CN117642454A - 固化性树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,提供一种UV‑热固化型的固化性树脂组合物,其即使在仅被付诸UV固化处理或热固化处理的任一者的状态下,也显示出足够高的粘接强度。本发明提供一种固化性树脂组合物,其包含下述(A)~(F):(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;(B)分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物;(C)环氧树脂;(D)多官能硫醇化合物;(E)光自由基引发剂;以及(F)热固化促进剂;所述(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的总数(总量)、所述(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的总数(总量)、所述(C)环氧树脂中含有的环氧基的总数(总量)以及所述(D)多官能硫醇化合物中含有的硫醇基的总数(总量)满足给定的关系。
Description
技术领域
本发明涉及固化性树脂组合物、包含该固化性树脂组合物的粘接剂、使该固化性树脂组合物固化而得的固化物及包含该固化物的半导体装置及传感器模块。
背景技术
利用包括基于紫外线(UV)照射的固化(UV固化)以及接在其后的基于加热的固化(热固化)的2阶段处理来固化的类型的粘接剂(以下称作“UV-热固化型粘接剂”)在大量领域中得到使用(例如参照专利文献1)。UV-热固化型粘接剂即使在应用于无法向整个粘接剂照射UV的位置时,也能够通过加热来固化,因此有用(例如参照专利文献2)。在UV-热固化型粘接剂中,有包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能硫醇化合物的粘接剂。
UV-热固化型粘接剂尤其经常用于在组装中需要高精度的定位的半导体装置、例如图像传感器模块的制造中。图像传感器模块中,各部件之间的相对的位置关系极为重要。因此,在图像传感器模块的组装中,需要高精度地进行各部件的定位。若使用UV-热固化型粘接剂,则可以通过利用UV固化进行部件的临时固定,来防止热固化时的部件的剥离和/或位置偏差。另外,也能够将利用UV固化将各部件临时固定了的热固化前的中间组装物不改变各部件之间的相对的位置关系地搬运到进行热固化的场所等。因此,在图像传感器模块的制造时使用UV-热固化型粘接剂使组装的效率提高,所以极为有用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-077024号公报
专利文献2:国际公开第2018/181421号
发明内容
发明所要解决的课题
但是,以往的UV-热固化型粘接剂中,在如上所述的中间组装物中,有在搬运中受到冲击时等情况下发生部件的剥离和/或位置偏差的问题。
该剥离和/或位置偏差在因搬运中受到的冲击等而对中间组装物施加应力、特别是剥离应力和/或剪切应力时发生。因而,为了防止此种剥离和/或位置偏差,基于UV照射的固化处理(UV固化处理)后的剪切强度及剥离强度两者需要足够高。但是,在使用以往的UV-热固化型粘接剂的情况下,难以兼顾UV固化后的剪切强度和剥离强度。
根据被粘物的结构的不同,在UV固化处理时,在被粘物中可能存在无法向被应用的UV-热固化型粘接剂整体照射UV的区域。此种情况下,在UV固化处理完成的时刻,被应用的UV-热固化型粘接剂的一部分仍然没有反应,参与粘接的UV固化物(仅经历了UV固化处理的UV-热固化型粘接剂)接触被粘物的面积仅为UV-热固化型粘接剂接触被粘物的面积的一部分。由于也存在此种情况,从而期望有给出显示足够的粘接强度、特别是剥离强度及剪切强度的UV固化物的UV-热固化型粘接剂。
另外,若将中间组装物付诸基于加热的固化处理(热固化处理),则可以得到利用UV固化及热固化将各部件粘接了的最终组装物。在中间组装物包含如上所述的未反应的UV-热固化型粘接剂的情况下,最终组装物中含有的固化物包含UV-热固化物(经历了UV固化处理及热固化处理两者的UV-热固化型粘接剂)及热固化物(仅经历了热固化处理的UV-热固化型粘接剂)。为了达成最终组装物中的各部件的牢固的粘接,不仅是UV-热固化物,热固化物也需要显示出高粘接强度。因此,期望有也给出显示高粘接强度的热固化物的UV-热固化型粘接剂。
本发明为了解决上述的现有技术的问题,目的在于,提供一种UV-热固化型的固化性树脂组合物,其在被付诸UV固化处理的情况下及被付诸热固化处理的情况下,显示出足够高的粘接强度。
用于解决课题的手段
本发明人等为了解决上述问题反复进行了深入研究,结果达成了本发明。
即,本发明并不限定于以下内容地包含下面的发明。
1.一种固化性树脂组合物,下述(A)~(F):
(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、
(B)分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、
(C)环氧树脂、
(D)多官能硫醇化合物、
(E)光自由基引发剂、以及
(F)热固化促进剂,
[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.1~0.5,
[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45,
[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45。
2.根据前项1记载的固化性树脂组合物,其中,[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.3~0.5。
3.根据前项1或2记载的固化性树脂组合物,其中,(D)多官能硫醇化合物具有3个以上的硫醇基。
4.根据前项1~3中任一项记载的固化性树脂组合物,其中,(D)多官能硫醇化合物包含3官能硫醇化合物和/或4官能硫醇化合物。
5.根据前项1~4中任一项记载的固化性树脂组合物,其中,(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含2官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
6.一种粘接剂,其包含前项1~5中任一项记载的固化性树脂组合物。
7.一种固化物,其可以通过使前项1~5中任一项记载的固化性树脂组合物、或前项6中记载的粘接剂固化而得到。
8.一种半导体装置,其包含前项7记载的固化物。
9.一种传感器模块,其包含前项7记载的固化物。
具体实施方式
本发明的固化性树脂组合物包含(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、(B)分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、(C)环氧树脂、(D)多官能硫醇化合物、(E)光自由基引发剂及(F)热固化促进剂作为必需的成分。对这些成分说明如下。
需要说明的是,本说明书中,依照合成树脂的领域中的惯例,对于构成固化前的固化性树脂组合物的成分,有时尽管其成分并非高分子,也使用包含通常意指高分子(特别是合成高分子)的术语“树脂”的名称。
另外,本说明书中,作为“丙烯酸”(或其衍生物)及“甲基丙烯酸”(或其衍生物)的总称,有时使用“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸类”、“(甲基)丙烯酰基”等名称。这些术语可以各自作为独立的1个术语使用,也可以作为其他术语的一部分使用。例如,术语“(甲基)丙烯酸”意指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”,术语“(甲基)丙烯酰氧基”意指“丙烯酰氧基和/或甲基丙烯酰氧基”。
(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物
本发明的固化性树脂组合物包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。本发明中使用的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物是以(甲基)丙烯酰氧基的形态包含合计2个以上的与后述的多官能硫醇化合物中的硫醇基反应的(甲基)丙烯酰基的化合物。换言之,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物是具有将1个分子的具有2个以上的羟基的化合物用合计2个分子以上的(甲基)丙烯酸进行了酯化的结构(也可以存在没有被酯化的羟基)的化合物。但是,具有1个(甲基)丙烯酸酯基的硅烷偶联剂不包含于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中。优选多官能(甲基)丙烯酸酯化合物不包含硅原子。
多官能(甲基)丙烯酸酯化合物只要满足上述的结构的要件,则也可以包含并非(甲基)丙烯酰氧基的形态的(甲基)丙烯酰基。例如N,N’-亚甲基双丙烯酰胺不符合多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物优选包含分子量为100~10000的化合物,更优选包含分子量为200~5000的化合物,进一步优选包含分子量为200~3000的化合物,特别优选包含分子量为200~800的化合物。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的例子,可以举出:
-双酚A的二(甲基)丙烯酸酯;
-双酚F的二(甲基)丙烯酸酯;
-具有异氰脲酸骨架的多官能(甲基)丙烯酸酯;
-二羟甲基三环癸烷的二(甲基)丙烯酸酯;
-三羟甲基丙烷或其低聚物的多官能(甲基)丙烯酸酯;
-双三羟甲基丙烷的多官能(甲基)丙烯酸酯;
