CN117903706A - 固化性树脂组合物、固化物和电子零件 - Google Patents
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Abstract
本发明的固化性树脂组合物系含有湿气固化性树脂(A)的固化性树脂组合物,所述固化性树脂组合物的固化物25℃下的储能模量为10MPa以上,且25℃下的断裂伸长率为700%以上。
Description
本申请发明是申请号为202080020648.9、发明名称为“固化性树脂组合物、固化物和电子零件”、申请日为2020年5月28日的申请的分案申请。
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物、和具备固化性树脂组合物的固化物的电子零件。
背景技术
近年来,对于半导体芯片等电子零件要求高集成化、小型化,例如,存在经由粘接剂层将多个较薄的半导体芯片粘接而制成半导体芯片的层叠体的情况。此外,在各种带有显示组件的可携式机器普及的现代,作为显示组件小型化的方法,进行图像显示部的窄边缘化(以下,也称为“窄边缘设计)。在窄边缘设计中,要求通过使用分配器等设为较细线宽的粘接剂进行粘接的技术。
在这些小型电子零件的粘接或窄边缘设计中,通常要求高粘接强度,因此,研究湿气固化型粘接剂的使用。作为改善了粘接强度的湿气固化型粘接剂,例如于专利文献1中公开了一种湿气固化型聚氨基甲酸酯热熔树脂组合物,其含有:具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物、丙烯酸聚合物、软化温度在50-80℃的范围的热塑性树脂、和固化催化剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-113552号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
在小型电子零件的粘接或窄边缘设计中,除了高粘接强度以外,为了防止冲击传递到电子零件,还要求高冲击吸收性。然而,专利文献1所揭示的湿气固化性树脂组合物,粘接强度或耐冲击性难谓充分,希望进一步改良。
因此,本发明的课题在于提供一种粘接强度及耐冲击性良好的固化性树脂组合物。
[解决课题的技术手段]
本发明人等努力研究的结果,发现于含有湿气固化性树脂的固化性树脂组合物中,将固化物25℃下的储能模量、和断裂伸长率这两者设为特定值以上,由此可解决上述课题,从而完成以下的本发明。也即,本发明提供以下(1)-(13)。
(1)一种固化性树脂组合物,其含有湿气固化性树脂(A),
上述固化性树脂组合物的固化物25℃下的储能模量为10MPa以上,且25℃下的断裂伸长率为700%以上。
(2)如上述(1)的固化性树脂组合物,其进一步含有交联剂(X),上述交联剂(X)的含量以固化性树脂组合物的总量为基准计,为0.4质量%以上且10质量%以下。
(3)如上述(2)的固化性树脂组合物,其中,上述交联剂(X)为具有异氰酸酯基的化合物。
(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的固化性树脂组合物,其进一步含有光聚性化合物B、和光聚引发剂(Y)。
(5)如上述(4)的固化性树脂组合物,其中,上述光聚性化合物B含有化合物B1,上述化合物B1形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)为70℃以上。
(6)如上述(5)的固化性树脂组合物,其中,上述化合物B1的含量以光聚性化合物B的总量为基准计,为10质量%以上且50质量%以下。
(7)如上述(5)或(6)的固化性树脂组合物,其中,上述化合物B1的含量以固化性树脂组合物的总量为基准计,为2.5质量%以上且15质量%以下。
(8)如上述(4)至(7)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,上述光聚性化合物B包含含有脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物。
(9)如上述(4)至(8)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,上述光聚性化合物B含有化合物B2,上述化合物B2形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)低于70℃。
(10)如上述(1)至(9)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,上述湿气固化性树脂(A)条湿气固化性氨基甲酸酯树脂。
(11)如上述(1)至(10)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,上述湿气固化性树脂(A)的含量以固化性树脂组合物的总量为基准计,为50质量%以上且80质量%以下。
(12)一种固化物,其像上述(1)至(11)中任一项所述的固化性树脂组合物的固化物。
(13)一种电子零件,其具备上述(12)的固化物。
[发明效果]
通过本发明,可提供一种粘接强度及耐冲击性良好的固化性树脂组合物。
附图说明
图1是用于说明PUSH粘接力的测定方法的示意图。
图2是用于说明耐冲击性的评价方法的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
[固化性树脂组合物]
本发明的固化性树脂组合物是含有湿气固化性树脂的固化性树脂组合物,固化性树脂组合物的固化物25℃下的储能模量为10MPa以上,且25℃下的断裂伸长率为700%以上。
本发明的固化性树脂组合物通过使得固化物的储能模量及断裂伸长率这两者如上述那样提高,而成为粘接强度、特别是PUSH粘接力变高,且耐冲击性优异的。因此,若利用本发明的固化性树脂组合物来粘接被粘接体,则即便于粘接面积小、或者是涂布宽度小时,例如在施加强力冲击时可防止被粘接体剥落,且也可防止冲击传递到电子零件。
另一方面,若固化性树脂组合物的固化物25℃下的储能模量低于10MPa,或是25℃下的断裂伸长率低于700%,则难以使粘接性能及耐冲击性能两者皆优异,若施加冲击,则产生被粘接体剥落,或者冲击传递到电子零件的不良情形。
从使粘接性能及耐冲击性能这两者稳定地优异这样的观点而言,固化物25℃下的储能模量优选为16MPa以上,更优选为20MPa以上。此外,从易于确保高断裂伸长率这样的观点而言,25℃下的储能模量例如为75MPa以下,优选为45MPa以下,从进一步提高粘接力这样的观点而言,25℃下的储能模量更优选为32MPa以下。
此外,从使粘接性及耐冲击性这两者稳定地优异这样的观点而言,断裂伸长率优选为750%以上,更优选为800%以上,再更优选为850%以上。此外,从易于确保固化物的高储能模量这样的观点等而言,断裂伸长率例如为1500%以下,优选为1000%以下。
再者,在本发明中,固化物的储能模量以下述方法来测定。
将固化性树脂组合物流入宽3mm、长30mm、厚1mm的特氟龙(注册商标)模具中,使其固化,由此得到固化物样品。使用所得到的固化物样品,利用动态粘弹性测定装置,在40-150℃的范围测定动态粘弹性,从而求出25℃下的储能模量。再者,测定条件为:以变形模式拉伸,设定应变为1%,测定频率为1Hz,升温速度为5℃/min。
此外,固化物的断裂伸长率以下述方法来测定。将固化性树脂组合物流入哑铃状(JISK6251规定的6号模具)的开有洞的有机硅橡胶模具中,使其固化,由此得到6号模具的哑铃状试验片。使用拉伸试验机,以50mm/分的拉伸速度对所得到的试验片进行拉伸,测定25℃下的断裂伸长率。
关于用于得到固化物样品的固化性树脂组合物的固化,只要固化性树脂组合物可全部固化即可,根据其固化机制,可通过以下方法来进行。例如,在光湿气固化性时,以下述方法来进行:使用UV-LED(波长365nm),照射1000mJ/cm2的紫外线,由此使其光固化,然后,在23℃、50%RH的环境下放置24小时使其湿气固化。此外,在湿气固化性时,除了省略光固化的步骤以外,以与上述相同的方式来进行。
