CN111479892B - 固化性树脂组合物、固化体、电子部件和组装部件 - Google Patents

固化性树脂组合物、固化体、电子部件和组装部件 Download PDF

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Abstract

本发明的固化性树脂组合物,在规定的粘接性试验中、80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上、并且120℃下的粘接力为3.5kgf/cm2以下,进而120℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下。

Description

固化性树脂组合物、固化体、电子部件和组装部件
技术领域
本发明涉及固化性树脂组合物、固化性树脂组合物的固化体、以及具有固化性树脂组合物的固化体的电子部件和组装部件。
背景技术
近年来,对半导体芯片等的电子部件要求高集成化、小型化,有例如以下方法:介由粘接剂层将多个薄半导体芯片接合而制成半导体芯片的层叠体。此外,在带有各种显示元件的可移动机器已经普及的现代社会中,作为显示元件的小型化的方法,进行了将图像显示部窄边缘化(下文中也称作“窄边缘设计”)。窄边缘设计中,要求通过使用施胶器等形成细线宽的粘接剂进行粘接的技术。
在这些小型电子部件的粘接、窄边缘设计中通常要求高粘接力,作为该粘接剂,已经了知道了例如专利文献1中公开那样的,含有自由基聚合性化合物、湿气固化性氨基甲酸酯树脂、光自由基聚合引发剂和填充剂的光湿气固化性树脂组合物。
此外,在上述电子部件和图像显示部的制造中,希望重新制造能够容易地进行,有时粘接剂需要被称作重新加工性的重贴性能。因此,有时对粘接剂要求在加热等一定条件下粘接力降低的特性。
已经知道例如专利文献2中的通过加热而粘接力降低的粘接剂,其是在聚氨酯粘接剂中配合脱模剂和发泡剂的固化性树脂组合物。该粘接剂,经加热而使发泡剂发泡,并且使脱模剂向粘接剂层表面转移,由此使相对于被粘接体的粘接力降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-29186号公报
专利文献2:日本特开2003-286465号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献2那样使用发泡剂等通过体积膨胀使粘接力降低时,粘接剂的糊残留变多,有时难以剥离树脂。此外,在要使脱模剂向树脂界面转移时,即使在低温下脱模剂也时效性地转移,使产品的可信赖性恶化。
此外,半导体芯片、显示元件等的电子部件,由于外部加热、工作时的电子部件本身的发热,在组装工序、使用时等中被暴露在60~80℃程度的高温下,即使在这样的环境下粘接剂也需要高粘接力。另一方面,如果使电子部件在高温条件下进行重新加工,则存在电子部件产生损害的问题,所以希望在尽量低的温度下进行重新加工。
但是,现有的粘接剂,难以在组装工序、和使用环境下等保持高粘接力的同时通过低温加热使粘接力充分降低,重新加工性不充分。
于是,本发明的课题是提供在电子部件的组装工序、使用环境下等保持高粘接力,同时即使在低温加热下也能够不依赖体积膨胀地发挥高重新加工性的固化性树脂组合物。
解决课题的手段
本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过控制规定温度下的粘接力而不依赖体积膨胀,从而解决上述课题,完成以下的本发明。
本发明提供了以下的方案[1]~[11]。
[1].一种固化性树脂组合物,在下述粘接性试验中,80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上、并且120℃下的粘接力为3.5kgf/cm2以下,
120℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下,
<粘接性试验>
以宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、并且厚度0.4±0.1mm的方式在铝基板上涂布固化性树脂组合物,然后叠合玻璃板,使固化性树脂组合物固化,从而使所述铝基板和所述玻璃板贴合,制作出粘接性试验用试样,将制作出的粘接性试验用试样在80℃环境中配置10分钟从而加热到80℃,在80℃环境中使用牵拉试验机沿着剪切方向以5mm/sec的速度牵拉,测定铝基板和玻璃板剥离时的强度,从而测定80℃下的粘接力,此外,将加热温度变为120℃,除此以外,同样地测定120℃下的粘接力。
[2].一种固化性树脂组合物,在下述粘接性试验中,80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上、并且100℃下的粘接力为4kgf/cm2以下,
100℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下,
<粘接性试验>
以宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、并且厚度0.4±0.1mm的方式在铝基板上涂布固化性树脂组合物,然后叠合玻璃板,使固化性树脂组合物固化,从而使所述铝基板和所述玻璃板贴合,制作出粘接性试验用试样,将制作出的粘接性试验用试样在80℃环境中配置10分钟从而加热到80℃,在80℃环境中使用牵拉试验机沿着剪切方向以5mm/sec的速度牵拉,测定铝基板和玻璃板剥离时的强度,从而测定80℃下的粘接力,此外,将加热温度变为100℃,除此以外,同样地测定100℃下的粘接力。
[3].如上述[1]或[2]所述的固化性树脂组合物,80℃下的储能模量相对于120℃下的储能模量之比为1.5以上,并且25℃下的储能模量为1.0×105Pa以上且1.0×108Pa以下。
[4].如上述[1]~[3]的任一项所述的固化性树脂组合物,含有蜡粒子。
[5].如上述[4]所述的固化性树脂组合物,所述蜡粒子的平均粒径相对于平均一次粒径之比为3以下。
[6].如上述[4]或[5]所述的固化性树脂组合物,所述蜡粒子的熔点是80℃以上且110℃以下。
[7].如上述[4]~[6]的任一项所述的固化性树脂组合物,所述蜡粒子的平均粒径是100μm以下。
[8].一种固化体,是上述[1]~[7]的任一项所述的固化性树脂组合物的固化体。
[9].一种电子部件,具有上述[8]所述的固化体。
[10].一种组装部件,具有第1基板、第2基板和上述[8]所述的固化体,所述第1基板的至少一部分和所述第2基板的至少一部分介由所述固化体而接合。
[11].如上述[10]所述的组装部件,所述第1基板和所述第2基板各被安装了至少1个电子部件。
发明效果
本发明提供在电子部件的组装工序、使用环境下等中可以保持高粘接力,同时即使借助低温加热,不依赖体积膨胀、也可以发挥高重新加工性的固化性树脂组合物。
附图说明
图1是显示粘接性试验方法的概略图,图1(a)是平面图、图1(b)是侧面图。
具体实施方式
以下对本发明进行具体说明。
本发明的固化性树脂组合物,80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上,并且满足以下的第1要件或第2要件。
第1要件:120℃下的粘接力为3.5kgf/cm2以下、并且120℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下。
第2要件:100℃下的粘接力为4kgf/cm2以下、并且100℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下。
本发明的固化性树脂组合物只要满足上述第1要件和第2要件之一即可,但优选第1和第2要件均满足。
本发明的固化性树脂组合物,通过使80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上,在组装工序、使用环境等中,能够将电子部件、基板等被粘接体彼此以高粘接力粘接。此外,通过使120℃或100℃下的粘接力为3.5kgf/cm2以下或4kgf/cm2以下,即使以比较低的温度加热,也能够将被固化性树脂组合物粘接的被粘接体容易地剥离,重新加工性优异。