-季戊四醇或其低聚物的多官能(甲基)丙烯酸酯;
-二季戊四醇的多官能(甲基)丙烯酸酯;以及
-新戊二醇改性三羟甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯;
-聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
-聚丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
-链式或环式的烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
-新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
-在1个分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的聚氨酯;
-在1个分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的聚酯;
-甘油的多官能(甲基)丙烯酸酯;等。
它们当中,优选二羟甲基三环癸烷的二(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷的(三/四)(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的六(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性三羟甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯、在1个分子中具有2个(甲基)丙烯酰基的聚氨酯。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。需要说明的是,本说明书中,所谓“多官能(甲基)丙烯酸酯”,是指包含2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。例如,所谓“三羟甲基丙烷或其低聚物的多官能(甲基)丙烯酸酯”,是指1个分子的三羟甲基丙烷或其低聚物与2个分子以上的(甲基)丙烯酸的酯。
本发明中,优选多官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含2官能(甲基)丙烯酸酯化合物。所谓2官能(甲基)丙烯酸酯化合物,是具有合计2个(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。同样地,例如所谓3官能及4官能(甲基)丙烯酸酯化合物,是各自具有3个及4个(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
本发明中,具有多个(甲基)丙烯酸酯基的硅烷偶联剂不包含于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中。优选多官能(甲基)丙烯酸酯化合物不包含硅原子。
(B)分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物
本发明的固化性树脂组合物包含分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。本发明中使用的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物是以(甲基)丙烯酰氧基的形态包含1个与后述的多官能硫醇化合物中的硫醇基反应的(甲基)丙烯酰基的化合物。换言之,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物是具有将1个分子的具有1个以上的羟基的化合物用1个分子的(甲基)丙烯酸进行了酯化的结构(也可以存在没有被酯化的羟基)的化合物。但是,具有1个(甲基)丙烯酸酯基的硅烷偶联剂不包含于该单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中。优选该单官能(甲基)丙烯酸酯化合物不包含硅原子。另外,优选(B)在分子中不具有(甲基)丙烯酸酯基以外的反应性官能团。
本发明中使用的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有400以下的分子量。单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的分子量优选为380以下,更优选为360以下,进一步优选为340以下。若使用具有大于400的分子量的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,则UV固化时的剥离强度及剪切强度降低。对此推测是因为,在经过UV固化的固化性树脂组合物(UV固化物)中,来自于具有大于400的分子量的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的大体积的残基集结而形成结晶性的部分,该部分对UV固化物的特性造成不良影响。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的例子,可以举出:
-(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基苄酯等一元醇与(甲基)丙烯酸的酯;
-(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2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1-萘甲酯、(甲基)丙烯酸1-乙基环己酯、(甲基)丙烯酸1-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸1-乙基环戊酯、(甲基)丙烯酸1-甲基环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片基环己酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-乙基-1,3-二氧杂环戊烷-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-异丙基金刚烷-2-基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸(金刚烷-1-基氧基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-异丙基-2-金刚烷基酯、1-甲基-1-乙基-1-金刚烷基甲醇(甲基)丙烯酸酯、1,1-二乙基-1-金刚烷基甲醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-环己基丙烷-2-基酯、(甲基)丙烯酸1-异丙基环已酯、(甲基)丙烯酸1-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸1-乙基环戊酯、(甲基)丙烯酸1-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸四氢吡喃酯、(甲基)丙烯酸四氢-2-呋喃酯、(甲基)丙烯酸2-氧杂四氢呋喃-3-基酯、(甲基)丙烯酸(5-氧杂四氢呋喃-2-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(2-氧杂-1,3-二氧杂环戊烷-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸1-乙氧基乙酯等多元醇的单(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。单官能(甲基)丙烯酸酯化合物优选包含分子量为100~400的化合物,更优选包含分子量为120~380的化合物,进一步优选包含分子量为140~360的化合物,特别优选包含分子量为160~340的化合物。
(C)环氧树脂
本发明的固化性树脂组合物包含环氧树脂。本发明中使用的环氧树脂是包含1个以上的与多官能硫醇化合物中的硫醇基反应的环氧基的化合物。通常,环氧基与硫醇基在UV照射下不反应,然而在加热下可以反应。因而,通常环氧树脂在UV照射下不与多官能硫醇化合物反应,然而在体系内或被粘物表面存在热固化促进剂(特别是碱性成分)的情况下,在加热下仅在该环氧基处能够与多官能硫醇化合物反应。
环氧树脂大致上可以分为单官能环氧树脂和多官能环氧树脂。环氧树脂可以仅包含它们当中的一者,也可以包含它们两者。从热固化性的观点出发,环氧树脂优选包含多官能环氧树脂。环氧树脂特别优选包含2官能环氧树脂。在某个方式中,环氧树脂优选在25℃为液状。本说明书中,所谓“液状环氧树脂”是在25℃时物理的状态为液体的环氧树脂。
单官能环氧树脂是包含1个环氧基的环氧树脂。作为单官能环氧树脂的例子,可以举出正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、对仲丁基苯基缩水甘油醚、氧化苯乙烯、α-氧化蒎烯、4-叔丁基苯基缩水甘油醚、新癸酸缩水甘油酯、2-(4,4-二甲基戊烷-2-基)-5,7,7-三甲基辛酸缩水甘油酯等,然而并不限定于它们。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
多官能环氧树脂是包含2个以上的环氧基的环氧树脂。多官能环氧树脂大致上可以分为脂肪族多官能环氧树脂和芳香族多官能环氧树脂。脂肪族多官能环氧树脂是具有不包含芳香环的结构的多官能环氧树脂。作为脂肪族多官能环氧树脂的例子,可以举出:
-(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚、聚四亚甲基醚二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,2-环氧-4-(2-甲基环氧乙基)-1-甲基环己烷、环己烷型二缩水甘油醚、二环戊二烯型二缩水甘油醚之类的二环氧树脂;