于热与湿气固化性树脂组合物时,以下述方法来进行:于90℃加热2小时,接下来,在23℃、50%RH的环境下放置24小时使其湿气固化。在光、热、和湿气固化性树脂组合物时,可以下述方法来进行:使用UV-LED(波长365nm),照射1000mJ/cm2的紫外线,由此使其光固化,接下来,在90℃加热2小时而使其热固化,然后,在23℃、50%RH的环境下放置24小时使其湿气固化。
本发明的固化性树脂组合物如上所述那样,至少具有湿气固化性树脂(A),为湿气固化性树脂组合物。若固化性树脂组合物为湿气固化性,则易于提高粘接力。本发明的固化性树脂组合物优选为除了湿气固化性树脂(A)以外,还含有通过照射光而固化的光聚性化合物B(光固化性树脂)、和通过加热而固化的热固化性树脂(C)中的至少一者。
此处,固化性树脂组合物中除了湿气固化性树脂(A)以外进一步含有光聚性化合物B时,成为通过使得光照射及湿气而固化的光湿气固化性树脂组合物。此外,固化性树脂组合物中除了湿气固化性树脂(A)以外,进一步含有热固化性树脂(C)时,固化性树脂组合物成为通过加热及湿气而固化的热湿气固化性树脂组合物。进一步,若固化性树脂组合物除了湿气固化性树脂(A)以外,还含有光聚性化合物B及热固化性树脂(C),则固化性树脂组合物成为通过光照射、加热、和湿气而固化的光、热及湿气固化性树脂组合物。
固化性树脂组合物优选含有湿气固化性树脂(A)及光聚性化合物B。也即,固化性树脂组合物优选为光湿气固化性树脂组合物。光湿气固化性树脂组合物即便不进行加热而固化,也具有优异的粘接性能,因此可以防止在固化性树脂组合物固化时粘接部或粘接部周围的电子零件因加热而损伤等,且可使粘接性能优异。
光湿气固化性树脂组合物例如首先通过光固化,形成B阶段状态,赋予相对较低的粘接力(粘性),然后,进一步通过放置在空气中等,利用湿气使其固化,可以形成具有足够高的粘接力的固化物。
以下,对“本发明的固化性树脂组合物含有湿气固化性树脂(A)与光聚性化合物B,为光湿气固化性树脂组合物”时的各详细成分进行说明。
(湿气固化性树脂(A))
作为本发明所使用的湿气固化性树脂(A),例如可列举湿气固化性氨基甲酸酯树脂、含有水解性硅基的树脂、湿气固化性氰基丙烯酸酯树脂等。在这些等中,优选为湿气固化性氨基甲酸酯树脂、含有水解性硅基的树脂,更优选为湿气固化性氨基甲酸酯树脂。通过使用湿气固化性氨基甲酸酯树脂,使固化物的断裂伸长率提高,而变得易于提高粘接强度。此外,在并用下述的高Tg化合物B1或交联剂(X)时,变得易于更进一步提高粘接性能。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂具有异氰酸酯基。湿气固化性氨基甲酸酯树脂其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可于1个分子中仅具有1个异氰酸酯基,也可具有2个以上。其中,优选为于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通过使“于1个分子中具有2个以上的羟基的多元醇化合物”与“于1个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物”反应而获得。
上述多元醇化合物与多异氰酸酯化合物的反应通常于以多元醇化合物中的羟基(OR)与多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基(NCO)的摩尔比计[NCO]/[OR]=2.0-2.5的范围内进行。
作为成为湿气固化性氨基甲酸酯树脂的原料的多元醇化合物,可使用通常用于制造聚氨基甲酸酯的公知的多元醇化合物,例如可列举: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。这些多元醇化合物可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为上述聚酯多元醇,例如可列举:通过使多元羧酸与多元醇的反应而获得的聚酯多元醇、使ε-己丙酯开环聚合而获得的聚-ε-己丙酯多元醇等。
作为成为聚酯多元醇的原料的上述多元羧酸,例如可列举:对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十亚甲基二羧酸、十二亚甲基二羧酸等。
作为成为聚酯多元醇的原料的多元醇,例如可列举:乙二醇、1,2-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、环己二醇等。
作为聚醚多元醇,例如可列举:乙二醇、1,2-丙二醇、四氢呋喃的开环聚合物、3-甲基四氢呋喃的开环聚合物、和这些或其衍生物的无规共聚物或嵌段共聚物、双酚型聚氧亚烷基改性物等。
此处,双酚型聚氧亚烷基改性物是使环氧烷(a1ky1eneoxide)(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获得的聚醚多元醇。该聚醚多元醇可为无规共聚物,也可为嵌段共聚物。上述双酚型聚氧亚烷基改性物优选为于双酚型分子骨架的两末端加成有1种或2种以上的环氧烷。
作为双酚型,并无特别限定,可列举A型、F型、S型等,优选为双酚A型。
作为聚亚烷基多元醇,例如可列举: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。
作为聚碳酸酯多元醇,例如可列举: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。
作为成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,例如可列举: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(polymericMDI,聚二苯甲烷二异氰酸酯)、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,例如可列举: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(异氰酸酯基甲基)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,就可提高完全固化后的粘接力的观点而言,优选为二苯基甲烷二异氰酸酯及其改性物。
多异氰酸酯化合物可单独使用,也可组合使用2种以上。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂优选为使用具有下述式(1)所表示的结构的多元醇化合物而获得的。通过使用具有下述式(1)所表示的结构的多元醇化合物,可获得粘接性优异的固化性树脂组合物、和柔软且伸长率好、具有高断裂伸长率的固化物,与光聚性化合物B的相溶性优异。此外,容易将储能模量调整至上述所需范围内。
其中,优选使用由1,2-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所构成的聚醚多元醇。此外,更优选为四氢呋喃化合物的开环聚合化合物,特别优选为聚四亚甲基醚二醇。
式(1)中,R表示氢原子、甲基、或乙基,l为0~5的整数,m为1~500的整数,n为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,所谓1为0的情形是指与R键结的碳直接与氧键结的情形。
上述中,n与l的合计更优选为1以上,进而优选为3~6。此外,R更优选为氢原子、甲基,特别优选为氢原子。
本发明所使用的含有水解性硅基的树脂其分子内的水解性硅基与空气中或被粘接体中的水分反应而固化。
