CN105820516A - 热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器用构件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器用构件。本发明的课题为提供绝缘性、耐热性优异,且可以高的程度平衡良好地达成表面平坦性、密着性、硬化性,且于制造过程中所必须的高温绝缘电阻性及耐溶剂性两者均优异的硬化物的热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器用构件。尤其提供制造过程中严格条件下的高温绝缘电阻性优异的热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器用构件。解决手段为一种热硬化性树脂组成物,其包含(a)硬化性树脂、(b)具有缩水甘油基及羟基的硅烷系偶联剂、(c)选自由硫酸钡、二氧化硅及滑石所组成的组的至少一种、和(d)着色剂。以及其硬化物及使用其的显示器用构件。
Description
技术领域
本发明为提供可以高的程度平衡良好地达成表面平坦性、密着性、硬化性,且可形成兼具高温绝缘电阻性及耐溶剂性的硬化物的热硬化性树脂组成物、及具备其硬化物的显示器用构件。
背景技术
近年来具备显示设备(显示器)的电子设备,若自用户侧观看液晶或有机EL等显示部时,信息或影像并非显示于透明玻璃整面上,而在透明玻璃的外周部具有以区分显示部的方式涂黑或涂白等的框部分,且在其框部分的内侧显示信息。即使于操作部安装有触控面板型输入设备(以下简称为“触控面板”)的各种电子设备,例如移动电话、个人携带信息终端、笔记本电脑、平板计算机等中,亦同样在透明玻璃的外周部具有涂黑或涂白等的框部,且于其框部分的内侧显示信息。
该框部分称为加饰部,但具有将显示部分区分成4角形状,同时使不欲被看到的部分(显示器用的配线部分等)不会被见到而隐藏的功能。加饰部由于作为眼睛直接接触的携带用终端设备显示部的外观装饰构件亦非常重要,特别是由于重视设计性,故要求能以高的程度平衡良好地达成色泽、密着性、硬化性、且可形成兼具加工过程所需的高温绝缘电阻及耐溶剂性的硬化物的热硬化性树脂组成物作为其材料。
以往,作为如此的热硬化性树脂组成物,例如专利文献1中揭示含有(A)双马来酰亚胺-三嗪树脂、(B)环氧树脂、(C)炭黑的组成物。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开昭62-266805号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,针对含有环氧树脂的硬化性树脂组成物所要求的密着性程度逐渐提高,特别地,要求硬化性与密着性二者均优异,且可兼具高温绝缘电阻性及耐溶剂性的硬化性树脂组成物。然而,上述专利文献1所记载的以往的硬化性树脂组成物并非可以高的程度平衡良好地达成密着性、硬化性,且兼具高温绝缘电阻性及耐溶剂性的硬化性树脂组成物。尤其,根据使用形态的差异,制造过程中在更高温的严苛条件下的高温绝缘电阻性尚有改良余地。
因此,本发明的目的为提供一种绝缘性、耐热性优异,可以高的程度平衡良好地达成表面平坦性、密着性、硬化性,且制造过程中所需的高温绝缘电阻性及耐溶剂性二者均优异的热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器用构件。尤其,本发明的目的为提供制造过程中的严苛条件下的高温绝缘电阻性优异的热硬化性树脂组成物、其硬化物、及使用其的显示器构件。
用于解决问题的方案
本发明人等为解决上述课题而积极检讨的结果,发现含有硬化性树脂、特定的硅烷系偶联剂、特定填料、及着色剂的组成物,其绝缘性、耐热性、密着性及耐溶剂性均优异,因而完成本发明。
亦即,本发明提供以下(1)~(5)。
(1)一种热硬化性树脂组成物,其特征为包含(a)硬化性树脂、(b)具有缩水甘油基及羟基的硅烷系偶联剂、(c)选自由硫酸钡、二氧化硅及滑石所组成的组的至少一种、和(d)着色剂。
(2)根据(1)的热硬化性树脂组成物,其中前述硅烷系偶联剂具有羟基及甲氧基的至少任一种。
(3)根据(1)或(2)的热硬化性树脂组成物,其中前述硅烷系偶联剂具有下述通式(I)的构造:
(式中,R为氢原子或甲基,n为1~3的整数,R’为-(CH2)i-O-(CH2)j-,i及j各独立为1~5的整数)。
(4)一种根据(1)~(3)中任一项的热硬化性树脂组成物的硬化物,其特征为形成于基板上。
(5)一种显示器用构件,其特征为具备根据(4)的硬化物。
发明的效果
依据本发明,提供一种绝缘性、耐热性优异,可以高的程度平衡良好地达成表面平坦性、密着性、硬化性,且可形成可兼具高温绝缘电阻性及耐溶剂性的硬化物的热硬化性树脂组成物。此外,可提供制造过程中的严苛条件下的高温绝缘电阻性优异的热硬化性树脂组成物。再者,本发明的热硬化性树脂组成物适用作为使用于显示设备的加饰油墨。
具体实施方式
本发明的热硬化性树脂组成物(以下,亦称为“本发明的组成物”)为包含(a)硬化性树脂、(b)具有缩水甘油基及羟基的硅烷系偶联剂、(c)选自由硫酸钡、二氧化硅及滑石所组成的组的至少一种(以下,亦称为“绝缘性填料”)、和(d)着色剂的热硬化性树脂组成物。
以下,针对本发明的组成物中所使用的各成分加以详细说明。
[(a)硬化性树脂]
本发明的热硬化性树脂组成物含有(a)硬化性树脂,作为硬化性树脂列举为环氧树脂、含羧基的树脂、及聚硅氧树脂等。其中就通过与上述具有缩水甘油基及羟基的硅烷系偶联剂的组合,而可一方面维持诸特性一方面具优异的高温绝缘电阻性的观点而言,较佳为环氧树脂及含羧基的树脂的至少任一种。