-三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚之类的三环氧树脂;
-乙烯基(3,4-环己烯)二氧化物、2-(3,4-环氧环己基)-5,1-螺-(3,4-环氧环己基)-间二噁烷之类的脂环式环氧树脂;
-四缩水甘油基双(氨基甲基)环己烷之类的缩水甘油基胺型环氧树脂;
-1,3-二缩水甘油基-5-甲基-5-乙基乙内酰脲之类的乙内酰脲型环氧树脂;以及
-1,3-双(3-环氧丙氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷之类的具有硅酮骨架的环氧树脂等,然而并不限定于它们。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
芳香族多官能环氧树脂是具有包含芳香环的结构的多官能环氧树脂。在双酚A型环氧树脂等以往频繁使用的环氧树脂中此种树脂多。作为芳香族多官能环氧树脂的例子,可以举出:
-双酚A型环氧树脂;
-对缩水甘油氧基苯基二甲基三双酚A二缩水甘油醚之类的支链状多官能双酚A型环氧树脂;
-双酚F型环氧树脂;
-线型酚醛型环氧树脂;
-四溴双酚A型环氧树脂;
-芴型环氧树脂;
-联苯芳烷基环氧树脂;
-1,4-苯基二甲醇二缩水甘油醚之类的二环氧树脂;
-3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二缩水甘油基氧基联苯之类的联苯型环氧树脂;
-二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基甲苯胺、三缩水甘油基-对氨基苯酚、四缩水甘油基-间苯二甲胺之类的缩水甘油基胺型环氧树脂;以及
-含有萘环的环氧树脂等,然而并不限定于它们。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
环氧树脂的环氧当量优选为90~500g/eq,更优选为100~450g/eq,进一步优选为100~350g/eq。
(D)多官能硫醇化合物
本发明的固化性树脂组合物包含多官能硫醇化合物。本发明中使用的多官能硫醇化合物是包含2个以上的与上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的(甲基)丙烯酰基(准确地说是其中的双键)、以及上述环氧树脂中的环氧基反应的硫醇基的化合物。多官能硫醇化合物优选具有3个以上的硫醇基。多官能硫醇化合物更优选包含3官能硫醇化合物和/或4官能硫醇化合物。所谓3官能及4官能的硫醇化合物,是分别具有3个及4个硫醇基的硫醇化合物。多官能硫醇化合物的硫醇当量优选为90~150g/eq,更优选为90~140g/eq,进一步优选为90~130g/eq。
多官能硫醇化合物大致上可以分为在分子中具有酯键等水解性的局部结构的(即水解性的)硫醇化合物和不具有此种局部结构的(即非水解性的)硫醇化合物。
作为水解性的多官能硫醇化合物的例子,可以举出三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学株式会社制:TMMP)、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]-异氰脲酸酯(SC有机化学株式会社制:TEMPIC)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学株式会社制:PEMP)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学株式会社制:EGMP-4)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学株式会社制:DPMP)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工株式会社制:KARENZ MT(注册商标)PE1)、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(昭和电工株式会社制:KARENZ MT(注册商标)NR1)等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
另一方面,作为非水解性的多官能硫醇化合物的例子,可以举出1,3,4,6-四(2-巯基乙基)甘脲(四国化成工业株式会社制:TS-G)、(1,3,4,6-四(3-巯基丙基)甘脲(四国化成工业株式会社制:C3 TS-G)、1,3,4,6-四(巯基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(巯基甲基)-3a-甲基甘脲、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)-3a-甲基甘脲、1,3,4,6-四(3-巯基丙基)-3a-甲基甘脲、1,3,4,6-四(巯基甲基)-3a,6a-二甲基甘脲、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)-3a,6a-二甲基甘脲、1,3,4,6-四(3-巯基丙基)-3a,6a-二甲基甘脲、1,3,4,6-四(巯基甲基)-3a,6a-二苯基甘脲、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)-3a,6a-二苯基甘脲、1,3,4,6-四(3-巯基丙基)-3a,6a-二苯基甘脲、季戊四醇三丙硫醇(SC有机化学株式会社制:PEPT)、季戊四醇四丙硫醇、1,2,3-三(巯基甲硫基)丙烷、1,2,3-三(2-巯基乙硫基)丙烷、1,2,3-三(3-巯基丙硫基)丙烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、四(巯基甲硫基甲基)甲烷、四(2-巯基乙硫基甲基)甲烷、四(3-巯基丙硫基甲基)甲烷、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、1,1,2,2-四(巯基甲硫基)乙烷、1,1,5,5-四(巯基甲硫基)-3-硫杂戊烷、1,1,6,6-四(巯基甲硫基)-3,4-二硫杂己烷、2,2-双(巯基甲硫基)乙硫醇、3-巯基甲硫基-1,7-二巯基-2,6-二硫杂庚烷、3,6-双(巯基甲硫基)-1,9-二巯基-2,5,8-三硫杂壬烷、3-巯基甲硫基-1,6-二巯基-2,5-二硫杂己烷、1,1,9,9-四(巯基甲硫基)-5-(3,3-双(巯基甲硫基)-1-硫杂丙基)3,7-二硫杂壬烷、三(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)甲烷、三(4,4-双(巯基甲硫基)-2-硫杂丁基)甲烷、四(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)甲烷、四(4,4-双(巯基甲硫基)-2-硫杂丁基)甲烷、3,5,9,11-四(巯基甲硫基)-1,13-二巯基-2,6,8,12-四硫杂十三烷、3,5,9,11,15,17-六(巯基甲硫基)-1,19-二巯基-2,6,8,12,14,18-六硫杂十九烷、9-(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)-3,5,13,15-四(巯基甲硫基)-1,17-二巯基-2,6,8,10,12,16-六硫杂十七烷、3,4,8,9-四(巯基甲硫基)-1,11-二巯基-2,5,7,10-四硫杂十一烷、3,4,8,9,13,14-六(巯基甲硫基)-1,16-二巯基-2,5,7,10,12,15-六硫杂十六烷、8-[双(巯基甲硫基)甲基]-3,4,12,13-四(巯基甲硫基)-1,15-二巯基-2,5,7,9,11,14-六硫杂十五烷、4,6-双[3,5-双(巯基甲硫基)-7-巯基-2,6-二硫杂庚硫基]-1,3-二噻烷、4-[3,5-双(巯基甲硫基)-7-巯基-2,6-二硫杂庚硫基]-6-巯基甲硫基-1,3-二噻烷、1,1-双[4-(6-巯基甲硫基)-1,3-二噻烷基硫基]-1,3-双(巯基甲硫基)丙烷、1-[4-(6-巯基甲硫基)-1,3-二噻烷基硫基]-3-[2,2-双(巯基甲硫基)乙基]-7,9-双(巯基甲硫基)-2,4,6,10-四硫杂十一烷、3-[2-(1,3-二硫杂环丁基)]甲基-7,9-双(巯基甲硫基)-1,11-二巯基-2,4,6,10-四硫杂十一烷、9-[2-(1,3-二硫杂环丁基)]甲基-3,5,13,15-四(巯基甲硫基)-1,17-二巯基-2,6,8,10,12,16-六硫杂十七烷、3-[2-(1,3-二硫杂环丁基)]甲基-7,9,13,15-四(巯基甲硫基)-1,17-二巯基-2,4,6,10,12,16-六硫杂十七烷、4,6-双[4-(6-巯基甲硫基)-1,3-二噻烷基硫基]-6-[4-(6-巯基甲硫基)-1,3-二噻烷基硫基]-1,3-二噻烷、4-[3,4,8,9-四(巯基甲硫基)-11-巯基-2,5,7,10-四硫杂十一烷基]-5-巯基甲硫基-1,3-二硫戊环、4,5-双[3,4-双(巯基甲硫基)-6-巯基-2,5-二硫杂己硫基]-1,3-二硫戊环、4-[3,4-双(巯基甲硫基)-6-巯基-2,5-二硫杂己硫基]-5-巯基甲硫基-1,3-二硫戊环、4-[3-双(巯基甲硫基)甲基-5,6-双(巯基甲硫基)-8-巯基-2,4,7-三硫杂辛基]-5-巯基甲硫基-1,3-二硫戊环、2-{双[3,4-双(巯基甲硫基)-6-巯基-2,5-二硫杂己硫基]甲基}-1,3-二硫杂环丁烷、2-[3,4-双(巯基甲硫基)-6-巯基-2,5-二硫杂己硫基]巯基甲硫基甲基-1,3-二硫杂环丁烷、2-[3,4,8,9-四(巯基甲硫基)-11-巯基-2,5,7,10-四硫杂十一烷基硫基]巯基甲硫基甲基-1,3-二硫杂环丁烷、2-[3-双(巯基甲硫基)甲基-5,6-双(巯基甲硫基)-8-巯基-2,4,7-三硫杂辛基]巯基甲硫基甲基-1,3-二硫杂环丁烷、4-{1-[2-(1,3-二硫杂环丁基)]-3-巯基-2-硫杂丙硫基}-5-[1,2-双(巯基甲硫基)-4-巯基-3-硫杂丁硫基]-1,3-二硫戊环等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
