CN117242107A - 紫外线固化性组合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固化而得到的产物的力学物性的调整能力高,即使为无溶剂型,在涂敷于基材时也具有优异的作业性的、包含硅原子的紫外线固化性组合物。一种紫外线固化性组合物及其使用,该紫外线固化性组合物包含:(A)在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物5~95质量份;以及(B)选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷95~5质量份:(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷,使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度为500mPa·s以下,且组合物中实质上不包含有机溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够通过光化射线(actinic rays)例如紫外线或电子束而固化的紫外纬线固化性组合物,特别是涉及一种包含有机硅化合物,优选包含有机聚硅氧烷的紫外线固化性组合物,特别是,由其得到的固化物具有低粘度且涂敷性优异的紫外线固化性组合物。本发明的固化性组合物适合于作为用于电子设备和电气设备的绝缘材料,特别适合于作为用于用作涂层剂的材料。进一步地,具有优异的涂敷性和对基材优异的润湿性,作为注射成形材料和喷墨印刷材料是有用的。
背景技术
有机硅树脂因其高耐热性以及优异的化学稳定性,迄今为止也用作用于电子设备和电气设备的涂层剂、灌封剂以及绝缘材料等。迄今为止,针对在有机硅树脂中,对紫外线固化性有机硅组合物也进行了报告。
触摸面板用于移动设备、工业设备、汽车导航等各种显示装置。为了提高其感测灵敏度,需要抑制来自发光二极管(LED)、有机EL器件(OLED)等发光部位的电影响,在发光部与触摸屏之间通常配置有绝缘层。
另一方面,OLED等薄型显示装置具有多个功能性薄层层叠的结构。近年来,开始了通过使柔软性高的绝缘层层叠于触摸屏层来提高显示装置、特别是柔性显示装置整体的可靠性的研究。另外,以生产率提高为目的,采用喷墨印刷法作为有机层的加工法。因此,关于上述绝缘层,也要求能够用喷墨印刷法加工的材料。
日本特开2016-56330号公报中公开了一种由具有甲基丙烯酰氧基官能团的聚硅氧烷、在一分子中具有两个以上丙烯酰氧基官能团的聚硅氧烷以及两末端含烯基的聚硅氧烷组成的紫外线固化型有机聚硅氧烷组合物、以及由该组合物得到的有机硅凝胶固化物。
另外,国际专利申请公开公报WO2019-130960号公报中公开了一种由在一分子中具有三个以上丙烯酰氧基官能团的聚硅氧烷以及在一分子中具有两个以上烯基的聚硅氧烷组成的紫外线固化型有机聚硅氧烷组合物。任一种组合物的粘度均高,因此加工法存在限制,无法通过注射成形法和喷墨法进行涂敷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-56330号公报
专利文献2:WO2019-130960号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述,已知有众多的含有具有丙烯酰氧基官能团的有机聚硅氧烷的紫外线固化性组合物,但现在进一步要求其固化物的力学物性调整容易,且具备用于涂敷于基材的优异的作业性、特别是低粘度的紫外线固化性组合物。本发明的目的在于提供一种固化性组合物,特别是紫外线固化性组合物,该固化性组合物固化而得到的产物的力学物性的调整能力高,即使为无溶剂型,在涂敷于基材时也一并具有优异的作业性,且包含硅原子。
用于解决问题的方案
本发明发现如下事实,从而完成,即,通过同时使用(A)在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物5~95质量份;以及
(B)选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷95~5质量份:
(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、
(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷而得到的紫外线固化性组合物,即使实质上不使用有机溶剂,也具有低粘度,在向基材涂敷的情况下的作业性优异,且其固化物显示优异的力学物性调整能力。
本发明涉及一种包含有机硅化合物的紫外线固化性组合物,特别是涉及一种紫外线固化性有机聚硅氧烷组合物,本组合物也可以通过形成基于紫外线固化性官能团的键而固化,但其固化方法不限定于紫外线照射,还能够使用该紫外线固化性官能团能够引起固化反应的任意方法,例如可以使用电子束照射使本发明的组合物固化。
本发明的紫外线固化性组合物的特征在于,包含:
(A)在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物5~95质量份;以及
(B)选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷95~5质量份:
(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、
(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷,
使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度为500mPa·s以下,且组合物中实质上不包含有机溶剂。
需要说明的是,除非本说明书中另有规定,物质的粘度是在25℃下使用E型粘度计测定出的值。
固化性组合物中的成分(A)可以为具有一个丙烯酰氧基的化合物或具有一个丙烯酰氧基的两种以上的化合物的混合物。
上述成分(A)可以为具有一个丙烯酰氧基的一种以上的化合物与具有两个以上丙烯酰氧基的一种以上的化合物的混合物。
上述成分(A)可以为具有一个以上丙烯酰氧基且不具有硅原子的化合物。
固化性组合物中的成分(B)优选为由平均组成式:
RaR'bSiO(4-a-b)/2(1)
(式中,R为烯基,
R'为选自除烯基以外的一价烃基、羟基以及烷氧基中的基团,
a和b为满足以下条件的数:1≤a+b<3和0.1≤a/(a+b)≤1.0,分子中具有至少两个R。)
表示的直链状、支链状或环状的有机聚硅氧烷。
上述成分(B)优选为选自由下述式(2):
[化学式1]
(式中,在全部R1~R8基团中,烯基在分子中存在两个以上;其他R1至R8分别独立地为未取代或被氟取代的一价烃基;n为1以上且1,000以下的数值)表示的有机聚硅氧烷、
由平均单元式:
(R3SiO1/2)e(R2SiO2/2)f(RSiO3/2)g(SiO4/2)h(3)
(式中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,全部R中的至少两个为烯基,(g+h)为正数,e为0或正数,f为0~100的范围内的数)表示的支链状有机聚硅氧烷、