另一方面,在80℃下的粘接力低于6kgf/cm2、或100℃下的粘接力高于4.0kgf/cm2、或120℃下的粘接力高于3.5kgf/cm2时,重新加工性或粘接性能中的一个不能变为良好。
80℃下的粘接力,从进一步提高粘接性能的观点,优选为7kgf/cm2以上、更优选为8kgf/cm2以上。此外,80℃下的粘接力,为了提高粘接性能而优选较高,但在实用上为25kgf/cm以下、优选20kgf/cm2以下。
120℃下的粘接力,从进一步提高重新加工性的观点,优选为3.0kgf/cm2以下、更优选为2.5kgf/cm2以下。此外,120℃下的粘接力,为了提高重新加工性而越低越好,但在实用上为0.1kgf/cm2以上、优选为0.4kgf/cm2以上。
进而、100℃下的粘接力,从进一步提高重新加工性的观点,优选为4.0kgf/cm2以下、更优选为3.0kgf/cm2以下。此外,100℃下的粘接力,为了提高重新加工性而越低越好,但在实用上为0.1kgf/cm以上、优选为0.5kgf/cm以上。
此外,固化性树脂组合物,在120℃或100℃的体积相对于25℃的体积之比大于1.2时,加热会导致体积膨胀。因此,有时粘接剂的糊残留较多,不容易剥离树脂。
此外,固化性树脂组合物优选加热导致的尺寸变化少。因此、120℃的体积相对于25℃的体积之比为1或接近1较好。具体而言,优选为1.1以下、更优选1.05以下。此外,优选为0.9以上、更优选0.95以上。
固化性树脂组合物,从同样的观点,100℃的体积相对于25℃的体积的比为1或接近1较好。具体而言,优选为1.1以下、更优选为1.05以下。此外,优选为0.9以上、更优选为0.95以上。
(粘接性试验)
本发明中80℃、100℃、120℃下的粘接力是通过以下的粘接性试验测定的。
如图1(a)、(b)所示那样,将固化性树脂组合物10涂布在铝基板11上成宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、且厚度0.4±0.1mm,然后与玻璃板12叠合,使固化性树脂组合物固化,将铝基板11和玻璃板12贴合而制作粘接性试验用试样13。将制作的粘接性试验用试样13在80℃环境中放置10分钟,从而加热到80℃,在该环境下使用牵拉试验机沿着剪切方向S以5mm/sec的速度牵拉,测定铝基板11和玻璃板12剥离时的强度,从而测定80℃下的粘接力。此外,将环境的温度(即、加热温度)分别变为100℃、120℃,除此以外,同样地测定100℃、120℃下的粘接力。
这里,上述固化性树脂组合物的固化条件,与将本发明的固化性树脂组合物作为粘接剂使用时的固化条件同样,优选按照固化机理而相应地设定下述条件。
在光固化性树脂组合物的情况,使用施胶装置在铝基板11上涂布成宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、且厚度0.4±0.1mm,在铝基板11上贴合玻璃板12,用汞灯照射3000mJ/cm2,从而使其光固化,制作出粘接性试验用试样13。
在湿气固化性树脂组合物的情况,使用施胶装置在铝基板11涂布成宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、且厚度0.4±0.1mm,在铝基板11上贴合玻璃板12,在25℃、50RH%下放置3天,使之湿气固化而得到粘接性评价用试样13。
在光湿气固化性树脂组合物的情况,首先,使用施胶装置在铝基板11上涂布成宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、且厚度0.4±0.1mm,用汞灯照射3000mJ/cm2使其光固化。然后在铝基板11上贴合玻璃板12,放置100g的砝码,在25℃、50RH%放置3天使其湿气固化而得到粘接性评价用试样13。
在热固性树脂组合物的情况,使用施胶装置在铝基板11上涂布成宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、且厚度0.4±0.1mm,在铝基板11上贴合玻璃板12,在90℃加热2小时而制作粘接性试验用试样13。
再者,本试验中铝基板使用铝合金“AL-6063”。此外,玻璃板使用进行5分钟超音波清洗了的玻璃板。
本发明的固化性树脂组合物,优选80℃下的储能模量相对于120℃下的储能模量之比(下文中也简称作“储能模量比”)为1.5以上、并且25℃下的储能模量为1.0×105Pa以上且1.0×108Pa以下。本发明中,通过使25℃下的储能模量为上述范围的同时使储能模量比为1.5以上,能够容易的将80℃、100℃、和120℃下的粘接力调整到上述范围内。
本发明中的25℃、80℃、和120℃下的储能模量是通过以下的测定方法测定的。
将固化性树脂组合物注入宽3mm、长30mm、厚1mm的特氟龙(注册商标)模具,使其固化而得到固化体。关于固化性树脂组合物的固化,在光湿气固化性的情况下用汞灯照射3000mJ/cm2使其光固化,然后在23℃、50RH%的环境下放置3天,由此进行湿气固化。此外,在光固化性的情况,省略湿气固化的工序,在湿气固化性的情况省略光固化的工序,除了这些以外与上述同样进行。进而、在热固性的情况在90℃加热2小时而进行固化。
使用得到的固化体通过动粘弹性测定装置(IT计测制御社制、商品名“DVA-200”)在40~150℃的范围测定动粘弹性,求出各温度下的储能模量。
再者,测定条件是:
变形模式为拉伸,设定变形为1%、测定频率为1Hz、升温速度为5℃/min。
从在提高80℃的粘接力的同时降低100℃或120℃下的粘接力的观点,储能模量比优选为1.7以上、更优选为3.0以上。此外,储能模量比的上限没有特殊限定,为例如15、优选为10。
25℃下的储能模量,为了将80℃、100℃、120℃下的粘接力容易的调整到所希望的范围而更优选为5.0×105Pa以上、进而优选为3.0×106Pa以上。此外,更优选为5.0×107Pa以下、进而优选为2.0×107Pa以下。
[固化性树脂]
本发明的固化性树脂组合物,具有热固性、光固化性、和湿气固化性中的任一种都可以,但优选具有光固化性、和湿气固化性中的至少一种。在具有光固化性或湿气固化性时,固化性树脂组合物即使不加热也能够固化。因此,在将固化性树脂组合物固化时,能够防止粘接部或粘接部周边的电子部件因加热而受损等。此外,后述蜡粒子,在固化时不会被加热熔融,能够在固化物中保持粒子状而存在,容易使重新加工性良好。
此外,在湿气固化性和光固化性中,从粘接力的观点优选湿气固化性,从固化速度的观点优选光固化性。进而、固化性树脂组合物,从追求粘接力和固化速度的观点,更优选具有光固化性和湿气固化性这两者、即光湿气固化性。固化性树脂组合物具有光湿气固化性时,例如能够先通过光固化赋予比较低的粘接力,然后进而通过在空气等中放置而利用湿气进行固化,由此形成具有充分粘接力的固化物。
本发明的固化性树脂组合物含有固化性树脂,使用的固化性树脂的种类按照固化性树脂组合物的固化特性来相应地选择。固化性树脂,具体而言,可以是湿气固化性树脂、热固性树脂和光固化性树脂中的任一种,优选是选自湿气固化性树脂和光固化性树脂中的至少1种,进而优选含有湿气固化性树脂和光固化性树脂这两者。
固化性树脂的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为50质量份以上、更优选为55质量份以上、进而优选为60质量份以上。此外,固化性树脂的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为97质量份以下、更优选为90质量份以下、进而优选为75质量份以下。通过使固化性树脂的含量在这样的范围内,能够容易地将25℃下的储能模量、和储能模量比调整到上述所希望的范围。
(湿气固化性树脂)
作为上述湿气固化性树脂,可以列举出例如湿气固化性氨基甲酸酯树脂、含有水解性甲硅烷基的树脂、湿气固化性氰基丙烯酸酯树脂等,其中,优选湿气固化性氨基甲酸酯树脂。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂具有氨基甲酸酯基和异氰酸酯基,分子内的异氰酸酯基与空气中或被粘接体中的水分反应而固化。湿气固化性氨基甲酸酯树脂既可以在1分子中仅具有1个异氰酸酯基,也可以具有2个以上。其中,优选在分子的主链两末端具有异氰酸酯基。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂可以通过使1分子中具有2个以上羟基的多元醇化合物、与1分子中具有2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物反应而得到。