作为硬化性树脂的环氧树脂为用以赋予耐热性的成分,较佳包含具有芳香族骨架的环氧化合物。具有芳香族骨架的环氧化合物可仅使用1种,亦可并用2种以上。其中,就耐热性优异而言以酚醛清漆型环氧树脂较佳。此外,就进一步提高玻璃基材与成形体的密着性的观点而言,环氧化合物较佳包含具有脂环式骨架的环氧化合物。具有脂环式骨架的环氧化合物可仅使用1种,亦可并用2种以上。另外,亦可并用改性环氧树脂。
具有芳香族骨架的环氧化合物列举为双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物、苯酚酚醛清漆型环氧化合物、使具有芳香族骨架的多元酸化合物与表氯醇反应获得的缩水甘油酯型环氧化合物、及具有芳香族骨架的缩水甘油醚型环氧化合物等。就进一步提高成形体的强度及耐热性的观点而言,具有芳香族骨架的环氧化合物较佳具有双酚骨架或酚醛清漆骨架。
具有芳香族骨架的环氧化合物的环氧当量较佳为100以上且1000以下。该环氧当量为100以上时,上述硬化性组成物的成形性更良好。该环氧当量为1000以下时,成形体的强度更高。
上述具有脂环式骨架的环氧化合物的具体例列举为2-(3,4-环氧基)环己基-5,5-螺-(3,4-环氧基)环己烷-间-二噁烷、3,4-环氧基环己烯基甲基-3’,4’-环氧基环己烯羧酸酯、二环戊二烯二氧化物、乙烯基环己烯单氧化物、1,2-环氧基-4-乙烯基环己烷、1,2:8,9-二环氧基柠檬烯、ε-己内酯修饰四(3,4-环氧基环己基甲基)丁烷四羧酸酯、2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧基-4-(2-环氧乙基)环己烷加成物等。基于进一步提高成形体的耐热性的观点,具有脂环式骨架的环氧化合物较佳为2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧基-4-(2-环氧乙基)环己烷加成物。
上述具有脂环式骨架的环氧化合物的市售品列举为例如Daicel化学公司制造的Celloxide2021、Celloxide2021A、Celloxide2021P、Celloxide2018、Celloxide2000、Celloxide3000所例示的脂环式环氧,具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物的CyclomerA200、CyclomerM100、MGMA的具有甲基缩水甘油基的甲基丙烯酸酯,陶氏化学公司制造的Cyracure等。并未限于这些。
环氧化合物的调配量为根据热的赋予而适度硬化的方式适当调整,并未特别限制。以固体成分换算,相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份,环氧化合物的调配量较佳为5质量份以上60质量份以下,更佳为5质量份以上30质量份以下。环氧化合物的调配量若在上述范围,则通过加热使硬化性组成物更有效硬化,且进一步提高成形体的耐热性。
作为硬化性树脂的含羧基的树脂为用以使树脂中的羧基与环氧基进行热硬化反应的成分。具体而言,列举为如下述列举的树脂。
(1)通过使(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸、与其以外的具有不饱和双键的化合物的1种以上共聚合获得的含羧基的共聚合树脂,
(2)(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸、与其以外的具有不饱和双键的化合物的1种以上的共聚物中,通过(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯等的具有环氧基与不饱和双键的化合物或(甲基)丙烯酰氯等,而加成乙烯性不饱和基作为侧链(pendant)而获得的含羧基的树脂,
(3)于(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯等的具有环氧基与不饱和双键的化合物、及其以外的具有不饱和双键的化合物的共聚物中,使(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸反应,且使生成的仲羟基与多元酸酐反应获得的含羧基的树脂,
(4)于马来酸酐等的具有不饱和双键的酸酐、与其以外的具有不饱和双键的化合物的共聚物中,使(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等的具有羟基与不饱和双键的化合物反应获得的含羧酸的树脂,
(5)使多官能环氧化合物与不饱和单羧酸反应,使生成的羟基与饱和或不饱和多元酸酐反应获得的含羧基的树脂,
(6)于聚乙烯醇衍生物等的含羟基的聚合物中,使饱和或不饱和多元酸酐反应后,使生成的羧酸与一分子中具有环氧基与不饱和双键的化合物反应获得的含羧基的树脂,
(7)于多官能环氧化合物、不饱和单羧酸、一分子中具有至少1个醇性羟基及与环氧基反应的醇性羟基以外的1个反应性基的化合物的反应产物中,使饱和或不饱和酸酐反应获得的含羧基的树脂,
(8)使一分子中具有至少2个氧杂环丁烷环的多官能氧杂环丁烷化合物与不饱和单羧酸反应,且使饱和或不饱和多元酸酐对于所得的改性氧杂环丁烷树脂中的伯羟基反应获得的含羧基的树脂,及
(9)使多官能环氧树脂与不饱和单羧酸反应后,与多元酸酐反应获得的含羧酸的树脂中,进而与分子中具有1个环氧乙烷环与1个以上的乙烯性不饱和基的化合物反应获得的含羧基的树脂等,但不限于这些。