由下述式(4):
[化学式2]
(式中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,x为3~10的整数,分子中具有至少两个烯基)表示的环状有机聚硅氧烷、
以及这些有机聚硅氧烷的混合物组成的组中的、在分子内具有两个以上烯基的一种以上的有机聚硅氧烷。
上述成分(B)优选包含具有(RSiO3/2)单元的支链状有机聚硅氧烷。
上述成分(B)优选为在一分子中具有三个以上烯基的有机聚硅氧烷。
上述成分(B)中的烯基优选为碳原子数3~8的烯基。
使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度优选为5~60mPa·s的范围。
使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度特别优选为5~30mPa·s的范围。
本发明进一步提供一种绝缘性涂层剂,其含有上述的紫外线固化性组合物。本发明的紫外线固化性组合物作为绝缘性涂层剂是有用的。
本发明进一步提供一种上述紫外线固化性组合物的固化物。另外,提供一种将该固化物用作绝缘性涂层的方法。
本发明进一步提供一种包含由上述紫外线固化性组合物的固化物组成的层的显示装置,例如液晶显示器、有机EL显示器、有机EL柔性显示器。
具体实施方式
以下,对本发明的构成进一步进行详细说明。
作为固化性必须成分,本发明的紫外线固化性组合物含有:
(A)在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物5~95质量份;以及
(B)选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷95~5质量份:
(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、
(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷,
根据需要,可以包含选自光自由基聚合引发剂和各种添加剂中的成分。但是,本发明的固化性组合物的特征在于,实质上不包含有机溶剂。
在本说明书中,“聚硅氧烷”的术语是指硅氧烷单元(Si-O)的聚合度为2以上,即每一分子平均具有两个以上Si-O键的聚硅氧烷,在聚硅氧烷中,包含从二硅氧烷、三硅氧烷、四硅氧烷等硅氧烷低聚物到更高聚合度的硅氧烷聚合物。
[成分(A)]
成分(A)为在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物。只要能完成该目的,其分子结构就没有限制,可以为直链状、支链状、环状、笼状等任意的分子结构。
上述成分(A)在25℃下的粘度优选为1~500mPa.s,更优选为1~100mPa·s,特别优选为1~20mPa·s,最优选为1~10mPa.s。
另外,上述成分(A)中每一分子包含1~4个、优选包含1~3个、进一步优选包含1~2个丙烯酰氧基。在具有多个丙烯酰氧基的化合物中,对于分子中的丙烯酰氧基的位置也没有限制,可以接近地存在,也可以分离地存在。
上述成分(A)可以为具有一个丙烯酰氧基的单一的化合物,也可以为具有一个丙烯酰氧基的两种以上的化合物的混合物。
进一步地,上述成分(A)可以为具有一个丙烯酰氧基的一种以上的化合物与具有两个以上丙烯酰氧基的化合物的混合物。
进一步地,上述成分(A)可以为具有一个丙烯酰氧基的一种以上的化合物与具有两个以上丙烯酰氧基的一种以上的化合物的混合物。
作为具有一个丙烯酰氧基的化合物的具体示例,可列举出:丙烯酸异戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、二乙二醇单乙醚丙烯酸酯、二乙二醇单甲醚丙烯酸酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯氧基乙酯、二乙二醇单苯基醚丙烯酸酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸3,3,5-三环己酯、单末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基硅氧烷、单末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基二苯基硅氧烷共聚物等,这些可以单独使用,也可以混合使用两种以上。
考虑到化合物的粘度、固化性、固化后的硬度以及玻璃转化温度,具有一个丙烯酰氧基的化合物可以单独使用或同时使用两种以上。其中,可以优选使用丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊酯。
作为具有两个以上丙烯酰氧基的化合物的具体示例,可列举出:二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,4-双(丙烯酰氧基)丁烷、1,6-双(丙烯酰氧基)己烷、1,9-双(丙烯酰氧基)壬烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、两末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基硅氧烷、两末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基二苯基硅氧烷共聚物、两末端三甲基甲硅烷基官能性聚二甲基(丙烯酰氧基烷基甲基)硅氧烷共聚物、两末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基(丙烯酰氧基烷基甲基)硅氧烷共聚物等。
关于具有两个以上丙烯酰氧基的化合物,考虑到化合物的粘度、固化性、与上述具有一个丙烯酰氧基的化合物的相容性、固化后的硬度以及玻璃转化温度,可以单独使用或同时使用两种以上。可以优选使用二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-双(丙烯酰氧基)己烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、两末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基硅氧烷,但更优选使用不具有硅原子的化合物、即二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-双(丙烯酰氧基)己烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
进一步地,考虑到上述物性,也可以将这些具有两个以上丙烯酰氧基的化合物与具有一个丙烯酰氧基的化合物组合使用。在该情况下,两者可以以任意的比例组合,但通常,[具有两个以上丙烯酰氧基的化合物]/[具有一个丙烯酰氧基的化合物]为1/99至50/50(质量比)的范围。其原因在于,当具有两个以上丙烯酰氧基的化合物的比例过高时,存在固化物的硬度变高、变脆的倾向。
[成分(B)]
成分(B)为不具有紫外线固化性官能团的在分子内具有烯基的有机聚硅氧烷,具体而言,为选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的含烯基聚硅氧烷。
