CN105814095A - 光湿气固化型树脂组合物、电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂 - Google Patents
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- C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
Abstract
本发明的目的在于提供一种初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。并且,本发明的目的在于提供一种使用该光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂。本发明为一种光湿气固化型树脂组合物,其含有自由基聚合性化合物、湿气固化型聚氨酯树脂及光自由基聚合引发剂,且所述湿气固化型聚氨酯树脂含有具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。并且,本发明涉及一种使用该光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂。
背景技术
近年来,作为具有薄型、轻量、低耗电等特征的显示元件,广泛利用液晶显示元件或有机EL显示元件等。这些显示元件中,在液晶或发光层的密封、基板或光学膜或保护膜或各种部件的粘接等中通常使用光固化型树脂组合物。
然而,在手机、便携式游戏机等各种带显示元件的移动通信设备逐渐普及化的当下,对显示元件的小型化为最大需求课题,作为小型化的方法,对图像显示部进行窄边缘化(以下,还称为窄边缘设计)处理。然而,在窄边缘设计中,有时在光线无法充分到达的部分涂布光固化型树脂组合物,其结果,存在涂布于光线无法到达的部分上的光固化型树脂组合物的固化不充分的问题。因此,使用光热固化型树脂组合物作为即使涂布于光线无法到达的部分也能够充分固化的树脂组合物,并且并用光固化和热固化,但有可能因高温下的加热而对元件等带来不良影响。
作为不进行高温下的加热而使树脂组合物固化的方法,专利文献1或专利文献2中公开有使用光湿气固化型树脂组合物,并且并用光固化和湿气固化的方法,该光湿气固化型树脂组合物含有在分子中具有至少1个异氰酸酯基和至少1个(甲基)丙烯酰基的氨酯预聚物。然而,当使用如专利文献1或专利文献2中所公开的光湿气固化型树脂组合物时,使光湿气固化型树脂组合物光固化而粘接被粘体时,在刚粘接之后的初期粘接性有时会变得不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2008-274131号公报
专利文献2:日本专利公开2008-63406号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明的目的在于提供一种初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。并且,本发明的目的在于提供一种使用该光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂。
用于解决技术课题的手段
本发明为一种光湿气固化型树脂组合物,其含有自由基聚合性化合物、湿气固化型聚氨酯树脂及光自由基聚合引发剂,且所述湿气固化型聚氨酯树脂含有具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物。
以下,对本发明进行详述。
例如,为了粘接基板等被粘体而使用光湿气固化型树脂组合物时,为了缩短工序的作业时间,有时通过光照射使光湿气固化型树脂组合物光固化而粘接被粘体之后,立即过渡到下一工序。此时,若刚粘接之后的初期粘接力不充分,则由于因基板等被粘体的起伏或平坦性缺乏而产生的应力、进行处理时从外部施加的力等原因,被粘体有时被剥落。因此,需要光湿气固化型树脂组合物对被粘体具有充分的初期粘接力。
本发明人等惊奇地发现,在含有自由基聚合性化合物、湿气固化型聚氨酯树脂及光自由基聚合引发剂的光湿气固化型树脂组合物中,使用具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物作为湿气固化型聚氨酯树脂,使这种化合物对光固化做出贡献,由此能够得到初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物,以至于完成本发明。
本发明的光湿气固化型树脂组合物含有湿气固化型聚氨酯树脂。上述湿气固化型聚氨酯树脂通过分子内的异氰酸酯基与空气中或被粘体中的水分发生反应而进行固化。
上述湿气固化型聚氨酯树脂含有具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物(以下,还称为“含反应性双键的聚氨酯树脂”)。本发明的光湿气固化型树脂组合物含有上述含反应性双键的聚氨酯树脂作为湿气固化型聚氨酯树脂,由此该含反应性双键的聚氨酯树脂与自由基聚合性化合物一同对光固化做出贡献,从而成为初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。
另外,本说明书中,上述“末端”是指主链的末端。
并且,上述反应性双键为自由基聚合性基团,但本说明书中,上述含反应性双键的聚氨酯树脂并非视为自由基聚合性化合物而是视为湿气固化型聚氨酯树脂。
上述含反应性双键的聚氨酯树脂的结构中异氰酸酯基的比率优选为0.8重量%以下。若结构中异氰酸酯基的比率超过0.8重量%,则即使含反应性双键的聚氨酯树脂和自由基聚合性化合物通过光照射发生反应,有时光固化性也不充分,从而无法显现初期粘着性。上述含反应性双键的聚氨酯树脂的结构中异氰酸酯基的比率更优选为0.5重量%以下。
并且,从湿气固化性观点考虑,上述含反应性双键的聚氨酯树脂的结构中异氰酸酯基的比率优选为0.1重量%以上。
上述含反应性双键的聚氨酯树脂优选使多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、以及具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物进行反应而得到的聚氨酯树脂。使用这种原料而得到的含反应性双键的聚氨酯树脂相比于例如使多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、以及具有羟基且在末端具有反应性双键的化合物进行反应而得到的含反应性双键的聚氨酯树脂,兼顾初期粘接性和柔软性的效果优异。
认为这是由于,后者的合成方法中,在粘度较高的状态下使具有羟基且在末端具有反应性双键的化合物进行反应,因此难以均匀地导入双键,但前者的合成方法中,在粘度较低的初期状态下使具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物进行反应,因此可以均匀地导入双键。
上述多元醇化合物、上述多异氰酸酯化合物、以及上述具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物的反应,通常在上述多元醇化合物中的羟基(OH)与上述多异氰酸酯化合物及上述具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物中的异氰酸酯基(NCO)的摩尔比成为[NCO]/[OH]=2.0~2.5的范围内进行。
作为上述多元醇化合物,可以使用在聚氨酯的制造中通常使用的公知的多元醇化合物,例如可以举出聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯多元醇、聚碳酸酯多元醇等。其中,优选聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。这些多元醇化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述聚酯多元醇,例如可以举出通过多元羧酸和多元醇的反应而得到的聚酯多元醇、或使ε-己内酯进行开环聚合而得到的聚-ε-己内酯多元醇等。