在本发明的固化性树脂组合物中,
■上述(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的总数(总量)、
■上述(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的总数(总量)、
■上述(C)环氧树脂中含有的环氧基的总数(总量)、以及
■上述(D)多官能硫醇化合物中含有的硫醇基的总数(总量)需要满足给定的关系。具体而言,在本发明的固化性树脂组合物中,
[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.1~0.5,
[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45,
[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45。
对应于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数是用多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中含有的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的质量(g)除以该多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基当量而得的商(在包含多种多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下是对应于各多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的此种商的合计)。(甲基)丙烯酰基当量可以作为用多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的分子量除以1个分子的该多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的(甲基)丙烯酰基数而得的商算出。
对应于单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数也可以与对应于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的值同样地求出。
本发明的固化性树脂组合物优选包含具有60~300g/eq的(甲基)丙烯酰基当量的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选包含具有70~250g/eq的(甲基)丙烯酰基当量的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,特别优选包含具有80~220g/eq的(甲基)丙烯酰基当量的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。另外,[对应于具有300g/eq以下的(甲基)丙烯酰基当量的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物整体的(甲基)丙烯酰基的总数]优选为0.7~1,更优选为0.8~1,进一步优选为0.9~1,特别优选为0.95~1。若(甲基)丙烯酰基当量为300g/eq以下的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物占据(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的大部分,则本发明的固化性树脂组合物的固化性易于变得良好,在该组合物所给出的固化物中易于获得坚韧的交联结构,所以优选。
优选如上所述的(甲基)丙烯酰基当量为300g/eq以下的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物不具有聚(烷撑二醇)骨架。在本发明的某个方式中,本发明的固化性树脂组合物包含具有60~300g/eq的(甲基)丙烯酰基当量、且不具有聚(烷撑二醇)骨架的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。该情况下,易于对该组合物所给出的固化物赋予对被粘物的密合性(其结果是,固化物的剥离强度易于提高)。
本说明书中所谓聚(烷撑二醇)骨架是指包含2个以上的氧化烯基的聚(氧化烯)链,例如可以通过环氧乙烷(EO)改性导入的聚(氧乙烯)链、可以通过环氧丙烷(PO)改性导入的聚(氧丙烯)链等。
与此相对,不优选如上所述的(甲基)丙烯酰基当量为300g/eq以下的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有聚(烷撑二醇)骨架。这是因为,若本发明的固化性树脂组合物包含此种(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,则不易对该固化性树脂组合物所给出的固化物赋予对被粘物的密合性,固化物的剥离强度易于降低。
本发明的固化性树脂组合物可以包含(甲基)丙烯酰基当量为60~300g/eq、并且具有聚(烷撑二醇)骨架的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。但是,从粘接可靠性的观点出发,[对应于(甲基)丙烯酰基当量为60~300g/eq、并且具有聚(烷撑二醇)骨架的(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物整体的(甲基)丙烯酰基的总数]优选为0.5以下,更优选为0.4以下,进一步优选为0.3以下,特别优选为0.2以下,最优选为0.1以下。在本发明的某个方式中,该比为0~0.5,优选为0~0.4,更优选为0~0.3,特别优选为0~0.2,最优选为0~0.1。
对应于环氧树脂的环氧基的总数是用环氧树脂的质量(g)除以该环氧树脂的环氧当量而得的商(在包含多种环氧树脂的情况下是对应于各环氧树脂的此种商的合计)。环氧当量可以利用JIS K7236中记载的方法求出。在无法利用该方法求出环氧当量的情况下,也可以作为用该环氧树脂的分子量除以1个分子的该环氧树脂中的环氧基数而得的商算出。
对应于多官能硫醇化合物的硫醇基的总数是用多官能硫醇化合物中含有的多官能硫醇化合物的质量(g)除以该多官能硫醇化合物的硫醇当量而得的商(在包含多种多官能硫醇化合物的情况下是对应于各多官能硫醇化合物的此种商的合计)。硫醇当量可以利用碘滴定法来确定。该方法广为人知,例如公开于日本特开2012-153794号的0079段中。在无法利用该方法求出硫醇当量的情况下,也可以作为用该多官能硫醇化合物的分子量除以1个分子的该多官能硫醇化合物中的硫醇基数而得的商算出。
不包含单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂的以往的UV-热固化型粘接剂中,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的量大致等于多官能硫醇化合物的量。与之不同,本发明的固化性树脂组合物以对应于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数、对应于单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数、对应于环氧树脂的环氧基的总数及对应于多官能硫醇化合物的硫醇基的总数满足上述的条件的量比含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧树脂及多官能硫醇化合物。
若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰氧基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于0.5,则(B)成分与(D)成分的硫醇基反应而破坏交联点,并且在UV下不反应的(C)成分增多,因此UV固化时的剪切强度变得不充分。另一方面,若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰氧基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.1,则UV固化时的剥离强度变得不充分,固化物易于从被粘物剥离。
本发明中,[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰氧基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.25~0.5,更优选为0.3~0.45。
若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.05,则难以实现低交联密度,UV固化时的剥离强度易于降低。另一方面,若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于0.45,则交联密度易于变低,有热固化时的剪切强度、UV固化时的剥离强度变低的情况。
本发明中,[对应于(B)单官能丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.1~0.4,更优选为0.15~0.4,进一步优选为0.15~0.35。