这些例示中较佳者为上述(2)、(5)、(7)、(9)的含羧基的树脂,尤其上述(5)的含羧基的树脂,就热硬化性、硬化被膜特性方面而言较佳。此外,此处所谓(甲基)丙烯酸酯为对丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及它们的混合物总称的用语,以下其他类似的表现亦同。
此外,上述含羧基的树脂的酸价较佳在10~150mgKOH/g的范围,更佳在30~120mgKOH/g的范围。含羧基的树脂的酸价若为10mgKOH/g以上,则密着性变得更良好,此外,若为150mgKOH/g以下则进一步提高硬化物的热稳定性。
此外,上述含羧基的树脂的重量平均分子量随树脂骨架而异,但一般为1000~30000,进而较佳为5000~20000的范围。重量平均分子量若为1000以上,则无触粘性性能更高,硬化物的硬度亦更充分。此外,重量平均分子量若为20000以下,则可更平衡良好地达成密着性、硬化性。
该含羧基的树脂的调配量以固体成分换算,相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份,较佳为25~60质量份,更佳为25~50质量份。若为25质量份以上,则硬化性变得更充分,此外,若为上述50质量份以下,则粘性变得最适当,涂布性等亦不会降低。
作为硬化性树脂的聚硅氧树脂,通常含氧化钛时密着性变差,故通过添加聚硅氧树脂可取得密着性与硬化性的均衡。特别地,通过添加下述的线状聚硅氧树脂及交联型聚硅氧树脂,可获得更良好的密着性、硬化性、耐热性。
线状聚硅氧树脂为具有以下述通式(II)表示的构造,且两末端具有硅烷醇基的聚硅氧树脂。通过线状聚硅氧树脂可赋予更佳的耐高温龟裂性。
(式中,R分别表示直链或分支链的碳数1~12的烷基,n为使粘度成为10~100cp的整数)。
线状聚硅氧树脂只要具有上述通式(II)的构造且两末端具有硅烷醇基的线状聚硅氧树脂,则可无问题地使用。市售品列举为例如MomentivePerformanceMaterials公司制的YF3800、XF3905、YF3057、YF3807、YF3802、YF3897、XC96-723、2DSILANOLFLUID。
上述线状聚硅氧树脂的分子量并无特别限制,太大时因高粘度而有操作性不良的情况,较佳以使粘度成为10~100cp的方式调整其分子量,更佳以使粘度成为20~70cp的方式调整分子量。此外,上述线状聚硅氧树脂的重量平均分子量一般为300~8000,更佳为400~7000的范围。
交联型聚硅氧树脂并无特别限制,可使用加热硬化型聚硅氧树脂、常温硬化型聚硅氧树脂的任一种。通过交联型聚硅氧树脂可赋予更良好的耐溶剂性。
此外,上述交联型聚硅氧树脂的重量平均分子量一般为5000~50000,进而较佳为10000~30000的范围。重量平均分子量为5000以上时,硬化物的硬度亦充分。此外,重量平均分子量为50000以下时,可更均衡良好地达成密着性、硬化性。
交联性聚硅氧树脂可使用市售者,例如,SR2400、SR2410、SR2411、SR2510、SR2405、840RESIN、804RESIN(均为商品名,TORAY道康宁公司制)、KR271、KR272、KR274、KR216、KR280、KR282、KR261、KR260、KR255、KR266、KR251、KR155、KR152、KR214、KR220、X-4040-171、KR201、KR5202、KR3093、KR240、KR350、KR400(均为商品名,信越聚硅氧公司制)、TSR127B、YR3370(均为商品名,MomentivePerformanceMaterials公司制)等。这些中,可单独使用1种,亦可并用2种以上的树脂。
[(b)具有缩水甘油基与羟基的硅烷系偶联剂]
本发明的热硬化性树脂组成物包含具有缩水甘油基与羟基的硅烷偶联剂。通过将具有缩水甘油基与羟基的硅烷系偶联剂与上述硬化性树脂并用,即使制造过程中严苛的条件,仍可获得优异的高温绝缘电阻性。
上述硅烷系偶联剂较佳具有羟基及甲氧基的至少任一种,更佳具有下述通式(I)的构造。
(式中,R为氢原子或甲基,n为1~3的整数,R’为-(CH2)i-O-(CH2)j-,i及j各独立为1~5的整数)。
上述硅烷系偶联剂更佳为上述通式(I)中的R’的i为1,j为3,且j侧的碳原子与上述通式(I)中的Si键合。
上述硅烷偶联剂只要具有羟基及甲氧基的至少任一种,此外,具有上述通式(I)的构造的硅烷偶联剂,即可无问题地使用。市售品列举为例如CoatOSilMP200(商品名,MomentivePerformanceMaterials公司制)等。
上述硅烷系偶联剂的分子量并无特别限制,但较佳以使粘度成为0.003m2/s以下的方式调整分子量。更佳为0.001m2/s以下。
具有缩水甘油基与羟基的硅烷系偶联剂的调配量,以固体成分换算相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份,较佳为1~20质量份,更佳为2~15质量份。上述硅烷系偶联剂的调配量若为20质量份以下,则印刷性(涂覆性)变良好。
此外,本发明的热硬化性树脂组成物亦可并用其他硅烷偶联剂使用。其他硅烷偶联剂并无特别限制,一般列举为例如环氧硅烷系偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、阳离子硅烷系偶联剂、乙烯基硅烷系偶联剂、丙烯酸硅烷系偶联剂、硫醇硅烷系偶联剂及它们的复合系偶联剂。