作为成为上述聚酯多元醇的原料的上述多元羧酸,例如可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、杜鹃花酸、癸二酸、十亚甲基二羧酸、十二亚甲基二羧酸等。
作为成为上述聚酯多元醇的原料的上述多元醇,例如可以举出乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、环己烷二醇等。
作为上述聚醚多元醇,例如可以举出乙二醇、丙二醇、四氢呋喃、3-甲基四氢呋喃的开环聚合化合物、以及它们或其衍生物的无规共聚物或嵌段共聚物、或双酚型的聚氧亚烷基改性体等。
上述双酚型的聚氧亚烷基改性体是使环氧烷(例如,环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧异丁烷等)与双酚型分子骨架的活性氢部分进行加成反应而得到的聚醚多元醇,可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。优选上述双酚型的聚氧亚烷基改性体在双酚型分子骨架的两个末端加成1种或2种以上的环氧烷。作为双酚型并没有特别限定,可以举出A型、F型、S型等,优选为双酚A型。
作为上述聚烯多元醇,例如可以举出聚丁二烯多元醇、氢化聚丁二烯多元醇、氢化聚异戊二烯多元醇等。
作为上述聚碳酸酯多元醇,例如可以举出聚六亚甲基碳酸酯多元醇、聚环己烷二亚甲基碳酸酯多元醇等。
作为上述多异氰酸酯化合物,例如可以举出二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的液状改性物、聚合MDI(甲烷二异氰酸酯)、甲苯二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯等。其中,芳香族系异氰酸酯化合物的反应性较高,因此优选。并且,从蒸气压、毒性较低及容易处理的观点考虑,优选二苯基甲烷二异氰酸酯及其改性物。上述多异氰酸酯化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物,例如可以举出以下述式(1)表示的化合物、乙烯基异氰酸酯等。并且,还可以使用通过使各种二异氰酸酯化合物和具有羟基及(甲基)丙烯酰基的化合物以异氰酸酯基/羟基(摩尔比)成为2的比率进行反应而合成的化合物等。其中,以下述式(1)表示的化合物容易获得,因此优选。
式(1)中,R1表示氢或甲基,R2表示可以具有醚键的碳原子数1~10的亚烷基。
上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量相对于上述自由基聚合性化合物和上述湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份,优选的下限为0.5重量份,优选的上限为20重量份。若上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量小于0.5重量份,则有时无法充分发挥提高初期粘接性的效果。若上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量超过20重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物的固化物有时会成为柔软性较差或者无法显现初期粘着性的固化物。上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量的更优选的下限为1重量份,更优选的上限为15重量份。
并且,上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量相对于上述湿气固化型聚氨酯树脂100重量份,优选的下限为1重量份,优选的上限为35重量份。若上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量小于1重量份,则有时无法充分发挥提高初期粘接性的效果。若上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量超过35重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物的固化物有时会成为柔软性较差或者无法显现初期粘着性的固化物。上述含反应性双键的聚氨酯树脂的含量的更优选的下限为2重量份,更优选的上限为30重量份。
优选本发明的光湿气固化型树脂组合物还含有除含反应性双键的聚氨酯树脂以外的其他湿气固化型聚氨酯树脂。除含反应性双键的聚氨酯树脂以外的其他湿气固化型聚氨酯树脂优选为不含反应性双键的湿气固化型聚氨酯树脂。通过含有除含反应性双键的聚氨酯树脂以外的其他湿气固化型聚氨酯树脂,可以轻松地兼顾粘接性和柔软性。
作为上述其他湿气固化型聚氨酯树脂并没有特别限定,从粘接性及高温高湿环境下的可靠性(尤其是抗蠕变性)的观点考虑,可以使用具有氨酯键、以下述式(2)表示的基团以及异氰酸酯基的化合物(以下,还称为“含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂”)。
式(2)中,R3及R4为氢、碳原子数1~5的烷基、或芳基,各R3及各R4可以相同,也可以不同。x表示0~2的整数。
上述式(2)中,当R3和/或R4为芳基时,作为该芳基,例如可以举出苯基、萘基、2-甲基苯基等。
上述式(2)中,从显现更加优异的粘接性的观点考虑,x优选为1或2。
另外,上述式(2)中的x为0的情况是指硅原子不与以R3表示的原子或基团键合而是与3个-OR4基键合的情况。
上述含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂具有以上述式(2)表示的基团。
以上述式(2)表示的基团中,从提高粘接性及高温高湿环境下的可靠性的效果优异的观点考虑,R3及R4优选为碳原子数1~5的烷基,更优选为甲基、乙基。
上述含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂具有异氰酸酯基。
上述含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂在1个分子中可以仅具有1个异氰酸酯基,也可以具有2个以上。
优选上述含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂在末端分别具有以上述式(2)表示的基团及上述异氰酸酯基。
上述含有机甲硅烷基的聚氨酯树脂能够通过使在1个分子中具有2个以上的羟基的多元醇化合物和在1个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物发生反应而得到的具有氨酯键和异氰酸酯基的化合物、与具有反应性官能团和以式(2)表示的基团的化合物进行反应而得到。另外,上述“反应性官能团”是指能够与上述具有氨酯键和异氰酸酯基的化合物进行反应的基团。
作为成为上述具有氨酯键和异氰酸酯基的化合物的原料的多元醇化合物及多异氰酸酯化合物,可以使用与作为上述含反应性双键的聚氨酯树脂的原料而举出的化合物相同的化合物。
作为上述具有反应性官能团和以式(2)表示的基团的化合物,例如可以举出3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。其中,从反应性观点考虑,优选具有硫醇基作为反应性官能团的化合物。
以下,对于与上述含有含反应性双键的聚氨酯树脂的湿气固化型聚氨酯树脂整体共同的事项,仅视为“湿气固化型聚氨酯树脂”。