(C)环氧树脂是与(B)成分一起使用、有助于UV固化处理后的剥离强度的显现、热固化处理后的剪切强度的显现的成分。本发明中,[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.05~0.40,更优选为0.05~0.35,进一步优选为0.05~0.20。
需要说明的是,[对应于(B)单官能丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]:[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]优选为1:0.01~1:20,更优选为1:0.05~1:15,进一步优选为1:0.1~1:10,特别优选为1:0.1~1:5,最优选为1:0.1~1:1。若相对于[对应于(B)单官能丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]而言[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]过少,则接在UV固化处理之后的热固化处理后的粘接性易于变得不充分。另一方面,若相对于[对应于(B)单官能丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰氧基的总数]而言[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]过多,则UV固化处理后的粘接性易于变得不充分。
另外,在本发明的固化性树脂组合物中,优选多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂的合计量大致等于多官能硫醇化合物的量。
在本发明的一个实施方式中,[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]+对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.8~1.2。若[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]+对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.8,则UV固化时的剪切强度易于变低。另一方面,若[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]+对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于1.2,则UV照射不到的部位的热固化时的剪切强度易于变低。
本发明中,[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]+对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.8~1.2,更优选为0.9~1.1,进一步优选为0.95~1.1。若该范围为0.8~1.2,则未反应基团变少,因此所得的固化物的特性合适。
另外,本发明中,[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]优选为0.4~0.9,更优选为0.4~0.8,进一步优选为0.5~0.7。若该范围为0.4~0.9,则UV固化后的粘接可靠性易于提高。
(E)光自由基引发剂
本发明的固化性树脂组合物包含光自由基引发剂。通过包含光自由基引发剂,能够利用短时间的UV照射使固化性树脂组合物临时固化。本发明中能够使用的光自由基引发剂没有特别限定,可以使用公知的光自由基引发剂。作为光自由基引发剂的例子,可以举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)-苯基(2-羟基-2-丙基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻苯醚、苯偶酰二甲基缩酮、二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰-4′-甲基二苯基硫醚、3,3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、苯偶酰、樟脑醌等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。(E)光自由基引发剂的量优选为固化性树脂组合物的0.01~10质量%,更优选为0.05~5质量%,进一步优选为0.1~3质量%。
(F)热固化促进剂
本发明的固化性树脂组合物包含热固化促进剂。通过包含热固化促进剂,即使在低温条件下也可以在短时间使本发明的固化性树脂组合物固化。本发明中使用的热固化促进剂没有特别限定,可以使用公知的热固化促进剂。在本发明的某个方式中,热固化促进剂为碱性物质。热固化促进剂优选为潜伏性固化催化剂。所谓潜伏性固化催化剂,是在室温下为非活性的状态、通过进行加热而被活化从而作为固化催化剂发挥作用的化合物,例如可以举出常温下为固体的咪唑化合物;胺化合物与环氧化合物的反应产物(胺-环氧加合物系)等固体分散型胺加合物系潜伏性固化催化剂;胺化合物与异氰酸酯化合物或脲化合物的反应产物(脲加合物系)等。
作为潜伏性固化催化剂的市售品的代表例,就胺-环氧加合物系(胺加合物系)而言,可以举出“Amicure PN-23”(商品名、Ajimoto Fine Techno株式会社制)、“Amicure PN-40”(商品名、Ajimoto Fine Techno株式会社制)、“Amicure PN-50”(商品名、Ajimoto FineTechno株式会社制)、“Novacure HX-3742”(商品名、旭化成株式会社制)、“Novacure HX-3721”(商品名、旭化成株式会社制)、“Novacure HXA9322HP”(商品名、旭化成株式会社制)、“Novacure HXA3922HP”(商品名、旭化成株式会社制)、“Novacure HXA3932HP”(商品名、旭化成株式会社制)、“Novacure HXA5945HP”(商品名、旭化成株式会社制)、“NovacureHXA9382HP”(商品名、旭化成株式会社制)、“Fujicure FXRl121”(商品名、株式会社T&KTOKA制)等,就脲加合物系而言,可以举出“Fujicure FXE-1000”(商品名、株式会社T&KTOKA制)、“Fujicure FXR-1030”(商品名、株式会社T&K TOKA制)等,然而并不限定于它们。热固化促进剂可以单独使用,也可以并用2种以上。作为热固化促进剂,从可使用时间、固化性的观点出发,优选固体分散型胺加合物系潜伏性固化催化剂。热固化促进剂的量优选为固化性树脂组合物的0.1~20质量%,更优选为0.5~15质量%,进一步优选为1~10质量%。
需要说明的是,在热固化促进剂中,有以分散于多官能环氧树脂中的分散液的形态提供的热固化促进剂。应当注意的是,在使用此种形态的热固化促进剂的情况下,分散有该热固化促进剂的多官能环氧树脂的量也包含于本发明的固化性树脂组合物中的上述环氧树脂的量中。
如上所述,在以往的UV-热固化型粘接剂中,经过UV固化的状态下的粘接部位的剥离强度变得不充分被视为问题。此种问题尤其容易在被粘物对UV-热固化型粘接剂具有较低的被粘接性的情况下(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)制的被粘物)发生。
本发明人等进行了各种研究,结果发现,通过使用单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂,能够改善此种经过UV固化的状态下的粘接部位的不充分的剥离强度。此外,剪切强度也得到维持。
通过将本发明的固化性树脂组合物付诸包括如下处理的固化处理,可以得到固化物。
-基于紫外线(UV)照射的固化处理(UV固化处理)、和/或
-基于加热的固化处理(热固化处理)。
在同时进行上述UV固化处理及热固化处理的情况下,可以是在UV固化处理后进行热固化处理的2阶段的处理。
在用于上述UV固化处理的UV照射下,推进下述反应(1)及(2):
(1)硫醇基的基于自由基反应的向(甲基)丙烯酰基中的双键的加成;
(2)(甲基)丙烯酰基中的双键的自由基聚合(均聚)。
在UV照射下不发生环氧基的反应。
另一方面,在用于上述热固化处理的加热下,推进下述反应(3)及(4):
(3)硫醇基向(甲基)丙烯酰基中的双键的热加成;
(4)硫醇基向环氧基的开环亲核加成。
在加热下不发生(甲基)丙烯酰基中的双键的自由基聚合(均聚)。
在将多官能(甲基)丙烯酸酯化合物和多官能硫醇化合物在光自由基引发剂及热固化促进剂的存在下付诸上述UV固化处理及热固化处理的情况下,发生:
-多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(1)、
-多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之间的反应(2)、以及
-多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(3)。
另一方面,在将本发明的固化性树脂组合物付诸上述UV固化处理及热固化处理的情况下,在发生上述的反应的基础上,还发生:
-单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(1)、
-多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与单官能(甲基)丙烯酸酯化合物之间的反应(2)、
-单官能(甲基)丙烯酸酯化合物之间的反应(2)、
-单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(3)、以及
-环氧树脂与多官能硫醇化合物之间的反应(4)。