其他硅烷系偶联剂的市售品列举为例如KA-1003、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBE-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-6123、KBE-585、KBM-703、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007(均为商品名,信越聚硅氧公司制)、SilquestA-186、SilquestA-187(均为商品名,MomentivePerformanceMaterials公司制)等。这些可单独使用或组合2种以上使用。
[(c)硫酸钡、二氧化硅、滑石的至少任1种]
本发明的热硬化性树脂组成物所使用的(c)由硫酸钡、二氧化硅及滑石所组成的组选出的至少1种绝缘性填料,通过使用,不仅改善硬化物的高温绝缘电阻性,且除了提升表面平坦性,抑制因加工过程的加热造成的变形,维持表面平坦性以外,亦可有效地防止擦伤或微龟裂。尤其,亦基于改善表面平坦性的观点,上述绝缘性填料较佳包含硫酸钡。此外,基于用以防止微龟裂的观点,除前述硫酸钡以外,更佳进而包含滑石及二氧化硅的至少任一种。
作为上述绝缘性填料的粒径,硫酸钡的平均粒径较佳为0.05~5.00μm,二氧化硅的平均粒径较佳为0.1~5.0μm,滑石的平均粒径较佳为0.1~5.0μm。绝缘性填料的平均粒径为上述范围的上限值以下时,进一步提高分散性或表面平坦性。此外,绝缘性填料的平均粒径为上述范围的下限值以上时,进一步提高硬化性或高温电阻性。
上述绝缘性填料的合计调配量,以固体成分换算计相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份,基于进一步提高高温绝缘电阻性,较佳为10~70质量份,更佳为10~60质量份。此外,硫酸钡、二氧化硅、滑石亦可使用市售者。
硫酸钡的市售品列举为沉降性硫酸钡#100、沉降性硫酸钡#300、沉降性硫酸钡SS-50、BARIACEB-30、BARIACEB-31、BARIACEB-32、BARIACEB-33、BARIACEB-34、BARIFINEBF-1、BARIFINEBF-10、BARIFINEBF-20、BARIFINEBF-40(堺化学工业公司制)、表面处理硫酸钡B-30、B-34(堺化学工业公司制)、W-1、W-6、W-10、C-300(竹原化学工业公司制)等。
二氧化硅的市售品列举为例如Aerosil50、Aerosil200、Aerosil380、AerosilA300等A系列、RY300等的RY系列(日本AEROSIL公司制);WACKERHDKS13、WACKERHDKV15、WACKERHDKN20(均为旭化成公司制);“FineSealB”(商品名,TOKUYAMA公司制)、“FineSeal”(TOKUYAMA公司制)、“Sylysia”(富士SILYSIA化学公司制);SNOWTECHSUP、SNOWTECHSOUP(日产化学工业公司制)、NipsilL-300、NipsilKQ(日本二氧化硅工业公司制)等。
滑石的市售品列举为LMS-100、LMS-200、LMS-300、LMS-3500、LMS-400、LMP-100、PKP-53、PKP-80、PKP-81(富士TALC工业公司制)、D-600、D-800、D-1000、P-2、P-3、P-4、P-6、P-8、SG-95(日本TALC公司制)等。这些可单独使用或亦可组合多种使用。
[(d)着色剂]
本发明的热硬化性树脂组成物含有着色剂。使用的着色剂可使用黑色着色剂、白色着色剂、蓝色着色剂、红色着色剂、紫色着色剂、黄色着色剂、绿色着色剂、橙色着色剂、棕色着色剂,亦可为颜料、染料、色素的任一种。这些各可单独使用,亦可组合2种以上使用。尤其基于隐蔽性的观点,组合物较佳为黑、白、灰的任一种。具体例可列举为如下述的标附色彩指数(C.I.;TheSocietyofDyersandColourists发行)编号者。作为最佳者,可使用黑色着色剂。
本发明的组成物中所含的黑色着色剂只要能充分显示黑色,不与上述含羧基的树脂或环氧树脂化学反应即可,例如亦可例示C.I.颜料黑6、7、9及18等所示的炭黑系着色剂、C.I.颜料黑8、10等所示的石墨系着色剂、C.I.颜料黑11、12及27、颜料棕35等表示的氧化铁系着色剂;例如户田工业公司制的KN-370的氧化铁、三菱材料公司制的13M的钛黑、以C.I.颜料黑20等表示的蒽醌系着色剂、以C.I.颜料黑13、25及29等表示的氧化钴系着色剂、以C.I.颜料黑15及28等表示的氧化铜系着色剂、以C.I.颜料黑14及26等表示的锰系着色剂、以C.I.颜料黑23等表示的氧化锑系着色剂、以C.I.颜料黑30等表示的氧化镍系着色剂、以C.I.颜料黑31、32表示的苝系着色剂、以颜料黑1表示的苯胺系着色剂及硫化钼或硫化铋作为较佳的着色剂。这些着色剂可单独使用,或适当组合使用。
特佳者为炭黑,列举为例如三菱化学公司制的炭黑M-40、M-45、M-50、MA-8、MA-100、哥伦比亚化学公司制的炭黑1255等。
黑色着色剂的调配量太多时,绝缘性降低,成本亦提高,且太少时,会有色泽或非透明性不充分的情况。较佳,以固体成分换算计相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份为1~25质量份,较佳为2~20质量份。