上述湿气固化型聚氨酯树脂优选为使用具有以下述式(3)表示的结构的多元醇化合物而得到的树脂。通过使用具有以下述式(3)表示的结构的多元醇化合物,能够得到粘接性优异的组合物、柔软且伸展性良好的固化物,成为与上述自由基聚合性化合物的相溶性优异的树脂。并且,优选上述湿气固化型聚氨酯树脂具有支链。
其中,优选使用由丙二醇、四氢呋喃(THF)化合物的开环聚合化合物、或具有甲基等取代基的四氢呋喃化合物的开环聚合化合物形成的聚醚多元醇的树脂。
式(3)中,R表示氢、甲基或乙基,n为1~10的整数,L为0~5的整数,m为1~500的整数。n优选为1~5,L优选为0~4,m优选为50~200。
另外,L为0的情况是指与R键合的碳直接与氧键合的情况。
上述湿气固化型聚氨酯树脂的重均分子量的优选的下限为800,优选的上限为1万。若上述湿气固化型聚氨酯树脂的重均分子量小于800,则交联密度较高,有时柔软性受损。若上述湿气固化型聚氨酯树脂的重均分子量超过1万,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为涂布性较差的树脂组合物。上述湿气固化型聚氨酯树脂的重均分子量的更优选的下限为2000,更优选的上限为8000,进一步优选的下限为2500,进一步优选的上限为6000。
另外,本说明书中,上述重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定并通过聚苯乙烯换算而求出的值。作为通过GPC测定基于聚苯乙烯换算的重均分子量时的色谱柱,例如可以举出ShodexLF-804(SHOWADENKOK.K.制)等。并且,作为在GPC中使用的溶剂,可以举出四氢呋喃等。
上述湿气固化型聚氨酯树脂的含量相对于上述自由基聚合性化合物和上述湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份,优选的下限为20重量份,优选的上限为90重量份。若上述湿气固化型聚氨酯树脂的含量小于20重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为湿气固化性较差的树脂组合物。若上述湿气固化型聚氨酯树脂的含量超过90重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为光固化性较差的树脂组合物。上述湿气固化型聚氨酯树脂的含量的更优选的下限为30重量份,更优选的上限为75重量份,进一步优选的下限为41重量份,进一步优选的上限为70重量份。
本发明的光湿气固化型树脂组合物含有自由基聚合性化合物。本发明的光湿气固化型树脂组合物通过将上述自由基聚合性化合物与含有上述含反应性双键的聚氨酯树脂的湿气固化型聚氨酯树脂组合使用,涂布后的树脂组合物成为形状保持性优异,且对基板等被粘体的粘接性优异的树脂组合物。
作为上述自由基聚合性化合物,只要是具有光聚合性的自由基聚合性化合物即可,只要在分子中具有自由基聚合性基团的化合物则并没有特别限定,优选具有不饱和双键作为自由基聚合性基团的化合物,从反应性方面考虑,尤其优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物(以下,还称为“(甲基)丙烯酸系化合物”)。
另外,本说明书中,上述“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基,“(甲基)丙烯酸系”是指丙烯酸系或甲基丙烯酸系。
作为上述(甲基)丙烯酸系化合物,例如可以举出通过使具有羟基的化合物与(甲基)丙烯酸进行反应而得到的酯化合物、通过使(甲基)丙烯酸和环氧基化合物进行反应而得到的环氧基(甲基)丙烯酸酯、通过使具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物与异氰酸酯化合物进行反应而得到的氨酯(甲基)丙烯酸酯等。
另外,本说明书中,上述“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。并且,成为上述氨酯(甲基)丙烯酸酯的原料的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基全部都用于形成氨酯键,上述氨酯(甲基)丙烯酸酯不具有残留的异氰酸酯基。
作为上述酯化合物中的单官能酯化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸-1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸酰亚胺酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸-2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、琥珀酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、磷酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺等邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类或各种酰亚胺丙烯酸酯等。
并且,作为上述酯化合物中的2官能酯化合物,例如可以举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷加成双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成双酚F二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚醚二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚己内酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
并且,作为上述酯化合物中的3官能以上的酯化合物,例如可以举出季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷加成三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷加成甘油三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯等。
作为上述环氧基(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出通过使环氧基化合物和(甲基)丙烯酸按照常规方法在碱性催化剂的存在下进行反应而得到的化合物等。
作为成为用于合成上述环氧基(甲基)丙烯酸酯的原料的环氧基化合物,例如可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、2,2’-二烯丙基双酚A型环氧树脂、氢化双酚型环氧树脂、环氧丙烷加成双酚A型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、硫醚型环氧树脂、二苯醚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、萘型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、邻甲酚酚醛型环氧树脂、二环戊二烯酚醛型环氧树脂、联苯酚醛型环氧树脂、萘酚酚醛型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、烷基多元醇型环氧树脂、橡胶改性型环氧树脂、缩水甘油酯化合物、双酚A型环硫化树脂等。
作为上述双酚A型环氧树脂中的市售品,例如可以举出jER828EL、jER1001、jER1004(均为MitsubishiChemicalCorporation制)、EPICLON850-S(DICCorporation制)等。