在单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂存在下的这些反应当中,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(1)、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物之间的反应(3)及多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与单官能(甲基)丙烯酸酯化合物之间的反应(2)抑制固化物的交联密度的升高。利用反应(1)及(3),将多官能硫醇化合物中含有的硫醇基封端,抑制新的交联的形成。利用反应(2),延长聚合物链,交联的间隔拓宽。本发明的固化性树脂组合物所给出的固化物为包含交联的聚合物。但是,如上所述,由于UV固化处理及热固化处理中的交联密度的升高因单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂的使用而受到妨碍,因此该聚合物与由不使用单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及环氧树脂的以往的固化性树脂组合物得到的固化物相比交联密度低。
另一方面,因环氧树脂与多官能硫醇化合物之间的反应(4),发生环氧树脂中含有的环氧基的开环而产生羟基。该羟基可以有助于提高固化物对被粘物的粘接力,进而可以有助于防止固化物从被粘物的剥离。
另外,在环氧树脂为单官能环氧树脂的情况下,利用该反应(4)将多官能硫醇化合物中含有的硫醇基封端,抑制新的交联的形成。其结果是,固化物的交联密度不会因反应(4)而升高。另一方面,在环氧树脂为多官能环氧树脂的情况下,理论上可以利用该反应(4)形成新的交联。但是实际上,因UV固化处理而形成聚合物,体系内的环氧树脂的运动受到限制,因此不易形成新的交联。
本发明的固化性树脂组合物所给出的固化物具有比以往的UV-热固化型粘接剂所给出的固化物更低的交联密度。该固化物的低交联密度被认为有助于使用本发明的固化性树脂组合物作为粘接剂时的UV照射后的粘接强度、特别是剥离强度的提高。
加载于经由粘接剂的固化物粘接的2个部件的剥离应力的一部分因固化物变形而被消散。由于本发明的固化性树脂组合物所给出的固化物与以往的UV-热固化型粘接剂所给出的固化物相比交联密度低且柔软,因此更容易因剥离应力而变形。该情况使得剥离应力的消散更多,认为带来UV照射后的剥离强度的提高。
另一方面,在上述的冲击等所致的部件的剥离和/或位置偏差中重要的其他应力中有剪切应力。随着粘接剂的固化物的交联密度(柔软性)降低,该粘接剂所致的粘接部位的剪切强度有降低的趋势。实际上,本发明的固化性树脂组合物所致的粘接部位处的UV照射后的剪切强度有时比以往的UV-热固化型粘接剂所致的粘接部位处的剪切强度还低。但是,该剪切强度在与本发明的固化性树脂组合物所给出的固化物的柔软性的关系中,足以防止在通常的条件下可能产生的冲击所致的部件的剥离和/或位置偏差。
另外,本发明的固化性树脂组合物即使在仅被付诸热处理的情况下,粘接强度(剪切强度)也优异。因此,本发明的固化性树脂组合物在基于UV照射的固化物接触被粘物的面积小的情况下特别有用。
只要需要,则本发明的固化性组合物可以根据需要含有上述成分(A)~(F)以外的任意成分,例如含有以下所述的成分。
-填充剂
只要需要,则本发明的固化性树脂组合物也可以包含填充剂、特别是二氧化硅填料和/或滑石填料。可以为了提高通过使本发明的固化性树脂组合物固化而得的固化物的耐热循环性而添加填充剂。填充剂的添加使耐热循环性提高是因为,固化物的线膨胀系数减小,即热循环所致的固化物的膨胀、收缩得到抑制。另外,固化时的收缩也得到抑制。
在使用填充剂的情况下,其平均粒径优选为0.1~10μm。本说明书中,所谓平均粒径,只要没有特别指出,就是指依照ISO-13320(2009)利用激光衍射法测定的体积基准的中值直径(d50)。
在使用填充剂的情况下,其含量相对于固化性树脂组合物的总质量优选为1~70质量%,更优选为5~60质量%。
填充剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为二氧化硅填料及滑石填料以外的填充剂的具体例,可以举出氧化铝填料、碳酸钙填料、聚四氟乙烯(PTFE)填料、硅酮填料、丙烯酸类填料、苯乙烯填料等,然而并不限定于它们。
另外,本发明中,填充剂可以被进行表面处理。
■稳定剂
只要需要,则本发明的固化性树脂组合物也可以包含稳定剂。可以为了使本发明的固化性树脂组合物提高其贮藏稳定性、延长可使用时间而添加稳定剂。可以使用公知的各种稳定剂作为一液型粘接剂的稳定剂,然而从提高贮藏稳定性的效果高的方面出发,优选选自液状硼酸酯化合物、铝螯合物及有机酸中的至少1种。
作为液状硼酸酯化合物的例子,可以举出2,2′-氧基双(5,5′-二甲基-1,3,2-氧杂硼杂环己烷)、硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三正丙酯、硼酸三异丙酯、硼酸三正丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三烯丙酯、硼酸三己酯、硼酸三环己酯、硼酸三辛酯、硼酸三壬酯、硼酸三癸酯、硼酸三(十二烷基)酯、硼酸三(十六烷基)酯、硼酸三(十八烷基)酯、三(2-乙基己氧基)硼烷、双(1,4,7,10-四氧杂十一烷基)(1,4,7,10,13-五氧杂十四烷基)(1,4,7-三氧杂十一烷基)硼烷、硼酸三苄酯、硼酸三苯酯、硼酸三邻甲苯酯、硼酸三间甲苯酯、三乙醇胺硼酸酯等。由于液状硼酸酯化合物在常温(25℃)下为液状,因此能够压低配合物粘度,所以优选。作为铝螯合物,例如可以使用铝螯合物A(川研Fine Chemical株式会社制)。作为有机酸,例如可以使用巴比妥酸。
在本发明的固化性树脂组合物包含稳定剂的情况下,关于稳定剂的量,相对于成分(A)~(F)的合计量100质量份优选为0.01~10质量份,更优选为0.05~5质量份,进一步优选为0.1~3质量份。
■偶联剂
只要需要,则本发明的固化性树脂组合物也可以包含偶联剂。从提高粘接强度的观点出发,优选添加偶联剂、特别是硅烷偶联剂。硅烷偶联剂是在其分子中具有包括能够与无机材料化学键合的官能团和能够与有机材料化学键合的官能团的2种以上的不同的官能团的有机硅化合物。一般而言,能够与无机材料化学键合的官能团是水解性甲硅烷基,包含烷氧基、特别是甲氧基和/或乙氧基的甲硅烷基可以作为该官能团使用。作为能够与有机材料化学键合的官能团,可以使用乙烯基、环氧基、(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基、未取代或取代氨基、巯基、脲基、异氰酸酯基等。作为偶联剂,可以使用具有上述的官能团的各种硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂的具体例,可以举出3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉)丙胺、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、8-环氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
需要说明的是,硅烷偶联剂(包括上述填充剂的表面处理中使用的硅烷偶联剂)有时具有(甲基)丙烯酰基、环氧基等反应性官能团。但是,本发明中,硅烷偶联剂不包含于成分(A)~(F)中。
在本发明的固化性树脂组合物包含偶联剂的情况下,关于偶联剂的量,从提高粘接强度的观点出发,相对于成分(A)~(F)的合计量100质量份优选为0.01质量份至10质量份,更优选为0.1~5质量份。
■触变剂
只要需要,则本发明的固化性树脂组合物也可以包含触变剂。本发明中使用的触变剂没有特别限定,可以使用公知的触变剂。作为本发明中使用的触变剂的例子,可以举出二氧化硅等,然而并不限定于它们。二氧化硅可以为天然二氧化硅(硅石、石英等),也可以为合成二氧化硅。合成二氧化硅可以利用包括干式法及湿式法的任意的方法合成。
另外,触变剂可以被利用表面处理剂(例如聚二甲基硅氧烷)进行表面处理。本发明中,优选触变剂的至少一部分被进行表面处理。触变剂的初级粒子的平均粒径优选为5~50nm。
本发明的固化性树脂组合物中,优选相对于固化性树脂组合物的总质量包含0.1~30重量%的触变剂,更优选包含1~20重量%,特别优选包含1~15重量%。
■其他添加剂
只要需要,则本发明的固化性树脂组合物也可以在不损害本发明的主旨的范围中包含其他添加剂、例如炭黑、钛黑、离子捕获剂、流平剂、抗氧化剂、消泡剂、粘度调节剂、阻燃剂、着色剂、溶剂等。各添加剂的种类、添加量如常法所示。
制造本发明的固化性树脂组合物的方法没有特别限定。例如,将成分(A)~(F)及根据需要使用的添加剂向恰当的混合机中同时、或分别地导入,并根据需要一边利用加热进行熔融一边搅拌而混合,制成均匀的组合物,由此可以得到本发明的固化性树脂组合物。该混合机没有特别限定,然而可以使用具备搅拌装置及加热装置的擂溃机、亨舍尔搅拌机、三辊磨机、球磨机、行星式搅拌机、珠磨机等。另外,可以恰当地组合使用这些装置。
将如此所述地得到的固化性树脂组合物如前所述地付诸UV固化处理和/或热固化处理,由此可以转变为固化物。
UV固化可以通过在常温下使本发明的固化性树脂组合物接受足够的累计光量的紫外线来进行。照射强度优选为100~10000mW/cm2,更优选为1000~9000mW/cm2。紫外线的波长优选为315~450nm,更优选为340~430nm,特别优选为350~380nm。紫外线的光源没有特别限定,可以使用氮化镓系UV-LED等。本发明的固化性树脂组合物所接受的紫外线的累计光量优选为200mJ/cm2以上,更优选为500mJ/cm2以上,进一步优选为1000mJ/cm2以上,特别优选为2000mJ/cm2以上。累计光量的上限没有特别限制,可以在不损害本发明的主旨的范围中自由地设定。紫外线的累计光量可以使用紫外线累计光量计及受光器等该领域中通常使用的测定设备来测定。例如,中心波长设为365nm的紫外线的波长区域(310~390nm)中的累计光量可以使用紫外线累计光量计(USHIO电机株式会社制、UIT-250)及受光器(USHIO电机株式会社制、UVD-S365)来测定。
