JPWO2011087008A1 - 硬化性樹脂組成物、その硬化物からなる光学部材 - Google Patents
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Abstract
(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体と、(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)と、(C)下記一般式(1)(一般式(1)において、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基、nは2〜30の整数である。)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体と、を含有する硬化性樹脂組成物。
Description
本発明は、硬化性樹脂組成物ならびにその硬化物からなる光学部材、発光ダイオード用封止材および有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイパネル用充填材に関する。
本願は、2010年1月14日に、日本に出願された特願2010−005778号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2010年1月14日に、日本に出願された特願2010−005778号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
発光ダイオードは、長寿命で省エネルギーであり、小型化、軽量化が可能であるという特徴を有するため、様々な光源として実用化されている。有機ELデバイスは、薄型化、フレキシブル化が可能なディスプレイや、省エネルギーである面発光型の照明としての展開が活発化してきている。これらのデバイスは、今後、次世代の照明、ディスプレイまたはディスプレイ部材として大きな需要が期待されている。
発光ダイオードは、発光素子をほこり、衝撃等から保護すること、および光取り出し効率を上昇させることを目的として、発光素子を透明樹脂からなる封止材によって封止した構造をとる。有機ELディスプレイでは、光取り出し効率や視認性の向上、およびパネルの大型化に伴うガラス基板のたわみを改善することを目的として、中空封止構造のパネルから、透明樹脂を充填した固体密着封止構造のパネルへの転換が検討されている。
これらに用いられる透明樹脂には、可視光領域、または発光ダイオードの発光波長で高い透過率を示すことはもちろんのこと、デバイス作動時の発熱や発光で着色が起こらない程度の耐熱性・耐光性、樹脂のクラックを抑制するための低弾性率、安定した成形性や残留応力抑制のための低硬化収縮率、発光素子を湿気から保護するための低吸水性、デバイスを構成する材料、たとえば金属などの無機材料に対する接着性など、多くの特性が求められる。
発光ダイオードは、発光素子をほこり、衝撃等から保護すること、および光取り出し効率を上昇させることを目的として、発光素子を透明樹脂からなる封止材によって封止した構造をとる。有機ELディスプレイでは、光取り出し効率や視認性の向上、およびパネルの大型化に伴うガラス基板のたわみを改善することを目的として、中空封止構造のパネルから、透明樹脂を充填した固体密着封止構造のパネルへの転換が検討されている。
これらに用いられる透明樹脂には、可視光領域、または発光ダイオードの発光波長で高い透過率を示すことはもちろんのこと、デバイス作動時の発熱や発光で着色が起こらない程度の耐熱性・耐光性、樹脂のクラックを抑制するための低弾性率、安定した成形性や残留応力抑制のための低硬化収縮率、発光素子を湿気から保護するための低吸水性、デバイスを構成する材料、たとえば金属などの無機材料に対する接着性など、多くの特性が求められる。
ポリメチルメタクリレートを代表とする(メタ)アクリル樹脂は、広い波長領域で透過率が高いなど、光学特性に優れることから、従来、フラットパネルディスプレイ部材やレンズ、光導波路などの光学部材に使用されており、発光ダイオードや有機ELディスプレイ部材への展開も期待されている。しかし、上記(メタ)アクリル樹脂は、これらのデバイスに使用するにあたり、吸水性が高いこと、接着性、および耐熱性が不十分であることなどの問題がある。
(メタ)アクリル樹脂の特性を改善する方法として、たとえば特許文献1には、耐熱性向上のために、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、接着性の向上のために、ポリエチレングリコール構造を有する(メタ)アクリル酸エステルを配合した組成物を用いる手法が開示されている。
(メタ)アクリル樹脂の特性を改善する方法として、たとえば特許文献1には、耐熱性向上のために、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、接着性の向上のために、ポリエチレングリコール構造を有する(メタ)アクリル酸エステルを配合した組成物を用いる手法が開示されている。
しかし、特許文献1記載の方法では、高極性オリゴマーの配合が、吸水性の上昇や、耐熱性の低下を促すため、上記のデバイスに使用するにあたり問題となるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、得られる硬化物の耐熱性が高く、吸水性が低い硬化性樹脂組成物、ならびにその硬化物からなる光学部材、発光ダイオード用封止材、有機ELディスプレイパネル用充填材、ならびに前記発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオード、および前記有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルを提供することを目的とする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、得られる硬化物の耐熱性が高く、吸水性が低い硬化性樹脂組成物、ならびにその硬化物からなる光学部材、発光ダイオード用封止材、有機ELディスプレイパネル用充填材、ならびに前記発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオード、および前記有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルを提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体と、(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)と、(C)下記一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体と、を含有する硬化性樹脂組成物である。
(一般式(1)において、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基、nは2〜30の整数である。)
本発明の第2の態様は、前記第1の態様の構成において、前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体が、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートである硬化性樹脂組成物である。
本発明の第3の態様は、前記第1または第2の態様の構成に加え、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第4の態様は、前記第1〜3の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(E)エステル部分の置換基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第5の態様は、前記第1〜4の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(F)酸化防止剤を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第6の態様は、前記第1〜5の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(G)重合開始剤を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第7の態様は、前記第1〜6の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第8の態様は、前記第1〜7の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜70質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜20質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜90質量%含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第9の態様は、前記第1〜7の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜35質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜10質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%含有し、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%、および(E)エステル部分の置換基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を5〜40質量%含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第10の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光学部材である。
本発明の第11の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる発光ダイオード用封止材である。
本発明の第12の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる有機ELディスプレイパネル用充填材である。
本発明の第13の態様は、前記第11の態様の発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオードである。
本発明の第14の態様は、前記第12の態様の有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルである。
(一般式(1)において、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基、nは2〜30の整数である。)
本発明の第2の態様は、前記第1の態様の構成において、前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体が、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートである硬化性樹脂組成物である。