作为上述双酚F型环氧树脂中的市售品,例如可以举出jER806、jER4004(均为MitsubishiChemicalCorporation制)等。
作为上述双酚S型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONEXA1514(DICCorporation制)等。
作为上述2,2’-二烯丙基双酚A型环氧树脂中的市售品,例如可以举出RE-810NM(NipponKayakuCo.,Ltd.制)等。
作为上述氢化双酚型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONEXA7015(DICCorporation制)等。
作为上述环氧丙烷加成双酚A型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EP-4000S(ADEKACORPORATION制)。
作为上述间苯二酚型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EX-201(NagaseChemteXCorporation制)等。
作为上述联苯型环氧树脂中的市售品,例如可以举出jERYX-4000H(MitsubishiChemicalCorporation制)等。
作为上述硫醚型环氧树脂中的市售品,例如可以举出YSLV-50TE(NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)等。
作为上述二苯醚型环氧树脂中的市售品,例如可以举出YSLV-80DE(NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)等。
作为上述二环戊二烯型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EP-4088S(ADEKACORPORATION制)等。
作为上述萘型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONHP4032、EPICLONEXA-4700(均为DICCorporation制)等。
作为上述苯酚酚醛型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONN-770(DICCorporation制)等。
作为上述邻甲酚酚醛型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONN-670-EXP-S(DICCorporation制)等。
作为上述二环戊二烯酚醛型环氧树脂中的市售品,例如可以举出EPICLONHP7200(DICCorporation制)等。
作为上述联苯酚醛型环氧树脂的市售品,例如可以举出NC-3000P(NipponKayakuCo.,Ltd.制)等。
作为上述萘苯酚酚醛型环氧树脂中的市售品,例如可以举出ESN-165S(NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)等。
作为上述缩水甘油基胺型环氧树脂中的市售品,例如可以举出jER630(MitsubishiChemicalCorporation制)、EPICLON430(DICCorporation制)、TETRAD-X(MITSUBISHIGASCHEMICALCOMPANY,INC.制)等。
作为上述烷基多元醇型环氧树脂中的市售品,例如可以举出ZX-1542(NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)、EPICLON726(DICCorporation制)、EPOLIGHT80MFA(KYOEISHACHEMICALCo.,LTD制)、DENACOLEEX-611(NagaseChemteXCorporation制)等。
作为上述橡胶改性型环氧树脂中的市售品,例如可以举出YR-450、YR-207(均为NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)、EPOLEADPB(DaicelCorporation制)等。
作为上述缩水甘油酯化合物中的市售品,例如可以举出DENACOLEEX-147(NagaseChemteXCorporation制)等。
作为上述双酚A型环硫化树脂中的市售品,例如可以举出jERYL-7000(MitsubishiChemicalCorporation制)等。
作为上述环氧树脂中的其他市售品,例如可以举出YDC-1312、YSLV-80XY、YSLV-90CR(均为NIPPONSTEEL&SUMIKINCHEMICALCO.,LTD.制)、XAC4151(AsahiKaseiCorporation制)、jER1031、jER1032(均为MitsubishiChemicalCorporation制)、EXA-7120(DICCorporation制)、TEPIC(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制)等。
作为上述环氧基(甲基)丙烯酸酯中的市售品,例如可以举出EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYLRDX63182(均为DAICEL-ALLNEXLTD.制)、EA-1010、EA-1020、EA-5323、EA-5520、EA-CHD、EMA-1020(均为SHIN-NAKAMURACHEMICALCO.,LTD.制)、环氧酯M-600A、环氧酯40EM、环氧酯70PA、环氧酯200PA、环氧酯80MFA、环氧酯3002M、环氧酯3002A、环氧酯1600A、环氧酯3000M、环氧酯3000A、环氧酯200EA、环氧酯400EA(均为KYOEISHACHEMICALCo.,LTD制)、DENACOLE丙烯酸酯DA-141、DENACOLE丙烯酸酯DA-314、DENACOLE丙烯酸酯DA-911(均为NagaseChemteXCorporation制)等。
上述氨酯(甲基)丙烯酸酯例如能够通过使具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物与具有异氰酸酯基的化合物在催化量的锡系化合物的存在下进行反应而得到。
作为成为上述氨酯(甲基)丙烯酸酯的原料的异氰酸酯化合物,例如可以举出异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)、氢化MDI、聚合MDI、1,5-萘二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、氢化XDI、赖氨酸二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、三(异氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯等。
并且,作为上述异氰酸酯化合物,例如还可以使用通过乙二醇、甘油、山梨糖醇、三羟甲基丙烷、(聚)丙二醇、碳酸酯二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己内酯二醇等多元醇和过量的异氰酸酯化合物的反应而得到的链延长了的异氰酸酯化合物。
作为成为上述氨酯(甲基)丙烯酸酯的原料的、具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物,例如可以举出乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、聚乙二醇等二元醇的单(甲基)丙烯酸酯、或三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油等三元醇的单(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯、或双酚A型环氧基(甲基)丙烯酸酯等环氧基(甲基)丙烯酸酯等。
