JPWO2019167905A1 - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

水分遮断性に優れ、封止工程前に乾燥処理工程を行わずとも樹脂組成物中に取り込まれた水分によるEL素子等の素子の劣化を抑制し得る、封止用樹脂組成物を提供すること。ハイドロタルサイトおよび酸化カルシウムを含有する封止用樹脂組成物。

Description

本発明は封止用樹脂組成物に関し、特に有機EL(Electroluminescence)素子等の発光素子や太陽電池等の受光素子等の封止に好適な封止用樹脂組成物に関する。
有機EL素子は発光材料に有機物質を使用した発光素子であり、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため近年脚光を浴びている。しかしながら、有機EL素子は水分に極めて弱く、発光材料(発光層)が水分によって変質して、輝度が低下したり、発光しなくなったり、電極と発光層との界面が水分の影響で剥離したり、金属が酸化して高抵抗化してしまったりする問題がある。このため、素子内部を外気中の水分から遮断するために、例えば、基板上に形成された発光層の全面を覆うように樹脂組成物によって封止層を形成して有機EL素子を封止することが行われる。また、有機ELデバイスの封止層の縁側からの水分侵入を防止するためダム材と呼ばれる封止用の樹脂組成物により、縁部にも封止層が設けられる場合がある。また液状封止材(フィル材)による発光層の全面封止とダム材による縁部封止を組み合わせたダム−フィル封止も知られている。このような有機EL素子の封止層には高い水分遮断性(バリア性、耐透湿性ともいう)が求められる。
特許文献1には、吸湿剤としてハイドロタルサイトを用いた水分遮断性に優れる封止用樹脂組成物が提案されている。しかしハイドロタルサイトを含有する樹脂組成物は、製造工程や流通過程で樹脂組成物中に可逆的に水分を取り込んでしまい、それが有機EL素子等の劣化を引き起こすという課題があった。この樹脂組成物中に取り込まれた水分を除去するための方法として、特許文献2には、近赤外線と加熱を併用することにより封止用シートを短時間で乾燥する方法が開示されている。しかしながら、この方法においては、製造プロセスにおける工程数の増加や乾燥設備の導入が必要となるという課題があった。
WO2015/068787A WO2016/152756A
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、水分遮断性に優れ、封止工程前に乾燥処理を行わずとも樹脂組成物中に取り込まれた水分による有機EL素子の劣化を抑制し得る、封止用樹脂組成物を提供することである。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究をした結果、ハイドロタルサイトを含有する封止用樹脂組成物に酸化カルシウムを配合することにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の特徴を有する。
[1] ハイドロタルサイトおよび酸化カルシウムを含有する封止用樹脂組成物。
[2] ハイドロタルサイトに対する酸化カルシウムの割合が質量比で0.1〜1である前記[1]に記載の封止用樹脂組成物。
[3] ハイドロタルサイトの含有量が、樹脂組成物の不揮発分100質量%に対し、10質量%〜70質量%である前記[1]または[2]に記載の封止用樹脂組成物。
[4] さらに、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[5] さらに、少なくとも1種のアクリル樹脂を含有する前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[6] アクリル樹脂が、1分子中に3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を含む前記[4]または[5]に記載の封止用樹脂組成物。
[7] アクリル樹脂が、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物を含む前記[4]〜[6]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[8] エチレン性不飽和基が(メタ)アクリロイル基である前記[6]または[7]に記載の封止用樹脂組成物。
[9] 1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物の量が、樹脂組成物全体あたり、5〜75質量%である前記[7]または[8]に記載の封止用樹脂組成物。