上述多元醇化合物和多异氰酸酯化合物的反应通常在多元醇化合物中的羟基(OH)和多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基(NCO)的摩尔比:[NCO]/[OH]=2.0~2.5的范围而进行。
作为湿气固化性氨基甲酸酯树脂的原料的多元醇化合物,可以使用在制造聚氨酯时通常使用的公知的多元醇化合物,可以列举出例如,聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚亚烷基多元醇、聚碳酸酯多元醇等。这些多元醇化合物,既可以1种单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为上述聚酯多元醇,可以列举出例如由多元羧酸和多元醇反应而得到的聚酯多元醇、由ε-己内酯开环聚合而得到的聚-ε-己内酯多元醇等。
作为聚酯多元醇的原料的上述多元羧酸,可以列举出例如对苯二甲酸、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。
作为聚酯多元醇的原料的多元醇,可以列举出例如,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。
作为聚醚多元醇,例如可以举出乙二醇、丙二醇、四氢呋喃的开环聚合化合物、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物等。
这里,双酚型的聚氧亚烷基改性物是使环氧烷(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。该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物在双酚型分子骨架的两个末端加成了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。
作为上述聚亚烷基多元醇,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。
作为湿气固化性氨基甲酸酯树脂的原料的多异氰酸酯化合物,可以很好地使用芳香族多异氰酸酯化合物、脂肪族多异氰酸酯化合物。
作为芳香族多异氰酸酯化合物,可以列举出例如,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、甲苯二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯等。
作为脂肪族多异氰酸酯化合物,可以列举出例如六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、反式环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯二甲撑二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸酯甲基)环己烷、二环己基甲烷二异氰酸酯等。
作为多异氰酸酯化合物,其中,从蒸气压和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。
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。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂优选是使用具有下述式(1)所表示的结构的多元醇化合物而得到的。通过使用具有下述式(1)所表示的结构的多元醇化合物,能够得到粘接性优异的固化性树脂组合物、和柔软且伸缩性好的固化物,与后述自由基聚合性化合物的相容性优异。此外,容易将储能模量比和25℃下的储能模量调整到上述所希望的范围内调整。
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。
Figure BDA0002540834450000111
式(1)中,R表示氢原子、甲基或乙基,l是0~5的整数,m是1~500的整数、n是1~10的整数。l优选为0~4,m优选为50~200,n优选为1~5。再者,l是0的情况,表示与R结合的碳直接与氧结合。
上述含有水解性甲硅烷基的树脂,分子内的水解性甲硅烷基与空气中或被粘接体中的水分反应而固化。
含有水解性甲硅烷基的树脂,既可以在1分子中仅具有1个水解性甲硅烷基,也可以具有2个以上。其中,优选在分子的主链两末端具有水解性甲硅烷基。
水解性甲硅烷基以下述式(2)表示。
-SiR1 3-aXa (2)
式(2)中,R1分别独立地表示可以具有取代基的碳原子数为1以上20以下的烷基、碳原子数为6以上20以下芳基、碳原子数为7以上20以下的芳烷基、或、-OSiR2 3(R2分别独立地为碳原子数为1以上20以下的烃基)所表示的三有机硅氧基。此外,式(2)中X分别独立地表示羟基或水解性基。进而、式(2)中a表示1~3的整数。
对于上述水解性基,没有特殊限定,可以列举出例如氢原子、卤素原子、烷氧基、烯氧基、芳氧基、酰氧基、酮肟基(ketoxymate)、氨基、酰胺基、酸酰胺基、氨氧基、巯基等。其中,由于活性高,而优选卤素原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基。此外,由于水解性稳定,容易操作,而更优选甲氧基、乙氧基等烷氧基,进而优选为甲氧基、乙氧基。此外,从安全性的观点,优选通过反应而脱离的化合物分别是乙醇、丙酮的乙氧基、异烯丙氧基。
上述羟基或上述水解性基可以相对于1个硅原子以1~3个的范围结合。在上述羟基或上述水解性基相对于1个硅原子结合2个以上的情况,这些基团既可以相同,也可以不同。
上述式(2)中a,从固化性的观点优选为2或3,特别优选为3。此外,从保存稳定性的观点,a优选为2。
此外,作为上述式(2)中的R1,可以列举出例如甲基、乙基等烷基、环己基等环烷基、苯基等芳基、苄基等芳烷基、三甲基硅氧基、氯甲基、甲氧基甲基等。其中,优选甲基。
作为上述水解性甲硅烷基,可以列举出例如甲基二甲氧基甲硅烷基、三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、三(2-丙烯氧基)甲硅烷基、三乙酰氧基甲硅烷基、(氯甲基)二甲氧基甲硅烷基、(氯甲基)二乙氧基甲硅烷基、(二氯甲基)二甲氧基甲硅烷基、(1-氯乙基)二甲氧基甲硅烷基、(1-氯丙基)二甲氧基甲硅烷基、(甲氧基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(甲氧基甲基)二乙氧基甲硅烷基、(乙氧基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(1-甲氧基乙基)二甲氧基甲硅烷基、(氨基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(N,N-二甲基氨基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(N,N-二乙基氨基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(N,N-二乙基氨基甲基)二乙氧基甲硅烷基、(N-(2-氨基乙基)氨基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(乙酰氧基甲基)二甲氧基甲硅烷基、(乙酰氧基甲基)二乙氧基甲硅烷基等。
作为含有水解性甲硅烷基的树脂,可以列举出例如,含有水解性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸类树脂、在分子链末端或分子链末端部位具有水解性甲硅烷基的有机聚合物、含有水解性甲硅烷基的氨基甲酸酯树脂等。