本発明の第3の態様は、前記第1または第2の態様の構成に加え、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第4の態様は、前記第1〜3の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(E)エステル部分の置換基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第5の態様は、前記第1〜4の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(F)酸化防止剤を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第6の態様は、前記第1〜5の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(G)重合開始剤を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第7の態様は、前記第1〜6の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体を含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第8の態様は、前記第1〜7の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜70質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜20質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜90質量%含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第9の態様は、前記第1〜7の態様のいずれかひとつの態様の構成に加え、全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜35質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜10質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%含有し、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%、および(E)エステル部分の置換基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を5〜40質量%含有する硬化性樹脂組成物である。
本発明の第10の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光学部材である。
本発明の第11の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる発光ダイオード用封止材である。
本発明の第12の態様は、前記第1〜9のいずれかひとつの態様の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる有機ELディスプレイパネル用充填材である。
本発明の第13の態様は、前記第11の態様の発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオードである。
本発明の第14の態様は、前記第12の態様の有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルである。
本発明によれば、得られる硬化物の耐熱性が高く、吸水性が低い硬化性樹脂組成物、ならびにその硬化物からなる光学部材、発光ダイオード用封止材、および有機ELディスプレイパネル用充填材、ならびに前記発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオード、および前記有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルを提供できる。
<硬化性樹脂組成物>
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(A)成分という。)と、(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)(以下、(B)成分という。)と、(C)下記一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(C)成分という。)と、を含有する硬化性樹脂組成物である。
(一般式(1)において、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基、nは2〜30の整数である。)
なお、本明細書および請求の範囲において、「(メタ)アクリル」とは、アクリルとメタクリルとの総称である。「(メタ)アクリレート」とはアクリレートとメタクリレートとの総称である。後述する「(メタ)アクリロキシ」とは、アクリロキシとメタクリロキシとの総称である。「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基との総称である。
本発明の硬化性樹脂組成物は、前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体が、ポリブチレングリコール(メタ)アクリレートであることが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(D)成分という。)を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(E)エステル部分の置換基がアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(E)成分という。)を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(F)酸化防止剤を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(G)重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体を含有することが好ましい。
上記のうち、(A)〜(E)成分が重合性成分である。
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(A)成分という。)と、(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)(以下、(B)成分という。)と、(C)下記一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(C)成分という。)と、を含有する硬化性樹脂組成物である。
(一般式(1)において、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基、nは2〜30の整数である。)
なお、本明細書および請求の範囲において、「(メタ)アクリル」とは、アクリルとメタクリルとの総称である。「(メタ)アクリレート」とはアクリレートとメタクリレートとの総称である。後述する「(メタ)アクリロキシ」とは、アクリロキシとメタクリロキシとの総称である。「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基との総称である。
本発明の硬化性樹脂組成物は、前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体が、ポリブチレングリコール(メタ)アクリレートであることが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(D)成分という。)を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(E)エステル部分の置換基がアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(E)成分という。)を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(F)酸化防止剤を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(G)重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体を含有することが好ましい。
上記のうち、(A)〜(E)成分が重合性成分である。
〔(A)成分〕
(A)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性と無機材料への接着性の向上に寄与する成分である。
(A)成分としては、たとえば下記一般式(a1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R1−Si(R2)(R3)(R4)…(a1)
式(a1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R1はアルキレン基であり、R2〜R4はそれぞれ独立にアルコキシ基またはアルキル基であり、R2〜R4のうちの少なくとも1つはアルコキシ基である。
Rは水素原子、メチル基のいずれであってもよい。耐熱性の点ではメチル基が好ましい。
R1のアルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルキレン基の炭素数は1〜5が好ましく、3が特に好ましい。
R2〜R4のアルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルコキシ基の炭素数は1〜4が好ましく、1または2が特に好ましい。
R2〜R4のアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルキル基の炭素数は1〜4が好ましく、1または2がより好ましく、1が特に好ましい。
R2〜R4のうち、少なくとも1つはアルコキシ基であり、2つまたは3つがアルコキシ基であることが好ましい。
(A)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性と無機材料への接着性の向上に寄与する成分である。
(A)成分としては、たとえば下記一般式(a1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R1−Si(R2)(R3)(R4)…(a1)
式(a1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R1はアルキレン基であり、R2〜R4はそれぞれ独立にアルコキシ基またはアルキル基であり、R2〜R4のうちの少なくとも1つはアルコキシ基である。
Rは水素原子、メチル基のいずれであってもよい。耐熱性の点ではメチル基が好ましい。
R1のアルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルキレン基の炭素数は1〜5が好ましく、3が特に好ましい。
R2〜R4のアルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルコキシ基の炭素数は1〜4が好ましく、1または2が特に好ましい。
R2〜R4のアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、直鎖状であることが好ましい。前記アルキル基の炭素数は1〜4が好ましく、1または2がより好ましく、1が特に好ましい。
R2〜R4のうち、少なくとも1つはアルコキシ基であり、2つまたは3つがアルコキシ基であることが好ましい。