作为上述氨酯(甲基)丙烯酸酯中的市售品,例如可以举出M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(均为TOAGOSEICO.,LTD.制)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8411、EBECRYL8412、EBECRYL8413、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220、KRM7735、KRM-8295(均为DAICEL-ALLNEXLTD.制)、ArtresinUN-9000H、ArtresinUN-9000A、ArtresinUN-7100、ArtresinUN-1255、ArtresinUN-330、ArtresinUN-3320HB、ArtresinUN-1200TPK、ArtresinSH-500B(均为NegamiChemicalIndustrialCo.,Ltd制)、U-2HA、U-2PHA、U-3HA、U-4HA、U-6H、U-6LPA、U-6HA、U-10H、U-15HA、U-122A、U-122P、U-108、U-108A、U-324A、U-340A、U-340P、U-1084A、U-2061BA、UA-340P、UA-4100、UA-4000、UA-4200、UA-4400、UA-5201P、UA-7100、UA-7200、UA-W2A(均为SHIN-NAKAMURACHEMICALCO.,LTD.制)、AI-600、AH-600、AT-600、UA-101I、UA-101T、UA-306H、UA-306I、UA-306T(均为KYOEISHACHEMICALCo.,LTD制)等。
并且,还可以适当地使用除上述以外的其他自由基聚合性化合物。
作为上述其他自由基聚合性化合物,例如可以举出N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺化合物、或苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酯等乙烯基化合物等。
从调整固化性等观点考虑,优选上述自由基聚合性化合物含有单官能自由基聚合性化合物和多官能自由基聚合性化合物。当仅使用单官能自由基聚合性化合物时,所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为固化性较差的树脂组合物,当仅使用多官能自由基聚合性化合物时,所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为粘着性较差的树脂组合物。其中,更优选组合使用作为上述单官能自由基聚合性化合物的在分子中具有氮原子的化合物和作为上述多官能自由基聚合性化合物的氨酯(甲基)丙烯酸酯。并且,上述多官能自由基聚合性化合物优选为2官能或3官能,更优选为2官能。
当上述自由基聚合性化合物含有上述单官能自由基聚合性化合物和上述多官能自由基聚合性化合物时,上述多官能自由基聚合性化合物的含量相对于上述单官能自由基聚合性化合物和上述多官能自由基聚合性化合物的合计100重量份,优选的下限为2重量份,优选的上限为45重量份。若上述多官能自由基聚合性化合物的含量小于2重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为固化性较差的树脂组合物。若上述多官能自由基聚合性化合物的含量超过45重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为粘着性较差的树脂组合物。上述多官能自由基聚合性化合物的含量的更优选的下限为5重量份,更优选的上限为35重量份。
上述自由基聚合性化合物的含量相对于上述自由基聚合性化合物和上述湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份,优选的下限为10重量份,优选的上限为80重量份。若上述自由基聚合性化合物的含量小于10重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为光固化性较差的树脂组合物。若上述自由基聚合性化合物的含量超过80重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为湿气固化性较差的树脂组合物。上述自由基聚合性化合物的含量的更优选的下限为25重量份,更优选的上限为70重量份,进一步优选的下限为30重量份,进一步优选的上限为59重量份。
本发明的光湿气固化型树脂组合物含有光自由基聚合引发剂。作为上述光自由基聚合引发剂,例如可以举出二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、酰基氧化膦系化合物、二茂钛系化合物、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物、噻吨酮等。
作为上述光自由基聚合引发剂中的市售品,例如可以举出IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACUREOXE01、LucirinTPO(均为BASFCorporation制)、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚(均为TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.制)等。
上述光自由基聚合引发剂的含量相对于上述自由基聚合性化合物100重量份,优选的下限为0.01重量份,优选的上限为10重量份。若上述光自由基聚合引发剂的含量小于0.01重量份,则有时无法使所得到的光湿气固化型树脂组合物充分光固化。若上述光自由基聚合引发剂的含量超过10重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物的保存稳定性有时会下降。上述光自由基聚合引发剂的含量的更优选的下限为0.1重量份,更优选的上限为5重量份。
从提高粘接性、抗蠕变性的观点考虑,本发明的光湿气固化型树脂组合物可以含有偶联剂。
上述偶联剂优选具有能够与自由基聚合性化合物和/或湿气固化型聚氨酯树脂进行反应的反应性官能团。通过具有上述反应性官能团,上述偶联剂可被导入使本发明的光湿气固化型树脂组合物固化而得到的固化物中,其结果,粘接性或抗蠕变性得到进一步提高。
作为上述偶联剂所具有的反应性官能团,例如可以举出(甲基)丙烯酰基等具有不饱和双键的基团、环氧基、异氰酸酯基、硫醇基、氨基等。其中,具有不饱和双键的基团、环氧基、异氰酸酯基的提高粘接性或抗蠕变性的效果优异,因此优选。
作为上述偶联剂,例如可以举出硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝酸酯系偶联剂、锆酸酯系偶联剂等。其中,硅烷偶联剂的提高粘接性或抗蠕变性的效果尤其优异,因此优选。上述偶联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述硅烷偶联剂,例如可以举出3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述钛酸酯系偶联剂,例如可以举出四异丙基钛酸酯、四正丁基钛酸酯、丁基钛酸酯二聚物、四辛基钛酸酯、四叔丁基钛酸酯、四硬脂基钛酸酯、乙酰丙酮钛等。
作为上述铝酸酯系偶联剂,例如可以举出乙酰乙酸烷基酯二异丙醇铝等。
作为上述锆酸酯系偶联剂,例如可以举出正丙基锆酸酯、锆乙酸乙酯等。
