JP6023359B2 - 硬化体、電子部品、及び、表示素子 - Google Patents
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Description
本発明は、柔軟性及び高温高湿環境下における信頼性に優れる硬化体に関する。また、本発明は、該硬化体を用いてなる電子部品及び表示素子に関する。
近年、薄型、軽量、低消費電力等の特徴を有する表示素子として、液晶表示素子、有機EL表示素子等が広く利用されている。これらの表示素子では、通常、液晶又は発光層の封止、基板、光学フィルム、保護フィルム等の各種部材の接着等に光硬化型樹脂組成物が用いられている。
ところで、携帯電話、携帯ゲーム機等、各種表示素子付きモバイル機器が普及している現代において、表示素子の小型化は最も求められている課題であり、小型化の手法として、画像表示部を狭額縁化することが行われている(以下、狭額縁設計ともいう)。しかしながら、狭額縁設計においては、充分に光の届かない部分に光硬化型樹脂組成物が塗布されることがあり、その結果、光の届かない部分に塗布された光硬化型樹脂組成物は硬化が不充分となるという問題があった。そこで、光の届かない部分に塗布された場合でも充分に硬化できる樹脂組成物として光熱硬化型樹脂組成物を用い、光硬化と熱硬化とを併用することも行われているが、高温での加熱により素子等に悪影響を与えるおそれがあった。
ところで、携帯電話、携帯ゲーム機等、各種表示素子付きモバイル機器が普及している現代において、表示素子の小型化は最も求められている課題であり、小型化の手法として、画像表示部を狭額縁化することが行われている(以下、狭額縁設計ともいう)。しかしながら、狭額縁設計においては、充分に光の届かない部分に光硬化型樹脂組成物が塗布されることがあり、その結果、光の届かない部分に塗布された光硬化型樹脂組成物は硬化が不充分となるという問題があった。そこで、光の届かない部分に塗布された場合でも充分に硬化できる樹脂組成物として光熱硬化型樹脂組成物を用い、光硬化と熱硬化とを併用することも行われているが、高温での加熱により素子等に悪影響を与えるおそれがあった。
また、近年、半導体チップ等の電子部品では、高集積化、小型化が要求されており、例えば、接着剤層を介して複数の薄い半導体チップを接合して半導体チップの積層体とすることが行われている。このような半導体チップの積層体は、例えば、一方の半導体チップ上に接着剤を塗布した後、該接着剤を介して他方の半導体チップを積層し、その後、接着剤を硬化させる方法、一定の間隔を空けて保持した半導体チップ間に接着剤を充填し、その後、接着剤を硬化させる方法等により製造されている。
このような電子部品の接着に用いられる接着剤として、例えば、特許文献1には、数平均分子量が600〜1000であるエポキシ化合物を含有する熱硬化型の接着剤が開示されている。しかしながら、特許文献1に開示されているような熱硬化型の接着剤は、熱により不具合を生じる可能性のある電子部品の接着には適さないものであった。
このような電子部品の接着に用いられる接着剤として、例えば、特許文献1には、数平均分子量が600〜1000であるエポキシ化合物を含有する熱硬化型の接着剤が開示されている。しかしながら、特許文献1に開示されているような熱硬化型の接着剤は、熱により不具合を生じる可能性のある電子部品の接着には適さないものであった。
高温での加熱を行わずに樹脂組成物を硬化させる方法として、特許文献2、3には、分子中に少なくとも1つのイソシアネート基と少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基とを有するウレタンプレポリマーを含有する光湿気硬化型樹脂組成物を用い、光硬化と湿気硬化とを併用する方法が開示されている。しかしながら、特許文献2、3に開示されているような光湿気硬化型樹脂組成物は、柔軟性と高温高湿環境下における信頼性(特に耐クリープ性)との両方に優れる硬化体とすることが困難であった。
本発明は、柔軟性及び高温高湿環境下における信頼性に優れる硬化体を提供することを目的とする。また、本発明は、該硬化体を用いてなる電子部品及び表示素子を提供することを目的とする。
本発明は、ラジカル重合性化合物と湿気硬化型樹脂とを含有する光湿気硬化型樹脂組成物の硬化体であって、0℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa以上であり、かつ、50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Pa以下である硬化体である。
以下に本発明を詳述する。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、ラジカル重合性化合物と湿気硬化型樹脂とを含有する光湿気硬化型樹脂組成物において、該組成物を光湿気硬化してなる硬化体を、0℃及び50℃における貯蔵弾性率がそれぞれ特定の範囲となるものとすることにより、該硬化体が、柔軟性と高温高湿環境下における信頼性との両方に優れるものとなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の硬化体は、0℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa以上である。上記0℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa未満であると、本発明の硬化体を用いて基板等を貼り合わせた場合、柔らかすぎて硬化体が潰れることがある。このような場合、貼り合わせ時に塗布した接着剤の幅が太くなることにより狭額縁設計に対応できなくなる。上記0℃における貯蔵弾性率は、2.0×107Pa以上であることが好ましく、3.0×107Pa以上であることがより好ましい。上記0℃における貯蔵弾性率の上限は特にないが、通常、1.0×108Pa以下となる。
また、本発明の硬化体は、50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Pa以下である。上記50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Paを超えると、高温時においても柔軟性が失われ、基板等の接着に用いることができなくなることがある。上記50℃における貯蔵弾性率は、3.0×106Pa以下であることが好ましく、2.0×106Pa以下であることがより好ましく、1.0×106Pa以下であることが更に好ましい。また、高温高湿条件下で柔らかくなりすぎず、信頼性により優れるものとなることから、50℃における貯蔵弾性率は、5.0×105Pa以上であることが好ましい。
上記0℃における貯蔵弾性率及び上記50℃における貯蔵弾性率は、硬化体の架橋密度の調整、組成物中の相構造の制御、ラジカル重合性化合物や湿気硬化型樹脂の選定及び配合量の調整、後述する充填剤の選定及び配合量の調整等によって容易に制御できる。
なお、上記「貯蔵弾性率」は、動的粘弾性測定装置(例えば、IT計測制御社製、「DVA−200」等)を用いることで測定できる。
また、本発明の硬化体は、50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Pa以下である。上記50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Paを超えると、高温時においても柔軟性が失われ、基板等の接着に用いることができなくなることがある。上記50℃における貯蔵弾性率は、3.0×106Pa以下であることが好ましく、2.0×106Pa以下であることがより好ましく、1.0×106Pa以下であることが更に好ましい。また、高温高湿条件下で柔らかくなりすぎず、信頼性により優れるものとなることから、50℃における貯蔵弾性率は、5.0×105Pa以上であることが好ましい。
上記0℃における貯蔵弾性率及び上記50℃における貯蔵弾性率は、硬化体の架橋密度の調整、組成物中の相構造の制御、ラジカル重合性化合物や湿気硬化型樹脂の選定及び配合量の調整、後述する充填剤の選定及び配合量の調整等によって容易に制御できる。
なお、上記「貯蔵弾性率」は、動的粘弾性測定装置(例えば、IT計測制御社製、「DVA−200」等)を用いることで測定できる。
本発明の硬化体は、ガラス転移温度を2つ以上有し、かつ、0℃以下のガラス転移温度及び0℃を超えるガラス転移温度をそれぞれ1つ以上有することが好ましい。なかでも、0℃を超えるガラス転移温度は、30℃以下であることがより好ましく、25℃以下であることが更に好ましい。このようなガラス転移温度を有することにより、本発明の硬化体は、柔軟性と高温高湿環境下における信頼性とを両立させることができる。
上記硬化体を2つ以上のガラス転移温度を有するものとする方法としては、組成物中において上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂とを完全に相溶しないようにする方法等が挙げられ、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂とを、それぞれ単独のガラス転移温度(ラジカル重合性化合物の場合はラジカル重合性化合物の単独重合体のガラス転移温度を指す)をもとにして選定することで、2つ以上のガラス転移温度を上述した範囲に調整できる。