(A)成分の具体例としては、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジブトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリブトキシシラン等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。硬化物の透明性、耐熱性、および無機材料への接着性の点から、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、および3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(A)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、1〜70質量%が好ましく、5〜65質量%がより好ましく、10〜60質量%がさらに好ましい。1質量%以上とすることで、得られる硬化物の耐熱性、および無機材料への接着性が良好となる。70質量%以下とすることで、得られる硬化物の透明性が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(A)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、1〜35質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、10〜25質量%がさらに好ましい。(A)成分の配合量を1質量%以上とすることで、得られる硬化物の耐熱性、および無機材料への接着性が良好となる。(A)成分の配合量を35質量%以下とすることで、得られる硬化物の透明性が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(A)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、1〜70質量%が好ましく、5〜65質量%がより好ましく、10〜60質量%がさらに好ましい。1質量%以上とすることで、得られる硬化物の耐熱性、および無機材料への接着性が良好となる。70質量%以下とすることで、得られる硬化物の透明性が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(A)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、1〜35質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、10〜25質量%がさらに好ましい。(A)成分の配合量を1質量%以上とすることで、得られる硬化物の耐熱性、および無機材料への接着性が良好となる。(A)成分の配合量を35質量%以下とすることで、得られる硬化物の透明性が良好となる。
〔(B)成分〕
(B)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の無機材料への接着性の向上に寄与する成分である。
(B)成分としては、たとえば下記一般式(b1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−X …(b1)
式(b1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、Xは水素原子または−R5−O−CO−R6−COOHであり、前記R5はアルキレン基であり、前記R6は炭化水素基である。
Xが−R5−O−CO−R6−COOHである化合物は、いわゆるジカルボン酸の(メタ)アクリロイルオキシアルキルエステルである。
R5のアルキレン基としては、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、エチレン基が特に好ましい。
R6の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であっても脂肪族炭化水素基であってもよい。透明性の点から、脂肪族炭化水素基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
前記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、耐熱性の点から、環状であることが好ましい。また、前記脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の場合、前記脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜5が好ましく、2〜4がより好ましい。前記脂肪族炭化水素基が環状の場合、前記脂肪族炭化水素基の炭素数は5〜20が好ましく、6〜10がより好ましい。
(B)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の無機材料への接着性の向上に寄与する成分である。
(B)成分としては、たとえば下記一般式(b1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−X …(b1)
式(b1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、Xは水素原子または−R5−O−CO−R6−COOHであり、前記R5はアルキレン基であり、前記R6は炭化水素基である。
Xが−R5−O−CO−R6−COOHである化合物は、いわゆるジカルボン酸の(メタ)アクリロイルオキシアルキルエステルである。
R5のアルキレン基としては、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、エチレン基が特に好ましい。
R6の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であっても脂肪族炭化水素基であってもよい。透明性の点から、脂肪族炭化水素基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
前記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、耐熱性の点から、環状であることが好ましい。また、前記脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の場合、前記脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜5が好ましく、2〜4がより好ましい。前記脂肪族炭化水素基が環状の場合、前記脂肪族炭化水素基の炭素数は5〜20が好ましく、6〜10がより好ましい。
(B)成分の具体例としては、(メタ)アクリル酸、コハク酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、マレイン酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、フタル酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。耐熱性の点から、メタクリル酸、およびヘキサヒドロフタル酸2−メタクリロイルオキシエチルからなる群から選ばれるすくなくとも1種が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(B)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、0.05〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量%がさらに好ましい。0.05質量%以上とすることで、得られる硬化物の無機材料への接着性が良好となる。20質量%以下とすることで、得られる硬化物の耐熱性、透明性、および吸水率が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(B)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、0.05〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましく、0.3〜3質量%がさらに好ましい。(B)成分の配合量を0.05質量%以上とすることで、得られる硬化物の無機材料への接着性が良好となる。(B)成分の配合量を10質量%以下とすることで、得られる硬化物の耐熱性、透明性、および吸水率が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(B)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、0.05〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量%がさらに好ましい。0.05質量%以上とすることで、得られる硬化物の無機材料への接着性が良好となる。20質量%以下とすることで、得られる硬化物の耐熱性、透明性、および吸水率が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(B)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、0.05〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましく、0.3〜3質量%がさらに好ましい。(B)成分の配合量を0.05質量%以上とすることで、得られる硬化物の無機材料への接着性が良好となる。(B)成分の配合量を10質量%以下とすることで、得られる硬化物の耐熱性、透明性、および吸水率が良好となる。
〔(C)成分〕
(C)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化収縮率抑制と、前記硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の弾性率、および吸水率の低下に寄与する成分である。
(C)成分は、ポリアルキレングリコールの両末端を(メタ)アクリル酸で封上したものであり、具体的には、下記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートである。
一般式(1)中、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基であり、nはオキシアルキレン基の重合度であり、2〜30の整数である。
重合度nは、3〜25が好ましく、5〜20がより好ましく、7〜15がさらに好ましい。ただし、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートは一般的に正規分布的にオキシアルキレン基の重合度が異なるオリゴマー種の混合物であるため、ここでの重合度nは中央値を意味する。重合度が3以上の場合、硬化収縮率と、得られる硬化物の弾性率が良好となる。重合度が30以下の場合、耐熱性が良好となる。