上述偶联剂的含量相对于自由基聚合性化合物和湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份,优选的上限为5重量份。若上述偶联剂的含量超过5重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时成为保存稳定性较差的树脂组合物。上述偶联剂的含量的更优选的上限为1.5重量份。
并且,上述偶联剂的含量相对于自由基聚合性化合物和湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份,优选的下限为0.05重量份。若上述偶联剂的含量小于0.05重量份,则有时无法充分发挥提高粘接性或抗蠕变性的效果。上述偶联剂的含量的更优选的下限为0.5重量份。
从调整所得到的光湿气固化型树脂组合物的涂布性或形状保持性等观点考虑,本发明的光湿气固化型树脂组合物可以含有填充剂。
上述填充剂的一次粒径的优选的下限为1nm,优选的上限为50nm。若上述填充剂的一次粒径小于1nm,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为涂布性较差的树脂组合物。若上述填充剂的一次粒径超过50nm,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为涂布后的形状保持性较差的树脂组合物。上述填充剂的一次粒径的更优选的下限为5nm,更优选的上限为30nm,进一步优选的下限为10nm,进一步优选的上限为20nm。
另外,上述填充剂的一次粒径能够通过使用NICOMP380ZLS(PARTICLESIZINGSYSTEMSLLC制),使上述填充剂分散于溶剂(水、有机溶剂等)中来进行测定。
并且,上述填充剂在本发明的光湿气固化型树脂组合物中有时以二次粒子(多个一次粒子聚集而成)形态存在,这种二次粒子的粒径的优选的下限为5nm,优选的上限为500nm,更优选的下限为10nm,更优选的上限为100nm。上述填充剂的二次粒子的粒径能够通过使用透射型电子显微镜(TEM)观察本发明的光湿气固化型树脂组合物或其固化物来进行测定。
作为上述填充剂,例如可以举出二氧化硅、滑石、氧化钛、氧化锌等。其中,二氧化硅使所得到的光湿气固化型树脂组合物成为UV光透射性优异,因此优选。这些填充剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述填充剂优选进行疏水性表面处理。通过上述疏水性表面处理,所得到的光湿气固化型树脂组合物成为涂布后的形状保持性更加优异的树脂组合物。
作为上述疏水性表面处理,可以举出硅烷化处理、烷化处理、环氧化处理等。其中,硅烷化处理提高形状保持性的效果优异,因此优选,更优选三甲基硅烷化处理。
作为对上述填充剂进行疏水性表面处理的方法,例如可以举出使用硅烷偶联剂等表面处理剂对填充剂的表面进行处理的方法等。
具体而言,例如,上述三甲基硅烷化处理二氧化硅能够通过例如利用溶胶凝胶法等方法合成二氧化硅,并在使二氧化硅流动的状态下喷射六甲基二硅氮烷的方法、或在醇、甲苯等有机溶剂中加入二氧化硅,再加入六甲基二硅氮烷和水之后,利用蒸发器使水和有机溶剂蒸发干燥的方法来进行制作。
在本发明的光湿气固化型树脂组合物整体100重量份中,上述填充剂的含量优选的下限为1重量份,优选的上限为20重量份。若上述填充剂的含量小于1重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为涂布后的形状保持性较差的树脂组合物。若上述填充剂的含量超过20重量份,则所得到的光湿气固化型树脂组合物有时会成为涂布性较差的树脂组合物。上述填充剂的含量的更优选的下限为2重量份,更优选的上限为15重量份,进一步优选的下限为3重量份,进一步优选的上限为10重量份,尤其优选的下限为4重量份。
本发明的光湿气固化型树脂组合物可以含有遮光剂。通过含有上述遮光剂,本发明的光湿气固化型树脂组合物成为遮光性优异的树脂组合物,从而能够防止显示元件的漏光。
另外,本说明书中,上述“遮光剂”是指具有难以使可见光区域的光透射的功能的材料。
作为上述遮光剂,例如可以举出氧化铁、钛黑、苯胺黑、花青黑、富勒烯、碳黑、树脂包覆型碳黑等。并且,上述遮光剂可以不呈现出黑色,只要是具有难以使可见光区域的光透射的功能的材料,则二氧化硅、滑石、氧化钛等作为填充剂而举出的材料也可以含于上述遮光剂中。其中,优选钛黑。
上述钛黑是与针对波长300~800nm的光的平均透射率相比,针对紫外线区域附近、尤其是波长370~450nm的光的透射率较高的物质。即,上述钛黑是具有通过充分屏蔽可见光区域的波长的光来对本发明的光湿气固化型树脂组合物赋予遮光性另一方面使紫外线区域附近的波长的光透射的性质的遮光剂。因此,作为光自由基聚合引发剂,使用能够通过上述钛黑的透射率变高的波长(370~450nm)的光来引发反应的引发剂,由此能够使本发明的光湿气固化型树脂组合物的光固化性进一步增大。并且,另一方面,作为本发明的光湿气固化型树脂组合物中所含有的遮光剂,优选使用绝缘性较高的物质,作为绝缘性较高的遮光剂,也优选钛黑。
上述钛黑的光浓度(OD值)优选为3以上,更优选为4以上。并且,上述钛黑的黑色度(L值)优选为9以上,更优选为11以上。上述钛黑的遮光性越高越良好,上述钛黑的OD值并没有特别优选的上限,但通常是5以下。
上述钛黑即使不进行表面处理,也发挥充分的效果,但也可以使用表面用偶联剂等有机成分进行处理后的钛黑、或用氧化硅、氧化钛、氧化锗、氧化铝、氧化锆、氧化镁等无机成分包覆的钛黑等进行表面处理后的钛黑。其中,用有机成分进行处理后的钛黑在能够进一步提高绝缘性方面优选。
并且,使用本发明的光湿气固化型树脂组合物制造的显示元件由于光湿气固化型树脂组合物具有充分的遮光性,因此没有漏光且具有较高的对比度,从而成为具有优异的图像显示品质的显示元件。
作为上述钛黑中的市售品,例如可以举出12S、13M、13M-C、13R-N(均为MitsubishiMaterialsCorporation制)、TilackD(AkoKaseiCo.,Ltd.制)等。
上述钛黑的比表面积的优选的下限为5m2/g,优选的上限为40m2/g,更优选的下限为10m2/g,更优选的上限为25m2/g。
并且,上述钛黑的薄层电阻的优选的下限在与树脂进行混合时(配合70%)为109Ω/□,更优选的下限为1011Ω/□。
本发明的光湿气固化型树脂组合物中,上述遮光剂的一次粒径为显示元件的基板间的距离以下等、可以根据用途适当进行选择,优选的下限为30nm,优选的上限为500nm。若上述遮光剂的一次粒径小于30nm,则所得到的光湿气固化型树脂组合物的粘度、触变大幅增大,有时作业性会变差。若上述遮光剂的一次粒径超过500nm,则遮光剂在所得到的光湿气固化型树脂组合物中的分散性下降,有时遮光性会下降。上述遮光剂的一次粒径的更优选的下限为50nm,更优选的上限为200nm。
另外,上述遮光剂的粒径通过使用NICOMP380ZLS(PARTICLESIZINGSYSTEMSLLC制),使上述遮光剂分散于溶剂(水、有机溶剂等)中求出平均粒径来进行测定。
本发明的光湿气固化型树脂组合物整体中的上述遮光剂的含量并没有特别限定,优选的下限为0.05重量%,优选的上限为10重量%。若上述遮光剂的含量小于0.05重量%,则有时得不到充分的遮光性。若上述遮光剂的含量超过10重量%,则有时所得到的光湿气固化型树脂组合物对基板等的粘接性或固化后的强度下降,或者描绘性下降。上述遮光剂的含量的更优选的下限为0.1重量%,更优选的上限为2重量%,进一步优选的上限为1重量%。
本发明的光湿气固化型树脂组合物根据需要还可以含有着色剂、离子液体、溶剂、含金属的粒子、反应性稀释剂等添加剂。
作为制造本发明的光湿气固化型树脂组合物的方法,例如可以举出使用均质分散器、均质混合机、万能混合机、行星式混合机、捏合机、三辊机等混合机混合自由基聚合性化合物、湿气固化型聚氨酯树脂、光自由基聚合引发剂、以及根据需要而添加的添加剂的方法等。