なお、本明細書において上記「ガラス転移温度」とは、動的粘弾性測定により得られる損失正接(tanδ)の極大のうち、ミクロブラウン運動に起因する極大が現れる温度を意味し、動的粘弾性測定装置を用いた従来公知の方法により測定することができる。
上記硬化体を2つ以上のガラス転移温度を有するものとする方法としては、組成物中において上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂とを完全に相溶しないようにする方法等が挙げられ、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂とを、それぞれ単独のガラス転移温度(ラジカル重合性化合物の場合はラジカル重合性化合物の単独重合体のガラス転移温度を指す)をもとにして選定することで、2つ以上のガラス転移温度を上述した範囲に調整できる。
なお、本明細書において上記「ガラス転移温度」とは、動的粘弾性測定により得られる損失正接(tanδ)の極大のうち、ミクロブラウン運動に起因する極大が現れる温度を意味し、動的粘弾性測定装置を用いた従来公知の方法により測定することができる。
本発明の硬化体は、ラジカル重合性化合物と湿気硬化型樹脂とを含有する光湿気硬化型樹脂組成物の硬化体である。以下、光湿気硬化させることで本発明の硬化体となる光湿気硬化型樹脂組成物を、「本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物」ともいう。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物を含有する。
上記ラジカル重合性化合物としては、光重合性を有するラジカル重合性化合物であればよく、分子中にラジカル反応性官能基を有する化合物であれば特に限定されないが、ラジカル反応性官能基として不飽和二重結合を有する化合物が好適であり、特に反応性の面から(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「(メタ)アクリル化合物」ともいう)が好適である。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記ラジカル重合性化合物としては、光重合性を有するラジカル重合性化合物であればよく、分子中にラジカル反応性官能基を有する化合物であれば特に限定されないが、ラジカル反応性官能基として不飽和二重結合を有する化合物が好適であり、特に反応性の面から(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「(メタ)アクリル化合物」ともいう)が好適である。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記(メタ)アクリル化合物としては、例えば、イソシアネート化合物に水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られる(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、上記ラジカル重合性化合物は、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。また、上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネート化合物のイソシアネート基は、全てウレタン結合の形成に用いられ、上記ウレタン(メタ)アクリレートは、残存イソシアネート基を有さない。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。また、上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネート化合物のイソシアネート基は、全てウレタン結合の形成に用いられ、上記ウレタン(メタ)アクリレートは、残存イソシアネート基を有さない。
上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、脂肪族イソシアネート化合物に対して水酸基を有する脂肪族(メタ)アクリル酸誘導体を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させること等によって得ることができる。
上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートの原料となる脂肪族イソシアネート化合物としては、例えば、n−ブチルイソシアネート等のアルキルモノイソシアネートや、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,2−ジイルビス(メチレン)ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記脂肪族イソシアネート化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰の脂肪族イソシアネート化合物との反応により得られる鎖延長された脂肪族イソシアネート化合物も使用することができる。
上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートの原料となる水酸基を有する脂肪族(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価の脂肪族アルコールのモノ(メタ)アクリレートや、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価の脂肪族アルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレートや、水添ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等の脂肪族エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL1290、EBECRYL4858、EBECRYL5129、EBECRYL8402、EBECRYL8411、EBECRYL8804、EBECRYL8807、EBECRYL9260(いずれもダイセル・オルネクス社製)、GENOMER1122(Rahn社製)等が挙げられる。
上記ラジカル重合性化合物は、上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートのなかでも、得られる硬化体の貯蔵弾性率を上述した範囲に調整することが容易となることから、0℃以下のガラス転移温度を有する単官能脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートを含有することがより好ましい。
上記0℃以下のガラス転移温度を有する単官能脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が5重量部、好ましい上限が30重量部である。上記0℃以下のガラス転移温度を有する単官能脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートの含有量がこの範囲であることにより、得られる硬化体の貯蔵弾性率を上述した範囲に調整することが容易となる。上記0℃以下のガラス転移温度を有する単官能脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートの含有量のより好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は25重量部である。
上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート以外のその他のウレタン(メタ)アクリレートとしては、上記脂肪族イソシアネート化合物以外のその他のイソシアネート化合物を上記脂肪族イソシアネート化合物に代えて用いること以外は、上記脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートと同様にして得ることができる。