(C)成分の具体例としては、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリペンチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリヘキシレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、耐熱性の点から、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(C)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜90質量%が好ましく、20〜85質量%がより好ましく、30〜80質量%がさらに好ましい。(C)成分の配合量を10質量%以上、90質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率、得られる硬化物の弾性率、および吸水率をより良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(C)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜60質量%が好ましく、20〜55質量%がより好ましく、30〜50質量%がさらに好ましい。(C)成分の配合量を10質量%以上、60質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率、得られる硬化物の弾性率、および吸水率をより良好にすることができる。
(C)成分は、主に、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化収縮率抑制と、前記硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の弾性率、および吸水率の低下に寄与する成分である。
(C)成分は、ポリアルキレングリコールの両末端を(メタ)アクリル酸で封上したものであり、具体的には、下記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートである。
一般式(1)中、R1またはR3は、独立してアクリロイル基、またはメタクリロイル基であり、R2は炭素数3〜6であるアルキレン基であり、nはオキシアルキレン基の重合度であり、2〜30の整数である。
重合度nは、3〜25が好ましく、5〜20がより好ましく、7〜15がさらに好ましい。ただし、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートは一般的に正規分布的にオキシアルキレン基の重合度が異なるオリゴマー種の混合物であるため、ここでの重合度nは中央値を意味する。重合度が3以上の場合、硬化収縮率と、得られる硬化物の弾性率が良好となる。重合度が30以下の場合、耐熱性が良好となる。
(C)成分の具体例としては、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリペンチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリヘキシレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、耐熱性の点から、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として(A)〜(C)成分のみを含む場合((D)成分および(E)成分を含まない場合)、前記硬化性樹脂組成物における(C)成分の配合量は、(A)〜(C)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜90質量%が好ましく、20〜85質量%がより好ましく、30〜80質量%がさらに好ましい。(C)成分の配合量を10質量%以上、90質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率、得られる硬化物の弾性率、および吸水率をより良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物が、重合性成分として、(A)〜(C)成分に加えて(D)成分および(E)成分のいずれか一方または両方を含む場合、前記硬化性樹脂組成物における(C)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜60質量%が好ましく、20〜55質量%がより好ましく、30〜50質量%がさらに好ましい。(C)成分の配合量を10質量%以上、60質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率、得られる硬化物の弾性率、および吸水率をより良好にすることができる。
〔(D)成分〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化収縮率の抑制と、得られる硬化物の耐熱性の向上、および吸水率の低下を目的として、さらに(D)成分を含有することができる。
(D)成分としては、たとえば下記一般式(d1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R7 …(d1)
式(d1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R7は1価の脂環式炭化水素基である。
R7の脂環式炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。また、前記脂環式炭化水素基は、単環式であっても多環式であってもよい。前記脂環式炭化水素基の炭素数は、5〜20が好ましく、6〜12がより好ましい。
(D)成分の具体例としては、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、(1R)−フェンチル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。耐熱性の点から、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、およびジシクロペンタニルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、シクロヘキシルメタクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が(D)成分を含む場合、その配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜60質量%が好ましく、20〜55質量%がより好ましく、30〜50質量%がさらに好ましい。(D)成分の配合量を10質量%以上、60質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、硬化収縮率、耐熱性、および吸水率をより良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化収縮率の抑制と、得られる硬化物の耐熱性の向上、および吸水率の低下を目的として、さらに(D)成分を含有することができる。
(D)成分としては、たとえば下記一般式(d1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R7 …(d1)
式(d1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R7は1価の脂環式炭化水素基である。
R7の脂環式炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよく、飽和であることが好ましい。また、前記脂環式炭化水素基は、単環式であっても多環式であってもよい。前記脂環式炭化水素基の炭素数は、5〜20が好ましく、6〜12がより好ましい。
(D)成分の具体例としては、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、(1R)−フェンチル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。耐熱性の点から、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、およびジシクロペンタニルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、シクロヘキシルメタクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が(D)成分を含む場合、その配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、10〜60質量%が好ましく、20〜55質量%がより好ましく、30〜50質量%がさらに好ましい。(D)成分の配合量を10質量%以上、60質量%以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、硬化収縮率、耐熱性、および吸水率をより良好にすることができる。
〔(E)成分〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性の向上を目的として、さらに(E)成分を含有することができる。
(E)成分としては、たとえば下記一般式(e1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R8 …(e1)
式(e1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R8はアルキル基である。
R8のアルキル基は、直鎖状、または分岐鎖状のいずれであってもよく、透明性、および耐熱性の点から、直鎖状であることが好ましい。前記アルキル基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜4がより好ましい。
(E)成分の具体例としては、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、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。耐熱性、および透明性の点から、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、およびn−ブチルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、硬化収縮率の点から、n−ブチルメタクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が(E)成分を含む場合、その配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、5〜40質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%がさらに好ましい。(E)成分の配合量を5質量%以上とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、耐熱性をより良好にすることができる。(E)成分の配合量を40質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率が良好となる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性の向上を目的として、さらに(E)成分を含有することができる。
(E)成分としては、たとえば下記一般式(e1)で表される化合物が挙げられる。
CH2=C(R)−COO−R8 …(e1)
式(e1)中、Rは水素原子またはメチル基であり、R8はアルキル基である。
R8のアルキル基は、直鎖状、または分岐鎖状のいずれであってもよく、透明性、および耐熱性の点から、直鎖状であることが好ましい。前記アルキル基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜4がより好ましい。