白色着色剂列举为以C.I.颜料白4所示的氧化锌、C.I.颜料白6所示的氧化钛、C.I.颜料白7所示的硫化锌,但就着色力与无毒性的观点最好为氧化钛且列举为例如富士钛工业公司制的TR-600、TR-700、TR-750、TR-840,石原产业公司的R-550、R-580、R-630、R-820、CR-50、CR-60、CR-90,钛工业公司制的KR-270、KR-310、KR-380等金红石型氧化钛,富士钛工业公司制的TA-100、TA-200、TA-300、TA-500,石原产业公司制的A100、A220,钛工业公司制造的KA-15、KA-20、KA-35、KA-90等锐钛矿型氧化钛。
白色着色剂的调配量,以固体成分换算计相对于热硬化性树脂组成物整体100质量份,较佳为0.1~60质量份。
蓝色着色剂有酞菁系、蒽醌系等的颜料系被分类为颜料(Pigment)、染料系被分类为溶剂(Solvent)的化合物等,具体可列举为如下述的附有色彩指数编号者。
颜料系:颜料蓝15、颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、颜料蓝16、颜料蓝60;
染料系:溶剂蓝35、溶剂蓝63、溶剂蓝68、溶剂蓝70、溶剂蓝83、溶剂蓝87、溶剂蓝94、溶剂蓝97、溶剂蓝122、溶剂蓝136、溶剂蓝67、溶剂蓝70等。
上述以外,亦可使用金属取代或无金属取代的酞菁化合物。
红色着色剂有单偶氮系、双偶氮系、偶氮色淀(azolake)系、苯并咪唑酮(benzimidazolone)系、苝系、二酮吡咯并吡咯系、缩合偶氮系、蒽醌系、喹吖啶酮(quinacridone)系等,具体列举为下述附有色彩指数编号者。
单偶氮系:颜料红1、2、3、4、5、6、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、112、114、146、147、151、170、184、187、188、193、210、245、253、258、266、267、268、269;
双偶氮系:颜料红37、38、41;
偶氮色淀系:颜料红48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53:1、53:2、57:1、58:4、63:1、63:2、64:1、68;
苯并咪唑酮系:颜料红171、颜料红175、颜料红176、颜料红185、颜料红208;
苝系:溶剂红135、溶剂红179、颜料红123、颜料红149、颜料红166、颜料红178、颜料红179、颜料红190、颜料红194、颜料红224;
二酮吡咯并吡咯系:颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红270、颜料红272;
缩合偶氮系:颜料红220、颜料红144、颜料红166、颜料红214、颜料红220、颜料红221、颜料红242;
蒽醌系:颜料红168、颜料红177、颜料红216、溶剂红149、溶剂红150、溶剂红52、溶剂红207;
喹吖啶酮系:颜料红122、颜料红202、颜料红206、颜料红207、颜料红209。
紫色着色剂具体列举为颜料紫19、23、29、32、36、37、38、42;溶剂紫13、36;C.I.颜料棕25;C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7、颜料紫37(二噁嗪系)等。
黄色着色剂列举为单偶氮系、双偶氮系、缩合偶氮系、苯并咪唑酮系、异吲哚系、蒽醌系等,具体列举为以下的着色剂。
单偶氮系:颜料黄1、2、3、4、5、6、9、10、12、61、62、62:1、65、73、74、75、97、100、104、105、111、116、167、168、169、182、183;
双偶氮系:颜料黄12、13、14、16、17、55、63、81、83、87、126、127、152、170、172、174、176、188、198;
缩合偶氮系:颜料黄93、颜料黄94、颜料黄95、颜料黄128、颜料黄155、颜料黄166、颜料黄180;
苯并咪唑酮系:颜料黄120、颜料黄151、颜料黄154、颜料黄156、颜料黄175、颜料黄181;
异吲哚系:颜料黄110、颜料黄109、颜料黄139、颜料黄179、颜料黄185;
蒽醌系:溶剂黄163、颜料黄24、颜料黄108、颜料黄193、颜料黄147、颜料黄199、颜料黄202。
绿色着色剂同样有酞菁系、蒽醌系,具体可使用颜料绿7、颜料绿36、溶剂绿3、溶剂绿5、溶剂绿20、溶剂绿28等。上述以外,亦可使用金属取代或无金属取代的酞菁化合物。
橙色着色剂具体列举为C.I.颜料橙1、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙63、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73等。
棕色着色剂具体列举为C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25等。
此外,黑色着色剂、白色着色剂以外的着色剂以固体成分换算,相对于热硬化性树脂组成物整体的100质量份,较佳为0.1~10质量份。
另外,本发明的组成物中,亦可视需要包含如以下的添加剂以调整期望的物性或制造过程所使用的制造条件。
[硬化催化剂]