另一方面,可以通过将UV固化后的本发明的固化性树脂组合物在恰当的条件下加热来进行热固化。该加热优选在60~120℃进行,更优选在60~100℃进行,特别优选在70~90℃进行。另外,该加热优选进行5~180分钟,更优选进行10~120分钟,特别优选进行20~70分钟。
若使用本发明的固化性树脂组合物将2个部件(被粘物)利用UV照射进行粘接,则即使对所得的组装物加载剥离应力,也不易发生部件的剥离和/或位置偏差。这是因为,交联密度低的固化物的柔软性使得剥离应力的消散更易于发生。本发明的固化性树脂组合物不仅在如上所述的被付诸2阶段的固化处理的情况下显示出足够的粘接强度,在仅被付诸热固化处理的情况下,也显示出足够的粘接强度。另外,本发明的固化性树脂组合物在被付诸2阶段的固化处理的情况下,给出交联密度低且柔软的固化物。
本发明的固化性树脂组合物例如可以作为用于将包含各种电子部件的半导体装置、构成电子部件的部件之间接合的粘接剂、或其原料使用。
本发明中,还提供包含本发明的固化性树脂组合物的粘接剂。本发明的粘接剂例如适合于模块、电子部件等的固定。
另外,本发明中,还提供通过使本发明的固化性树脂组合物或粘接剂固化而得的固化物。本发明中进一步还提供包含本发明的固化物的半导体装置。本发明中进一步还提供包含本发明的半导体装置的传感器模块。
实施例
以下,对本发明利用实施例进行说明,然而本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在以下的实施例中,份、%只要没有特别指出,即表示质量份、质量%。
实施例1~23、比较例1~10
依照表1所示的配合,使用三辊磨机将给定的量的各成分混合,由此制备出固化性树脂组合物。表1中,各成分的量以质量份(单位:g)表示。
■(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物
在实施例及比较例中,作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物使用的化合物如下所示。
(A-1):二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯(商品名:LIGHT ACRYLATE DCP-A、共荣社化学株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:152)
(A-2):2-(2-丙烯酰氧基-1,1-二甲基乙基)-5-丙烯酰氧基甲基-5-乙基-1,3-二噁烷(商品名:KAYARAD R-604、日本化药株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:163)
(A-3):聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯(商品名:UN-6200、根上工业株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:3250)
(A-4):双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(商品名:EBECRYL 140、Daicel Allnex株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:117)
(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物
在实施例及比较例中,作为(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物使用的化合物如下所示。
(B-1):丙烯酸异冰片酯(商品名:LIGHT ACRYLATE IBXA、共荣社化学株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:208)
(B-2):丙烯酸间苯氧基苄酯(商品名:LIGHTACRYLATE POB-A、共荣社化学株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:254)
(B-3):丙烯酸4-叔丁基环己酯(商品名:KOHSHYLMER(注册商标)TBCHA(注册商标)、KJ Chemicals株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:210)
(B-4):丙烯酸二环戊酯(商品名:FA513AS、昭和电工材料株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:206)
(B-5):(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯(商品名:HRD-01、日触Techno FineChemical株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:268)
(B’)高分子量单官能(甲基)丙烯酸酯化合物
在实施例及比较例中,作为(B’)高分子量单官能(甲基)丙烯酸酯化合物使用的化合物如下所示。
(B-1’):甲氧基-聚乙二醇丙烯酸酯(商品名:LIGHT ACRYLATE 130A、共荣社化学株式会社制、(甲基)丙烯酸酯当量:482)
(C)环氧树脂
在实施例及比较例中,作为(C)环氧树脂使用的化合物如下所示。
(C-1):双酚A型环氧树脂(商品名:JER834、株式会社三菱化学控股制、环氧当量:250)
(C-2):二环戊二烯型环氧树脂(商品名:EPICLON HP-7200L、DIC株式会社制、环氧当量:246)
(C-3):三(环氧戊基)异氰脲酸酯(商品名:TEPIC-VL、日产化学株式会社制、环氧当量:135)
(D)多官能硫醇化合物
在实施例及比较例中,作为(D)多官能硫醇化合物使用的化合物如下所示。
(D-1):季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(商品名:PEMP、SC有机化学株式会社制、硫醇当量:122)
(D-2):季戊四醇三丙硫醇(商品名:PEPT、SC有机化学株式会社制、硫醇当量:124)
(D-3):1,3,4,6-四(2-巯基丙基)甘脲(商品名:C3 TS-G、四国化成工业株式会社制、硫醇当量:114)
(E)光自由基引发剂
(E-1):1-羟基环己基苯基酮(商品名:OMNIRAD 184、IGM Resins B.V.制)
(E-2):2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(商品名:Omnirad TPO、IGM ResinsB.V.制)
(F)热固化促进剂
在实施例及比较例中,作为(F)热固化促进剂使用的化合物如下所示。
(F-1):胺-环氧加合物系潜伏性固化催化剂1(商品名:Fujicure FXR1121、株式会社T&K TOKA制)
(F-2):胺-环氧加合物系潜伏性固化催化剂2(商品名:Amicure PN-23、AjimotoFine Techno株式会社制)
(G)其他添加剂
(g1)填充剂
在实施例及比较例中,作为填充剂使用的化合物如下所示。
(G-1):合成球状二氧化硅(商品名:SE2200SEE、株式会社Admatechs制)
(G-2):微粒滑石(商品名:5000PJ、松村产业株式会社制)
(g2)稳定剂
在实施例及比较例中,作为稳定剂使用的化合物如下所示。
(G-3):N-亚硝基-N-苯基羟基胺铝(富士胶片和光纯药株式会社制)
(G-4):硼酸三异丙酯(东京化成工业株式会社制)
(g3)触变剂
在实施例及比较例中,作为触变剂使用的化合物如下所示。
(G-5):热解法二氧化硅(商品名:CAB-O-SIL(注册商标)TS-720、CabotCorporation制、利用聚二甲基硅氧烷进行了表面处理)
表中的“当量数计算”的记号表示以下的含义。
[(A)+(B)+(C)]/(D):[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]
(B)/(D):[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]
(C)/(D):[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]
[(B)+(C)]/(D):[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]
(A)/(D):[对应于(A)多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]
(UV固化后的剥离强度(90°剥离试验)的评价)
在7.6cm×2.6cm×1.5mm的玻璃板上,使用SAN-EI TECH公司制点胶机用机器人JR2400N以长度5cm的、相互密合的3条直线状涂布0.1g的固化性树脂组合物,在所涂布的固化性树脂组合物上,以不混入气泡的方式载放在一端设有孔的12cm×1cm×0.15mm的聚酰亚胺膜。此时,调节聚酰亚胺膜相对于玻璃板的位置,将聚酰亚胺膜的没有孔的一条短边对齐玻璃板的一条短边,并且使穿过聚酰亚胺膜的两条短边的中央的直线与穿过玻璃板的两条短边的中央的直线大致重合。其后,从聚酰亚胺膜上均等地施加力,不从聚酰亚胺膜及玻璃露出固化性树脂组合物地将固化性树脂组合物扩展到聚酰亚胺膜的宽度为止。这一时刻的固化性树脂组合物的厚度约为0.2mm。