(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、
(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷。
成分(B)中的烯基优选为末端烯基。需要说明的是,乙烯基的含有率是指化合物中所包含的全部烯基的乙烯基部分(CH2=CH-)的质量在分子整体的质量中所占的比例。
上述成分(B)可以为由下述平均组成式:
RaR'bSiO(4-a-b)/2(1)
(式中,R为烯基,
R'为选自除烯基以外的一价烃基、羟基以及烷氧基中的基团,
a和b为满足以下条件的数:1≤a+b<3和0.1≤a/(a+b)≤1.0,分子中具有至少两个R。)
表示的直链状、支链状或环状的有机聚硅氧烷。
作为由式(1)的R表示的烯基,可举例示出碳原子数2~8的烯基,具体而言,可列举出乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基。优选碳原子数3~8的烯基,其中,可以特别优选使用己烯基。
由上述平均组成式表示的直链状、支链状或环状的有机聚硅氧烷每一分子平均具有至少两个烯基(R)。烯基数以每一分子平均优选为3~10个,进一步优选为3~8个,特别优选为4~8个。
R'为选自一价烃基、羟基以及烷氧基中的基团,一价烃基包含未取代的一价烃基和被氟取代的一价烃基。未取代或被氟取代的一价烃基优选为选自碳原子数为1~20的未取代或被氟取代的烷基、环烷基、芳基烷基以及芳基中的基团。作为所述烷基,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、己基、辛基等基团,但特别优选甲基、己基。作为所述环烷基,可列举出:环戊基、环己基等。作为所述芳基烷基,可列举出:苄基、苯乙基等。作为所述芳基,可列举出:苯基、萘基等。作为被氟取代的一价烃基的示例,可列举出:3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基。作为被氟取代的一价烃基,优选3,3,3-三氟丙基。
由上述式(1)表示的有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为1~1000mPa.s、1~500mPa·s,最优选为1~200mPa·s。通过改变式(1)的a和b的比例以及分子量,可以调节有机聚硅氧烷的粘度。
由式(1)表示的有机聚硅氧烷每一分子平均具有优选3~50个、进一步优选4~20个、特别优选4~10个硅原子。
在一个优选的方案中,成分(B)的有机聚硅氧烷为由下述式(2):
[化学式3]
表示的化合物。
与由上述式(1)表示的化合物同样地,由式(2)表示的有机聚硅氧烷每一分子平均具有两个以上烯基。式(2)中,在全部R1~R8基团中,每一分子平均两个以上为烯基。烯基的结构只要具有碳-碳双键,则并不限定于特定的化学结构的烯基。烯基特别优选为末端烯基,例如可列举出:乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基以及4-乙烯基苯基等碳原子数2~20的烯基,但并不限定于这些。含烯基的基团特别优选为选自乙烯基、烯丙基、己烯基、辛烯基中的基团,特别优选为烯丙基、己烯基。
式(2)中,紫外线固化性官能团以外的R1至R8分别独立地为未取代或被氟取代的一价烃基,优选为选自碳原子数为1~20的未取代或被氟取代的烷基、环烷基、芳基烷基以及芳基中的基团。作为所述烷基,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、辛基等基团,但特别优选甲基。作为所述环烷基,可列举出:环戊基、环己基等。作为所述芳基烷基,可列举出:苄基、苯乙基等。作为所述芳基,可列举出:苯基、萘基等。作为被氟取代的一价烃基的示例,可列举出:3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基。作为被氟取代的一价烃基,优选3,3,3-三氟丙基。
式(2)的n为式(2)表示的有机聚硅氧烷在25℃下的粘度优选为1~1000mPa·s,进一步优选为1~500mPa·s,特别优选为1~100mPa·s的值。若为本领域技术人员,则能以式(2)的有机聚硅氧烷的粘度成为所述粘度范围的方式,不需要过度的试错而容易地确定n的值。但是,一般而言,为了使式(2)的化合物成为期望的粘度,每一分子的硅原子数优选为3~150,特别优选为3~50。
就作为成分(B)的式(2)的有机聚硅氧烷所具有的烯基数而言,作为整体每一分子平均为2~10,优选为3~10,进一步优选为3~8,特别优选为4~8。在烯基数为2个的情况下,需要以其(CH=CH)基含有率为5质量%以上的方式控制上述n的数量。此时的具体的n的值为12以下。
式(2)的有机聚硅氧烷可以使用一种或作为两种以上的混合物使用。在将两种以上的有机聚硅氧烷用作混合物的情况下,该混合物在25℃下的粘度优选为上述粘度。
另外,上述式(1)的化合物可以为由下述平均单元式(3)表示的支链状有机聚硅氧烷。
平均单元式:
(R3SiO1/2)e(R2SiO2/2)f(RSiO3/2)g(SiO4/2)h (3)
式(3)中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,全部R中的至少两个为烯基,(g+h)为正数,e为0或正数,f为0~100的范围内的数。
烯基和一价烃基如上述对式(2)所定义。另外,由式(3)表示的有机聚硅氧烷的优选的粘度也如上述由式(2)表示的有机聚硅氧烷所规定。进一步地,当为少量时,也可以在分子中残留烷氧基、硅烷醇基。
由式(3)表示的有机聚硅氧烷优选每一分子具有4~30个、特别具有6~20个硅原子。
就由式(3)表示的有机聚硅氧烷所具有的烯基数而言,作为整体每一分子平均为2~10,优选为3~10,进一步优选为3~8,特别优选为4~8。如上所述,在烯基数为2个的情况下,需要控制硅原子数及其取代基的数量,以其乙烯基含有率成为5质量%以上的方式进行分子设计。
在一个优选的方案中,成分(B)、特别是式(3)的有机聚硅氧烷为具有(RSiO3/2)单元的支链状有机聚硅氧烷。
上述(1)中,特别是作为由式(2)表示的直链状有机聚硅氧烷的具体示例,可列举出:两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚二甲基硅氧烷、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚二甲基/二苯基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚甲基苯基硅氧烷、两末端二甲基己烯基甲硅烷基聚二甲基硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷基聚二甲基/甲基乙烯基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚二甲基/甲基乙烯基硅氧烷共聚物、两末端三甲基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物、两末端二甲基己烯基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物、两末端硅烷醇聚甲基己烯基硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷基聚甲基己烯基硅氧烷、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚甲基己烯基硅氧烷、两末端二甲基己烯基甲硅烷基聚甲基己烯基硅氧烷。