含有水解性硅基的树脂可于1个分子中仅具有1个水解性硅基,也可具有2个以上。其中,优选为于分子的主链两末端具有水解性硅基。
再者,作为上述含有水解性硅基的树脂,不包括具有异氰酸酯基的。
水解性硅基以下述式(2)表示。
-SiR1 3-aXa (2)
式(2)中,R1分别独立地为可被取代的碳原子数1以上20以下的烷基、碳原子数6以上20以下的芳基、碳原子数7以上20以下的芳烷基、或-OSiR2 3(R2分别独立地为碳原子数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分别独立地为羟基或水解性基。进而,式(2)中,a为1-3的整数。
上述水解性基并无特别限定,例如可列举:卤素原子、烷氧基、烯氧基、芳氧基、酰氧基、酮肟酸酯(ketoximate)基、胺基、酰胺基、酸酰胺基、胺氧基、疏基等。其中,就活性较高的方面而言,优选为卤素原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基。此外,就水解性稳定且容易操作的方面而言,更优选为甲氧基、乙氧基等烷氧基,进而优选为甲氧基、乙氧基。此外,就安全性的观点而言,优选为通过反应而脱离的化合物分别为乙醇、丙酮的乙氧基、异丙烯氧基(isopropenoxy)。
上述羟基或上述水解性基可对1个硅原子于1-3个的范围内进行键结。在上述羟基或上述水解性基对1个硅原子而键结2个以上的情形时,这些基可相同,也可不同。
就固化性的观点而言,上述式(2)中的a优选为2或3,特别优选为3。此外,就保存稳定性的观点而言,a优选为2。
此外,作为上述式(2)中的R1,例如可列举: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,优选为甲基。
作为上述水解性硅基,例如可列举:甲基二甲氧基硅基、三甲氧基硅基、三乙氧基硅基、三(2-丙烯氧基)硅基、三乙酰氧基硅基、(氯甲基)二甲氧基硅基、(氯甲基)二乙氧基硅基、(二氯甲基)二甲氧基硅基、(1-氯乙基)二甲氧基硅基、(1-氯丙基)二甲氧基硅基、(甲氧基甲基)二甲氧基硅基、(甲氧基甲基)二乙氧基硅基、(乙氧基甲基)二甲氧基硅基、(1-甲氧基乙基)二甲氧基硅基、(氨基甲基)二甲氧基硅基、(N,N-二甲基氨基甲基)二甲氧基硅基、(N,N-二乙基氨基甲基)二甲氧基硅基、(N,N-二乙基氨基甲基)二乙氧基硅基、(N-(2-氨基乙基)氨基甲基)二甲氧基硅基、(乙酰氧基甲基)二甲氧基硅基、(乙酰氧基甲基)二乙氧基硅基等。
作为含有水解性硅基的树脂,例如可列举:含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸树脂、于分子链末端或分子链末端部位具有水解性硅基的有机聚合物、含有水解性硅基的聚氨基甲酸酯树脂等。
含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸树脂优选于主链具有源自于含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸酯及/或(甲基)丙烯酸烷基酯的重复构成单位。
作为含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举:(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基硅基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(三乙氧基硅基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(甲基二甲氧基硅基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲氧基硅基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(三乙氧基硅基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(甲基二甲氧基硅基)乙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基硅基甲酯、(甲基)丙烯酸三乙氧基硅基甲酯、(甲基)丙烯酸(甲基二甲氧基硅基)甲酯等。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(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)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(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)丙烯酸硬脂酯等。
作为制造含有水解性硅基的(甲基)丙烯酸树脂的方法,具体而言,例如可列举国际公开第2016/035718号所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。
上述于分子链末端或分子链末端部位具有水解性硅基的有机聚合物于主链的末端及侧链的末端的至少任一者具有水解性硅基。
上述主链的骨架结构并无特别限定,例如可列举:饱和烃系聚合物、聚氧亚烷基系聚合物、(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
作为上述聚氧亚烷基系聚合物,例如可列举:具有聚氧乙烯结构、聚氧丙烯结构、聚氧丁烯结构、聚氧四亚甲基结构、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物结构、聚氧丙烯-聚氧丁烯共聚物结构的聚合物等。
作为制造上述于分子链末端或分子链末端部位具有水解性硅基的有机聚合物的方法,具体而言,例如可列举国际公开第2016/035718号所记载的仅于分子链末端或分子链末端部位具有交联性硅基的有机聚合物的合成方法。此外,作为制造上述于分子链末端或分子链末端部位具有水解性硅基的有机聚合物的其他方法,例如可列举国际公开第2012/117902号所记载的含有反应性硅基的聚氧亚烷基系聚合物的合成方法等。
作为制造上述含有水解性硅基的聚氨基甲酸酯树脂的方法,例如可列举:使多元醇化合物与多异氰酸酯化合物反应而制造聚氨基甲酸酯树脂时,进而使硅烷偶联剂等含硅基化合物反应的方法等。具体而言,例如可列举:日本特开2017-48345号公报所记载的具有水解性硅基的氨基甲酸酯低聚物的合成方法等。
作为上述硅烷偶联剂,例如可列举: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,优选为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。这些硅烷偶联剂可单独使用,也可组合使用2种以上。
此外,湿气固化性氨基甲酸酯树脂可具有异氰酸酯基与水解性硅基的两者。具有异氰酸酯基与水解性硅基这两者的湿气固化性氨基甲酸酯树脂优选为通过如下方式制造:首先,通过上述方法获得具有异氰酸酯基的湿气固化性氨基甲酸酯树脂,进而使硅烧偶联剂与该湿气固化性氨基甲酸酯树脂反应。
再者,具有异氰酸酯基的湿气固化性氨基甲酸酯树脂的详细情况如上所述。再者,作为与湿气固化性氨基甲酸酯树脂发生反应的硅烷偶联剂,从上述所列举中适宜地选用即可,但就与异氰酸酯基的反应性的观点而言,优选使用具有氨基或疏基的硅烷偶联剂。作为优选的具体例,可列举: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、3-疏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等。