含有水解性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸类树脂优选在主链具有来自含有水解性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的重复结构单元。再者,本说明书中、“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸或甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,其他类似用语也同样。
作为含有水解性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯,可以列举出例如,(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯、(甲基)丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、(甲基)丙烯酸3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(三乙氧基甲硅烷基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(甲基二甲氧基甲硅烷基)乙基酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基甲硅烷基甲基酯、(甲基)丙烯酸三乙氧基甲硅烷基甲基酯、(甲基)丙烯酸(甲基二甲氧基甲硅烷基)甲基酯等。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举出例如,(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯、(甲基)丙烯酸正丙基酯、(甲基)丙烯酸异丙基酯、(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸异丁基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基酯、(甲基)丙烯酸正戊基酯、(甲基)丙烯酸正己基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸正庚基酯、(甲基)丙烯酸正辛基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯等。
作为制造含有水解性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸类树脂的方法,具体而言,可以列举出例如国际公开第2016/035718号中记载的含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸酯系聚合物的合成方法等。
上述分子链末端或分子链末端部位具有水解性甲硅烷基的有机聚合物,在主链的末端和侧链的末端中的至少一者具有水解性甲硅烷基。
对上述主链的骨架结构没有特殊限定,可以列举出例如,饱和烃系聚合物、聚氧化烯系聚合物、(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
作为上述聚氧化烯系聚合物,可以列举出例如,具有聚氧化乙烯结构、聚氧化丙烯结构、聚氧化丁烯结构、聚氧四亚甲基结构、聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物结构、或聚氧化丙烯-聚氧化丁烯共聚物结构的聚合物等。
作为上述分子链末端或分子链末端部位具有水解性甲硅烷基的有机聚合物的制造方法,具体而言,可以列举出例如国际公开第2016/035718号中记载的、仅在分子链末端或分子链末端部位具有交联性甲硅烷基的有机聚合物的合成方法。此外,作为上述在分子链末端或分子链末端部位具有水解性甲硅烷基的有机聚合物的其他制造方法,可以列举出例如国际公开第2012/117902号中记载的含有反应性硅基的聚氧化烯系聚合物的合成方法等。
作为上述含有水解性甲硅烷基的氨基甲酸酯树脂制造方法,可以列举出例如,使多元醇化合物和多异氰酸酯化合物反应而制造氨基甲酸酯树脂时,进而与硅烷偶联剂等含有甲硅烷基的化合物反应的方法等。具体而言,例如,可以列举出日本特开2017-48345号公报中记载的具有水解性甲硅烷基的聚氨酯低聚物的合成方法等。
作为上述硅烷偶联剂,可以列举出例如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-(环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(环氧丙氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。其中,优选γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。这些硅烷偶联剂,既可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
进而、上述湿气固化性树脂,可以具有自由基聚合性官能基。作为上述湿气固化性树脂可以具有的自由基聚合性官能基,优选具有不饱和双键的基,特别是从反应性方面更优选(甲基)丙烯酰基。再者,具有自由基聚合性官能基的湿气固化性树脂,不包括在后述的自由基聚合性化合物中,而是作为湿气固化性树脂对待。
对于上述湿气固化性树脂的重均分子量没有特殊限定,优选下限为800、优选上限为1万。通过使上述湿气固化性树脂的重均分子量在该范围,得到的固化性树脂组合物在固化时交联密度不会过高,柔软性更加优异,并且涂布性更为优异。上述湿气固化性树脂的重均分子量的更优选下限为2000、更优选上限为8000,进而优选下限为2500、进而优选上限为6000。再者,本说明书中的上述重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定,经聚苯乙烯换算而求出的值。作为通过GPC、经聚苯乙烯换算而测定重均分子量时的柱子,可以列举出Shodex LF-804(昭和电工社制)。此外,作为GPC中使用的溶剂,可以列举出四氢呋喃。
(光固化性树脂)
作为本发明的光固化性树脂,可以列举出自由基聚合性化合物。自由基聚合性化合物优选与上述湿气固化性树脂合并使用,通过合并使用,固化性树脂组合物变为光湿气固化性。
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,只要是分子中具有自由基聚合性官能基的化合物就没有特殊限定。其中,作为自由基聚合性官能基,优选具有不饱和双键的化合物,特别是从反应性方面,优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物(下文中也称作“(甲基)丙烯酸类化合物”)。
作为上述(甲基)丙烯酸类化合物,可以列举出例如,(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是不具有残存的异氰酸酯基的。
上述(甲基)丙烯酸酯化合物可以是单官能,也可以是2官能,还可以是3官能以上。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物中的单官能物,可以列举出例如,N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺等的邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类、各种酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯、(甲基)丙烯酸丙基酯、(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸异丁基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基酯、(甲基)丙烯酸正辛基酯、(甲基)丙烯酸异辛基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、(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2,2,2-三氟乙基酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙基酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物中的2官能物,可以列举出例如1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-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、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、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、环氧丙烷加成双酚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。