上述(1)中,特别是作为由式(3)表示的支链状有机聚硅氧烷的具体示例,可列举出:由MVi(二甲基乙烯基甲硅烷氧基)单元和T(甲基甲硅烷氧基)单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元和Q(甲硅烷氧基)单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元、M(三甲基甲硅烷基)单元以及Q单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元、D(二甲基甲硅烷氧基)单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元、M单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元和TPh(苯基甲硅烷氧基)单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元、M单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由MVi单元、D单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由MHex(二甲基己烯基甲硅烷氧基)单元和T单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元和Q单元的聚硅氧烷;由MHex单元、M单元以及Q单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元、D单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元、M单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元和TPh单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元、M单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元、D单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由DHex(甲基己烯基甲硅烷氧基)单元和T单元组成的聚硅氧烷;由M单元、DHex单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由DHex单元、D单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由DHex单元和TPh单元组成的聚硅氧烷;由DHex单元、D单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由M单元、DHex单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由M单元、DHex单元以及Q单元组成的聚硅氧烷;由M单元和THex(己烯基甲硅烷氧基)单元组成的聚硅氧烷;由M单元、D单元以及THex单元的聚硅氧烷;由D单元和THex单元组成的聚硅氧烷;由THex单元组成的聚硅氧烷;由THex单元和Q单元组成的聚硅氧烷;由M单元、THex单元以及Q单元组成的聚硅氧烷;由THex单元和T单元组成的聚硅氧烷;由THex单元和TPh单元组成的聚硅氧烷;由M单元、THex单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷。
另外,上述式(1)的化合物可以为由下述式(4):
[化学式4]
(式中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,x为3~10的整数,分子中具有至少两个烯基)表示的环状有机聚硅氧烷。
式(4)的R可表示的烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基如所述式(1)所定义。
另外,由式(4)表示的有机聚硅氧烷的优选的粘度也如上述由式(1)表示的有机聚硅氧烷所规定。
作为由式(4)表示的环状有机聚硅氧烷的具体示例,可列举出:1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三己烯基环三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷、1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五乙烯基环五硅氧烷、1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五己烯基环五硅氧烷。
由上述式(1)、(2)~(4)表示的有机聚硅氧烷可以分别单独使用一种,或者任意组合使用两种以上作为成分(B)。
作为成分(B),特别优选使用选自由上述式(2)表示的有机聚硅氧烷、由式(3)表示的支链状有机聚硅氧烷以及这些的组合组成的组中的一种以上的有机聚硅氧烷。
推荐作为成分(B)的化合物为选自由:两末端三甲基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物;两末端二甲基乙烯基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物;两末端二甲基己烯基甲硅烷基聚二甲基/甲基己烯基硅氧烷共聚物;两末端三甲基甲硅烷基聚甲基己烯基硅氧烷;两末端硅烷醇聚甲基己烯基硅氧烷;由M单元、DHex单元以及T单元组成的聚硅氧烷;由M单元、DHex单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元和TPh单元组成的聚硅氧烷;由MHex单元、D单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由M单元和THex单元组成的聚硅氧烷;由D单元和THex单元组成的聚硅氧烷;由THex单元组成的聚硅氧烷组成的组中的一种化合物或两种以上化合物的组合。其中,可以特别优选使用由M单元、DHex单元以及TPh单元组成的聚硅氧烷;由DHex单元和TPh单元组成的聚硅氧烷;由THex单元组成的聚硅氧烷。
[成分(A)/(B)的混合比率]