进而,湿气固化性树脂(A)可具有自由基聚合性官能基。作为湿气固化性树脂(A)可具有的自由基聚合性官能基,优选具有不饱和双键的基,就反应性的方面而言,特别优选为(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含在后述的光聚性化合物B中,将其作为湿气固化性树脂处理。
湿气固化性树脂(A)可从上述各种树脂适宜地选择而单独使用1种,也可并用2种以上。
湿气固化性树脂(A)的重均分子量并无特别限定,优选的下限为800,优选的上限为10000。若重均分子量在该范围内,则容易将固化物的上述储能模量调整在上述范围内。此外,在所得到的固化性树脂组合物全部固化时,交联密度不会变得过高而柔软性优异,容易将断裂强度调整在上述范围内。
湿气固化性树脂(A)的重均分子量的更优选的下限为2000,更优选的上限为8000,进而优选的下限为2500,进而优选的上限为6000。再者,在本说明书中,上述重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定,通过聚苯乙烯换算求出的值。作为通过GPC测定聚苯乙烯换算的重均分子量时的管柱,可列举Shodex LF-804(昭和电工公司制造)。此外,作为GPC所使用的溶剂,可列举四氢呋喃。
在固化性树脂组合物中,湿气固化性树脂(A)的含量优选为以固化性树脂组合物的总量为基准计为50质量%以上。若使湿气固化性树脂(A)的含量多至50质量%以上,则断裂伸长率提高,变得易于提高粘接性能、特别是PUSH粘接力。
从提高粘接性能这样的观点而言,湿气固化性树脂(A)的含量以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为54质量%以上,再更优选为56质量%以上。为了以一定量含有后述的光聚性化合物B或交联剂(X)等,湿气固化性树脂(A)的含量优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下,再更优选为65质量%以下。
再者,固化性树脂组合物的总量为基准意指:以固化性树脂组合物中所含的固体成分的总量为基准。例如,固化性树脂组合物在为了稀释组合物而含有溶剂时,除去该溶剂后的成分的量成为固化性树脂组合物总量。
(光聚性化合物B)
光聚性化合物B只要为分子中具有自由基聚合性官能基的自由基聚合性化合物就并无特别限定。光聚性化合物B优选为具有不饱和双键作为自由基聚合性官能基的化合物,特别优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物(以下,也称为(甲基)丙烯酸系化合物)。在本发明中,通过使用(甲基)丙烯酸系化合物,而易于将上述储能模量及断裂伸长率调整在特定范围内。
作为(甲基)丙烯酸系化合物,例如可列举:(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯等。在这些中,优选为(甲基)丙烯酸酯化合物。再者,(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯是不具有残存异氰酸酯基的。
此外,在本说明书中,(甲基)丙烯酰基意指丙烯酰基或甲基丙烯酰基,(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,其它类似用语也相同。
上述(甲基)丙烯酸酯化合物可为单官能,可为2官能,也可为3官能以上,但优选为单官能。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物中的单官能的,例如可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(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)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯;(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4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯;甲氧基二乙二醇(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、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚氧乙烯系(甲基)丙烯酸酯等。
此外,(甲基)丙烯酸酯化合物可具有芳香环,例如可列举:(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙酯等(甲基)丙烯酸苯基烷基酯;(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯等。进而,也可为具有芴骨架、联苯骨架等多个苯环的(甲基)丙烯酸酯,具体而言,可列举:芴型(甲基)丙烯酸酯、乙氧化邻苯基苯基丙烯酸酯等。
进一步,也可列举: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、壬基苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等苯氧基聚氧乙烯系(甲基)丙烯酸酯等。
进而,作为单官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,也可列举:(甲基)丙烯酸四氢糠酯、烷氧基化(甲基)丙烯酸四氢糠酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲酯等具有杂环式结构的(甲基)丙烯酸酯;N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺等邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类;各种酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸lH,lH,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烷酸环氧丙酯、磷酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物中的2官能的,例如可列举: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(甲基)丙烯酸二羟甲基二环戊二烯酯、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、(甲基)丙烯酸(2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基)丙酯、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官能以上的,例如可列举: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、己丙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、三(甲基)丙烯酸甘油酯、环氧丙烷加成三(甲基)丙烯酸甘油酯、磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、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,例如可列举环氧化合物与(甲基)丙烯酸反应而得的等。此处,环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应按照常规方法于碱性催化剂的存在下等进行即可。环氧(甲基)丙烯酸酯可为单官能,也可为2官能等多官能。