(E)成分の具体例としては、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、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。耐熱性、および透明性の点から、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、およびn−ブチルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、硬化収縮率の点から、n−ブチルメタクリレートが特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物が(E)成分を含む場合、その配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量%とした場合、5〜40質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%がさらに好ましい。(E)成分の配合量を5質量%以上とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、耐熱性をより良好にすることができる。(E)成分の配合量を40質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化収縮率が良好となる。
〔(F)酸化防止剤〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性の向上を目的として、さらに(F)酸化防止剤(以下、(F)成分という。)を含有することができる。
(F)成分の具体例としては、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオールビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール系酸化防止剤;トリフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、トリストリデシルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記の中でもフェノール系酸化防止剤が好ましく、中でも、耐熱性の向上効果に優れることから、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオールビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のプロピオン酸エステル型のフェノール系酸化防止剤が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(F)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.01〜3質量部が好ましく、0.03〜2質量部がより好ましく、0.05〜0.5質量部がさらに好ましい。(F)成分の配合量を0.01質量部以上、3質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、耐熱性をより良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の耐熱性の向上を目的として、さらに(F)酸化防止剤(以下、(F)成分という。)を含有することができる。
(F)成分の具体例としては、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオールビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール系酸化防止剤;トリフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、トリストリデシルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記の中でもフェノール系酸化防止剤が好ましく、中でも、耐熱性の向上効果に優れることから、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオールビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のプロピオン酸エステル型のフェノール系酸化防止剤が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(F)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.01〜3質量部が好ましく、0.03〜2質量部がより好ましく、0.05〜0.5質量部がさらに好ましい。(F)成分の配合量を0.01質量部以上、3質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、耐熱性をより良好にすることができる。
〔(G)重合開始剤〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(G)重合開始剤(以下、(G)成分という。)を加え、重合を行うことで、硬化物とすることができる。
重合開始剤の種類は特に限定されず、重合方法に応じて、公知の重合開始剤のなかから適宜選択すればよい。
たとえば熱重合の場合に用いられる熱重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。有機過酸化物の具体例としては、メチルケトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド;1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール;1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル等が挙げられる。アゾ化合物の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリック酸、2,2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。硬化性樹脂組成物への溶解性、および得られる硬化物の耐熱性の点から、ジラウロイルパーオキサイド、およびビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートから選ばれる群からなる少なくとも1種が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(G)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.05〜3質量部が好ましく、0.1〜2質量部がより好ましく、0.3〜1.5質量部がさらに好ましい。(G)成分の配合量を0.05質量部以上、3質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、良好な硬化物を得ることができる。
〔(H)(メタ)アクリル系重合体〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化性、および耐熱性を向上することを目的として、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体(以下、(H)成分という。)を含有することができる。(H)成分を含有することで、酸素接触面における重合率が向上する。また、それにより、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性を向上できる。(H)成分は、本発明の硬化性樹脂組成物において、(A)〜(E)成分に溶解した状態とすることが好ましい。溶解する方法としては、特に限定はされないが、常温で攪拌溶解してもよいし、40℃〜100℃程度に加熱しながら攪拌溶解してもよい。
ここで、「(メタ)アクリル系重合体」とは、組成中に(メタ)アクリル系モノマー単位を50質量%以上含む重合体を意味する。「(メタ)アクリル系モノマー」とは、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを意味する。「単位」は重合体を構成する繰り返し単位を意味する。(メタ)アクリル系モノマーは、単官能モノマーであっても多官能モノマーであってもよい。ここで、「単官能モノマー」とは、(メタ)アクリロイル基等の重合性基を1つ有するモノマーを意味し、「多官能モノマー」とは、重合性基を2つ以上有するモノマーを意味する。(H)成分に用いられる(メタ)アクリル系モノマーとしては、特に、(メタ)アクリロイル基を1つ有する単官能モノマーが好ましい。
(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、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、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンテノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(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、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート等が挙げられる。
(H)成分に含まれる(メタ)アクリル系モノマー単位は、1種でも2種以上でもよい。(H)成分中、(メタ)アクリル系モノマー単位の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。前記割合の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
(H)成分は、(メタ)アクリル系モノマー単位以外の他のモノマー単位を含んでいてもよい。前記他のモノマーとしては、(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能なものであればよく、たとえばスチレン等のビニル系モノマーが挙げられる。
(H)成分の好ましい具体例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、およびポリブチルメタクリレート等の単独重合体;メチルメタクリレート単位とn−ブチルメタクリレート単位とからなる共重合体、メチルメタクリレート単位とn−ブチルアクリレート単位とからなる共重合体等の共重合体が挙げられる。これらの中でも、硬化物の透明性の点から、メチルメタクリレート単位を含むものが好ましく、(A)〜(E)成分への溶解性の点から、メチルメタクリレート単位とn−ブチルメタクリレート単位とからなる共重合体が特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(H)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.1〜15質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましく、1〜8質量部がさらに好ましい。(H)成分の配合量を0.1質量部以上、15質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性を損なうことなく、硬化性、および耐熱性を良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(G)重合開始剤(以下、(G)成分という。)を加え、重合を行うことで、硬化物とすることができる。