其后,使用Excelitas Technologies公司制UV LED照射装置AC475,以累计光量2000mJ/cm2(利用USHIO电机株式会社制UIT-250(连接受光机UVD-365))测定)从玻璃面利用UV照射使固化性树脂组合物临时固化,由此将玻璃板与聚酰亚胺膜粘接。
在精密载荷测定器(Aikoh Engineering制、型号:1605HTP)水平地固定上述玻璃板,将粘接于上述玻璃板的聚酰亚胺膜用系在设于该聚酰亚胺膜的孔(没有粘接于玻璃板的一端的)的绳子连接于上述精密载荷测定器。
对该聚酰亚胺膜在23℃利用上述精密载荷测定器经由上述的绳子以100mm/分钟的速度加载拉伸载荷。此时,预先调节固定玻璃板的位置,使得在玻璃板上的固化物(利用UV照射临时固化了的固化性树脂组合物)在达到最靠近设于聚酰亚胺膜的孔的位置的点处对聚酰亚胺膜沿垂直方向加载拉伸载荷。
记录从拉伸载荷的加载开始到聚酰亚胺膜被从玻璃板完全地分离的期间的拉伸载荷的变化,将该拉伸载荷的最大值设为剥离强度。各组合物的剥离强度为多个(n=4)测定值的平均。将结果表示于表1中。
UV固化后的剥离强度优选为1.7N以上,更优选为2.0N以上。关于剥离强度,在测定值小于1.7N的情况下,评价为×,在测定值为1.7N以上且小于2.1N的情况下,评价为○,在测定值为2.1N以上的情况下,评价为◎。
(UV固化后的剪切强度的评价)
在3cm×4cm×0.1mm的不锈钢(SUS304)板上,利用孔版印刷来印刷固化性树脂组合物,使之为2mmΦ的圆形。印刷后的组合物为2mmφ,厚度为0.1mm。在所印刷的固化性树脂组合物上以使1.5mm×3mm的面朝下的方式分别载放1.5mm×3mm×0.5mm的氧化铝小片。
将固化性树脂组合物使用Excelitas Technologies公司制UV LED照射装置AC475以累计光量2000mJ/cm2(利用USHIO电机株式会社制UIT-250(连接受光机UVD-365))测定)付诸基于UV照射的UV固化处理,由此将氧化铝小片粘接(临时固定)于不锈钢板。
在UV固化处理完成时,对各粘接部位使用台式万能试验机(Aikoh Engineering株式会社制1605HTP)测定出剪切强度(单位:N)。各组合物的基于UV固化的剪切强度为多个(n=10)测定值的平均。将结果表示于表1中。
UV固化后的剪切强度优选为15N以上,更优选为20N以上。关于UV固化后的剪切强度,在测定值小于15N的情况下,评价为×,在测定值为15N以上且小于20N的情况下,评价为○,在测定值为20N以上的情况下,评价为◎。
(热固化后的剪切强度的评价)
将如上述“UV固化后的剪切强度的评价”一项中记载所示地印刷于不锈钢板上的固化性树脂组合物(在其上载放有氧化铝小片)在鼓风干燥机中付诸基于80℃、60分钟的加热的热固化处理,由此将氧化铝小片粘接于不锈钢板。
在热固化处理完成时,对各粘接部位使用台式万能试验机(Aikoh Engineering株式会社制1605HTP)测定出剪切强度(单位:N)。各组合物的基于热固化的剪切强度各自为多个(n=10)测定值的平均。将结果表示于表1中。
热固化后的剪切强度优选为30N以上,更优选为50N以上。关于热固化后的剪切强度,在测定值小于30N的情况下,评价为×,在测定值为30N以上且小于50N的情况下,评价为○,在测定值为50N以上的情况下,评价为◎。
(UV+热固化后的剪切强度的评价)
除了取代印刷于不锈钢板上的固化性树脂组合物(在其上载放有氧化铝小片),而使用通过如上述“UV固化后的剪切强度的评价”一项中记载所示地进行基于UV照射的UV固化处理而得的UV固化物(利用该UV固化物将氧化铝小片粘接(临时固定)于不锈钢板)以外,反复进行与上述“热固化后的剪切强度的评价”同样的步骤。对各组合物的基于UV+热固化的剪切强度各自算出多个(n=10)测定值的平均并进行了评价。
基于UV+热固化的剪切强度在任意的组合物(实施例1~23及比较例1~10)中都足够高,并且与UV固化后的剪切强度相比提高。
[表1-1]表1
[表1-2]
表1(续)
[表1-3]
表1(续)
[表1-4]
表1(续)
(结果的考察)
不包含(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物及(C)环氧树脂的组合物中,UV固化后的剥离强度不充分(比较例1)。
若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.1,则UV固化后的剥离强度不充分(比较例2)。另一方面,若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于0.5,则UV固化后的剪切强度不充分(比较例3~5)。
若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.05,则UV固化后的剪切强度不充分(比较例6)。另一方面,若[对应于(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于0.45,则热固化后的剪切强度不充分(比较例7)。
若[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]小于0.05,则热固化后的剪切强度不充分(比较例8)。另一方面,若[对应于(C)环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于(D)多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]大于0.45,则UV固化后的剪切强度不充分(比较例9)。
在取代(B)单官能(甲基)丙烯酸酯化合物而包含分子量大于400的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的组合物中,虽然热固化后的剪切强度充分,然而UV固化后的剥离强度及剪切强度不充分(比较例10)。
产业上的可利用性
本发明的固化性树脂组合物即使在仅被付诸UV固化处理或热固化处理的任一者的情况下,也显示出足够高的粘接强度。不仅对于使本发明的固化性树脂组合物发生UV固化及热固化而将各部件粘接的最终组装物,而且对于使本发明的固化性树脂组合物发生UV固化而将各部件临时固定的热固化前的中间组装物,即使加载应力,也不会发生部件的剥离和/或位置偏差。另外,本发明的固化性树脂组合物即使在被应用于无法对整体进行UV照射的位置的情况下,最终制品的粘接可靠性也会变高。因此,本发明的固化性树脂组合物对于传感器模块的部件的粘接等非常有用。
将日本专利申请2021-116459号(申请日:2021年7月14日)的公开的全部内容通过参照而引入到本说明书中。
本说明书中记载的所有文献、专利申请以及技术标准被以与具体且分别记载通过参照引入各个文献、专利申请以及技术标准的情况相同的程度通过参照引入到本说明书中。
Claims (9)
1.一种固化性树脂组合物,其包含下述A~F:
A多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、
B分子量400以下的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、
C环氧树脂、
D多官能硫醇化合物、
E光自由基引发剂、以及
F热固化促进剂,
[对应于B单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于C环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于D多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.1~0.5,
[对应于B单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数]/[对应于D多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45,
[对应于C环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于D多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.05~0.45。
2.根据权利要求1所述的固化性树脂组合物,其中,
[对应于B单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的总数+对应于C环氧树脂的环氧基的总数]/[对应于D多官能硫醇化合物的硫醇基的总数]为0.3~0.5。
3.根据权利要求1或2所述的固化性树脂组合物,其中,
D多官能硫醇化合物具有3个以上的硫醇基。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,
D多官能硫醇化合物包含3官能硫醇化合物和/或4官能硫醇化合物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,
A多官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含2官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
6.一种粘接剂,其包含权利要求1~5中任一项所述的固化性树脂组合物。
7.一种固化物,其能够通过使权利要求1~5中任一项所述的固化性树脂组合物或权利要求6所述的粘接剂固化而得到。
8.一种半导体装置,其包含权利要求7所述的固化物。
9.一种传感器模块,其包含权利要求7所述的固化物。
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PB01 | Publication | ||
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