就成分(A)与成分(B)的混合比率而言,相对于成分(A)与成分(B)的总量100质量%,成分(A)的比例为5~95质量%,成分(B)的比例为95~5质量%。在成分(A)与(B)的比例在该范围的情况下,能够使固化性组合物的粘度适当,保持良好的紫外线固化性,且设计得到的固化物的力学特性、特别是拉伸伸长率大的材料。通过提高成分(A)的比率,容易将固化物的硬度设计得高。成分(A)的优选比例为成分(A)和(B)的合计量的15质量%以上且85质量%以下,更优选为20质量%以上且80质量%以下,进一步优选为25质量%以上且75质量%以下。
[有机溶剂的不使用]
本发明的紫外线固化性组合物为通过使用所述各成分,能够实质上不使用有机溶剂而达到适合于涂层剂的粘度,且实质上不包含有机溶剂的紫外线固化性组合物。在本说明书中,实质上不包含有机溶剂是指有机溶剂的含量小于组合物整体的0.1质量%,优选使用气相色谱等分析方法而在分析极限以下。在本发明中,通过调节成分(A)和成分(B)的分子结构和分子量,即使不使用有机溶剂,也能够实现期望的粘度。
在本发明的紫外线固化性组合物中,除了上述成分(A)和成分(B)以外,还可以根据期望添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以使用光自由基聚合引发剂。光自由基聚合引发剂能够通过紫外线或电子束的照射而产生自由基,自由基能够引起自由基聚合反应而使本发明的组合物固化。在通过电子束照射使本发明的组合物固化的情况下,通常不需要聚合引发剂。
已知光自由基聚合引发剂大致分为光裂解型和夺氢型,但本发明的组合物中使用的光自由基聚合引发剂可以从本技术领域中公知的光自由基聚合引发剂中任意选择来使用,并不特别限定于特定的光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂的示例,可列举出:苯乙酮、茴香偶酰(p-Anisil)、二苯甲酰、苯偶姻、二苯甲酮、2-苯甲酰苯甲酸、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻乙醚、4-苯甲酰苯甲酸、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、2-(1,3-苯并二氧戊环-5-基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉基苯基丁酮、(±)-樟脑醌、2-氯噻吨酮、4,4'-二氯二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,4-二乙基噻吨-9-酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯、1,4-二苯甲酰基苯、2-乙基蒽醌、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-异丙基噻吨酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐、2-甲基-4'-(甲基硫代)-2-吗啉基苯丙酮、2-异亚硝基苯丙酮、2-苯基-2-(对甲苯磺酰氧基)苯乙酮以及苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦等,但并不限定于这些。另外,作为光自由基聚合引发剂,除了上述化合物以外,还可列举出:Omnirad(注册商标)651、184、1173、2959、127、907、369、369E以及379EG(烷基苯酮系光聚合引发剂、IGM Resins B.V.公司)、Omnirad(注册商标)TPO H、TPO-L以及819(酰基氧化磷系光聚合引发剂、IGM RESINSB.V.公司)、Omnirad(注册商标)MBF以及754(分子内夺氢型光聚合引发剂、IGM ResinsB.V.公司)、Irgacure(注册商标)OXE01和OXE02(肟酯系非缔合聚合引发剂、BASF公司)等引发剂。
在本发明的组合物中添加的光自由基聚合引发剂的量只要引起目标的光聚合反应或光固化反应,就没有特别限定,一般而言,相对于本发明的组合物的总质量,以0.01~5质量%,优选以0.05~1质量%的量使用光自由基聚合引发剂。
另外,也可以与上述光自由基聚合引发剂组合使用光敏剂。已知增感剂的使用能够提高聚合反应的光量子效率,与仅使用光引发剂的情况相比,变得可以在聚合反应中利用更长波长的光,因此在组合物的涂层厚度较厚的情况下或者使用较长波长的LED光源的情况下特别有效。作为增感剂,已知有:蒽系化合物、吩噻嗪系化合物、苝系化合物、花青素系化合物、部花青系化合物、香豆素系化合物、亚苄基酮系化合物、(硫代)呫吨或(硫代)呫吨酮系化合物,例如异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、烷基取代蒽类、方酸菁(squarylium)系化合物、(硫杂)吡喃鎓系化合物、卟啉系化合物等,并不限定于这些,能够将任意的光敏剂用于本发明的固化性组合物。
由本发明的固化性组合物得到的固化物可以根据成分(A)和成分(B)的分子链长度、分子结构、成分(A)的每一分子的丙烯酰氧基数以及成分(B)的每一分子的烯基数,以得到期望的固化物的物性和固化性组合物的固化速度、且固化性组合物的粘度成为期望的值的方式设计。另外,使本发明的固化性组合物固化而得到的固化物也包含在本发明的范围内。进一步地,由本发明的组合物得到的固化物的形状没有特别限制,可以为薄膜状的涂层,也可以为片状等成型物,也可以在未固化状态下注入至特定的部位来使其固化,形成填充物,也可以用作层叠体或显示装置等的密封材料、中间层。由本发明的组合物得到的固化物优选为注入成形的保护/粘接层以及薄膜状的涂层的形态,特别优选为薄膜状的绝缘性涂层。
本发明的固化性组合物适合用作涂层剂或灌封剂,特别是用作用于电子设备和电气设备的绝缘性涂层剂或灌封剂。
使本发明的固化性组合物固化而得到的固化物具有力学特性、特别是拉伸特性优异的特征。当使用厚度0.5mm的试验体,在25℃下以拉伸速度50mm/min进行评价时,通常具有20%以上的拉伸伸长率。通过固化性组合物的优化,还能够使固化物的拉伸伸长率为100%以上,作为柔性显示器用层形成材料是有用的。
根据期望,使本发明的固化性组合物固化而得到的固化物可以设计为其相对介电常数小于3.0、小于2.8等,本发明的固化性组合物也能够用于形成具有低相对介电常数的涂层。
在将本发明的固化性组合物用作注入成形材料和涂层剂的情况下,为了具备适合于将组合物应用于基材的流动性和作业性,组合物整体的粘度使用E型粘度计测定,在25℃下为500mPa·s以下。在用作注入成形材料的情况下,虽然也依赖于注入的间隙,但其粘度优选为200mPa·s以下,特别优选为80mPa·s以下。另一方面,在用作涂层剂的情况下,当考虑到急速开始实用化的喷墨印刷法的应用时,优选的粘度范围为5~60mPa·s,进一步优选为5~30mPa·s,特别优选为5~20mPa·s。为了将固化性组合物整体的粘度调整为期望的粘度,可以使用具有优选粘度的化合物作为各成分,以使组合物整体的粘度具有期望的粘度。
〔成分(C)〕