上記その他のイソシアネート化合物としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添XDI、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られる(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等のフタルイミドアクリレート類、各種イミドアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ビシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、グリシジルエステル化合物、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER828EL、jER1001、jER1004(いずれも三菱化学社製)、エピクロン850−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER806、jER4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER YX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER YL−7000(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、jER1031、jER1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER806、jER4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER YX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、jER YL−7000(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、jER1031、jER1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYL RDX63182(いずれもダイセル・オルネクス社製)、EA−1010、EA−1020、EA−5323、EA−5520、EA−CHD、EMA−1020(いずれも新中村化学工業社製)、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(いずれも共栄社化学社製)、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(いずれもナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
また、上述した以外のその他のラジカル重合性化合物も適宜使用することができる。
上記その他のラジカル重合性化合物としては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物、スチレン、α−メチルスチレン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のビニル化合物等が挙げられる。
上記その他のラジカル重合性化合物としては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物、スチレン、α−メチルスチレン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のビニル化合物等が挙げられる。
上記ラジカル重合性化合物は、硬化性を調整する等の観点から、単官能ラジカル重合性化合物と多官能ラジカル重合性化合物とを含有することが好ましい。上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物とを含有することにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が硬化性及びタック性により優れるものとなる。なかでも、上記単官能ラジカル重合性化合物として分子中に窒素原子を有する化合物と、上記多官能ラジカル重合性化合物としてウレタン(メタ)アクリレートとを組み合わせて用いることがより好ましい。また、上記多官能ラジカル重合性化合物は、2官能又は3官能であることが好ましく、2官能であることがより好ましい。
上記ラジカル重合性化合物が、上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物とを含有する場合、上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量は、上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物との合計100重量部に対して、好ましい下限が2重量部、好ましい上限が45重量部である。上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が硬化性及びタック性により優れるものとなる。上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量のより好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は35重量部である。
上記ラジカル重合性化合物の含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が10重量部、好ましい上限が80重量部である。上記ラジカル重合性化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が光硬化性及び湿気硬化性により優れるものとなる。上記ラジカル重合性化合物の含有量のより好ましい下限は25重量部、より好ましい上限は70重量部であり、更に好ましい下限は30重量部、更に好ましい上限は59重量部である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、湿気硬化型樹脂を含有する。
上記湿気硬化型樹脂としては、湿気硬化型ウレタン樹脂及び架橋性シリル基を有する樹脂等が挙げられる。なかでも、湿気硬化時の速硬化性に優れることから、湿気硬化型ウレタン樹脂が好ましい。上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、ウレタン結合とイソシアネート基とを有し、分子内のイソシアネート基が空気中又は被着体中の水分と反応して硬化する。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、上記イソシアネート基を分子の末端に有することが好ましい。
上記湿気硬化型樹脂としては、湿気硬化型ウレタン樹脂及び架橋性シリル基を有する樹脂等が挙げられる。なかでも、湿気硬化時の速硬化性に優れることから、湿気硬化型ウレタン樹脂が好ましい。上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、ウレタン結合とイソシアネート基とを有し、分子内のイソシアネート基が空気中又は被着体中の水分と反応して硬化する。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、上記イソシアネート基を分子の末端に有することが好ましい。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、エチレン性不飽和二重結合を含む基及び/又はアルコキシシリル基を有することが好ましく、エチレン性不飽和二重結合を含む基及び/又はアルコキシシリル基を、分子の末端に有することがより好ましい。
なお、上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、ラジカル重合性基を有していても上記ラジカル重合性化合物には含まず、湿気硬化型ウレタン樹脂として扱う。
なお、上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、ラジカル重合性基を有していても上記ラジカル重合性化合物には含まず、湿気硬化型ウレタン樹脂として扱う。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、1分子中に2個以上の水酸基を有するポリオール化合物と、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物とを反応させることにより、得ることができる。
上記ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応は、通常、ポリオール化合物中の水酸基(OH)とポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基(NCO)とのモル比が[NCO]/[OH]=2.0〜2.5となる範囲で行われる。
上記ポリオール化合物としては、ポリウレタンの製造に通常用いられている公知のポリオール化合物を使用することができ、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアルキレンポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。これらのポリオール化合物は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価カルボン酸とポリオール化合物との反応により得られるポリエステルポリオール、ε−カプロラクトンを開環重合して得られるポリ−ε−カプロラクトンポリオール等が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールの原料となる上記多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、1,5−ナフタル酸、2,6−ナフタル酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸等が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールの原料となる上記ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラヒドロフランの開環重合物、3−メチルテトラヒドロフランの開環重合物、及び、これら若しくはその誘導体のランダム共重合体又はブロック共重合体、ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体等が挙げられる。