重合開始剤の種類は特に限定されず、重合方法に応じて、公知の重合開始剤のなかから適宜選択すればよい。
たとえば熱重合の場合に用いられる熱重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。有機過酸化物の具体例としては、メチルケトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド;1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール;1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル等が挙げられる。アゾ化合物の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリック酸、2,2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。硬化性樹脂組成物への溶解性、および得られる硬化物の耐熱性の点から、ジラウロイルパーオキサイド、およびビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートから選ばれる群からなる少なくとも1種が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(G)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.05〜3質量部が好ましく、0.1〜2質量部がより好ましく、0.3〜1.5質量部がさらに好ましい。(G)成分の配合量を0.05質量部以上、3質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性、透明性、および無機材料への接着性を損なうことなく、良好な硬化物を得ることができる。
〔(H)(メタ)アクリル系重合体〕
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化性、および耐熱性を向上することを目的として、さらに(H)(メタ)アクリル系重合体(以下、(H)成分という。)を含有することができる。(H)成分を含有することで、酸素接触面における重合率が向上する。また、それにより、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性を向上できる。(H)成分は、本発明の硬化性樹脂組成物において、(A)〜(E)成分に溶解した状態とすることが好ましい。溶解する方法としては、特に限定はされないが、常温で攪拌溶解してもよいし、40℃〜100℃程度に加熱しながら攪拌溶解してもよい。
ここで、「(メタ)アクリル系重合体」とは、組成中に(メタ)アクリル系モノマー単位を50質量%以上含む重合体を意味する。「(メタ)アクリル系モノマー」とは、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを意味する。「単位」は重合体を構成する繰り返し単位を意味する。(メタ)アクリル系モノマーは、単官能モノマーであっても多官能モノマーであってもよい。ここで、「単官能モノマー」とは、(メタ)アクリロイル基等の重合性基を1つ有するモノマーを意味し、「多官能モノマー」とは、重合性基を2つ以上有するモノマーを意味する。(H)成分に用いられる(メタ)アクリル系モノマーとしては、特に、(メタ)アクリロイル基を1つ有する単官能モノマーが好ましい。
(メタ)アクリル系モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、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、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンテノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(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、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート等が挙げられる。
(H)成分に含まれる(メタ)アクリル系モノマー単位は、1種でも2種以上でもよい。(H)成分中、(メタ)アクリル系モノマー単位の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。前記割合の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
(H)成分は、(メタ)アクリル系モノマー単位以外の他のモノマー単位を含んでいてもよい。前記他のモノマーとしては、(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能なものであればよく、たとえばスチレン等のビニル系モノマーが挙げられる。
(H)成分の好ましい具体例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、およびポリブチルメタクリレート等の単独重合体;メチルメタクリレート単位とn−ブチルメタクリレート単位とからなる共重合体、メチルメタクリレート単位とn−ブチルアクリレート単位とからなる共重合体等の共重合体が挙げられる。これらの中でも、硬化物の透明性の点から、メチルメタクリレート単位を含むものが好ましく、(A)〜(E)成分への溶解性の点から、メチルメタクリレート単位とn−ブチルメタクリレート単位とからなる共重合体が特に好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物における(H)成分の配合量は、(A)〜(E)成分の全配合量を100質量部とした場合、0.1〜15質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましく、1〜8質量部がさらに好ましい。(H)成分の配合量を0.1質量部以上、15質量部以下とすることで、前記硬化性樹脂組成物の硬化物の透明性を損なうことなく、硬化性、および耐熱性を良好にすることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、種々の特性を向上するために、たとえば可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、染料、顔料、消泡剤、重合禁止剤、充填剤、導電剤、蛍光体等の各種添加剤を添加してもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)〜(F)成分、および(H)成分を予め混合したものに(G)成分を常温で加え、混合することにより、製造することが好ましい。(A)〜(F)成分、および(H)成分の混合時の温度条件は、特に限定はされないが、必要であれば、加熱してもよい。加熱する場合は、40〜100℃で加熱することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)〜(F)成分、および(H)成分を予め混合したものに(G)成分を常温で加え、混合することにより、製造することが好ましい。(A)〜(F)成分、および(H)成分の混合時の温度条件は、特に限定はされないが、必要であれば、加熱してもよい。加熱する場合は、40〜100℃で加熱することが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、上述したように、(G)成分を含有する状態で重合を行うことにより、硬化物とすることが好ましい。
重合方法としては、レドックス反応による重合や熱重合、光重合などが挙げられるが、硬化物の透明性、および耐熱性が良好となることから、熱重合が好ましい。
熱重合の場合の重合条件は、この硬化物の用途によっても異なり、特に限定はされないが、加熱温度が前記硬化性樹脂組成物に含有されるモノマーの沸点より、充分に低い温度であることが、気泡を含まない硬化物を得るために有効である。そのため、加熱温度は、30〜160℃が好ましく、50℃〜100℃がより好ましく、60℃〜80℃がさらに好ましい。加熱時間は、加熱温度によって異なるが、0.5〜5時間が好ましく、1〜3時間がより好ましい。
重合後、さらにアフターキュアーを行うことが好ましい。これにより硬化物中の残存モノマー量を減少させることができ、耐熱性の向上に有効である。アフターキュアーとしては、90℃〜150℃で0.5〜3時間の加熱が好ましく、100℃〜130℃で1〜2時間加熱がより好ましい。
重合方法としては、レドックス反応による重合や熱重合、光重合などが挙げられるが、硬化物の透明性、および耐熱性が良好となることから、熱重合が好ましい。
熱重合の場合の重合条件は、この硬化物の用途によっても異なり、特に限定はされないが、加熱温度が前記硬化性樹脂組成物に含有されるモノマーの沸点より、充分に低い温度であることが、気泡を含まない硬化物を得るために有効である。そのため、加熱温度は、30〜160℃が好ましく、50℃〜100℃がより好ましく、60℃〜80℃がさらに好ましい。加熱時間は、加熱温度によって異なるが、0.5〜5時間が好ましく、1〜3時間がより好ましい。
重合後、さらにアフターキュアーを行うことが好ましい。これにより硬化物中の残存モノマー量を減少させることができ、耐熱性の向上に有効である。アフターキュアーとしては、90℃〜150℃で0.5〜3時間の加熱が好ましく、100℃〜130℃で1〜2時間加熱がより好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の耐熱性が高く、吸水性が低い。そのため、光学部材用として有用であり、特に、各色の発光ダイオード用封止材用、または有機ELディスプレイパネル用充填材用として有用である。また、本発明の硬化性樹脂組成物は、比較的低い温度の加熱で重合し、硬化物とすることが可能なため、後述する有機ELパネル用充填材の硬化条件に適している。
<光学部材>
本発明の光学部材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
光学部材の例としては、発光ダイオードや有機ELディスプレイパネル、フラットパネルディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパー、フォトダイオード、フォトトランジスタ、太陽電池などに使用されるフィルムやシート、レンズ、被覆塗料、光導波路、封止材、充填材、接着剤、粘着剤、微粒子あるいは色素の分散バインダーなどが挙げられる。
本発明の光学部材は、特に、高い透明性や耐熱性、および無機材料への接着性が要求される発光ダイオード用封止材、および有機ELディスプレイパネル用充填材に有用である。
本発明の光学部材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
光学部材の例としては、発光ダイオードや有機ELディスプレイパネル、フラットパネルディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパー、フォトダイオード、フォトトランジスタ、太陽電池などに使用されるフィルムやシート、レンズ、被覆塗料、光導波路、封止材、充填材、接着剤、粘着剤、微粒子あるいは色素の分散バインダーなどが挙げられる。
本発明の光学部材は、特に、高い透明性や耐熱性、および無機材料への接着性が要求される発光ダイオード用封止材、および有機ELディスプレイパネル用充填材に有用である。
<発光ダイオード用封止材>
本発明の発光ダイオード用封止材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