为促进硬化速度、或降低加热温度,可调配硬化催化剂。该硬化催化剂列举为咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑衍生物;二氰二酰胺、苄基二甲基胺、4-(二甲氨基)-N,N-二甲基苄基胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苄基胺、4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等胺化合物、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等酰肼化合物;三苯基膦等磷化合物等。市售的硬化催化剂列举为例如四国化成工业公司制的2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(均为咪唑系化合物的商品名)、SanApro公司制的U-CAT3503N、U-CAT3502T(均为二甲基胺的封端异氰酸酯化合物的商品名)、宁夏石嘴山民族化工集团公司制的DBU、DBN、U-CATSA102、U-CAT5002(均为二环式脒化合物及其盐)等。这些可单独使用或混合2种以上使用。
[光稳定剂]
进而,本发明的热硬化性树脂组成物中,以减少其硬化物的光劣化为目的,可调配受阻胺系光稳定剂。
该受阻胺系光稳定剂列举为Tinuvin622LD、Tinuvin144;CHIMASSORB944LD、CHIMASSORB119FL(以上均为日本BASF公司制);MARKLA-57、LA-62、LA-67、LA-63、LA-68(以上均为ADEKA公司制);ThanorLS-770、LS-765、LS-292、LS-2626、LS-1114、LS-744(以上均为三共LIFETECH公司制)等。
[密着促进剂]
本发明的热硬化性树脂组成物中,为了提高层间的密着性、或与聚酰亚胺等基材的密着性,可使用密着促进剂。密着促进剂列举为例如苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑(商品名,川口化学工业公司制造的AXCELLM)、3-吗啉基甲基-1-苯基-三唑-2-硫酮、5-氨基-3-吗啉基甲基-噻唑-2-硫酮、2-巯基-5-甲硫基代噻二唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含氨基的苯并三唑、硅烷偶联剂等。这些可分别单独使用,亦可组合2种以上使用。
[抗氧化剂]
本发明的热硬化性树脂组成物为了防止氧化,可含有使产生的自由基无效化的自由基捕捉剂,或使产生的过氧化物分解成无害物质,且不产生新的自由基的过氧化物分解剂等抗氧化剂。本发明中使用的抗氧化剂可防止含有羧基的树脂或环氧树脂等的氧化劣化,且抑制黄变。上述抗氧化剂列举为酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂及胺系抗氧化剂等。其中以酚系抗氧化剂特佳。抗氧化剂可单独使用1种,亦可组合2种以上使用。
[有机溶剂]
再者,本发明的热硬化性树脂组成物可使用有机溶剂作为稀释剂用于组成物的稀释、或用以涂布于基板或载体膜的粘度调整。
所述有机溶剂可列举为酮类、芳香族烃类、二醇醚类、二醇醚乙酸酯类、酯类、醇类、脂肪族烃、石油系溶剂等。更具体列举为甲基乙基酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃类;溶纤剂、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯等酯类;乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇等醇类;辛烷、癸烷等脂肪族烃;石油醚、石油脑、氢化石油脑、溶剂石油脑等石油系溶剂等。该有机溶剂可单独使用1种,亦可以2种以上的混合物使用。有机溶剂的使用量并无特别限制,只要视需要适当添加即可。
本发明的热硬化性树脂组成物可例如以前述有机溶剂调制成适于涂布方法的粘度,以浸渍涂布法、流动涂布法、辊涂法、棒涂法、网版印刷法、帘流涂布法、喷雾法等方法涂布于基材上,在约50~300℃的温度使组成物中所含的有机溶剂挥发干燥(暂时干燥),借以形成无触粘性的涂膜。
[湿润分散剂]
为调整组成物对微小凹部的填充性、硬化被膜的表面平滑性、组成物的消泡性或表面张力,本发明的热硬化性树脂组成物中可含有湿润分散剂。其市售品列举为例如BYK-Chemie·GMBH公司制的湿润分散剂BYK-110、BYK-111、BYK-183等。湿润分散剂可单独使用或并用2种以上。湿润分散剂的调配量以固体成分换算计相对于热硬化性树脂组成物整体的100质量份,较佳为0.01~5质量份,更佳为0.5~5质量份。
[调平剂]
调平剂列举为例如聚丙烯酸酯系聚合物、聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物、聚酯改性二甲基聚硅氧烷共聚物、聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷共聚物、芳烷基改性甲基烷基聚硅氧烷共聚物及聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷共聚物等。调平剂可单独使用或亦可组合2种以上使用。调平剂的调配量以固体成分换算计相对于热硬化性树脂组成物整体的100质量份,较佳为0.01~5质量份,更佳为0.1~3质量份。
[消泡剂]
消泡剂的具体例,作为市售的由非聚硅氧系的破泡性聚合物溶液所成的消泡剂列举为例如日本BYK公司制的BYK(注册商标)-054、-055、-057、-1790等,聚硅氧系的消泡剂列举为日本BYK化学公司制的BYK(注册商标)-063、-065、-066N、-067A、-077、及TORAY道康宁公司制的二甲基聚硅氧油SH200系列等。
[基板]
本发明所使用的基板可列举为聚酰亚胺膜、PET膜等树脂膜、玻璃基板、陶瓷基板、金属基板、晶圆板等。其中较佳使用聚酰亚胺膜、PET膜等树脂膜、玻璃基板。基板的材质及形状可依据成为目的的成形物的用途或性能加以选择,可视需要单独或组合2种以上的材质及形状。此外,基于密着性的观点,更佳为玻璃基板。