此外,作为(甲基)丙烯酸酯化合物中的3官能以上物,可以列举出例如,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、环氧丙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、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成异氰脲酸三(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、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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作为上述环氧(甲基)丙烯酸酯,可以列举出例如,环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应物等。这里,环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应可以按照常规方法在碱性催化剂的存在下等进行。环氧(甲基)丙烯酸酯可以是单官能,也可以是2官能等的多官能。
作为用于合成上述环氧(甲基)丙烯酸酯的原料的环氧化合物,可以列举出例如,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、苯酚线型酚醛环氧树脂、邻甲酚线型酚醛环氧树脂、二环戊二烯线型酚醛环氧树脂、联苯线型酚醛环氧树脂、萘酚线型酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、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。
作为上述环氧(甲基)丙烯酸酯中的市售品,可以列举出例如EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYLRDX63182(均为ダイセル·オルネクス社制)、EA-1010、EA-1020、EA-5323、EA-5520、EACHD、EMA-1020(均为新中村化学工业社制)、エポキシエステルM-600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M、エポキシエステル3002A、エポキシエステル1600A、エポキシエステル3000M、エポキシエステル3000A、エポキシエステル200EA、エポキシエステル400EA(均为共荣社化学社制)、デナコールアクリレートDA-141、デナコールアクリレートDA-314、デナコールアクリレートDA-911(均为ナガセケムテックス社制)等。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以使用例如具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物与异氰酸酯化合物的反应物。这里,在异氰酸酯化合物和(甲基)丙烯酸衍生物的反应中,作为催化剂可以使用催化剂量的锡系化合物等。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以是单官能、也可以是2官能等的多官能。
作为用于得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯化合物,可以举出例如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、十一烷-1,6,11-三异氰酸酯等。
此外,作为异氰酸酯化合物,还可以使用多元醇与过量的异氰酸酯化合物反应而得的链被延长的异氰酸酯化合物。这里,作为多元醇可以列举出例如乙二醇、丙二醇、甘油、山梨糖醇、三羟甲基丙烷、碳酸酯二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己内酯二醇等。
作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物,可以列举出例如乙二醇、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
作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的市售品,可以列举出例如,M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(均为东亚合成社制)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8411、EBECRYL8412、EBECRYL8413、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220、KRM7735、KRM-8295(均为ダイセル·オルネクス社制)、アートレジンUN-9000H、アートレジンUN-9000A、アートレジンUN-7100、アートレジンUN-1255、アートレジンUN-330、アートレジンUN-3320HB、アートレジンUN-1200TPK、アートレジンSH-500B(均为根上工业社制)、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(均为新中村化学工业社制)、AI-600、AH-600、AT-600、UA-101I、UA-101T、UA-306H、UA-306I、UA-306T(均为共荣社化学社制)等。
作为自由基聚合性化合物,可以适当使用上述化合物以外的其他自由基聚合性化合物。作为其他自由基聚合性化合物可以列举出例如,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-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺化合物、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺等乙烯基化合物等。
固化性树脂组合物中的自由基聚合性化合物的含量,在与上述湿气固化性树脂合并使用的情况,相对于湿气固化性树脂的含量的质量比(自由基聚合性化合物/湿气固化性树脂)优选为1/9以上9以下、更优选为3/7以上7/3以下、进而优选为1/2以上2以下。通过采用这样的质量比,能够使固化速度良好,同时提高固化性树脂组合物的粘接力。
上述自由基聚合性化合物,从调整固化性等的观点,优选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。通过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,所得的固化性树脂组合物的固化性和胶黏性更优异。此外,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。