在将本发明的紫外线固化性有机聚硅氧烷组合物作为涂层剂,使用任意的方法应用于基材表面时,为了提高组合物对基材的润湿性,形成没有缺陷的涂膜,可以向包含上述成分的本发明的组合物中进一步添加选自以下成分的成分(C)。作为将本发明的组合物涂布于基材的方法,特别优选使用喷墨印刷法。因此,成分(C)为提高本发明的紫外线固化性有机聚硅氧烷组合物对基材的润湿性,特别是显著改善喷墨印刷特性的成分。成分(C)为选自由以下的(C1)、(C2)以及(C3)组成的组中的至少一种化合物。
(i)成分(C1)
成分(C1)为不包含硅原子且不为丙烯酸系的非离子性表面活性剂,即非丙烯酸系非离子性表面活性剂。非丙烯酸系是指表面活性剂在其分子内不具有(甲基)丙烯酸酯基。作为能够用作成分(C1)的表面活性剂,可列举出:甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、烷基糖苷、炔二醇聚醚等有机系非离子性表面活性剂以及氟系非离子性表面活性剂等,可以使用这些中的一种或组合使用两种以上。作为成分(C1)的具体示例,可列举出:作为有机系非离子性表面活性剂的花王株式会社制造的EMULGEN系列、同公司Rheodol系列、Evonik Industries公司制造的Surfynol 400系列、日信化学工业株式会社制造的Olfine E系列,作为氟系非离子性表面活性剂,可列举出:3M制造的FC-4400系列、DIC株式会社制造的Megafac 550和560系列。
在这些中,特别优选作为烷醇聚醚的Surfynol 400系列、Olfine E系列。
(ii)成分(C2)为包含硅原子且HLB值为4以下的非离子性表面活性剂。在此,HLB值是表示表面活性剂对水和有机化合物的亲和性的程度的值,在此,作为HLB价,使用利用格里芬法定义的值(20×亲水部的式量的总和/分子量)。作为亲水部,已知有具有聚醚的有机硅聚醚、具有(二)甘油衍生物作为亲水部的甘油基聚硅氧烷、具有羟基乙氧基作为亲水部的甲醇硅酮等作为含硅的非离子性表面活性剂。在这些表面活性剂中,优选将HLB值为4以下的表面活性剂,即亲水部的质量分率为20质量%以下的表面活性剂用于本发明的组合物。在这些中,特别优选甲醇硅酮。
(iii)成分(C3)为25℃下的粘度为90mPa·s以下的硅油。作为硅油,可列举出:两末端三甲基甲硅烷基-聚二甲基硅氧烷、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基-聚二甲基硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/甲基乙烯基甲硅烷氧基共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/甲基乙烯基甲硅烷氧基共聚物、两末端三甲基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/甲基苯基甲硅烷氧基共聚物、两末端三甲基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/二苯基甲硅烷氧基共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/甲基苯基甲硅烷氧基共聚物、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基-二甲基甲硅烷氧基/二苯基甲硅烷氧基共聚物等,但优选使用两末端三甲基甲硅烷基-聚二甲基硅氧烷、两末端二甲基乙烯基甲硅烷基-聚二甲基硅氧烷。该硅油的优选粘度范围为2~50mPa·s,更优选的范围为2~30mPa·s,进一步优选的粘度范围为5~20mPa·s。需要说明的是,在此的粘度的值是在25℃下使用实施例所记载的旋转粘度计测定出的值。
上述成分(C1)~(C3)可以使用其中的一种或两种以上的组合。成分(C)向固化性组合物中的调配量没有特别限定,但优选为将上述的成分(A)和成分(B)的合计量设为100质量%,成分(C1)~(C3)的合计(将这些统称为成分(C))相对于其合计量为0.05质量%以上且1质量%以下。其原因在于,如果成分(C)的量相对于成分(A)和(B)的合计量100质量%小于0.05质量%,则有时无法充分得到提高固化性组合物对基材的润湿性的效果,另外,如果成分(C)的量相对于成分(A)和(B)的合计量100质量%超过1质量%,则在固化后有可能从固化物发生成分(C)的渗出。
作为成分(C),优选单独使用成分(C3)的硅油,或者组合使用成分(C3)和选自由成分(C1)和成分(C2)组成的组中的一种以上的成分,特别优选单独使用成分(C3)作为成分(C)。
<其他添加剂>
除了上述成分以外,还可以根据期望在本发明的组合物中添加进一步的添加剂。作为添加剂,能够举例示出以下列举的添加剂,但并不限定于此。
〔粘接性赋予剂〕
在本发明的组合物中,为了提高相对于与组合物接触的基材的粘接性、密合性,可以添加粘接促进剂。在将本发明的固化性组合物用于涂层剂、密封材料等需要相对于基材的粘接性或密合性的用途的情况下,优选在本发明的固化性组合物中添加粘接性赋予剂。作为该粘接促进剂,只要不阻碍本发明的组合物的固化反应,就可以使用任意的公知的粘接促进剂。
作为能够在本发明中使用的粘接促进剂的示例,可列举出:具有三烷氧基硅烷氧基(例如,三甲氧基硅烷氧基,三乙氧基硅烷氧基)或三烷氧基硅烷基烷基(例如,三甲氧基硅烷基乙基,三乙氧基硅烷基乙基)和氢化硅烷基或烯基(例如,乙烯基,烯丙基)的有机硅烷、或者硅原子数4~20左右的直链状结构、支链状结构或环状结构的有机硅氧烷低聚物;具有三烷氧基硅烷氧基或三烷氧基硅烷基烷基和甲基丙烯酰氧基烷基(例如,3-甲基丙烯酰氧基丙基)的有机硅烷、或者硅原子数4~20左右的直链状结构、支链状结构或环状结构的有机硅氧烷低聚物;具有三烷氧基硅烷氧基或三烷氧基硅烷基烷基和环氧基键合烷基(例如,3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基丁基、2-(3,4-环氧基环己基)乙基、3-(3,4-环氧基环己基)丙基)的有机硅烷、或者硅原子数4~20左右的直链状结构、支链状结构或环状结构的有机硅氧烷低聚物;具有两个以上三烷氧基硅烷基(例如,三甲氧基硅烷基、三乙氧基硅烷基)的有机化合物;氨基烷基三烷氧基硅烷与环氧基键合烷基三烷氧基硅烷的反应物、含环氧基的乙基聚硅酸盐,具体而言,可列举出:乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、氢三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙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-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、1,6-双(三甲氧基硅烷基)己烷、1,6-双(三乙氧基硅烷基)己烷、1,3-双[2-(三甲氧基硅烷基)乙基]-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷的反应物、硅烷醇基封端甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的缩合反应物、硅烷醇基封端甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的缩合反应物、三(3-三甲氧基硅烷基丙基)异氰脲酸酯。