作为成为用于合成上述环氧(甲基)丙烯酸酯的原料的环氧化合物,例如可列举: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、硫化物型环氧树脂、二苯醚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、萘型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚醛清漆型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、环氧丙胺型环氧树脂、烷基多元醇型环氧树脂、橡胶改性型环氧树脂、环氧丙酯化合物、双酚A型环硫(episulfide)树脂等。
作为上述环氧(甲基)丙烯酸酯中的市售的,例如可列举:EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYLRDX63182(均为ダイセル·オルネクス公司制造);EA-1010、EA-1020、EA-5323、EA-5520、EACHD、EMA-1020(均为新中村化学工业公司制造);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(均为共荣社化学株式会社制造);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制造)等。
(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯例如可使用“使具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物与异氰酸酯化合物反应而得的。此处,异氰酸酯化合物与(甲基)丙烷酸衍生物的反应使用催化剂量的锡系化合物等作为催化剂即可。(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯可为单官能,也可为2官能等多官能。
作为用于获得(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯的异氰酸酯化合物,例如可列举: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、联甲苯胺二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、氢化XD1、赖氨酸二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三(异氰酸酯基苯基)酯、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯等多异氰酸酯化合物。
此外,作为异氰酸酯化合物,也可使用通过多元醇与过量的异氰酸酯化合物反应而获得的链经延长的多异氰酸酯化合物。此处,作为多元醇,例如可列举:乙二醇、1,2-丙二醇、甘油、山梨醇、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,例如可列举:乙二醇、1,2-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(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯等。
作为上述(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯中的市售品,例如可列举:M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(均为东亚合成公司制造);EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL8402、EBECRYL84ll、EBECRYL8412、EBECRYL84l3、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9270、EBECRYL2l0、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220(均为ダイセル·オルネクス公司制造);アートレジンUN-9000H、アートレジンUN9000A、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UN3320HB、アートレジンUN-1200TPK、アートレジンSH-500B(均为根上工业公司制造);U-2HA、U-2PHA、U-3HA、U-4HA、U-6H、U-6LPA、U-6HA、U-l0H、U-15HA、U-122A、U-122P、U-l08、U-l08A、U-324A、U-340A、U-340P、U-l084A、U-206lBA、UA-340P、UA-4l00、UA-4000、UA-4200、UA-4400、UA-520lP、UA7100、UA-7200、UA-W2A(均为新中村化学工业社制)、Al-600、AH600、AT600、UA-101I、UA101T、UA-306H、UA-306I、UA-306T(均为共荣社化学株式会社制造);CN-902、CN-973、CN-902l、CN-9782、CN-9833(均为アルケマ公司制造)等。
上述(甲基)丙烯酸系化合物可单独使用1种,也可并用2种以上。
此外,作为光聚性化合物B,优选为并用上述(甲基)丙烯酸酯化合物与除(甲基)丙烯酸酯化合物以外的单官能的(甲基)丙烯酸系化合物或乙烯基化合物。作为此种化合物,也可使用(甲基)丙烯酰吗啉等具有环状结构的(甲基)丙烯酸系化合物、或N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺等具有环状结构的乙烯基化合物。此外,例如也可使用N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、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-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺化合物。
本发明中,通过适当选择光聚性化合物B,可调整上述固化物的储能模量及断裂伸长率。例如,光聚性化合物B优选为含有形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)为70℃以上的化合物B1(高Tg化合物B1)。若使用此种高Tg化合物B1,易于提高储能模量。
再者,玻璃化转变温度(Tg)只要合成各化合物的均聚物并进行测定即可。具体而言,意指:在对所合成的均聚物进行动态粘弹性测定所得到的损耗角正切(tanδ)的极大值中,表现起因于微布朗运动的极大值的温度,可通过使用动态粘弹性测定装置的以往周知的方法来测定。均聚物的合成,例如可通过以下方式来进行,即,使构成均聚物的单体成分流入宽3mm、长30mm、厚1mm的特氟龙(注册商标)模具中,使用UV-LED(波长365nm),照射1000mJ/cm2的紫外线而使其光固化,从而得到固化物样品。此外,动态粘弹性的测定可以下述方式进行,即,使用所得到的固化物样品,利用动态粘弹性测定装置,在-50~160℃的范围测定动态粘弹性。再者,测定条件为以变形模式拉伸、设定应变为1%、测定频率为1Hz、升温速度为5℃/min来进行。此外,也可采用Polymer Handbook(第3版,John Wiley&Sons等,Inc,1989年)等所记载的文献值。
化合物B1的含量优选为:以光聚性化合物B的总量为基准计,为10质量%以上且50质量%以下。通过使化合物B1的含量在上述范围内,易于提高储能模量及断裂伸长率,易于成为粘接性能及耐冲击性能优异的。从这些观点而言,化合物B1的含量更优选为:以光聚性化合物B的总量为基准计,为10质量%以上且40质量%以下,再更优选为14质量%以上且35质量%以下。