図1に、本発明の発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオードの一実施形態の断面図を示す。図1に示す発光ダイオード100は、発光ダイオード素子2と、表面に電極(アノード)5および電極(カソード)6が形成されたパッケージ基板7と、パッケージ基板7上に設けられたリフレクター4a,4bと、を備える。発光ダイオード素子2は、パッケージ基板7およびリフレクター4a,4bにより形成された凹部の底部にダイボンド材8を介して配置されるとともに、ボンディングワイヤ3a,3bにより電極(アノード)5および電極(カソード)6に接続されてパッケージを形成している。前記パッケージの凹部内に本発明の発光ダイオード用封止材1が充填され、発光ダイオード素子2が封止されている。
発光ダイオード用封止材の成型方法としては、一般的な発光ダイオード用封止材の成型方法と同様の方法が利用できる。たとえば(G)成分として熱重合開始剤を含む場合、本発明の硬化性樹脂組成物を発光ダイオードのパッケージ内へ注入後、50〜160℃の加熱を1〜5時間行うことによって前記硬化性樹脂組成物を硬化させ、発光ダイオード用封止材とすることができる。
本発明の発光ダイオード用封止材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
図1に、本発明の発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオードの一実施形態の断面図を示す。図1に示す発光ダイオード100は、発光ダイオード素子2と、表面に電極(アノード)5および電極(カソード)6が形成されたパッケージ基板7と、パッケージ基板7上に設けられたリフレクター4a,4bと、を備える。発光ダイオード素子2は、パッケージ基板7およびリフレクター4a,4bにより形成された凹部の底部にダイボンド材8を介して配置されるとともに、ボンディングワイヤ3a,3bにより電極(アノード)5および電極(カソード)6に接続されてパッケージを形成している。前記パッケージの凹部内に本発明の発光ダイオード用封止材1が充填され、発光ダイオード素子2が封止されている。
発光ダイオード用封止材の成型方法としては、一般的な発光ダイオード用封止材の成型方法と同様の方法が利用できる。たとえば(G)成分として熱重合開始剤を含む場合、本発明の硬化性樹脂組成物を発光ダイオードのパッケージ内へ注入後、50〜160℃の加熱を1〜5時間行うことによって前記硬化性樹脂組成物を硬化させ、発光ダイオード用封止材とすることができる。
<有機ELディスプレイパネル用充填材>
本発明の有機ELディスプレイパネル用充填材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
図2に、本発明の有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルの一実施形態の断面図を示す。図2に示す有機ELディスプレイパネル200は、離間配置された2枚のガラス基板13a,13bと、ガラス基板13b上に形成された有機EL発光素子11と、有機EL素子11表面を被覆するパッシベーション12と、を備える。ガラス基板13a,13bの周縁は封止材10a,10bにより封止されている。ガラス基板13a,13bおよび封止材10a,10bにより形成された空間内は有機ELディスプレイパネル用充填材9で充填されている。
有機ELディスプレイパネル用充填材の成型方法としては、たとえば(G)成分として熱重合開始剤を含む場合、封止材となるエポキシ樹脂を光重合で硬化することで中空構造とした2枚のガラス基板間の空間に本発明の硬化性樹脂組成物を注入し、加熱によって硬化させる方法が挙げられる。充填材の硬化時にUV照射や高温処理を行うと有機EL素子の欠損を招く可能性があるため、比較的低い温度の加熱硬化を行うことが好ましい。かかる観点から、硬化時の加熱温度は、30℃〜100℃が好ましく、40〜80℃がより好ましい。本発明の硬化性樹脂組成物は、このような比較的低い温度の加熱でも重合し、硬化物とすることが可能なため、有機ELパネル用充填材の硬化条件に適している。
本発明の有機ELディスプレイパネル用充填材は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
図2に、本発明の有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルの一実施形態の断面図を示す。図2に示す有機ELディスプレイパネル200は、離間配置された2枚のガラス基板13a,13bと、ガラス基板13b上に形成された有機EL発光素子11と、有機EL素子11表面を被覆するパッシベーション12と、を備える。ガラス基板13a,13bの周縁は封止材10a,10bにより封止されている。ガラス基板13a,13bおよび封止材10a,10bにより形成された空間内は有機ELディスプレイパネル用充填材9で充填されている。
有機ELディスプレイパネル用充填材の成型方法としては、たとえば(G)成分として熱重合開始剤を含む場合、封止材となるエポキシ樹脂を光重合で硬化することで中空構造とした2枚のガラス基板間の空間に本発明の硬化性樹脂組成物を注入し、加熱によって硬化させる方法が挙げられる。充填材の硬化時にUV照射や高温処理を行うと有機EL素子の欠損を招く可能性があるため、比較的低い温度の加熱硬化を行うことが好ましい。かかる観点から、硬化時の加熱温度は、30℃〜100℃が好ましく、40〜80℃がより好ましい。本発明の硬化性樹脂組成物は、このような比較的低い温度の加熱でも重合し、硬化物とすることが可能なため、有機ELパネル用充填材の硬化条件に適している。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
〔合成例1〕
撹拌機、冷却管、および温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、分散安定剤として、ポリビニルアルコール(ケン化度:80%、重合度:1,700)0.5部を加えて撹拌した。ポリビニルアルコールを完全に溶解した後、撹拌を停止し、メチルメタクリレート40部、n−ブチルメタクリレート60部、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル0.1部、n−ドデシルメルカプタン1部、および硫酸ナトリウム0.3部を加えて再度撹拌した。撹拌下で窒素置換を行い、70℃に昇温して重合を行った。重合発熱のピークを検出後、この重合反応物を98℃に昇温して、さらに0.5時間反応を行い、40℃に冷却した。得られた水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄した。脱水後、前記濾過物を40℃で20時間乾燥させ、粒状の(メタ)アクリル系重合体(以下、ポリマーAと記す。)を得た。得られたポリマーAの重量平均分子量(Mw)は60,000であった。前記重量平均分子量は、ポリマーAを溶剤(テトラヒドロフラン)に溶解し、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィを用いて測定した分子量をポリスチレン換算して求めた。
〔実施例1〜19〕
表1〜2に示した割合で各成分を配合し、室温で撹拌して、硬化性樹脂組成物を得た。次に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムで被覆した強化ガラスと塩化ビニル製チューブ状ガスケットを用いて作製した鋳型に、脱泡した上記の硬化性樹脂組成物を流し込み、鋳型を密閉した。その後、70℃で2時間かけて加熱硬化を行い、さらに120℃で1時間かけてアフターキュアーを行った。鋳型を外して、厚さ3mmの板状樹脂硬化物を得た。
得られた硬化性樹脂組成物および厚さ3mmの板状樹脂硬化物について以下の物性評価を行った。結果を表1〜2に示す。
〔実施例20〕
撹拌機、冷却管、および温度計を備えた反応容器に、表2に示した割合で、(A)〜(F)成分を加え、攪拌しながら、さらに(H)成分(ポリマーA)を加えた。(H)成分を全て加えた後、60℃に昇温し、温度を維持したまま2時間撹拌した。ポリマーAが完全に溶解したことを確認した後、常温まで冷却し、さらに(G)成分(パーロイルTCP)を配合して、硬化性樹脂組成物を得た。この硬化性樹脂組成物を用いて、実施例1〜19と同様の方法で、厚さ3mmの板状村脂硬化物を作製し、評価を行った。
〔合成例1〕
撹拌機、冷却管、および温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、分散安定剤として、ポリビニルアルコール(ケン化度:80%、重合度:1,700)0.5部を加えて撹拌した。ポリビニルアルコールを完全に溶解した後、撹拌を停止し、メチルメタクリレート40部、n−ブチルメタクリレート60部、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル0.1部、n−ドデシルメルカプタン1部、および硫酸ナトリウム0.3部を加えて再度撹拌した。撹拌下で窒素置換を行い、70℃に昇温して重合を行った。重合発熱のピークを検出後、この重合反応物を98℃に昇温して、さらに0.5時間反応を行い、40℃に冷却した。得られた水性懸濁液を目開き45μmのナイロン製濾過布で濾過し、濾過物を脱イオン水で洗浄した。脱水後、前記濾過物を40℃で20時間乾燥させ、粒状の(メタ)アクリル系重合体(以下、ポリマーAと記す。)を得た。得られたポリマーAの重量平均分子量(Mw)は60,000であった。前記重量平均分子量は、ポリマーAを溶剤(テトラヒドロフラン)に溶解し、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィを用いて測定した分子量をポリスチレン換算して求めた。
〔実施例1〜19〕
表1〜2に示した割合で各成分を配合し、室温で撹拌して、硬化性樹脂組成物を得た。次に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムで被覆した強化ガラスと塩化ビニル製チューブ状ガスケットを用いて作製した鋳型に、脱泡した上記の硬化性樹脂組成物を流し込み、鋳型を密閉した。その後、70℃で2時間かけて加熱硬化を行い、さらに120℃で1時間かけてアフターキュアーを行った。鋳型を外して、厚さ3mmの板状樹脂硬化物を得た。
得られた硬化性樹脂組成物および厚さ3mmの板状樹脂硬化物について以下の物性評価を行った。結果を表1〜2に示す。
〔実施例20〕
撹拌機、冷却管、および温度計を備えた反応容器に、表2に示した割合で、(A)〜(F)成分を加え、攪拌しながら、さらに(H)成分(ポリマーA)を加えた。(H)成分を全て加えた後、60℃に昇温し、温度を維持したまま2時間撹拌した。ポリマーAが完全に溶解したことを確認した後、常温まで冷却し、さらに(G)成分(パーロイルTCP)を配合して、硬化性樹脂組成物を得た。この硬化性樹脂組成物を用いて、実施例1〜19と同様の方法で、厚さ3mmの板状村脂硬化物を作製し、評価を行った。
(吸水性評価)
吸水率を測定し、評価した。測定には3mm厚の板状樹脂硬化物を用いた。板状樹脂硬化物を50℃で24時間かけて乾燥させ、乾燥後の質量を測定した。この質量を試験前質量とした。この板状樹脂硬化物を70℃の純水に24時間浸漬した。その後、この板状樹脂硬化物を純水から引き上げ、表面の水滴をよくふき取った後、この板状樹脂硬化物の質量を測定した。この質量を試験後質量とした。次の式(1)を用いて吸水率を算出し、前記吸水率から以下の基準で吸水性を評価した。