在本发明的固化性组合物中添加的粘接促进剂的量没有特别限定,但从固化性组合物的固化特性、不促进固化物的变色的方面考虑,相对于成分(A)和(B)的合计100质量份,优选在0.01~5质量份的范围内,或者在0.01~2质量份的范围内。
〔进一步任选的添加剂〕
在本发明的组合物中,也可以除了上述粘接性赋予剂以外,或者代替粘接性赋予剂而根据需要添加其他添加剂。作为能够使用的添加剂,可列举出:流平剂,作为上述粘接性赋予剂而列举出的物质中不包含的硅烷偶联剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、聚合抑制剂、填料(增强性填料、绝缘性填料以及导热性填料等功能性填料)等。根据需要,可以在本发明的组合物中添加适当的添加剂。另外,在本发明的组合物中,根据需要,特别是在用作灌封剂或密封材料的情况下,也可以添加触变性赋予剂。
〔用途〕
本发明的紫外线固化性有机聚硅氧烷组合物不仅利用紫外线进行固化,还能够使用电子束进行固化,这也是本发明的一个方案。
本发明的固化性组合物是低粘度的,作为用于形成构成各种物品、特别是构成电子设备和电气设备的绝缘层的材料是特别有用的。本发明的组合物能够涂敷于基材上,或者通过由供紫外线或电子束穿过的材料组成的两个基材来夹持至少一方,对组合物照射紫外线或电子束,由此使组合物固化来形成绝缘层。在该情况下,也能够在将本发明的组合物涂敷于基材时进行图案形成,然后使组合物固化,另外,也能够将组合物涂敷于基材,在使其固化时残留因紫外线或电子束的照射而固化的部分和未固化的部分,然后利用溶剂去除未固化的部分,由此形成所期望的图案的绝缘层。特别是,在本发明的固化层为绝缘层的情况下,能够设计为具有小于3.0的低相对介电常数。
就本发明的固化性组合物而言,由其得到的固化物的透明性良好,因此特别适合于作为用于形成触摸面板和显示器等显示装置的绝缘层的材料。在该情况下,绝缘层也可以根据需要如上所述形成所期望的任意的图案。因此,包含使本发明的紫外线固化性有机聚硅氧烷组合物固化而得到的绝缘层的触摸面板和显示器等显示装置也是本发明的一个方案。
另外,使用本发明的固化性组合物涂敷物品后使其固化,能够形成绝缘性的涂层(绝缘膜)。因此,本发明的组合物能够用作绝缘性涂层剂。另外,也能够将使本发明的固化性组合物固化而形成的固化物用作绝缘性涂层。
由本发明的固化性组合物形成的绝缘膜能够用于各种用途。特别是能够作为电子器件的构成构件,或者能够用作在制造电子器件的工序中使用的材料。在电子器件中包含半导体装置、磁记录头等电子器件。例如,本发明的固化性组合物能够用作半导体装置,例如LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)、系统LSI、DRAM(Dynamic RandomAccess Memory:动态随机存取存储器)、SDRAM(Synchronous Dynamic Random AccessMemory:同步动态随机存储器)、RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory:总线式动态随机存储器)、D-RDRAM(Direct Rambus Dynamic Random Access Memory:接口动态随机存储器)以及多芯片模块(Multichip Module)多层布线板的绝缘覆膜、半导体用层间绝缘膜、刻蚀阻挡(Etching Stopper)膜、表面保护膜、缓冲涂膜、LSI中的钝化膜、挠性覆铜板的覆盖层(cover coat)、阻焊剂膜、光学装置用的表面保护膜。
另外,本发明的紫外线固化性组合物除了用作涂层剂以外,还适合用作灌封剂,特别是适合用作用于电子设备和电气设备的绝缘性灌封剂。
本发明的组合物能够特别用作使用喷墨印刷法在基材表面形成涂层的材料,在该情况下,本发明的组合物特别优选含有上述成分(C)。
以下,基于实施例对本发明进一步进行说明,但本发明并不限定于以下的实施例。
实施例
通过实施例对本发明的紫外线固化性组合物及其固化物进行详细说明。另外,实施例、比较例中的测定和评价如下所述地进行。
[固化性组合物的粘度]
使用旋转粘度计(TOKIMEC株式会社制造、E型粘度计VISCONIC EMD)测定出25℃下的组合物的粘度(mPa·s)。
[固化性组合物及由其得到的固化物的外观]
通过目视观察固化性组合物及由其得到的固化物的外观,进行了评价。
[固化性组合物的制备]
将下述表1中记载的量的各材料放入褐色塑料制容器中,使用行星式搅拌机充分混合,制备出固化性组合物。
[固化性组合物对基材的润湿性(组合物的接触角)]
将固化性组合物2微升滴加至氮化硅涂布玻璃基板上,利用协和界面化学株式会社制造的接触角测定装置DM-700在23℃下测定刚滴加后及经过15秒后的固化性组合物的接触角(单位:°)。
[固化性组合物的紫外线固化性]
将固化性组合物约0.05g滴加到玻璃制试样台上,将剪切旋转夹具-试样台间间隙设定为100微米。使用Anton Paar制造的MCR302,一边照射405nm的光30秒(累积光量:2J/cm2),一边对试样施加剪切应力(剪切应变0.05%、频率1Hz),测定储能模量。记录值大致恒定的照射开始约2分钟后的弹性模量值(单位:Pa)。。
[固化性组合物的固化及拉伸试验片的制作]
向夹着0.5mm厚的间隔物的两张玻璃基板之间注入约0.2g的固化性组合物。通过从外侧穿过一方的玻璃基板,以2J/cm2的能量照射波长405nm的LED光使组合物固化,制作长边50mm、厚度0.5mm的板状固化物。通过将短片三等分,制备10×50×0.5(厚度)mm3的长条状的拉伸试验片。
[有机聚硅氧烷固化物的拉伸特性]
使用由上述有机聚硅氧烷固化物制作的拉伸试验片,通过岛津制作所株式会社制造的Autograph AGS-X,在25℃下以试验速度50mm/min进行评价。作为测定值,记录断裂伸长率(单位:%)。
[固化性组合物的固化及相对介电常数测定用试样的制作]
在涂布有氟聚合物系剥离剂的PET膜上载置具有内径40mm的圆形空孔的厚度1mm的模具,在其空孔中流入约1.3g的固化性组合物。在该组合物上覆盖与上述同样的PET膜,进一步在其上载置厚度10mm的玻璃板。通过从其上以2J/cm2的能量照射波长405nm的LED光使组合物固化,制作直径40mm、厚度1mm的圆板状有机聚硅氧烷固化物。
[有机聚硅氧烷固化物的相对介电常数]
在制作出的有机聚硅氧烷固化物上,在两面上压接直径33mm、厚度0.007mm的锡箔。为了改善该固化物与箔的密合性,根据需要,可以隔着微量的硅油压接。利用连接了直径30mm的平行板电极的Keysight Technologies制造的E4990A精密阻抗分析仪(PrecisionImpedance Analyzer)测定出在室温、100KHz下的静电容量。使用测定出的静电容量的值和另外测定出的固化物的厚度以及电极面积的值,计算出相对介电常数。
[实施例和比较例]