上記ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体は、ビスフェノール型分子骨格の活性水素部分にアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド等)を付加反応させて得られるポリエーテルポリオールであり、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。上記ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体は、ビスフェノール型分子骨格の両末端に、1種又は2種以上のアルキレンオキシドが付加されていることが好ましい。ビスフェノール型としては特に限定されず、A型、F型、S型等が挙げられ、好ましくはビスフェノールA型である。
上記ポリアルキレンポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオール、水素化ポリブタジエンポリオール、水素化ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。
上記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンカーボネートポリオール等が挙げられる。
上記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、MDIの液状変性物、ポリメリックMDI、トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート等が挙げられる。なかでも、蒸気圧及び毒性の低い点、扱いやすさの点からMDI及びその変性物が好ましい。上記ポリイソシアネート化合物は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
また、上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、下記式(1)で表される構造を有するポリオール化合物を用いて得られたものであることが好ましい。下記式(1)で表される構造を有するポリオール化合物を用いることにより、接着性に優れる組成物、及び、柔軟で伸びがよい硬化体を得ることができ、上記ラジカル重合性化合物との相溶性に優れるものとなる。
なかでも、プロピレングリコールや、テトラヒドロフラン(THF)化合物の開環重合化合物、又は、メチル基等の置換基を有するテトラヒドロフラン化合物の開環重合化合物からなるポリエーテルポリオールを用いたものが好ましい。
なかでも、プロピレングリコールや、テトラヒドロフラン(THF)化合物の開環重合化合物、又は、メチル基等の置換基を有するテトラヒドロフラン化合物の開環重合化合物からなるポリエーテルポリオールを用いたものが好ましい。
式(1)中、Rは、水素、メチル基、又は、エチル基を表し、nは、1〜10の整数、Lは、0〜5の整数、mは、1〜500の整数である。nは、1〜5であることが好ましく、Lは0〜4であることが好ましく、mは、50〜200であることが好ましい。
なお、Lが0の場合とは、Rと結合した炭素が直接酸素と結合している場合を意味する。
なお、Lが0の場合とは、Rと結合した炭素が直接酸素と結合している場合を意味する。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は800、好ましい上限は1万である。上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量がこの範囲であることにより、架橋密度が高くなり過ぎず、得られる硬化体が柔軟性により優れ、かつ、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が塗布性により優れるものとなる。上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量のより好ましい下限は2000、より好ましい上限は8000、更に好ましい下限は2500、更に好ましい上限は6000である。
なお、本明細書において上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による重量平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF−804(昭和電工社製)等が挙げられる。また、GPCで用いる溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
なお、本明細書において上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による重量平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF−804(昭和電工社製)等が挙げられる。また、GPCで用いる溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
上記架橋性シリル基を有する樹脂としては、末端に架橋性シリル基を有することが好ましい。
上記架橋性シリル基を有する樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エクスターS2410、S2420、S3430(いずれも旭硝子社製)、XMAP SA−100S(カネカ社製)等が挙げられる。
上記架橋性シリル基を有する樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エクスターS2410、S2420、S3430(いずれも旭硝子社製)、XMAP SA−100S(カネカ社製)等が挙げられる。
上記湿気硬化型樹脂の含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が20重量部、好ましい上限が90重量部である。上記湿気硬化型樹脂の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が湿気硬化性及び光硬化性により優れるものとなる。上記湿気硬化型樹脂の含有量のより好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は75重量部、更に好ましい下限は41重量部、更に好ましい上限は70重量部である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、通常、光ラジカル重合開始剤を含有する。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE 184、IRGACURE 369、IRGACURE 379、IRGACURE 651、IRGACURE 784、IRGACURE 819、IRGACURE 907、IRGACURE 2959、IRGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASF社製)、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤の含有量は、上記ラジカル重合性化合物100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10重量部である。上記光ラジカル重合開始剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が光硬化性及び保存安定性により優れるものとなる。上記光ラジカル重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、得られる硬化体の貯蔵弾性率を好適な範囲とする観点から、上記ラジカル重合性化合物として上記0℃以下のガラス転移温度を有する単官能の脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートと、上記湿気硬化型樹脂としてポリプロピレングリコール/MDI系タイプの湿気硬化型ウレタン樹脂とを含有し、ラジカル重合性化合物と湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、上記0℃以下のガラス転移温度を有する単官能の脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートを10〜30重量部、上記ポリプロピレングリコール/MDI系タイプの湿気硬化型ウレタン樹脂を20〜50重量部、光ラジカル重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を0.5〜1.5重量部の割合で含有することが好ましい。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤を含有することにより、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、好適なチクソ性を有するものとなり、塗布後の形状を充分に保持することができる。