在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的情况,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质量份优选为2质量份以上、此外优选为45质量份以下。通过使多官能自由基聚合性化合物的含量在该范围,所得到的固化性树脂组合物的固化性和胶黏性更优异。此外,多官能自由基聚合性化合物的上述含量更优选为20质量份以上、进而更优选为40质量份以下。
本发明中作为自由基聚合性化合物,优选使用选自环氧(甲基)丙烯酸酯、和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物。
此外,作为选自环氧(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物,进而优选与(甲基)丙烯酸酯化合物合并使用。通过将它们中的2种或更多以上的化合物合并使用,能够容易地将25℃下的储能模量和储能模量比调整到上述范围内。
此外,从容易地将25℃下的储能模量和储能模量比调整到上述范围内的观点,选自环氧(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物的含量相对于(甲基)丙烯酸酯化合物的含量的比(质量比)优选为0.2以上。该质量比更优选为0.35以上、进而更优选为0.4以上。此外,该质量比优选为0.8以下、更优选为0.7以下、进而优选为0.6以下。
此外,作为选自环氧(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物,可以是单官能,也可以是2官能以上的多官能,更优选为多官能。另一方面,优选(甲基)丙烯酸酯化合物是单官能。进而,作为选自环氧(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的至少1种化合物优选为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
(热固性树脂)
对于上述热固性树脂,没有特殊限定,在固化性树脂组合物含有后述蜡粒子的情况,优选在低于蜡粒子熔点的温度下固化的。通过使用在低于蜡粒子熔点的温度下固化的热固性树脂,固化时蜡粒子不熔融不凝聚,关于固化体中的蜡粒子的平均粒径、和平均粒径/平均一次粒径,与后述固化性树脂组合物同样。此外,通过降低热固性树脂的固化温度,能够防止位于粘接部或粘接部周边的电子部件因为加热而受损。此外,热固性树脂可以与其他固化性树脂合并使用,例如可以与上述光固化性树脂合并使用。
热固性树脂,具体而言可以使用通过加热到例如60℃以上且小于120℃的温度、更优选小于100℃的温度而固化的树脂。
作为热固化树脂的具体例,可以列举出环氧树脂、酚醛树脂、氨基甲酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂等。此外,固化性树脂组合物,在含有热固性树脂的情况,为了使热固性树脂在上述温度固化而可以适当含有固化催化剂、固化促进剂等。
(蜡粒子)
本发明的固化性树脂组合物优选含有蜡粒子。蜡粒子是在固化性树脂组合物中以粒子状存在的蜡。蜡粒子经加热而熔融,从而固化性树脂组合物变得柔软、并因此容易将上述储能模量调整到所希望的范围内。此外,蜡熔融使得固化性树脂组合物的粘接力降低,但通过是粒子状,与固化性树脂接触的面积变大,所以能够容易地进一步降低粘接力。因此、固化性树脂组合物通过含有蜡粒子,能够充分降低100℃或120℃下的粘接力,将它们容易地调整到上述范围内。
再者,本说明书中、“蜡”是指在23℃下为固体、但通过加热而变为液体的有机物。
上述蜡粒子的熔点优选为80℃以上且110℃以下。通过使蜡粒子的熔点在上述范围内,容易在提高80℃下的粘接力的同时降低100℃或120℃下的粘接力。从进一步提高80℃下的粘接力的观点,蜡粒子的熔点更优选为82℃以上。此外,从进一步降低100℃或120℃下的粘接力的观点,蜡粒子的熔点更优选为105℃以下、进而优选为100℃以下。
再者,蜡粒子的熔点是指在通过差示扫描热量测定而得到的谱图中显示出吸热峰峰顶的温度。再者,差示扫描热量测定使用差示扫描热量测定装置(TAInstruments社制、DSCQ100)进行。测定条件如下。
盘:铝高气密性
环境气氛:氮气(40mL/min)
升温速度:10℃/min
试样量:10mg
蜡粒子的平均粒径优选为100μm以下、更优选为50μm以下、进而优选为25μm以下、特别优选为10μm以下。蜡粒子的平均粒径越小,与固化性树脂接触的面积越大,越容易降低100℃或120℃的粘接力。此外,对于蜡粒子的平均粒径的下限值没有特殊限定,实用上为0.1μm、优选为0.5μm。
此外,蜡粒子的平均粒径相对于平均一次粒径之比(下文中也称作“平均粒径/平均一次粒径”)表示蜡粒子的凝聚的程度,全然不凝聚的蜡粒子的平均粒径和平均一次粒径一致,平均粒径/平均一次粒径为1。本发明中蜡粒子不凝聚的,在加热到100℃或120℃时更容易使粘接力降低。因此、从降低100℃和120℃下的粘接力的观点,平均粒径/平均一次粒径越低越好,优选为3以下、更优选为2以下、进而优选为1.5以下。再者,平均粒径/平均一次粒径的下限值为1。
再者,固化性树脂组合物中含有的蜡粒子的平均粒径,可以通过扫描型电子显微镜观察固化性树脂组合物,测定任意选出的50个粒子的粒径,求出它们的平均值而得到。再者,蜡粒子有时多个粒子凝聚而形成1个粒子,在这种情况、各粒子的粒径是指该凝聚体的粒径(二次粒径)。此外,粒径测定各粒子的最大径。
此外,在测定各蜡粒子的粒径时,也一并对测定粒子的一次粒径进行测定,将它们的平均值作为平均一次粒径,算出平均粒径/平均一次粒径。再者,各粒子中的一次粒径与没有凝聚的粒子的粒径相同,对于凝聚的粒子,将观察到的所有一次粒子的粒径的平均值作为该粒子的一次粒径。
此外,固化性树脂组合物,每单位面积的蜡粒子的含量增加,更能够容易地进一步通过加热降低粘接力。因此,通过使固化性树脂组合物的厚度为在能够维持粘接性的限度内最大的厚度,能够容易地进一步降低粘接力。
因此、为了使贴合时固化性树脂组合物的厚度保持一定以上,优选作为前处理进行光固化。即、在含有蜡粒子的情况,使固化性树脂组合物为光湿气固化性、并且如后述那样在贴合被粘接体前使其光固化较好,由此能够在贴合时使固化性树脂组合物确保一定以上的厚度,容易地通过加热降低粘接力。
此外,蜡粒子也可以具有能够与上述固化性树脂反应的官能基。通过具有能够反应的官能基,蜡粒子在固化性树脂固化时与固化性树脂反应,在固化体的交联中蜡粒子被裹入。因此、在通过加热使蜡熔融时,交联部分瓦解,由此能够更有效地降低100℃或120℃下的粘接力。
例如,固化性树脂组合物,在作为固化性树脂含有湿气固化性树脂的情况,作为能够反应的官能基可以列举出羟基。蜡粒子也可以例如在粒子表面导入官能基。例如在蜡粒子表面导入羟基时,可以预先使具有羟基的蜡粒子化。
作为上述蜡粒子,具体而言,可以列举出例如聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯蜡等烯烃系蜡或石蜡系蜡、巴西棕榈蜡、沙索蜡(Sasolwax)、褐煤酸酯蜡等脂肪族酯系蜡、脱酸巴西棕榈蜡、棕榈酸、硬脂酸、褐煤酸等饱和脂肪族酸系蜡、巴西烯酸、桐酸、十八碳四烯酸等的不饱和脂肪族酸系蜡、硬脂醇、芳烷基醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇、蜂花醇等饱和醇系蜡或脂肪族醇系蜡、山梨糖醇等多元醇系蜡、亚油酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺等饱和脂肪酸酰胺系蜡、亚甲基双硬脂酸酰胺、乙撑双癸酸酰胺、乙撑双月桂酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺等饱和脂肪酸双酰胺系蜡、乙撑双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-二油基己二酸酰胺、N,N’-二油基癸二酸酰胺等不饱和酸酰胺系蜡、间二甲苯双硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酰胺等芳香族双酰胺系蜡、苯乙烯等乙烯基系单体与聚烯烃接枝聚合而成的接枝改性蜡、山嵛酸单甘油酯等的脂肪酸与多元醇反应而成的部分酯蜡、将植物性油脂氢化而得的具有羟基的甲基酯蜡、乙烯成分含有比例高的乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物蜡、丙烯酸等的饱和硬脂基丙烯酸酯蜡等的长链烷基丙烯酸酯蜡、苄基丙烯酸酯蜡等的芳香族丙烯酸酯蜡等。其中优选烯烃系蜡、石蜡系蜡、沙索蜡。