使用下述各成分,制备出表1和表2所示的组成(质量份)的紫外线固化性组合物。
(A1)丙烯酸异冰片酯(单官能)
(A2)丙烯酸2-乙基己酯(单官能)
(A3)两末端丙烯酰氧基官能性聚二甲基硅氧烷(二官能):平均聚合度16
(A4)丙烯酸十二烷基酯(单官能)
(A5)二乙二醇二丙烯酸酯(二官能)
(A6)1,6-双(丙烯酰氧基)己烷(二官能)
(A7)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(三官能)
(a)甲基丙烯酸异冰片酯(单官能)
(B1-1)具有四个二甲基乙烯基甲硅烷氧基末端基的支链状聚二甲基硅氧烷(官能团数4)
(B1-2)两末端硅烷醇聚甲基己烯基硅氧烷(平均官能团数9)
(B1-3)由M0.06MVi 0.55Q0.39表示的支链状聚硅氧烷(平均官能团数10)
(B1-4)聚己烯基倍半硅氧烷(平均官能团数7.7)
(B1-5)由M0.18DHex 0.50TPh 0.32表示的支链状聚硅氧烷(平均官能团数8)
(B2)两末端二甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷(官能团数2;(CH=CH)基含有率:8.3%)
(b)两末端二甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷(官能团数2;(CH=CH)基含有率:0.4%)
(C)DOWSIL(TM)SH 200Fluid(20cSt)(Dow Chemical Company制造)
(D)OMNIRAD TPO-L(IGM Resins制造)
(E)二丁基羟基甲苯
[表1]
[表2]
如表1、表2所示,本发明的紫外线固化性组合物(实施例1~17)具有在25℃下的粘度适合于作为注入成形材料以及作为涂层剂涂敷于基材、特别是适合于利用喷墨印刷进行涂敷的粘度,且透明性高。另外,本组合物对基材具有良好的润湿性,但通过添加成分(C),可以进一步提高润湿性。进一步地,由本发明的组合物得到的固化物的拉伸伸长率高,柔软性优异。另外,由发明的组合物得到的固化物显示出低介电特性。另一方面,在不包含成分(A)的组合物(比较例1)和成分(B)的烯基含量低的组合物(比较例2)中,紫外线固化性不充分,因此在产业上的标准的固化条件下,无法得到固化物。
产业上的可利用性
本发明的紫外线固化性组合物适合于上述用途,特别适合于,作为用于形成触摸面板和显示器等显示装置、特别是柔性显示器的绝缘层的材料。
Claims (15)
1.一种紫外线固化性组合物,其特征在于,所述紫外线固化性组合物含有:
(A)在一分子中具有一个以上丙烯酰氧基的化合物5质量份至95质量份;以及
(B)选自下述(B1)和(B2)中的一种以上的不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷95质量份至5质量份:
(B1)在一分子中具有三个以上烯基且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷、
(B2)在一分子中具有两个以上烯基、乙烯基的含有率为5质量%以上且不具有紫外线固化性官能团的有机聚硅氧烷,
组合物中实质上不包含有机溶剂,使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度为500mPa·s以下。
2.根据权利要求1所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(A)为具有一个丙烯酰氧基的化合物或具有一个丙烯酰氧基的两种以上化合物的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(A)为具有一个丙烯酰氧基的一种以上的化合物与具有两个以上丙烯酰氧基的一种以上的化合物的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(A)为具有一个以上丙烯酰氧基且不具有硅原子的化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(B)为由平均组成式:
RaR'bSiO(4-a-b)/2(1)
(式中,R为烯基,
R'为选自除烯基以外的一价烃基、羟基以及烷氧基中的基团,
a和b为满足以下条件的数:1≤a+b<3和0.1≤a/(a+b)≤1.0,分子中具有至少两个R)
表示的直链状、支链状或环状的有机聚硅氧烷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(B)的有机聚硅氧烷为选自由下述式(2):
[化学式1]
(式中,在全部R1至R8基团中,烯基在分子中存在两个以上;其他R1至R8分别独立地为未取代或被氟取代的一价烃基;n为1以上且1,000以下的数值)表示的有机聚硅氧烷、
由平均单元式:
(R3SiO1/2)e(R2SiO2/2)f(RSiO3/2)g(SiO4/2)h(3)
(式中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,全部R中的至少两个为烯基,(g+h)为正数,e为0或正数,f为0至100的范围内的数)表示的支链状有机聚硅氧烷、
由下述式(4):
[化学式2]
(式中,R分别独立地为选自烯基以及未取代或被氟取代的一价烃基中的基团,x为3至10的整数,分子中具有至少两个烯基)表示的环状有机聚硅氧烷、
以及这些有机聚硅氧烷的混合物组成的组中的、在分子内具有两个以上烯基的一种以上的有机聚硅氧烷。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(B)包含具有(RSiO3/2)单元的支链状有机聚硅氧烷。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
成分(B)为在一分子中具有三个以上烯基的有机聚硅氧烷。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
固化性组合物中的成分(B)中的烯基为碳原子数3至8的烯基。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度为5mPa·s至60mPa·s的范围。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的紫外线固化性组合物,其中,
使用E型粘度计在25℃下测定出的组合物整体的粘度为5mPa·s至30mPa·s的范围。
12.一种绝缘性涂层剂,所述绝缘性涂层剂包含权利要求1至11中任一项所述的紫外线固化性组合物。
13.一种紫外线固化性组合物的固化物,所述紫外线固化性组合物的固化物为权利要求1至11中任一项所述的紫外线固化性组合物的固化物。
14.一种方法,所述方法为将权利要求1至11中任一项所述的紫外线固化性组合物的固化物用作绝缘性涂层的方法。
15.一种显示装置,所述显示装置包含由权利要求1至11中任一项所述的紫外线固化性组合物的固化物组成的层。
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