吸水率=(試験後質量−試験前質量)/試験前質量×100…式(1)
[評価基準]
◎:吸水率が1%未満
○:吸水率が1%以上、2%未満
△:吸水率が2%以上、3%未満
×:吸水率が3%以上
吸水率を測定し、評価した。測定には3mm厚の板状樹脂硬化物を用いた。板状樹脂硬化物を50℃で24時間かけて乾燥させ、乾燥後の質量を測定した。この質量を試験前質量とした。この板状樹脂硬化物を70℃の純水に24時間浸漬した。その後、この板状樹脂硬化物を純水から引き上げ、表面の水滴をよくふき取った後、この板状樹脂硬化物の質量を測定した。この質量を試験後質量とした。次の式(1)を用いて吸水率を算出し、前記吸水率から以下の基準で吸水性を評価した。
吸水率=(試験後質量−試験前質量)/試験前質量×100…式(1)
[評価基準]
◎:吸水率が1%未満
○:吸水率が1%以上、2%未満
△:吸水率が2%以上、3%未満
×:吸水率が3%以上
(耐熱性評価)
3mm厚の板状樹脂硬化物を用いて、150℃の空気雰囲気下で100時間静置する耐熱試験を行った。試験前後の樹脂板のイエローネスインデックス(YI)を、色差計(日本電色工業社製、SE2000)を用いて測定し、その差(ΔYI)から、以下の基準で耐熱性を評価した。YIの測定は、透過モードで行った。
[評価基準]
◎:ΔYIが2未満
○:ΔYIが2以上、4未満
△:ΔYIが4以上、6未満
×:ΔYIが6以上。
3mm厚の板状樹脂硬化物を用いて、150℃の空気雰囲気下で100時間静置する耐熱試験を行った。試験前後の樹脂板のイエローネスインデックス(YI)を、色差計(日本電色工業社製、SE2000)を用いて測定し、その差(ΔYI)から、以下の基準で耐熱性を評価した。YIの測定は、透過モードで行った。
[評価基準]
◎:ΔYIが2未満
○:ΔYIが2以上、4未満
△:ΔYIが4以上、6未満
×:ΔYIが6以上。
〔比較例1〕
表2に示した割合に配合を変更した以外は、実施例と同様の方法で硬化性樹脂組成物を得、この硬化性樹脂組成物を用いて厚さ3mmの板状樹脂硬化物を作製し、物性評価を行った。結果を表2に示す。
表2に示した割合に配合を変更した以外は、実施例と同様の方法で硬化性樹脂組成物を得、この硬化性樹脂組成物を用いて厚さ3mmの板状樹脂硬化物を作製し、物性評価を行った。結果を表2に示す。
表1〜2に示すとおり、実施例1〜20はいずれも吸水性、および耐熱性の評価が良好であり、結果が×であるものは無かった。特に吸水性においては、全ての実施例において評価が○以上であった。
一方、比較例1は、表2に示すとおり、吸水性、および耐熱性の評価が共に×であった。
一方、比較例1は、表2に示すとおり、吸水性、および耐熱性の評価が共に×であった。
表中の略語は下記の通りである。
KBM−503:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学業株式会社製)。
KBE−503:3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)。
MAA:メタクリル酸(三菱レイヨン株式会社製)。
PA:フタル酸2−メタクリロイルオキシエチル(三菱レイヨン株式会社製)。
HH:ヘキサヒドロフタル酸2−メタクリロイルオキシエチル(三菱レイヨン株式会社製)。
PBOM:ポリブチレングリコールジメタクリレート、重合度n=8〜9(三菱レイヨン株式会社製)。
PEOM:ポリエチレングリコールジメタクリレート、重合度n≒14(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステル14G)。
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
IBXMA:イソボルニルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
FA−513M:ジシクロペンタニルメタクリレート(日立化成工業株式会社製、商品名:FA−513M)。
MMA:メチルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
n−BMA:ノルマルブチルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
IR1076:n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(チバ・ジャパン株式会社製、商品名:IRGANOX1076)。
BHT:2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(本州化学工業株式会社製)。
TCP:ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(日油株式会社製、商品名:パーロイルTCP)。
ポリマーA:合成例1で得たポリマー(メチルメタクリレート/n−ブチルメタクリレート=40/60(モノマー質量比)の共重合体(Mw=60,000))
KBM−503:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学業株式会社製)。
KBE−503:3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)。
MAA:メタクリル酸(三菱レイヨン株式会社製)。
PA:フタル酸2−メタクリロイルオキシエチル(三菱レイヨン株式会社製)。
HH:ヘキサヒドロフタル酸2−メタクリロイルオキシエチル(三菱レイヨン株式会社製)。
PBOM:ポリブチレングリコールジメタクリレート、重合度n=8〜9(三菱レイヨン株式会社製)。
PEOM:ポリエチレングリコールジメタクリレート、重合度n≒14(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステル14G)。
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
IBXMA:イソボルニルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
FA−513M:ジシクロペンタニルメタクリレート(日立化成工業株式会社製、商品名:FA−513M)。
MMA:メチルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
n−BMA:ノルマルブチルメタクリレート(三菱レイヨン株式会社製)。
IR1076:n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(チバ・ジャパン株式会社製、商品名:IRGANOX1076)。
BHT:2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(本州化学工業株式会社製)。
TCP:ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(日油株式会社製、商品名:パーロイルTCP)。
ポリマーA:合成例1で得たポリマー(メチルメタクリレート/n−ブチルメタクリレート=40/60(モノマー質量比)の共重合体(Mw=60,000))
本発明によれば、得られる硬化物の耐熱性が高く、吸水性が低い硬化性樹脂組成物、ならびにその硬化物からなる光学部材、発光ダイオード用封止材、および有機ELディスプレイパネル用充填材、ならびに前記発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオード、および前記有機ELディスプレイパネル用充填材を備えた有機ELディスプレイパネルを提供できるため、産業上極めて有効である。
1…発光ダイオード用封止材、2…発光ダイオード素子、3a…ボンディングワイヤ、3b…ボンディングワイヤ、4a…リフレクター、4b…リフレクター、5…電極(アノード)、6…電極(カソード)、7…パッケージ基板、8…ダイボンド材、9…有機ELディスプレイパネル用充填材、10a…封止材、10b…封止材、11…有機EL素子、12…パッシベーション、13a…ガラス基板、13b…ガラス基板、100…発光ダイオード、200…有機ELディスプレイパネル
Claims (14)
- (C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体が、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートである請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに(E)エステル部分の置換基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を含有する、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに(F)酸化防止剤を含有する、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに(G)重合開始剤を含有する、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに(H)(メタ)アクリル系重合体を含有する請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜70質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜20質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜90質量%含有する請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 全重合性成分の配合量100質量%に対して、前記(A)アルコキシシラン構造を有する(メタ)アクリル系重合性単量体を1〜35質量%、前記(B)カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系重合性単量体(ただし、構造中にケイ素原子は含まない)を0.05〜10質量%、および前記(C)一般式(1)で示される(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%含有し、
さらに(D)エステル部分の置換基が脂環式炭化水素構造である(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜60質量%、および(E)エステル部分の置換基がアルキル基である(メタ)アクリル系重合性単量体を5〜40質量%含有する請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。 - 請求項1に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光学部材。
- 請求項1に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる発光ダイオード用封止材。
- 請求項1に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル用充填材。
- 請求項11に記載の発光ダイオード用封止材を備えた発光ダイオード。
- 請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル用充填材を備えた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル。
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