本发明的光湿气固化型树脂组合物的、使用锥板型粘度计在25℃、1rpm的条件下测定的粘度的优选的下限为50Pa·s,优选的上限为500Pa·s。若上述粘度小于50Pa·s或者超过500Pa·s,则将光湿气固化型树脂组合物用于电子部件用粘接剂或显示元件用粘接剂时,涂布于基板等被粘体时的作业性有时会变差。上述粘度的更优选的下限为80Pa·s,更优选的上限为300Pa·s,进一步优选的上限为200Pa·s。
本发明的光湿气固化型树脂组合物的触变指数的优选的下限为1.3,优选的上限为5.0。若上述触变指数小于1.3或者超过5.0,则将光湿气固化型树脂组合物用于电子部件用粘接剂或显示元件用粘接剂时,涂布于基板等被粘体时的作业性有时会变差。上述触变指数的更优选的下限为1.5。更优选的上限为4.0。
另外,本说明书中,上述触变指数是指使用锥板型粘度计在25℃、1rpm的条件下测定的粘度除以使用锥板型粘度计在25℃、10rpm的条件下测定的粘度而得的值。
本发明的光湿气固化型树脂组合物的固化物在25℃下的拉伸弹性模量的优选的下限为0.5kgf/cm2,优选的上限为6kgf/cm2。若上述拉伸弹性模量小于0.5kgf/cm2,则变得过柔,有时凝聚力变弱,且粘接力下降。若上述拉伸弹性模量超过6kgf/cm2,则有时柔软性受损。上述拉伸弹性模量的更优选的下限为1kgf/cm2,更优选的上限为4kgf/cm2。
另外,本说明书中,上述“拉伸弹性模量”是指使用拉伸试验机(例如,ShimadzuCorporation制,“EZ-Graph”)将固化物以10mm/min的速度进行拉伸,以拉伸50%时的力的形式而测定的值。
作为能够使用本发明的光湿型树脂组合物进行粘接的被粘体,可以举出金属、玻璃、塑料等各种被粘体。
作为上述被粘体的形状,例如可以举出薄膜状、薄片状、板状、面板状、托盘状、杆(棒状体)状、箱体状、框体状等。
作为上述金属,例如可以举出钢铁、不锈钢、铝、铜、镍、铬及各自的合金等。
作为上述玻璃,例如可以举出碱性玻璃、无碱性玻璃、石英玻璃等。
作为上述塑料,例如可以举出高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、乙烯丙烯共聚物树脂等聚烯烃系树脂、或尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙46(N46)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)、尼龙610(N610)、尼龙612(N612)、尼龙6/66共聚物(N6/66)、尼龙6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龙MXD6(MXD6)、尼龙6T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物等聚酰胺系树脂、或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEI)、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亚烷基二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二酯共聚物等芳香族聚酯系树脂、或聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS)、甲基丙烯腈/苯乙烯共聚物、甲基丙烯腈/苯乙烯/丁二烯共聚物等聚腈系树脂、或聚碳酸酯、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯/乙酸乙烯(EVA)等聚甲基丙烯酸酯系树脂、或聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物等聚乙烯基系树脂等。
并且,作为上述被粘体,还可以举出表面具有金属电镀层的复合材料,作为该复合材料的电镀基底材料,例如可以举出上述金属、玻璃、塑料等。
另外,作为上述被粘体,还可以举出通过对金属表面进行钝化处理来形成有钝化皮膜的材料,作为该钝化处理,例如可以举出加热处理、阳极氧化处理等。尤其,在国际铝合金名称为6000系列的材质的铝合金等时,能够通过进行硫酸氧化铝膜处理或磷酸氧化铝膜处理作为上述钝化处理来提高粘接性。
本发明的光湿气固化型树脂组合物尤其可以适合用作电子部件用粘接剂或显示元件用粘接剂。使用本发明的光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及使用本发明的光湿气固化型树脂组合物而成的显示元件用粘接剂也分别是本发明之一。
发明效果
根据本发明,能够提供初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。并且,根据本发明,能够提供使用该光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂。
附图说明
图1(a)是表示从上方观察粘接性的评价用样品的情况的示意图,图1(b)是表示从侧面观察粘接性的评价用样品的情况的示意图。
具体实施方式
以下,举出实施例对本发明进一步进行详细说明,但本发明并不仅限于这些实施例。
(合成例1(氨酯预聚物A的制作))
将100重量份的作为多元醇化合物的聚四亚甲基醚二醇(MitsubishiChemicalCorporation制,“PTMG-2000”)及0.01重量份的二月桂酸二丁基锡放入500mL容积的可分离式烧瓶中,在真空下(20mmHg以下)且在100℃下搅拌并混合30分钟。其后,设为常压,并放入26.5重量份的作为多异氰酸酯化合物的二苯基甲烷二异氰酸酯(NISSOSHOJICO.,LTD.制,“PureMDI”),在80℃下搅拌3小时进行反应,得到氨酯预聚物A(重均分子量为2700)。
(合成例2(氨酯预聚物B的制作))
将100重量份的作为多元醇化合物的聚丙二醇(ASAHIGLASSCO.,LTD.制,“EXCENOL2020”)及0.01重量份的二月桂酸二丁基锡放入500mL容积的可分离式烧瓶中,在真空下(20mmHg以下)且在100℃下搅拌并混合30分钟。其后,设为常压,并放入作为多异氰酸酯化合物的26.5重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯(NISSOSHOJICO.,LTD.制,“PureMDI”),在80℃下搅拌3小时进行反应,得到氨酯预聚物B(重均分子量为2900)。
(合成例3(氨酯预聚物C的制作))
将100重量份的作为多元醇化合物的聚丙二醇(ASAHIGLASSCO.,LTD.制,“EXCENOL2020”)、0.01重量份的二月桂酸二丁基锡、以及13重量份的作为具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(SHOWADENKOK.K.制,“KarenzMOI”)放入500mL容积的可分离式烧瓶中,在真空下(20mmHg以下)且在100℃下搅拌并混合30分钟。其后,设为常压,放入4.5重量份的作为多异氰酸酯化合物的二苯基甲烷二异氰酸酯(NISSOSHOJICO.,LTD.制,“PureMDI”),在80℃下搅拌3小时进行反应,得到在末端具有反应性双键且在结构中的异氰酸酯基的比率为约0.4重量%的氨酯预聚物C(重均分子量为3000)。
(合成例4(氨酯预聚物D的制作))
代替2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(SHOWADENKOK.K.制,“KarenzMOI”)而使用2-甲基丙烯酰氧基乙氧基乙基异氰酸酯(SHOWADENKOK.K.制,“KarenzMOI-EG”)13.5重量份,除此以外,与合成例3同样地进行合成,得到在末端具有反应性双键且在结构中的异氰酸酯基的比率为约0.4重量%的氨酯预聚物D(重均分子量为3100)。
(实施例1~13、比较例1~3)