上記充填剤を含有することにより、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、好適なチクソ性を有するものとなり、塗布後の形状を充分に保持することができる。
上記充填剤は、一次粒子径の好ましい下限が1nm、好ましい上限が50nmである。上記充填剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が塗布性及び塗布後の形状保持性により優れるものとなる。上記充填剤の一次粒子径のより好ましい下限は5nm、より好ましい上限は30nm、更に好ましい下限は10nm、更に好ましい上限は20nmである。
なお、上記充填剤の一次粒子径は、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)等の粒度分布測定装置を用いて、上記充填剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
また、上記充填剤は、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物中において二次粒子(一次粒子が複数集まったもの)として存在する場合があり、このような二次粒子の粒子径の好ましい下限は5nm、好ましい上限は500nm、より好ましい下限は10nm、より好ましい上限は100nmである。上記充填剤の二次粒子の粒子径は、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物又は本発明の硬化体を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより測定することができる。
なお、上記充填剤の一次粒子径は、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)等の粒度分布測定装置を用いて、上記充填剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
また、上記充填剤は、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物中において二次粒子(一次粒子が複数集まったもの)として存在する場合があり、このような二次粒子の粒子径の好ましい下限は5nm、好ましい上限は500nm、より好ましい下限は10nm、より好ましい上限は100nmである。上記充填剤の二次粒子の粒子径は、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物又は本発明の硬化体を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより測定することができる。
上記充填剤としては、無機充填剤が好ましく、例えば、シリカ、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等が挙げられる。なかでも、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が紫外線透過性に優れるものとなることから、シリカが好ましい。これらの充填剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記充填剤は、疎水性表面処理がなされていることが好ましい。上記疎水性表面処理により、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が塗布後の形状保持性により優れるものとなる。
上記疎水性表面処理としては、シリル化処理、アルキル化処理、エポキシ化処理等が挙げられる。なかでも、形状保持性を向上させる効果に優れることから、シリル化処理が好ましく、トリメチルシリル化処理がより好ましい。
上記疎水性表面処理としては、シリル化処理、アルキル化処理、エポキシ化処理等が挙げられる。なかでも、形状保持性を向上させる効果に優れることから、シリル化処理が好ましく、トリメチルシリル化処理がより好ましい。
上記充填剤を疎水性表面処理する方法としては、例えば、シランカップリング剤等の表面処理剤を用いて、充填剤の表面を処理する方法等が挙げられる。
具体的には例えば、上記トリメチルシリル化処理シリカは、例えば、シリカをゾルゲル法等の方法で合成し、シリカを流動させた状態でヘキサメチルジシラザンを噴霧する方法、アルコール、トルエン等の有機溶媒中にシリカを加え、更に、ヘキサメチルジシラザンと水とを加えた後、水と有機溶媒とをエバポレーターで蒸発乾燥させる方法等により作製することができる。
具体的には例えば、上記トリメチルシリル化処理シリカは、例えば、シリカをゾルゲル法等の方法で合成し、シリカを流動させた状態でヘキサメチルジシラザンを噴霧する方法、アルコール、トルエン等の有機溶媒中にシリカを加え、更に、ヘキサメチルジシラザンと水とを加えた後、水と有機溶媒とをエバポレーターで蒸発乾燥させる方法等により作製することができる。
上記充填剤の含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が20重量部である。上記充填剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が塗布性及び塗布後の形状保持性により優れるものとなる。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は1重量部、より好ましい上限は15重量部であり、更に好ましい下限は2重量部、更に好ましい上限は10重量部、特に好ましい下限は3重量部、特に好ましい上限は5重量部である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、遮光剤を含有してもよい。上記遮光剤を含有することにより、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、遮光性に優れるものとなって表示素子の光漏れを防止することができる。
なお、本明細書において、上記「遮光剤」は、可視光領域の光を透過させ難い能力を有する材料を意味する。
なお、本明細書において、上記「遮光剤」は、可視光領域の光を透過させ難い能力を有する材料を意味する。
上記遮光剤としては、例えば、酸化鉄、チタンブラック、アニリンブラック、シアニンブラック、フラーレン、カーボンブラック、樹脂被覆型カーボンブラック等が挙げられる。また、上記遮光剤は、黒色を呈するものでなくてもよく、可視光領域の光を透過させ難い能力を有する材料であれば、シリカ、タルク、酸化チタン等、充填剤として挙げた材料も上記遮光剤に含まれる。なかでも、チタンブラックが好ましい。
上記チタンブラックは、波長300〜800nmの光に対する平均透過率と比較して、紫外線領域付近、特に波長370〜450nmの光に対する透過率が高くなる物質である。即ち、上記チタンブラックは、可視光領域の波長の光を充分に遮蔽することで本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物に遮光性を付与する一方、紫外線領域付近の波長の光は透過させる性質を有する遮光剤である。従って、光ラジカル重合開始剤として、上記チタンブラックの透過率の高くなる波長(370〜450nm)の光によって反応を開始可能なものを用いることで、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物の光硬化性をより増大させることができる。また一方で、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物に含有される遮光剤としては、絶縁性の高い物質が好ましく、絶縁性の高い遮光剤としてもチタンブラックが好適である。
上記チタンブラックは、光学濃度(OD値)が、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。また、上記チタンブラックは、黒色度(L値)が9以上であることが好ましく、11以上であることがより好ましい。上記チタンブラックの遮光性は高ければ高いほど良く、上記チタンブラックのOD値に好ましい上限は特に無いが、通常は5以下となる。
上記チタンブラックは、光学濃度(OD値)が、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。また、上記チタンブラックは、黒色度(L値)が9以上であることが好ましく、11以上であることがより好ましい。上記チタンブラックの遮光性は高ければ高いほど良く、上記チタンブラックのOD値に好ましい上限は特に無いが、通常は5以下となる。