此外,从同样的观点而言,化合物B1的含量优选为:以固化性树脂组合物的总量为基准计,为2.5质量%以上且15质量%以下,更优选为3.2质量%以上且13质量%以下,再更优选为5.0质量%以上且11质量%以下。
光聚性化合物B除了上述化合物B1以外,优选含有形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)低于70℃的化合物B2(低Tg化合物B2)。通过除了高Tg化合物B1以外还含有低Tg化合物B2,可平衡性良好地提高上述储能模量及断裂伸长率,易于提高粘接性能及耐冲击性。从这样的观点而言,低Tg化合物B2的含量以光聚性化合物B的总量为基准计为50质量%以上即可,但优选为50质量%以上且90质量%以下,更优选为60质量%以上且90质量%以下,进而更优选为65质量%以上且86质量%以下。
从同样观点而言,低Tg化合物B2的含量优选为:以固化性树脂组合物的总量为基准计,为12质量%以上且35质量%以下,更优选为16质量%以上且29质量%,再更优选为20质量%以上且27质量%以下。
从平衡性良好地提高粘接性、耐冲击性这样的观点而言,作为高Tg化合物B1,使用“形成均聚物后的玻璃化转变温度优选为200℃以下、更优选为160℃以下,且优选为80℃以上、更优选为90℃以上”的化合物。
另一方面,作为低Tg化合物B2,使用“形成均聚物后的玻璃化转变温度优选为60℃以下、更优选为45℃以下,且优选为-20℃以上、更优选为-10℃以上”的化合物。
光聚性化合物B优选包含含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物。此处,脂环结构可仅以碳原子来形成环,也可包含氮、氧、硫等杂原子。作为杂原子,优选为氮原子。含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物优选为单官能。通过使得设为单官能,易于提高断裂伸长率。通过使得光聚性化合物B含有含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物,易于提高固化物的断裂伸长率。进一步,通过使得光聚性化合物B含有含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物,在湿气固化性树脂(A)为湿气固化性氨基甲酸酯树脂时,与湿气固化性树脂(A)的相溶性变得良好,易于提高各种性能。
含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物优选为高Tg化合物B1(也即,形成均聚物后的Tg为70℃以上)。若使用为高Tg化合物B1的含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物,则易于提高固化物的储能模量及断裂伸长率这两者。
作为可用作高Tg化合物B1的含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物,可列举:丙烯酸二环戊烯基酯(Tg:120℃)、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(Tg:175℃)、丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(Tg:120℃)、甲基丙烯酸异冰片基酯(Tg:173℃)、丙烯酸异冰片基酯(Tg:94℃)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(Tg:250℃)、丙烯酸1-金刚烷基酯(Tg:153℃)、丙烯酸4-叔丁基环己酯(Tg:80℃)等脂环式(甲基)丙烯酸酯、或丙烯酰吗啉(Tg:145℃)等脂环结构具有杂原子的(甲基)丙烯酸系化合物等。这些中,优选为丙烯酸异冰片基酯、丙烯酰吗啉、丙烯酸4-叔丁基环己酯,更优选为丙烯酸异冰片基酯、丙烯酰吗啉。这些含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物可单独使用1种,也可并用2种以上。
关于为高Tg化合物B1的含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物的含量,以光聚性化合物B的总量为基准计,优选为5质量%以上且50质量%以下,更优选为10质量%以上且40质量%以下,再更优选为14质量%以上且35质量%以下。
其中,高Tg化合物B1并非一定要是含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物,也可使用含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物以外的光聚性化合物。作为此种化合物,可列举:甲基丙烯酸甲酯(Tg:105℃)、甲基丙烯酸叔丁酯(Tg:118℃)等(甲基)丙烯酸烷基酯、二甲基丙烯酰胺(Tg:119℃)、二乙基丙烯酰胺(Tg:81℃)、二甲基氨基丙基丙烯酰胺(Tg:134℃)、异丙基丙烯酰胺(Tg:134℃)、羟基乙基丙烯酰胺(Tg:98℃)等含有酰胺基的乙烯基单体等。这些可与上述含脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物并用而作为高Tg化合物B1,也可单独使用作为高Tg化合物B1。
此外,作为低Tg化合物B2,并无特别限定,从反应性等观点而言,优选为使用(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,只要使用烷基的碳原子数为1-18的即可,优选为使用烷基碳原子数为12-18的(甲基)丙烯酸烷基酯。烷基可为直链,也可具有支链。作为低Tg化合物B2的(甲基)丙烯酸烷基酯可单独使用1种,也可并用2种以上。作为此种(甲基)丙烯酸烷基酯的优选例子,可列举丙烯酸月桂酯(Tg=-3℃)、丙烯酸硬脂酯(Tg=35℃)等。
关于为低Tg化合物B2的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量,以光聚性化合物B的总量为基准计,例如为40质量%以上,优选为45质量%以上且90质量%以下,更优选为50质量%以上且89质量%以下,再更优选为60质量%以上且86质量%以下。
关于固化性树脂组合物中的光聚性化合物B的含量,以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为15质量%以上,更优选为20质量%以上,再更优选为25质量%以上。此外,关于光聚性化合物B的含量,以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为45质量%以下,更优选为40质量%以下,再更优选为35质量%以下,进而更优选为31.5质量%以下。通过使光聚性化合物B的含量在上述范围内,能够使断裂伸长率及储能模量在特定范围内,易于使粘接性能、耐冲击性等良好。此外,若使光聚性化合物B的量少,则例如即便不使用化合物B1,也易于提高固化物的储能模量及断裂伸长率。
关于固化性树脂组合物中光聚性化合物B的含量与湿气固化性树脂(A)的比(B/A),以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为0.30以上且0.80以下,更优选为0.35以上且0.65以下,再更优选为0.40以上且0.55以下。通过使含量比(B/A)在上述范围内,能够使断裂伸长率、储能模量在特定范围内,易于使粘接性能、耐冲击性等良好。此外,通过设为0.55以下,则即便不使用化合物B1,也可提高固化物的储能模量及断裂伸长率。
(交联剂(X))