上述蜡粒子可以使用市售品,也可以使用市售品以外的。此外,也可以将市售品的蜡粒子通过粉碎等形成具有合适的平均粒径和平均粒径/平均一次粒径的蜡粒子。例如,也可以使用将FNP-0090(日本精蜡社制)粉碎而得的蜡粒子等。
上述蜡粒子的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为3质量份以上、更优选为10质量份以上、进而优选为20质量份以上。通过使蜡粒子的含量为这些下限值以上,能够充分降低100℃或120℃下的粘接力。
此外,蜡粒子的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为50质量份以下、更优选为40质量份以下、进而优选为30质量份以下。通过使蜡粒子的含量为这些上限值以下,能够充分提高80℃下的粘接力。
(光自由基聚合引发剂)
本发明的固化性树脂组合物,在使用自由基聚合性化合物时,为了确保光固化性而优选含有光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,可以列举出例如二苯甲酮系化合物、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,可以列举出例如,IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACUREOXE01、ルシリンTPO(均为BASF社制)、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚(均为东京化成工业社制)等。
固化性树脂组合物中光自由基聚合引发剂的含量相对于自由基聚合性化合物100质量份优选为0.01质量份以上且10质量份以下。通过使光自由基聚合引发剂的含量在该范围,所得到的固化性树脂组合物的光固化性和保存稳定性优异。上述光自由基聚合引发剂的含量更优选为0.1质量份以上5质量份以下。
(催化剂)
固化性树脂组合物在含有湿气固化性树脂的情况,可以含有能够促进上述湿气固化性树脂的湿气固化反应的催化剂。通过使用催化剂,固化性树脂组合物的湿气固化性变得更优异,能够进一步提高80℃下的粘接力。作为催化剂,具体而言,可以使用例如二月桂酸二正丁基锡、二乙酸二正丁基锡、辛酸锡等锡化合物、三乙胺、U-CAT651M(サンアプロ社制)、U-CAT660M(サンアプロ社制)、U-CAT2041(サンアプロ社制)、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、2,6,7-三甲基-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷等的胺化合物、辛酸锌、环烷酸锌等的锌化合物、四乙酰丙酮锆、环烷酸铜、环烷酸钴等。
催化剂的含量优选相对于固化性树脂组合物100质量份为0.01质量份以上5质量份以下。通过使催化剂的含量在该范围内,不会使固化性树脂组合物的保存稳定性等恶化,促进湿气固化反应的效果更为优异。催化剂的含量更优选为0.2质量份以上且3质量份以下。
(填充剂)
本发明的固化性树脂组合物可以含有填充剂。通过含有填充剂,本发明的固化性树脂组合物具有合适的触变性,能够充分保持涂布后的形状。作为填充剂,使用粒子状的即可。
作为填充剂优选无机填充剂,可以列举出例如二氧化硅、滑石、氧化钛、氧化锌、碳酸钙等。其中,由于得到的固化性树脂组合物紫外线透过性优异而优选二氧化硅。此外,填充剂也可以被甲硅烷基化处理、烷基化处理、环氧化处理等的疏水性表面处理过。
填充剂可以1种单独使用,也可以2种以上组合使用。
填充剂的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为1质量份以上20质量份以下、更优选为2质量份以上且15质量份以下、进而优选为3质量份以上且10质量份以下。
本发明的固化性树脂组合物可以根据需要被溶剂稀释。在固化性树脂组合物被溶剂稀释的情况,固化性树脂组合物的质量份是以固体成分为基准、即表示除去溶剂后的质量份。
此外,固化性树脂组合物,除了上述成分以外,也可以含有遮光剂、着色剂、含有金属的粒子、反应性稀释剂等添加剂。
固化性树脂组合物的粘度优选为50Pa·s以上且1000Pa·s以下。再者,粘度是指使用锥板型粘度计在25℃、1rpm的条件下测定得到的粘度。通过使粘度在该范围,将固化性树脂组合物涂布在基板等的被粘接体时的操作性变得更优异。上述粘度更优选为80Pa·s以上,此外,更优选为500Pa·s以下、进而优选为400Pa·s以下。再者,固化性树脂组合物的粘度过高时,通过在涂布时加热,能够提高涂布性。
作为制造本发明的固化性树脂组合物的方法,可以列举出使用例如均质分散器、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固化性树脂、根据需要而配合的蜡粒子、以及其他添加剂的方法等。
这里,混合各种成分时的温度,没有特殊限定,在配合蜡粒子的情况,优选低于蜡粒子的熔点,更优选比蜡粒子的熔点低10℃以上。通过使混合时的温度比蜡粒子的熔点充分低,能够使作为原料配合的蜡粒子在制造时不凝聚、不熔融,在固化性树脂组合物中也以与原料相同的状态存在。因此,容易将蜡粒子调整成所希望的平均粒径、和平均粒径/平均一次粒径。
本发明的固化体是上述固化性树脂组合物固化而得的。由于本发明的固化体的80℃下的粘接力、以及100℃和120℃的至少一者的粘接力在上述范围内,所以如上述那样粘接性能、和重新加工性优异。
此外,本发明的固化体中含有的各成分,是本发明的固化性树脂组合物中含有的成分和该成分固化时经化学反应等而变成的成分。因此、在固化性树脂组合物具有蜡粒子的情况,本发明的固化体也具有蜡粒子。这里,优选使固化性树脂组合物在不被加热的情况下固化,此外,即使在为了固化而被加热的情况,也优选以蜡粒子不熔融、凝聚的程度加热。因此、固化体也可以含有具有上述所示的平均粒径、平均粒径/平均一次粒径的蜡粒子。进而,本发明的固化体也可以具有上述范围内的储能模量比和25℃下的储能模量。
本发明的固化体,通过固化性树脂组合物固化而表现出上述粘接力,使被粘接体彼此粘接。固化性树脂组合物的固化,按照固化性树脂的种类来适当进行较好。例如,在是光固化性的情况,通过照射紫外线等的各种光而固化较好,在是湿气固化性的情况,通过在大气中放置而固化较好。
此外,在具有光湿气固化性的情况,首先照射例如紫外线等的光使光固化性树脂固化,赋予比较低的粘接力。此时,被光固化了固化性树脂组合物可以具有粘接性。接下来,进而在空气中等放置,借助湿气使其固化,形成具有充分粘接力的固化物,这样较好。
更具体地说,例如在将2个被粘接体接合的情况,首先在一被粘接体上涂布本发明的固化性树脂组合物,然后照射光来使固化性树脂组合物中的光固化性树脂固化,使固化性树脂组合物与一被粘接体以比较低的粘接力粘接。接下来,将另一被粘接体隔着光固化了的固化性树脂组合物与前一被粘接体贴合,然后进而在空气中等放置,由此借助湿气使固化性树脂组合物固化,通过充分的粘接力将2个被粘接体接合。
本发明的固化性树脂组合物,在上述那样固化形成固化体后,通过加热而粘接力降低。因此、通过加热能够将被粘接体容易地剥离,重新贴合被粘接体(重新加工)。
这里,重新加工时的加热高于80℃即可。通过高于80℃,本发明的固化性树脂组合物粘接力变低,所以能够将被粘接体容易地剥离。此外,重新加工时的加热优选为120℃以下。通过为120℃以下,能够在不破坏粘接部或位于粘接部周边的电子部件等的情况下将被粘接体容易地剥离。基于这些观点,重新加工时的加热温度优选为90℃以上、更优选为95℃以上。此外,优选为110℃以下、更优选为105℃以下。
进而、在固化性树脂组合物含有蜡粒子的情况,重新加工时的加热优选高于蜡粒子的熔点,进而优选比蜡粒子的熔点高10℃以上。通过加热到比蜡粒子的熔点高的温度,粘接力适当地降低。
本发明的固化性树脂组合物用于粘接例如构成各种电子机器或电子部件的各种部件(被粘接体)。作为被粘接体,可以列举出金属、玻璃、塑料等各种被粘接体。作为被粘接体的形状,特别没有特殊限定,可以列举出例如膜状、片状、板状、面板状、托盘状、杆(棒状体)状、箱体状、框体状等。