上記チタンブラックは、表面処理されていないものでも充分な効果を発揮するが、表面がカップリング剤等の有機成分で処理されているもの、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の無機成分で被覆されているもの等、表面処理されたチタンブラックを用いることもできる。なかでも、有機成分で処理されているものは、より絶縁性を向上できる点で好ましい。
また、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を用いて製造した表示素子は、光湿気硬化型樹脂組成物が充分な遮光性を有するため、光の漏れ出しがなく高いコントラストを有し、優れた画像表示品質を有するものとなる。
また、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を用いて製造した表示素子は、光湿気硬化型樹脂組成物が充分な遮光性を有するため、光の漏れ出しがなく高いコントラストを有し、優れた画像表示品質を有するものとなる。
上記チタンブラックの比表面積の好ましい下限は5m2/g、好ましい上限は40m2/gであり、より好ましい下限は10m2/g、より好ましい上限は25m2/gである。また、上記チタンブラックのシート抵抗の好ましい下限は、樹脂と混合された場合(70%配合)において、109Ω/□であり、より好ましい下限は1011Ω/□である。
上記チタンブラックのうち市販されているものとしては、例えば、12S、13M、13M−C、13R−N(いずれも三菱マテリアル社製)、ティラックD(赤穂化成社製)等が挙げられる。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物において、上記遮光剤の一次粒子径は、表示素子の基板間の距離以下等、用途に応じて適宜選択されるが、好ましい下限は30nm、好ましい上限は500nmである。上記遮光剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、粘度及びチクソ性が大きく増大することなく、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が基板への塗布性及び作業性により優れるものとなる。上記遮光剤の一次粒子径のより好ましい下限は50nm、より好ましい上限は200nmである。
なお、上記遮光剤の粒子径は、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)を用いて、上記遮光剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
なお、上記遮光剤の粒子径は、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)を用いて、上記遮光剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物全体における上記遮光剤の含有量の好ましい下限は0.05重量%、好ましい上限は10重量%である。上記遮光剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる光湿気硬化型樹脂組成物が、描画性、基板等に対する接着性、硬化後の強度、及び、遮光性により優れるものとなる。上記遮光剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量%、より好ましい上限は2重量%、更に好ましい上限は1重量%である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、更に、必要に応じて、着色剤、イオン液体、溶剤、金属含有粒子、反応性希釈剤、カップリング剤等の添加剤を含有してもよい。なかでも、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、カップリング剤を含有することが好ましい。上記カップリング剤を含有することにより、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、耐クリープ性により優れるものとなる。
上記カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。なかでも、接着性や耐クリープ性を向上させる効果に特に優れることから、シランカップリング剤が好ましい。
上記カップリング剤の含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が0.05重量部、好ましい上限が5重量部である。
上記カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。なかでも、接着性や耐クリープ性を向上させる効果に特に優れることから、シランカップリング剤が好ましい。
上記カップリング剤の含有量は、上記ラジカル重合性化合物と上記湿気硬化型樹脂との合計100重量部に対して、好ましい下限が0.05重量部、好ましい上限が5重量部である。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、ラジカル重合性化合物と、湿気硬化型樹脂と、光ラジカル重合開始剤と、充填剤等の必要に応じて添加する添加剤とを混合する方法等が挙げられる。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物における、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限は50Pa・s、好ましい上限は500Pa・sである。上記粘度がこの範囲であることにより、光湿気硬化型樹脂組成物を電子部品用接着剤又は表示素子用接着剤に用いる場合に基板等の被着体に塗布する際の作業性により優れるものとなる。上記粘度のより好ましい下限は80Pa・s、より好ましい上限は300Pa・s、更に好ましい上限は200Pa・sである。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物のチクソトロピックインデックスの好ましい下限は1.3、好ましい上限は5.0である。上記チクソトロピックインデックスがこの範囲であることにより、光湿気硬化型樹脂組成物を電子部品用接着剤又は表示素子用接着剤に用いる場合に基板等の被着体に塗布する際の作業性により優れるものとなる。上記チクソトロピックインデックスのより好ましい下限は1.5、より好ましい上限は4.0である。
なお、本明細書において上記チクソトロピックインデックスとは、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度を、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、10rpmの条件で測定した粘度で除した値を意味する。
なお、本明細書において上記チクソトロピックインデックスとは、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度を、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、10rpmの条件で測定した粘度で除した値を意味する。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を用いて接着することが可能な被着体としては、金属、ガラス、プラスチック等の各種の被着体が挙げられる。
上記被着体の形状としては、例えば、フィルム状、シート状、板状、パネル状、トレイ状、ロッド(棒状体)状、箱体状、筐体状等が挙げられる。
上記被着体の形状としては、例えば、フィルム状、シート状、板状、パネル状、トレイ状、ロッド(棒状体)状、箱体状、筐体状等が挙げられる。
上記金属としては、例えば、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム又はその合金等が挙げられる。
上記ガラスとしては、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。
上記プラスチックとしては、例えば、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体等のポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタレート共重合体等の芳香族ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体等のポリニトリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル酢酸ビニル(EVA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂等が挙げられる。
上記ガラスとしては、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。