[制造/混合方法]
本发明的热硬化性树脂组成物只要均匀混合上述必须成分及视需要使用的其他添加成分即可制造。混合方法可使用公知方法,并无特别限制。可为使用分散机的混合方法,以捏合机、辊研磨机、磨碎机(attritor)、珠粒研磨机等各种分散机机械混合的方法的任一种。
最佳的方法为使预先调配前述绝缘性填料与溶剂及分散剂,以珠粒研磨机等分散机分散的分散液,与其他硬化性树脂成分混合,或视需要进一步经辊研磨机分散的方法,或预先调配一部分的树脂成分与前述绝缘性填料及溶剂与分散剂,以珠粒研磨机等分散机分散而成的分散液,与其他硬化性树脂成分混合,或视需要进而经辊研磨机分散的方法。
此外,添加着色剂时,基于分散性的观点,较佳预先于将着色剂等粉体类分散于水或有机溶剂等中的混合液中,添加及混合使着色分散剂溶解或微分散而成的液体。
[涂布方法]
如此以特定组成调制热硬化性树脂组成物后,可以例如有机溶剂调整成适于涂布方法的粘度,以例如浸渍涂布法、流动涂布法、辊涂法、棒涂法、网版印刷法、帘流涂布法、喷雾法等方法涂布于基材上。其中,较佳使用流动涂布法、辊涂法、棒涂法、网版印刷法、喷雾涂布法,最好使用网版印刷法。
[硬化方法]
涂布本发明的硬化性树脂组成物后进行的硬化可使用热风循环式干燥炉、IR炉、加热板、对流烘箱等(使用具备以蒸汽进行空气加热式的热源使干燥机的热风对流接触的方法及自喷嘴吹向支撑体的方式)进行。加热条件较佳为100~300℃。尤其使用环氧树脂作为硬化性树脂时,较佳为100~200℃,使用聚硅氧树脂时,较佳为200~300℃。
[实施例]
以下,例示实施例针对本发明具体加以说明,但本发明并不仅限于这些实施例。此外,以下中只要未特别指明,则“份”意指质量份,“%”意指质量%。
(实施例1~7及比较例1)
以下述表1所示的比例(质量份)调配表1所示的各种成分,且以搅拌机预混合后,以3轴辊研磨机混练,调制热硬化性树脂组成物的糊料。
[硬化性树脂的合成例1(甲酚酚醛清漆型感光性树脂)]
将邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC(股)制,EPICLONN-695,软化点95℃,环氧当量214,平均官能基数7.6)1070g(缩水甘油基数(芳香环总数):5.0摩尔)、丙烯酸360g(5.0摩尔)及氢醌1.5g加入二乙二醇单乙基醚乙酸酯600g中,于100℃加热搅拌,使之均匀溶解。接着,加入三苯基膦4.3g,于110℃加热反应2小时后,升温至120℃再进行反应12小时。于所得反应液中加入芳香族烃(东燃General石油(股)制,Solvesso150)415g、四氢邻苯二甲酸酐456.0g(3.0摩尔),在110℃进行反应4小时,冷却,获得甲酚酚醛清漆型感光性树脂(漆料)。
如此获得的甲酚酚醛清漆型感光性树脂(漆料)的固体成分浓度为65质量%,固体成分的酸价为89mgKOH/g。此外,所得甲酚酚醛清漆型感光性树脂的重量平均分子量(Mw)为9,000。
此外,所得树脂的重量平均分子量使用岛津制作所(股)制的泵LC-6AD,与3根昭和电工(股)制的管柱Shodex(注册商标)KF-804、KF-803、KF-802,利用高速液体层析仪测定。
[表1]
*1BNE200D75,长春人造树脂厂(股)制,环氧树脂(固体成分75%),环氧当量:198~218(表中的调配量为固体成分的值)
*2合成例1中获得的甲酚酚醛清漆型感光性树脂(漆料)(表中的调配量为固体成分的值)
*3CoatOSilMP-200,MomentivePerformanceMaterials公司制,环氧硅烷低聚物
*4SilquestA-187,MomentivePerformanceMaterials公司制,有机硅烷
*5B-30,堺化学工业公司制造,平均粒径:0.3μm,表面处理硫酸钡
*6NipsilL300,日本SILICA工业(股)制,平均粒径2.2μm
*7SG-95,日本TALC(股)制,含水硅酸镁,平均粒径(D50:2.5μm
*81255,哥伦比亚化学公司制,炭黑,黑色着色剂
*9IrgazinDPPRedUltraOpaque,日本BASF公司制,红色着色剂
*10CromophtalVioletB,日本BASF公司制,紫色着色剂(颜料紫37)
*11OSTAPLASTYELLOWAGR,Synthesia,a,s制造,蒽醌,黄色着色剂
*12RKB-33,BayerAG公司制,氧化钛,白色着色剂
*13二氰二酰胺
*14DEAC,PolyntUKLtd.制,二乙二醇单乙基醚乙酸酯
*15BYK-183,BYK-ChemieGmbH制,具有颜料亲合性基的高分子量嵌段共聚物
*16BYK-110,BYK-ChemieGmbH制,含酸性基的共聚物
*17BYK-354,BYK-ChemieGmbH制造,聚丙烯酸酯系调平剂
(评价玻璃基板的制作)
以使用420网目的筛网的网版印刷,以使硬化被膜的膜厚在干燥后成为约6μm的方式将上述实施例1~7及比较例1所得的热硬化性树脂组成物的糊料分别涂布于玻璃基板(Central硝子公司制的钠钙玻璃,厚度0.7mm)上,将涂布的玻璃基板放入烘箱(Yamato科学公司制,DH-62)中,在150℃进行加热烘烤30分钟,形成约6μm的硬化被膜制造评价玻璃基板。
使用前述形成有前述各热硬化性树脂组成物的硬化被膜的玻璃基板,如下述般针对各种特性以下述方法加以评估。
〈光遮蔽性(OD值)〉
