれの当量比に到達させた。調製物を適当な型に流し込み、室温で4時間硬化させた。
Tg値と変換率の試験結果を表1に示す。
部材Aとしての3.0gのペンタエリスリトールテトラアセトアセテートと0.039gのDBNをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。3.356gのペンタエリスリトールテトラアクリレートを部材Bとして使用した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。アクリレートのアセテートに対する当量比は1.5である。
部材Aとしての14.0gのペンタエリスリトールテトラアセトアセテートと0.18gのDBNをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。17.75gのペンタエリスリトールテトラアクリレートを部材Bとして使用した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。アクリレートのアセテートに対する当量比は1.7である。
部材Aとしてのトリメチロールプロパントリアセトアセテート3.0g、DBN 0.029gおよび溶融シリカ10.27gをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。部材Bとして使用される3.818gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび10.27gの溶融シリカをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。アクリレートのアセテートに対する当量比は1.7である。
部材Aとしての2.7gのペンタエリスリトールテトラアセトアセテート、0.035gのDBN、および9.225gの溶融シリカをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。部材Bとして使用される3.423gのペンタエリスリトールテトラアクリレートと9.225gの溶融シリカを、スピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。
部材Aとしてのトリメチロールプロパントリアセトアセテート3.0g、DBN0.029g、および溶融シリカ10.27gをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。部材Bとして使用される3.818gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび10.27gの溶融シリカを、スピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。
部材Aとしてのトリメチロールプロパントリアセトアセテート2.0g、DBN0.019g、および溶融シリカ7.112gを、スピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。部材Bとして使用される2.558gのペンタエリスリトールテトラアクリレート、0.164gのエポキシ樹脂、0.038gのシランカップリング剤、および7.112gの溶融シリカをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。
部材Aとしてのトリメチロールプロパントリアセトアセテート2.0g、DBN0.019g、および溶融シリカ7.475gをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。部材Bとして使用される2.8gのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、0.164gのエポキシ樹脂、0.04gのシランカップリング剤、および7.475gの溶融シリカをスピードミキサーで3500rpmで3分間混合した。2つの部材をスピードミキサーで3500rpmで1分間混合した。次に、調製物をその後の試験に適した型に流し込み、150oCで1時間硬化させた。
〔1〕 多官能アセトアセテート化合物、
少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物、
触媒、および
フィラーを含み、ここで、
前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超である、硬化性ポッティング組成物。
〔2〕 前記多官能アセトアセテート化合物は少なくとも2つのアセトアセテート基、好ましくは2~10個のアセトアセトキシ基、およびより好ましくは3~4個のアセトアセトキシ基を有する、〔1〕に記載の硬化性ポッティング組成物。
〔3〕 前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比は1.6~2.0、好ましくは1.7~1.9である、〔1〕または〔2〕に記載の硬化性ポッティング組成物。
〔4〕 前記多官能アセトアセテート化合物は、グリセロール、トリメチロールプロパン、エタノールイソソルビド、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、プロポキシ化単糖類、トリメチロールエタン、およびそれらの組み合わせから得られたアセトアセチル化ポリオールである、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔5〕 前記(メタ)アクリレート化合物は、少なくとも4つの(メタ)アクリレート基を有し、好ましくは4~6個の(メタ)アクリレート基を有する、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔6〕 前記(メタ)アクリレート化合物は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、およびそれらの組み合わせから選択される、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔7〕 硬化剤は、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)、トリアザビシクロデセン(TBD)、テトラメチルグアニジン(TMG)、トリオクチルホスフィン(TOP)、トリフェニルホスフィン(TPP)、(水酸化テトラブチルアンモニウム)TBAOH、NaOH、KOH、NaOEt、KOEt、ホスファザンおよびそれらの組み合わせから選択される、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔8〕 前記硬化性ポッティング組成物の硬化生成物のガラス転移温度は130℃以上、130℃~200℃、好ましくは130℃~160℃である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔9〕 前記触媒の前記多官能アセトアセテート化合物に対するモル比は0.01~5、好ましくはが0.05~1である、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔10〕 前記フィラーは前記硬化性ポッティング組成物の50~90重量%、好ましくは65~80重量%の量で存在する、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔11〕 本質的に界面活性剤を含まず、好ましくは組成物の0.1重量%未満であり、より好ましくは界面活性剤を含まない、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
〔12〕 EU REACH規則による高懸念物質およびEU CLP規則による発癌性、変異原性または生殖毒性化合物を、本質的に含有せず、好ましくは組成物の0.1重量%未満であり、より好ましくは含有しない、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング用組成物。
〔13〕 多官能アセトアセテート化合物を含んでなる第1部材、および
少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物を含んでなる第2部材
を含み、ここで、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらに触媒を含み、
第1部材および第2部材の少なくとも一方は、さらにフィラーを含み、および
前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超である、
二液硬化型ポッティング組成物。
〔14〕 〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物または〔13〕に記載の二液硬化型ポッティング組成物の硬化生成物。
〔15〕 〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物または〔13〕に記載の二液硬化型ポッティング組成物の電子デバイスの製造における使用。
Claims (15)
- 多官能アセトアセテート化合物、
少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物、
触媒、および
フィラーを含み、ここで、
前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超~1.9である、硬化性ポッティング組成物。 - 前記多官能アセトアセテート化合物は少なくとも2つのアセトアセテート基を有する、請求項1に記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比は1.6~1.9である、請求項1または2に記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記多官能アセトアセテート化合物は、グリセロール、トリメチロールプロパン、エタノールイソソルビド、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、プロポキシ化単糖類、トリメチロールエタン、およびそれらの組み合わせから得られたアセトアセチル化ポリオールである、請求項1~3のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記(メタ)アクリレート化合物は、少なくとも4つの(メタ)アクリレート基を有する、請求項1~4のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記(メタ)アクリレート化合物は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項1~5のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記触媒は、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(DBN)、トリアザビシクロデセン(TBD)、テトラメチルグアニジン(TMG)、トリオクチルホスフィン(TOP)、トリフェニルホスフィン(TPP)、(水酸化テトラブチルアンモニウム)TBAOH、NaOH、KOH、NaOEt、KOEt、ホスファザンおよびそれらの組み合わせから選択される、請求項1~6のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記硬化性ポッティング組成物の硬化生成物のガラス転移温度は130℃~200℃である、請求項1~7のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記触媒の多官能アセトアセテート化合物に対するモル比は0.01~5である、請求項1~8のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 前記フィラーは硬化性ポッティング組成物の50~90重量%の量で存在する、請求項1~9のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- 界面活性剤の含有量は0.1重量%未満である、請求項1~10のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物。
- EU REACH規則による高懸念物質およびEU CLP規則による発癌性、変異原性または生殖毒性化合物の含有量は0.1重量%未満である、請求項1~11のいずれかに記載の硬化性ポッティング用組成物。
- 多官能アセトアセテート化合物を含んでなる第1部材、および
少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物を含んでなる第2部材
を含み、ここで、
前記第1部材および前記第2部材の少なくとも一方は、さらに触媒を含み、
前記第1部材および前記第2部材の少なくとも一方は、さらにフィラーを含み、および
前記少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物の前記多官能アセトアセテート化合物に対する当量比が1.5超~1.9である、
二液硬化型ポッティング組成物。 - 請求項1~12のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物または請求項13に記載の二液硬化型ポッティング組成物の硬化生成物。
- 請求項1~12のいずれかに記載の硬化性ポッティング組成物または請求項13に記載の二液硬化型ポッティング組成物の電子デバイスの製造における使用。
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