上記プラスチックとしては、例えば、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体等のポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタレート共重合体等の芳香族ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体等のポリニトリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル酢酸ビニル(EVA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂等が挙げられる。
また、上記被着体としては、表面に金属メッキ層を有する複合材料も挙げられ、該複合材料のメッキの下地材としては、例えば、上述した、金属、ガラス、プラスチック等が挙げられる。
更に、上記被着体としては、金属表面を不動態化処理することにより不動態皮膜を形成した材料も挙げられ、該不動態化処理としては、例えば、加熱処理、陽極酸化処理等が挙げられる。特に、国際アルミニウム合金名が6000番台の材質であるアルミニウム合金等の場合は、上記不動態化処理として硫酸アルマイト処理又はリン酸アルマイト処理を行うことで、接着性を向上させることができる。
更に、上記被着体としては、金属表面を不動態化処理することにより不動態皮膜を形成した材料も挙げられ、該不動態化処理としては、例えば、加熱処理、陽極酸化処理等が挙げられる。特に、国際アルミニウム合金名が6000番台の材質であるアルミニウム合金等の場合は、上記不動態化処理として硫酸アルマイト処理又はリン酸アルマイト処理を行うことで、接着性を向上させることができる。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を用いて被着体を接着する方法としては、例えば、第1の部材に本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を塗布する工程と、上記第1の部材に塗布された本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物に光を照射し、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物中のラジカル重合性化合物を硬化させる工程(第1硬化工程)と、上記第1硬化工程後の光湿気硬化型樹脂組成物を介して上記1の部材と第2の部材とを貼り合せる工程(貼り合せ工程)と、上記貼り合せ工程後、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物中の湿気硬化型樹脂の湿気硬化により上記第1の部材と上記第2の部材とが接着される工程(第2硬化工程)とを含む方法等が挙げられ、上記貼り合せ工程後に光を照射する工程を含むことが好ましい。上記貼り合わせ工程後に光を照射する工程を含むことで、被着体との接着直後の接着性(初期接着性)を向上させることができる。上記第1の部材及び/又は上記第2の部材が光を透過する材質である場合は、光を透過する上記第1の部材及び/又は上記第2の部材越しに光を照射することが好ましく、上記第1の部材及び/又は上記第2の部材が光を透過しにくい材質である場合は、上記第1の部材と上記第2の部材とが上記光湿気硬化型樹脂組成物を介して接着された構造体の側面、即ち、光湿気硬化型樹脂組成物が露出された部分に光を照射することが好ましい。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物は、電子部品用接着剤や表示素子用接着剤として特に好適に用いることができる。
本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を光湿気硬化させて本発明の硬化体を製造する方法としては、例えば、本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物に500〜3000mJ/cm2の光を照射して光硬化させる工程と、光硬化した本発明にかかる光湿気硬化型樹脂組成物を20〜30℃、40〜60%RHの環境下に8〜24時間暴露して湿気硬化させる工程とを有する方法等が挙げられる。
本発明の硬化体は、1mm厚みとした際の光学濃度(OD値)が1以上であることが好ましい。上記OD値が1以上であることにより、遮光性に優れ、表示素子に用いた場合に光の漏れ出しを防止し、高いコントラストを得ることができる。上記OD値は1.5以上であることがより好ましい。
上記OD値は高いほど良いが、上記OD値を高くするために遮光剤を多く配合しすぎると、増粘による作業性の低下等が生じることから、遮光剤の配合量とのバランスをとるため、上記硬化体のOD値の好ましい上限は4である。
なお、本発明の硬化体のOD値は、光学濃度計を用いて測定することができる。
上記OD値は高いほど良いが、上記OD値を高くするために遮光剤を多く配合しすぎると、増粘による作業性の低下等が生じることから、遮光剤の配合量とのバランスをとるため、上記硬化体のOD値の好ましい上限は4である。
なお、本発明の硬化体のOD値は、光学濃度計を用いて測定することができる。
本発明の硬化体は、25℃における引張弾性率の好ましい下限が0.5kgf/cm2、好ましい上限が5kgf/cm2である。上記引張弾性率がこの範囲であることにより、接着力が大きく低下することなく、より柔軟性に優れるものとなる。上記引張弾性率のより好ましい下限は1kgf/cm2、より好ましい上限は4kgf/cm2である。
なお、本明細書において上記「引張弾性率」は、引張り試験機(例えば、島津製作所社製、「EZ−Graph」)を用いて、硬化体を10mm/minの速度で引張り、10%伸びた時の力として測定される値を意味する。
なお、本明細書において上記「引張弾性率」は、引張り試験機(例えば、島津製作所社製、「EZ−Graph」)を用いて、硬化体を10mm/minの速度で引張り、10%伸びた時の力として測定される値を意味する。
本発明の硬化体は、電子部品及び表示素子用途に特に好適に用いることができる。基板と本発明の硬化体とを有する電子部品、及び、基板と本発明の硬化体とを有する表示素子もまた、それぞれ本発明の1つである。
本発明によれば、柔軟性及び高温高湿環境下における信頼性に優れる硬化体を提供することができる。また、本発明によれば、該硬化体を用いてなる電子部品及び表示素子を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(合成例1(湿気硬化型ウレタン樹脂Aの作製))
ポリオール化合物として100重量部のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、「PTMG−2000」)と、0.01重量部のジブチル錫ジラウレートとを500mL容のセパラブルフラスコに入れ、真空下(20mmHg以下)、100℃で30分間撹拌し、混合した。その後常圧とし、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(日曹商事社製、「Pure MDI」)26.5重量部を入れ、80℃で3時間撹拌し、反応させ、両末端にイソシアネート基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂A(重量平均分子量2700)を得た。
ポリオール化合物として100重量部のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、「PTMG−2000」)と、0.01重量部のジブチル錫ジラウレートとを500mL容のセパラブルフラスコに入れ、真空下(20mmHg以下)、100℃で30分間撹拌し、混合した。その後常圧とし、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(日曹商事社製、「Pure MDI」)26.5重量部を入れ、80℃で3時間撹拌し、反応させ、両末端にイソシアネート基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂A(重量平均分子量2700)を得た。
(合成例2(湿気硬化型ウレタン樹脂Bの作製))
ポリオール化合物として100重量部のポリプロピレングリコール(旭硝子社製、「EXCENOL 2020」)と、0.01重量部のジブチル錫ジラウレートとを500mL容のセパラブルフラスコに入れ、真空下(20mmHg以下)、100℃で30分間撹拌し、混合した。その後常圧とし、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(日曹商事社製、「Pure MDI」)26.5重量部を入れ、80℃で3時間撹拌し、反応させ、両末端にイソシアネート基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂B(重量平均分子量2900)を得た。
ポリオール化合物として100重量部のポリプロピレングリコール(旭硝子社製、「EXCENOL 2020」)と、0.01重量部のジブチル錫ジラウレートとを500mL容のセパラブルフラスコに入れ、真空下(20mmHg以下)、100℃で30分間撹拌し、混合した。その後常圧とし、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(日曹商事社製、「Pure MDI」)26.5重量部を入れ、80℃で3時間撹拌し、反応させ、両末端にイソシアネート基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂B(重量平均分子量2900)を得た。