使玻璃基板的被膜侧朝向测定器装置并安装于透过浓度计(SakataInxEngineering公司制,型号:X-Rite361T,光源波长:400~800nm),如下述般评价OD值。
○:OD值超过4
△:OD值为3以上且4以下
×:OD值未达3
〈耐热水性(热水试验)〉
将玻璃基板浸渍于100℃的沸腾水中60分钟后,取出且去除表面的水分后,以目视确认水的浸入或被膜的析出。接着,使透明粘着胶带(Nichiban股份有限公司制,横宽:18mm)完全附着于评价玻璃基板的被膜侧,立即使胶带的一端相对于玻璃基板保持直角并且瞬间拉离,以目视如下述般评价被膜。
○:未确认到变化。
△:确认到稍有变化。
×:确认到水的浸入或被膜剥离。
〈耐高温龟裂性〉
将玻璃基板放入DENGYNG高温烘箱(登盈仪器公司制,型号:DH-400)中,在280℃加热1小时,以电子显微镜(50倍,Olympus公司制,型号:MEASURINGMICROSCOPESTM-MJS2),如下述般评价玻璃基板的涂膜表面。
○:无龟裂
△:龟裂产生率超过0%且未达10%
×:龟裂产生率为10%以上
〈高温绝缘电阻性〉
以烘箱在300℃烘烤玻璃基板30分钟,使电阻计(AgilentTechnologes制,HighResistanceMeter4339B,组件测试治具16339A)的正极、负极以使正极与负极的距离成为0.5cm的方式夹住各玻璃基板的被膜,以电压:500V、时间:60秒的条件测定被膜的电阻,且如下述般评价被膜的电阻。
○:电阻超过1×1010Ω
△:电阻为1×108Ω以上且1×1010Ω以下
×:电阻未达1×108Ω
〈表面平坦性〉
使用表面粗度测定计(小坂研究所(股)制,型号:SE3500),以测定长度:2.5mm,纵倍率:1000,横倍率:100,截断:0.8mm、速度:0.5mm/s的条件测定被膜表面的粗度(波峰的最大高度RmaxD)3次,且如下述般评价。
○:RmaxD未达1.5μm
△:RmaxD为1.5μm以上且未达2μm
×:RmaxD为2μm以上
〈铅笔硬度〉
依据JISK5400(1990版),使用铅笔硬度计(东洋精机制,型号:C221A),使笔芯尖端削平的4B~9H的铅笔以约45°的角度按压各玻璃基板,记录被膜未产生剥离的铅笔硬度。
〈耐硫酸性〉
在25℃下将玻璃基板浸渍于10vol%硫酸水溶液中30分钟,以水进行洗净后,去除水分,以目视确认水的浸入或被膜的溶出。接着,使透明粘着胶带(Nichiban公司制,横宽:18mm)完全附着于评价玻璃基板的被膜侧,立即使胶带的一端相对于玻璃基板保持直角同时瞬间拉离,以目视如下述般评价被膜。
○:未确认到变化。
△:确认到稍有变化。
×:确认水的浸入或被膜剥离。
〈耐盐酸性〉
在25℃下将玻璃基板浸渍于10vol%盐酸水溶液中30分钟,以水进行洗净后,去除水分,以目视确认水的浸入或被膜的溶出。接着,使透明粘着胶带(Nichiban公司制,横宽:18mm)完全附着于评价玻璃基板的被膜侧,立即将胶带的一端相对于玻璃基板保持直角并且瞬间拉离,以目视如下述般评价被膜。
○:未确认到变化。
△:确认到稍有变化。
×:确认水的浸入或被膜剥离。
〈耐碱性〉
在25℃下将玻璃基板浸渍于10wt%NaOH水溶液中30分钟,以水进行洗净后,去除水分,以目视确认水的浸入或被膜的溶出。接着,使透明粘着胶带(Nichiban公司制,横宽:18mm)完全附着于评价玻璃基板的被膜侧,立即使胶带的一端相对于玻璃基板保持直角并且瞬间拉离,以目视如下述般评价被膜。
○:未确认到变化。
△:确认到稍有变化。
×:确认水的浸入或被膜剥离。
〈耐溶剂性〉
将少量乙醇(95vol%)、二丙二醇单甲醚(DPM)(100vol%)、异丙醇(IPA)(100vol%)加在金百利克拉克制的拭镜纸上,使用加有溶剂的拭镜纸重复擦拭玻璃基板的被膜20次后,以目视观察被膜表面。
○:未确认到变化
△:确认稍有变化
×:被膜剥离
〈密着性(棋盘格附着性试验方法)〉
依据JISK5400,于样品的被膜上制作1mm的棋盘格100个(10×10),使透明胶带(Nichiban公司制,横宽:18mm)完全附着于棋盘格上,立即使胶带的一端相对于玻璃基板保持直角并且瞬间拉离,调查完全未剥离而残留的棋盘格的数量。
下述表2为记载以残留的棋盘格数为分子,以棋盘格总数(100个)为分母的结果。
○:棋盘格100%残留
△:棋盘格95%以上未达100%残留
×:棋盘格未达95%残留
前述各评价试验的结果汇整示于表2。
[表2]
如表2所示,本实施形态的实施例1~7均可以高程度平衡良好地达成密着性、表面平坦性、硬化性,且为兼具高温绝缘电阻性及耐溶剂性。尤其,确认制造过程中的严苛条件下的高温绝缘电阻性优异。另一方面,比较例1由于未调配具有缩水甘油基与羟基的硅烷系偶联剂,故并非能获得充分的高温绝缘电阻性。
Claims (5)
1.一种热硬化性树脂组成物,其特征为包含(a)硬化性树脂、(b)具有缩水甘油基及羟基的硅烷系偶联剂、(c)选自由硫酸钡、二氧化硅及滑石所组成的组的至少一种、和(d)着色剂。
2.根据权利要求1所述的热硬化性树脂组成物,其中所述硅烷系偶联剂具有羟基及甲氧基的至少任一种。
3.根据权利要求1或2所述的热硬化性树脂组成物,其中所述硅烷系偶联剂具有下述通式(I)的构造:
式中,R为氢原子或甲基,n为1~3的整数,R’为-(CH2)i-O-(CH2)j-,i及j各独立为1~5的整数。
4.一种根据权利要求1~3中任一项所述的热硬化性树脂组成物的硬化物,其特征为形成于基板上。
5.一种显示器用构件,其特征为具备根据权利要求4所述的硬化物。
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