本发明的固化性树脂组合物优选含有交联剂(X)。通过含有交联剂(X),可提高断裂伸长率及储能模量,易于使粘接性能及耐冲击性良好。交联剂(X)优选为具有“在固化性树脂组合物固化时,能够与上述湿气固化性树脂(A)及光聚性化合物B的至少一者反应”的官能基的化合物。具体而言,可列举具有异氰酸酯基的化合物。作为此种化合物,可列举于1分子中具有2个以上的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物。
作为用作交联剂(X)的多异氰酸酯化合物,可列举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,例如可列举: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,例如可列举: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(异氰酸酯基甲基)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,从提高储能模量、使粘接性能良好这样的观点而言,优选为芳香族多异氰酸酯化合物,更优选为二苯基甲烷二异氰酸酯及其改性物、聚合MDI,再更优选为二苯基甲烷二异氰酸酯。
多异氰酸酯化合物可单独使用,也可组合2种以上来使用。
固化性树脂组合物中的交联剂(X)的含量优选为以固化性树脂组合物的总量为基准计为0.4质量%以上且10质量%以下。通过使交联剂(X)的含量在0.4质量%以上,易于使储能模量及断裂伸长率在特定值以上,也易于使粘接强度等提高。此外,若使交联剂的含量在0.4质量%以上,例如即便不使用上述高Tg化合物B1,也易于使得储能模量及断裂伸长率在特定值以上。另一方面,通过使其在10质量%以下,由于可确保一定量以上的湿气固化性树脂(A)及光聚性化合物B的含量,因此易于提高断裂伸长率等,可使粘接强度及耐冲击性良好。
关于交联剂的含量,从易于提高储能模量等这样的观点而言,更优选为0.8质量%以上,再更优选为1.0质量%以上。此外,关于交联剂的含量,从易于将断裂伸长率维持在较高的值这样的观点而言,更优选为6质量%以下,再更优选为5质量%以下,进一步更优选为3质量%以下。
(光聚引发剂(Y))
本发明的固化性树脂组合物在使用上述光聚性化合物B时,为了确保光固化性,优选为含有光聚引发剂(Y)。
作为光聚引发剂(Y),可列举光自由基聚合引发剂。具体而言,可列举二苯基酮系化合物;α-氨基烷基苯甲酮、α-羟基烷基苯甲酮等苯酮系化合物;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;9-噻吨酮等。这些中,从易于将断裂伸长率和储能模量调整在特定范围内这样的观点而言,优选为苯酮系化合物,更优选为α-氨基烷基苯甲酮。
作为上述光聚引发剂中的市售品,例如可列举:IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE379EG、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACUR EOXE01、ルシリンTPO(皆为BASF公司制造);苯偶姻甲酯、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚(皆为东京化成工业公司制造)等。
固化性树脂组合物中的光聚引发剂(Y)的含量相对于光聚性化合物100质量份,优选为0.01质量份以上且10质量份以下,更优选为0.5质量份以上且5质量份以下。通过使光聚引发剂(Y)的含量在该范围内,所获得的固化性树脂组合物成为光固化性及保存稳定性优异的。而且,通过设为上述范围内,光聚性化合物B适度地固化,易于将上述储能模量、断裂伸长率调整在特定范围内。
(填充剂)
本发明的固化性树脂组合物也可含有填充剂。通过含有填充剂,本发明的固化性树脂组合物变得具有合适的摇变性,可充分保持涂布后的形状。作为填充剂,只要使用粒子状的即可。
作为填充剂,优选为无机填充剂,例如可列举二氧化硅、滑石、氧化钛、氧化锌、碳酸钙等。这些之中,就所获得的固化性树脂组合物紫外线穿透性优异方面而言,优选为二氧化硅。此外,填充剂也可经硅烷化处理、烷基化处理、环氧化处理等疏水性表面处理。
填充剂可单独使用1种,也可组合2种以上来使用。
关于填充剂的含量,以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为2质量%以上且15质量%以下,进而更优选为5质量%以上且12质量%以下。
(偶联剂)
固化性树脂组合物也可含有偶联剂。通过使得含有偶联剂,易于提高粘接力。作为偶联剂,例如可列举:硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、锆酸酯系偶联剂等。其中,就提高粘接性的效果优异的方面而言,优选为硅烷偶联剂。上述偶联剂可单独使用,也可组合2种以上来使用。
关于偶联剂的含量,以固化性树脂组合物的总量为基准计,优选为0.05质量%以上且5质量%以下,更优选为0.2质量%以上且2质量%以下,再更优选为0.5质量%以上且1.5质量%以下。通过使偶联剂的含量在这些范围内,不影响储能模量等,且提高粘接力。
本发明的固化性树脂组合物视需要也可利用溶剂来稀释。在固化性树脂组合物被溶剂稀释的情形时,固化性树脂组合物的质量份是固体成分成分基准,即意指除溶剂以外的质量份。
此外,固化性树脂组合物在以上所述的成分以外,也可含有蜡粒子、含金属的粒子、遮光剂、着色剂、反应性稀释剂、湿气固化促进催化剂等添加剂等。
作为制造固化性树脂组合物的方法,只要使用混合机,将构成固化性树脂组合物的成分混合即可。例如可列举以下方法,即:将湿气固化性树脂(A)、光聚性化合物B、和视需要添加的交联剂(X)、光聚引发剂(Y)、填充剂、偶联剂、和其它添加剂混合的方法等。作为混合机,例如可列举:匀相分散机、均质搅拌机、万能混合机、行星式混合机(行星式搅拌装置)、捏合机、三辊研磨机等。
[固化性树脂组合物的使用方法]
本发明的固化性树脂组合物是能够被固化而以固化物的形式使用的。本发明的固化性树脂组合物于具有光固化性、热固化性、或此两种固化性时,首先,通过光照射或加热进行光固化、热固化、或此两种固化,而成为例如B阶段状态(半固化状态),然后,进而通过湿气进行固化而使其完全固化即可。本发明的固化性树脂组合物优选为光湿气固化性。因此,通过光照射进行光固化,而成为B阶段状态(半固化状态),然后,进而通过湿气进行固化而使其完全固化即可。
此处,固化性树脂组合物在配置于被粘接体间而将该被粘接体间接合时,涂布于一被粘接体,其后,通过光照射使其光固化等,成为例如B阶段状态,使另一被粘接体重叠于“固化至B阶段状态的固化性树脂组合物”上,以适度的粘接力(初始粘接力)使被粘接体问暂时粘接即可。其后,通过利用湿气使B阶段状态的固化性树脂组合物固化而完全固化,以充分的粘接力将介隔固化性树脂组合物而重叠的被粘接体间接合。
此处,光固化时进行照射的光,只要为使光聚性化合物B固化的光,则无特别限定,优选为紫外线。此外,进行热固化时,只要为使热固化性树脂固化的温度,则无特别限定,例如,加热至60℃以上且低于120℃的温度、更优选为低于100℃的温度即可。此外,固化性树脂组合物于利用湿气使其固化时,在大气中放置特定时间即可。
本发明的固化性树脂组合物优选用于电子机器用粘接剂。本发明的固化性树脂组合物更优选用于便携电子机器用粘接剂。作为便携电子机器,更具体而言,可列举智能手机等便携电话、平板终端等。这些便携电子机器在使用时因失误而掉落的情形时,会有零件脱落的情况,但在将本发明的固化性树脂组合物用作便携电子机器用粘接剂时,由于本发明的固化性树脂组合物的固化物具有优异的PUSH粘接力及耐冲击性能,因此零件难以脱离。
电子机器中,被粘接体并无特别限定,例如为构成电子机器的各种零件。作为构成电子机器的各种零件,是电子零件、或安装有电子零件的基板等,更具体而言,可列举:设置于显示组件的各种电子零件、安装有电子零件的基板、半导体芯片等。也即,在本发明中,也提供具备固化性树脂组合物的固化物的电子零件。