(合成例3(湿気硬化型ウレタン樹脂Cの作製))
合成例1と同様にして得られた湿気硬化型ウレタン樹脂A100重量部の入った反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−803」)9.8重量部を添加し、80℃で1時間撹拌混合し、有機シリル基含有ウレタン樹脂として、分子末端にイソシアネート基とトリメトキシシリル基とを有する湿気硬化型ウレタン樹脂C(重量平均分子量3100)を得た。
合成例1と同様にして得られた湿気硬化型ウレタン樹脂A100重量部の入った反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−803」)9.8重量部を添加し、80℃で1時間撹拌混合し、有機シリル基含有ウレタン樹脂として、分子末端にイソシアネート基とトリメトキシシリル基とを有する湿気硬化型ウレタン樹脂C(重量平均分子量3100)を得た。
(実施例1〜7、比較例1〜5)
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して光湿気硬化型樹脂組成物を得た。
得られた光湿気硬化型樹脂組成物の一部を、幅3mm、長さ50mm、高さ1mmのテフロン(登録商標)製の型枠に埋めた。その後、高圧水銀ランプを用いて、紫外線を1000mJ/cm2照射することによって、光湿気硬化型樹脂組成物を光硬化させた後、一晩以上静置することにより湿気硬化させ、硬化体を得た。
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して光湿気硬化型樹脂組成物を得た。
得られた光湿気硬化型樹脂組成物の一部を、幅3mm、長さ50mm、高さ1mmのテフロン(登録商標)製の型枠に埋めた。その後、高圧水銀ランプを用いて、紫外線を1000mJ/cm2照射することによって、光湿気硬化型樹脂組成物を光硬化させた後、一晩以上静置することにより湿気硬化させ、硬化体を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた各光湿気硬化型樹脂組成物及び各硬化体について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
実施例及び比較例で得られた各光湿気硬化型樹脂組成物及び各硬化体について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
(貯蔵弾性率及びガラス転移温度)
実施例及び比較例で得られた各硬化体を、幅3mm、長さ20mm、厚さ0.8mmに切り出して、動的粘弾性測定装置(IT計測制御社製、「DVA−200」)を用いて、変形モード:引っぱり、設定ひずみ1%、測定周波数1Hz、昇温速度5℃/minの条件で−70℃〜100℃の範囲で動的粘弾性を測定し、0℃及び50℃における貯蔵弾性率を求めた。また、損失正接(tanδ)の極大値の温度をガラス転移温度として求めた。
実施例及び比較例で得られた各硬化体を、幅3mm、長さ20mm、厚さ0.8mmに切り出して、動的粘弾性測定装置(IT計測制御社製、「DVA−200」)を用いて、変形モード:引っぱり、設定ひずみ1%、測定周波数1Hz、昇温速度5℃/minの条件で−70℃〜100℃の範囲で動的粘弾性を測定し、0℃及び50℃における貯蔵弾性率を求めた。また、損失正接(tanδ)の極大値の温度をガラス転移温度として求めた。
(耐クリープ性(信頼性評価))
実施例及び比較例で得られた各光湿気硬化型樹脂組成物を、ディスペンス装置を用いて、ポリカーボネート基板に約2mmの幅で塗布した。次いで、UV−LED(波長365nm)を用いて、紫外線を1000mJ/cm2照射することによって、光湿気硬化型樹脂組成物を光硬化させた。その後、ポリカーボネート基板にガラス板を貼り合わせ、20gの重りを置き、一晩放置することにより湿気硬化させて、耐クリープ性評価用サンプルを得た。
図1に耐クリープ性評価用サンプルを上から見た場合を示す模式図(図1(a))、及び、耐クリープ性評価用サンプルを横から見た場合を示す模式図(図1(b))を示した。得られた耐クリープ性評価用サンプルを地面に対して垂直にぶら下げ、ポリカーボネート基板の端に100gの重りを吊るした状態で50℃、80%RHの恒温恒湿機に入れ、24時間静置した。24時間静置後、ポリカーボネート基板とガラス板とが剥がれていなかった場合を「○」、ポリカーボネート基板とガラス板とが部分的に剥がれていた場合を「△」、ポリカーボネート基板とガラス板とが完全に剥がれていた場合を「×」として、光湿気硬化型樹脂組成物の耐クリープ性を評価した。
実施例及び比較例で得られた各光湿気硬化型樹脂組成物を、ディスペンス装置を用いて、ポリカーボネート基板に約2mmの幅で塗布した。次いで、UV−LED(波長365nm)を用いて、紫外線を1000mJ/cm2照射することによって、光湿気硬化型樹脂組成物を光硬化させた。その後、ポリカーボネート基板にガラス板を貼り合わせ、20gの重りを置き、一晩放置することにより湿気硬化させて、耐クリープ性評価用サンプルを得た。
図1に耐クリープ性評価用サンプルを上から見た場合を示す模式図(図1(a))、及び、耐クリープ性評価用サンプルを横から見た場合を示す模式図(図1(b))を示した。得られた耐クリープ性評価用サンプルを地面に対して垂直にぶら下げ、ポリカーボネート基板の端に100gの重りを吊るした状態で50℃、80%RHの恒温恒湿機に入れ、24時間静置した。24時間静置後、ポリカーボネート基板とガラス板とが剥がれていなかった場合を「○」、ポリカーボネート基板とガラス板とが部分的に剥がれていた場合を「△」、ポリカーボネート基板とガラス板とが完全に剥がれていた場合を「×」として、光湿気硬化型樹脂組成物の耐クリープ性を評価した。
(柔軟性)
実施例及び比較例で得られた各硬化体をダンベル状(「JIS K 6251」で規定される6号形)に打ち抜いて得られた試験片を、引張り試験機(島津製作所社製、「EZ−Graph」)を用いて、10mm/minの速度で引張り、10%伸びた時の力を引張弾性率として求めた。
実施例及び比較例で得られた各硬化体をダンベル状(「JIS K 6251」で規定される6号形)に打ち抜いて得られた試験片を、引張り試験機(島津製作所社製、「EZ−Graph」)を用いて、10mm/minの速度で引張り、10%伸びた時の力を引張弾性率として求めた。
本発明によれば、柔軟性及び高温高湿環境下における信頼性に優れる硬化体を提供することができる。また、本発明によれば、該硬化体を用いてなる電子部品及び表示素子を提供することができる。
1 ポリカーボネート基板
2 光湿気硬化型樹脂組成物
3 ガラス板
2 光湿気硬化型樹脂組成物
3 ガラス板
Claims (8)
- ラジカル重合性化合物と湿気硬化型樹脂とを含有する光湿気硬化型樹脂組成物の硬化体であって、
前記ラジカル重合性化合物は、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートを少なくとも含み、前記ラジカル重合性化合物のみの硬化物のガラス転移温度が0℃を超え30℃以下であり、
前記湿気硬化型樹脂は、ポリエーテルポリオール又はポリアルキレンポリオールとポリイソシアネート化合物の反応物である湿気硬化型ウレタン樹脂を少なくとも含み、前記湿気硬化型樹脂のみの硬化物のガラス転移温度が0℃以下であり、
0℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa以上であり、かつ、50℃における貯蔵弾性率が5.0×106Pa以下であり、
ガラス転移温度を2つ以上有し、かつ、0℃以下のガラス転移温度及び0℃を超え30℃以下のガラス転移温度をそれぞれ1つ以上有することを特徴とする硬化体。 - 湿気硬化型ウレタン樹脂は、アルコキシシリル基を有することを特徴とする請求項1記載の硬化体。
- 光湿気硬化型樹脂組成物は、一次粒子径が1〜50nmの充填剤を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の硬化体。
- 光湿気硬化型樹脂組成物は、遮光剤を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の硬化体。
- 光湿気硬化型樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の硬化体。
- 光湿気硬化型樹脂組成物は、カップリング剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の硬化体。
- 基板と請求項1、2、3、4、5又は6記載の硬化体とを有する電子部品。
- 基板と請求項1、2、3、4、5又は6記載の硬化体とを有する表示素子。
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