按照表1、2中所记载的配合比,利用行星式搅拌装置(THINKYCORPORATION制,“AwatoriRentaro”)搅拌各材料之后,利用陶瓷三辊机均匀地混合,得到实施例1~4、比较例1~3的光湿气固化型树脂组合物。另外,表1、2中的“氨酯预聚物A”为合成例1中所记载的在两末端具有异氰酸酯基的氨酯预聚物,“氨酯预聚物B”为合成例2中所记载的在两末端具有异氰酸酯基的氨酯预聚物,“氨酯预聚物C”为合成例3中所记载的在末端具有反应性双键且在结构中的异氰酸酯基的比率为约0.4重量%的氨酯预聚物,“氨酯预聚物D”为合成例4中所记载的在末端具有反应性双键且在结构中的异氰酸酯基的比率为约0.4重量%的氨酯预聚物。
<评价>
对于实施例及比较例中所得到的各光湿气固化型树脂组合物进行以下评价。将结果示于表1、2。
(初期粘接性)
使用点胶装置,在聚碳酸酯基板上以成为约2mm的宽度且30mm的长度的方式涂布实施例及比较例中所得到的各光湿气固化型树脂组合物。其后,通过使用高压汞灯照射500mJ/cm2的紫外线而使光湿气固化型树脂组合物光固化。其后,在聚碳酸酯基板上贴合玻璃板,并将100g的砝码载置5秒钟,得到初期粘接性评价用样品。
利用夹子固定所制作的初期粘接性评价用样品的玻璃基板,将样品与地面垂直地悬挂,并在聚碳酸酯基板的端部挂上10g的砝码,测定聚碳酸酯基板落下为止的时间。将聚碳酸酯基板在10分钟以内落下的情况设为“×”,聚碳酸酯基板在超过10分钟且30分钟以下的时间内落下的设为“△”,聚碳酸酯基板在超过30分钟也不落下的设为“○”。
(粘接性)
使用点胶装置,在聚碳酸酯基板上以约2mm的宽度涂布实施例及比较例中所得到的各光湿气固化型树脂组合物。其后,通过使用高压汞灯照射500mJ/cm2的紫外线而使光湿气固化型树脂组合物光固化。其后,在聚碳酸酯基板上贴合玻璃板,并载置100g的砝码,放置一夜进行湿气固化,得到粘接性评价用样品。
在图1中示出表示从上方观察粘接性评价用样品的情况的示意图(图1(a))、以及表示从侧方观察粘接性评价用样品的情况的示意图(图1(b))。
使用拉伸试验机(ShimadzuCorporation制,“Ez-Grapf”),在剪切方向上以5mm/sec的速度拉伸所制作的粘接性评价用样品,测定聚碳酸酯基板和玻璃板被剥离时的强度。
(柔软性)
通过使用高压汞灯照射500mJ/cm2的紫外线而使实施例及比较例中所得到的光湿气固化型树脂组合物光固化,其后,通过放置一夜而进行湿气固化。使用拉伸试验机(ShimadzuCorporation制,“EZ-Graph”),以10mm/sec的速度拉伸将所得到的固化物以哑铃状(“JISK6251”中规定的6号形)冲压而得到的试验片,将伸长50%时的力作为弹性模量而求出。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种初期粘接性优异的光湿气固化型树脂组合物。并且,根据本发明,能够提供一种使用该光湿气固化型树脂组合物而成的电子部件用粘接剂及显示元件用粘接剂。
附图标记说明
1-聚碳酸酯基板,2-光湿气固化型树脂组合物,3-玻璃板。
Claims (17)
1.一种光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
所述光湿气固化型树脂组合物含有自由基聚合性化合物、湿气固化型聚氨酯树脂及光自由基聚合引发剂,
所述湿气固化型聚氨酯树脂含有具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物。
2.根据权利要求1所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物的结构中的异氰酸酯基的比率为0.8重量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物的含量相对于自由基聚合性化合物和湿气固化型聚氨酯树脂的合计100重量份为0.5~20重量份。
4.根据权利要求1、2或3所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物是使多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、以及具有异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物进行反应而得到的。
5.根据权利要求4所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
多元醇化合物为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
6.根据权利要求4或5所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
多异氰酸酯化合物为芳香族系异氰酸酯化合物。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
所述光湿气固化型树脂组合物还含有除具有氨酯键和异氰酸酯基且在末端具有反应性双键的化合物以外的其他湿气固化型聚氨酯树脂。
8.根据权利要求7所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
湿气固化型聚氨酯树脂还含有不含反应性双键的湿气固化型聚氨酯树脂,
作为所述不含反应性双键的湿气固化型聚氨酯树脂,含有具有氨酯键、以下述式(2)表示的基团及异氰酸酯基的化合物,
式(2)中,R3及R4为氢、碳原子数1~5的烷基、或芳基,各R3及各R4可以相同,也可以不同,x表示0~2的整数。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
自由基聚合性化合物含有单官能自由基聚合性化合物和多官能自由基聚合性化合物。
10.根据权利要求9所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
多官能自由基聚合性化合物的含量相对于单官能自由基聚合性化合物和多官能自由基聚合性化合物的合计100重量份为2~45重量份。
11.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
所述光湿气固化型树脂组合物含有偶联剂。
12.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
所述光湿气固化型树脂组合物含有一次粒径为1~50nm的填充剂。
13.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
所述光湿气固化型树脂组合物含有遮光剂。
14.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
使用锥板型粘度计,在25℃、1rpm的条件下测定的粘度为50~500Pa·s。
15.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14所述的光湿气固化型树脂组合物,其特征在于,
触变指数为1.3~5.0。
16.一种电子部件用粘接剂,其特征在于,
所述电子部件用粘接剂是使用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15所述的光湿气固化型树脂组合物而成的。
17.一种显示元件用粘接剂,其特征在于,
所述显示元件用粘接剂是使用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15所述的光湿气固化型树脂组合物而成的。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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