作为被粘接体的材质,可为金属、玻璃、塑料等中的任一者。此外,作为被粘接体的形状,并无特别限定,例如可列举:膜状、片状、板状、面板状、盘状、杆(棒状体)状、盒体状、壳体状等。
本发明的固化性树脂组合物由于固化性树脂组合物的固化物具有特定的储能模量及断裂伸长率,因此粘接力、特别是PUSH粘接力变高,耐冲击性能也优异。因此,本发明的固化性树脂组合物即便是在固化性树脂组合物的涂布宽度或粘接面积小时,例如对被粘接体施加强力冲击时,也可防止像是冲击传递到电子零件、被粘接体剥离的状况。
因此,可合适地用作将粘接面积小的半导体芯片彼此粘接的粘接剂、或在显示装置、例如涂布宽度容易较小的便携电子机器用显示装置(特别是智能手机等的便携电话用显示装置)中所使用的粘接剂。
[实施例]
通过实施例进一步对本发明进行详细说明,但本发明不受这些例任何限定。
本实施例中,各种物性的测定和性能的评价以如下方式进行。
(储能模量)
根据说明书所记载的方法,由固化性树脂组合物制作固化物样品,通过动态粘弹性测定装置(IT Meter.And Control,Inc.制造、商品名为DVA-200)测定固化物样品25℃下的储能模量。
(断裂伸长率)
根据说明书所记载的方法,由固化性树脂组合物制作试片,使用拉伸试验机(A&DCompany制造、商品名TENSILON),以50mm/分钟的速度拉伸至断裂为止,测定25℃下的断裂伸长率。
(PUSH粘接试验)
将PUSH粘接试验的概要示于图1。如图1(a)所示,准备在中央部分开有38mm×50mm的矩形孔2的厚度2mm的聚碳酸酯板3。以外径46mm×61mm、内径44mm×59mm、涂布宽度1mm且包围矩形孔2的方式,将固化性树脂组合物1涂布于聚碳酸酯板3并形成为方形框状。使用UV-LED(波长365nm),通过照射紫外线1000mJ/cm2而使固化性树脂组合物1光固化。然后,经由半固化的固化性树脂组合物1将50mm×75mm、厚度4mm的玻璃板4贴附于聚碳酸酯板3,而组装试验体。玻璃板4与方形框状的固化性树脂组合物1被设置成中心位置一致。
然后,使其从图1(a)的状态翻转,而配置成聚碳酸酯板3载置于玻璃板4上,在从聚碳酸酯板3侧施加5kgf的压力的状态下,在常温(23℃)、50%RH放置24小时,使固化性树脂组合物1湿气固化,使玻璃板4与聚碳酸酯板3经由全固化的固化性树脂组合物1而粘接。
接下来,如图1(b)所示,以玻璃板4在下侧的方式,将试验体固定于支持台5,通过矩形孔2、以10mm/min的速度对玻璃板4施加负重,测量玻璃板4剥离时的负重值。
(耐冲击性试验)
将耐冲击试验的概要示于图2。首先,以与PUSH粘接试验相同的方式制作试验体。接下来,如图2(b)所示,将所制作的试验体固定于支持台5,以“可通过矩形孔2的大小且重200g的铁球6从矩形孔2通过的方式,使其从20mm的高度落下。以同样条件重复进行铁球的落下,通过以下评价基准来判定耐冲击性。
A:铁球落下的次数在40次以上玻璃板才剥离。
B:铁球落下的次数低于40次玻璃板即剥离。
(湿气固化性树脂(A))
湿气固化性氨基甲酸酯树脂A按照以下的合成例1进行制作。
[合成例1]
将作为多元醇化合物的100质量份的聚四亚甲基醚二醇(三菱化学公司制造、商品名为PTMG-2000)与0.01质量份的二月桂酸二丁基锡装入至500mL容量的可分离式烧瓶中,在真空下(20mmHg以下)于100℃搅拌30分钟,进行混合。其后,设为常压,添加26.5质量份的作为多异氰酸酯化合物的二苯基甲烷二异氰酸酯(日曹商事公司制造、商品名为PureMDI),在80℃搅拌3小时而使其反应,获得湿气固化性氨基甲酸酯树脂A(重均分子量为2700)。
湿气固化性氨基甲酸酯树脂B按照以下的合成例2进行制作。
[合成例2]
将3-疏基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制造、KBM-803)9.8质量份添加于“加入有以与合成例1相同方式而得的湿气固化性氨基甲酸酯树脂A 100质量份的反应容器”中。然后,在80℃搅拌1小时,进行混合,形成含有有机硅基的氨基甲酸酯树脂,从而得到于分子末端具有异氮酸基及三甲氧基硅基的湿气固化性氨基甲酸酯树脂B(重均分子量3100)。
实施例、比较例所使用的湿气固化性氨基甲酸酯树脂以外的成分如下。
(光聚性化合物B)
丙烯酸异冰片基酯:共荣社化学制造、商品名IB-XA、单官能、Tg:94℃
丙烯酰吗啉:KJケミカルズ制造、商品名ACMO、单官能、Tg:145℃丙烯酸月桂酯:共荣社化学制造、商品名ライトアクリレートL-A、单官能、Tg:-3℃
丙烯酸硬脂酯:サートマー公司制造、商品名SR257、单官能、Tg:35℃
(交联剂(X))
二苯基甲烷二异氰酸酯
(光聚引发剂(Y))
双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦:BASF公司制造、商品名IRGACURE 819
(填充剂)
硅氧化处理二氧化硅:日本アエロジル公司制造、商品名RY300
(偶联剂)
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷:信越化学工业公司制、商品名KBM-5103
[实施例1-8、比较例1-5]
按照表1所记载的配合,将各材料利用行星式搅拌装置(シンキー公司制造、あわとり練太郎)于温度50℃进行搅拌后,利用陶瓷三辊研磨机于温度50℃混合均匀,而获得实施例1-8、比较例1-5的固化性树脂组合物。
表1
如以上实施例所示,通过提高固化物25℃下的储能模量、和断裂伸长率这两者,而成为PUSH粘接力及耐冲击性皆优异的。相对于此,如比较例所示,若储能模量及断裂伸长率中的一者低于规定值,则无法成为PUSH粘接力及耐冲击性这两者优异的。
符号说明
1:固化性树脂组合物
2:矩形孔
3:聚碳酸酯板
4:玻璃板
5:支持台
6:铁球
Claims (13)
1.一种固化性树脂组合物,其含有湿气固化性树脂(A),
所述固化性树脂组合物的固化物在25℃下的储能模量为10MPa以上,且在25℃下的断裂伸长率为700%以上。
2.如权利要求1所述的固化性树脂组合物,其进一步含有交联剂(X),以固化性树脂组合物的总量为基准计,所述交联剂(X)的含量为0.4质量%以上且10质量%以下。
3.如权利要求2所述的固化性树脂组合物,所述交联剂(X)为具有异氰酸酯基的化合物。
4.如权利要求1至3中任一项所述的固化性树脂组合物,其进一步含有光聚性化合物B、和光聚引发剂(Y)。
5.如权利要求4所述的固化性树脂组合物,所述光聚性化合物B含有形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)为70℃以上的化合物B1。
6.如权利要求5所述的固化性树脂组合物,以光聚性化合物B的总量为基准计,所述化合物B1的含量为10质量%以上且50质量%以下。
7.如权利要求5或6所述的固化性树脂组合物,以固化性树脂组合物的总量为基准计,所述化合物B1的含量为2.5质量%以上且15质量%以下。
8.如权利要求4至7中任一项所述的固化性树脂组合物,所述光聚性化合物B包含含有脂环结构的(甲基)丙烯酸系化合物。
9.如权利要求4至8中任一项所述的固化性树脂组合物,所述光聚性化合物B含有形成均聚物后的玻璃化转变温度(Tg)低于70℃的化合物B2。
10.如权利要求1至9中任一项所述的固化性树脂组合物,所述湿气固化性树脂(A)是湿气固化性氨基甲酸酯树脂。
11.如权利要求1至10中任一项所述的固化性树脂组合物,以固化性树脂组合物的总量为基准计,所述湿气固化性树脂(A)的含量为50质量%以上且80质量%以下。
12.一种固化物,是权利要求1至11中任一项所述的固化性树脂组合物的固化物。
13.一种电子零件,其具备权利要求12所述的固化物。
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