例如,本发明的固化性树脂组合物被用于将构成电子部件的部件彼此粘接。通过这样,电子部件变成具有本发明的固化体。在这样的电子部件中、各种部件被本发明的固化体以高粘接力接合。此外,固化体,通过在比较低的温度下被加热而粘接力变低,所以重新加工性优异,能够在不破坏电子部件的情况下容易地进行重新粘接。
此外,本发明的固化性树脂组合物,在电子机器内部等中、被用于例如将基板和基板粘接起来而得到组装部件。这样得到的组装部件具有第1基板、第2基板和本发明的固化体,第1基板的至少一部分介由固化体与第2基板的至少一部分接合。再者,第1基板和第2基板优选分别被安装了至少1个电子部件。
这样的组装部件中,第1和第2基板通过本发明的固化体以高粘接力接合。此外,固化体,通过在比较低的温度下被加热,而粘接力变低,所以重新加工性优异,能够在不破坏设置在基板上的电子部件的情况下容易地将基板彼此重新粘接。
实施例
通过实施例来更具体的说明本发明,但本发明不受这些例子任何限定的。
本实施例中的各种物性是以下那样评价的。
(平均粒径、平均粒径/平均一次粒径)
按照说明书记载的方法测定各实施例、比较例得到的固化性树脂组合物中含有的蜡粒子的平均粒径、和平均粒径相对于平均一次粒径之比(平均粒径/平均一次粒径)。
(粘接性)
按照说明书记载的方法测定各实施例、比较例得到的固化性树脂组合物的80℃、100℃、120℃下的粘接力。
(储能模量)
按照说明书记载的方法测定实施例、比较例得到的固化性树脂组合物的储能模量测定,求出25℃下的储能模量、和80℃下的储能模量相对于120℃下的储能模量之比。
(体积比)
通过激光显微镜测定固化性树脂组合物的25℃、100℃、120℃的体积,求出100℃的体积相对于25℃的体积之比、和120℃的体积相对于25℃的体积之比。
依照以下的合成例1制作各实施例、比较例中使用的湿气固化性氨基甲酸酯树脂。
[合成例1]
将作为多元醇化合物的100质量份聚四亚甲基醚二醇(三菱化学社制、商品名“PTMG-2000”)、0.01质量份的二丁基二月桂酸锡放入500mL容量的可拆分式烧瓶中,真空下(20mmHg以下)、100℃下搅拌混合30分钟。然后变为常压,加入作为多异氰酸酯化合物的二苯基甲烷二异氰酸酯(日曹商事社制、商品名“Pure MDI”)26.5质量份,在80℃下搅拌3小时,从而进行反应,得到湿气固化性氨基甲酸酯树脂(重均分子量2700)。
各实施例、比较例中使用的湿气固化性氨基甲酸酯树脂以外的成分如下。
(自由基聚合性化合物)
氨基甲酸酯丙烯酸酯:ダイセル·オルネクス社制、商品名“EBECRY L8411”、2官能
丙烯酸苯氧基乙基酯:共荣社化学社制、商品名“ライトアクリレートPO-A”、单官能
丙烯酸月桂基酯:共荣社化学社制、商品名“ライトアクリレートL-A”、单官能
(蜡粒子)
细粉碎聚烯烃蜡(1):将FNP-0090(商品名、日本精蜡社制)以不发生凝聚那样细粉碎成一次粒径1~10μm而得的,熔点:92℃
细粉碎聚烯烃蜡(2):将FNP-0090(商品名、日本精蜡社制)细粉碎成一次粒径1~10μm、二次粒径30~200μm而得的,熔点:92℃
细粉碎聚烯烃蜡(3):将FNP-0090(商品名、日本精蜡社制)以不发生凝聚那样细粉碎成一次粒径100~200μm而得的,熔点:92℃
(光自由基聚合引发剂)
2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(BASF社制、商品名“IRGACURE369”)
(催化剂)
U-CAT 660M(商品名、サンアプロ社制)
(填充剂)
三甲基甲硅烷基化处理二氧化硅(日本アエロジル社制、商品名“R812”、一次粒径7nm)
[实施例1~3、比较例1、2、3]
按照表1所述的配合比,将各材料用行星式搅拌装置(シンキー社制、“あわとり練太郎”)在温度50℃下搅拌,然后使用陶瓷3联辊,在温度50℃下均一混合而得到实施例1~3、比较例1~3的固化性树脂组合物。
表1
Figure BDA0002540834450000311
如表1所示,各实施例都可以提高80℃下的粘接力,另一方面,100℃和120℃下的粘接力变低,粘接性能高、并且重新加工性良好。与此相对,比较例1~3中,由于不能降低100℃和120℃下的粘接力,所以不能使重新加工性良好。

Claims (8)

1.一种固化性树脂组合物,含有选自湿气固化性树脂和光固化性树脂中的至少1种固化性树脂和蜡粒子,所述蜡粒子的平均粒径是100μm以下,所述蜡粒子的平均粒径相对于平均一次粒径之比为3以下,
所述湿气固化性树脂选自湿气固化性氨基甲酸酯树脂、含有水解性甲硅烷基的树脂、湿气固化性氰基丙烯酸酯树脂,所述光固化性树脂选自自由基聚合性化合物,
相对于固化性树脂组合物100质量份,所述固化性树脂的含量为50质量份以上且97质量份以下,
所述组合物在下述粘接性试验中,80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上、并且120℃下的粘接力为3.5kgf/cm2以下,
120℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下,
<粘接性试验>
以宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、并且厚度0.4±0.1mm的方式在铝基板上涂布固化性树脂组合物,然后叠合玻璃板,使固化性树脂组合物固化,从而使所述铝基板和所述玻璃板贴合,制作出粘接性试验用试样,将制作出的粘接性试验用试样在80℃环境中配置10分钟从而加热到80℃,在80℃环境中使用牵拉试验机沿着剪切方向以5mm/sec的速度牵拉,测定铝基板和玻璃板剥离时的强度,从而测定80℃下的粘接力,此外,将加热温度变为120℃,除此以外,同样地测定120℃下的粘接力,
所述组合物具有光固化性、和湿气固化性中的至少一种。
2.一种固化性树脂组合物,含有选自湿气固化性树脂和光固化性树脂中的至少1种固化性树脂和蜡粒子,所述蜡粒子的平均粒径是100μm以下,所述蜡粒子的平均粒径相对于平均一次粒径之比为3以下,
所述湿气固化性树脂选自湿气固化性氨基甲酸酯树脂、含有水解性甲硅烷基的树脂、湿气固化性氰基丙烯酸酯树脂,所述光固化性树脂选自自由基聚合性化合物,
相对于固化性树脂组合物100质量份,所述固化性树脂的含量为50质量份以上且97质量份以下,
所述组合物在下述粘接性试验中,80℃下的粘接力为6kgf/cm2以上、并且100℃下的粘接力为4kgf/cm2以下,
100℃的体积相对于25℃的体积之比为1.2以下,
<粘接性试验>
以宽度1.0±0.1mm、长度25±2mm、并且厚度0.4±0.1mm的方式在铝基板上涂布固化性树脂组合物,然后叠合玻璃板,使固化性树脂组合物固化,从而使所述铝基板和所述玻璃板贴合,制作出粘接性试验用试样,将制作出的粘接性试验用试样在80℃环境中配置10分钟从而加热到80℃,在80℃环境中使用牵拉试验机沿着剪切方向以5mm/sec的速度牵拉,测定铝基板和玻璃板剥离时的强度,从而测定80℃下的粘接力,此外,将加热温度变为100℃,除此以外,同样地测定100℃下的粘接力,
所述组合物具有光固化性、和湿气固化性中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的固化性树脂组合物,固化物在80℃下的储能模量相对于固化物在120℃下的储能模量之比为1.5以上,并且固化物在25℃下的储能模量为1.0×105Pa以上且1.0×108Pa以下。
4.如权利要求1或2所述的固化性树脂组合物,所述蜡粒子的熔点是80℃以上且110℃以下。
5.一种固化体,是权利要求1~4的任一项所述的固化性树脂组合物的固化体。
6.一种电子部件,具有权利要求5所述的固化体。
7.一种组装部件,具有第1基板、第2基板和权利要求5所述的固化体,所述第1基板的至少一部分和所述第2基板的至少一部分介由所述固化体而接合。
8.如权利要求7所述的组装部件,所述第1基板和所述第2基板各被安装了至少1个电子部件。
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