[10] ハイドロタルサイトが、半焼成ハイドロタルサイトである前記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[11] さらに、ラジカル重合開始剤を含有する、前記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[12] ラジカル重合開始剤が、光ラジカル重合開始剤および/または熱ラジカル重合開始剤である前記[11]に記載の封止用樹脂組成物。
[13] ラジカル重合開始剤の量が、エチレン性不飽和基を有する化合物100質量部に対して、0.5〜10質量部である前記[11]または[12]に記載の封止用樹脂組成物。
[14] さらに、シランカップリング剤を含む前記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[15] 液状である前記[1]〜[14]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[16] 有機EL素子の封止用である前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物。
[17] 前記[1]〜[16]のいずれか一つに記載の封止用樹脂組成物の硬化物で有機EL素子が封止された有機ELデバイス。
本発明によれば、水分遮断性に優れ、封止工程前に乾燥処理を行わずとも樹脂組成物中に取り込まれた水分による有機EL素子等の素子の劣化を抑制し得る、封止用樹脂組成物を提供することができる。
<封止用樹脂組成物>
本発明の封止用樹脂組成物は、ハイドロタルサイトおよび酸化カルシウムを含有する。本発明の封止用樹脂組成物は、樹脂、ハイドロタルサイト、酸化カルシウムおよび必要に応じて他の成分を混練ローラーや回転ミキサーなどを用いて混合することによって製造することができる。
本発明の封止用樹脂組成物は、例えば、半導体、太陽電池、高輝度LED、LCD、EL素子等の電子部品、好ましくは有機EL素子、太陽電池等の光学半導体の封止に使用される。本発明の封止用樹脂組成物は、特に有機EL素子の封止に好適に使用される。具体的には、有機EL素子の発光部の上部にフィル材としておよび/または周囲(側部)にダム材として適用して有機EL素子の発光部を外部から保護するために、本発明の封止用樹脂組成物を用いることができる。
本発明の封止用樹脂組成物は、好ましくは、液状の封止用樹脂組成物である。ここで「液状の封止用樹脂組成物」とは、常温(25℃)および常圧(1気圧)で流動性を有する封止用樹脂組成物を意味する。例えば、無機充填剤を含む封止用樹脂組成物も、常温および常圧で流動性を有すれば、本発明における液状の封止用樹脂組成物に該当する。液状の封止材(封止用樹脂組成物)はフィルム状の封止材と比較して、一般に、回路を有する発光素子面の埋め込み性、封止面が大面積である場合のボイドの抑制、封止層の膜厚の調整の容易さ、封止前にダムを形成し、位置合わせすることによって達成される高いアライメント精度等の点で有利となる場合が多い。
本発明の封止用樹脂組成物は、溶剤等の揮発分を含まないことが望ましい。なお、本発明の封止用樹脂組成物が溶剤等の揮発分を含む場合、各成分の含有量の基準には、溶剤等の揮発分は含まれない。即ち、本発明の封止用樹脂組成物が揮発分を含む場合、各成分の含有量の基準である「樹脂組成物全体あたり」とは、「樹脂組成物の不揮発分全体あたり」を意味する。
<ハイドロタルサイト>
本発明の封止用樹脂組成物は、ハイドロタルサイトを含有する。ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトに分類することができ、それらのいずれであってもよく、また、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
未焼成ハイドロタルサイトは、例えば、天然ハイドロタルサイト(MgAl(OH)16CO・4HO)に代表されるような層状の結晶構造を有する金属水酸化物であり、例えば、基本骨格となる層[Mg1−XAl(OH)X+と中間層[(COX/2・mHO]X−からなる。本発明における未焼成ハイドロタルサイトは、合成ハイドロタルサイト等のハイドロタルサイト様化合物を含む概念である。ハイドロタルサイト様化合物としては、例えば、下記式(I)および下記式(II)で表されるものが挙げられる。
[M2+ 1−x3+x(OH)x+・[(An−x/n・mHO]x− (I)
(式中、M2+はMg2+、Zn2+などの2価の金属イオンを表し、M3+はAl3+、Fe3+などの3価の金属イオンを表し、An−はCO 2−、Cl、NO などのn価のアニオンを表し、0<x<1であり、0≦m<1であり、nは正の数である。)
式(I)中、M2+は、好ましくはMg2+であり、M3+は、好ましくはAl3+であり、An−は、好ましくはCO 2−である。
2+ Al(OH)2x+6−nz(An−・mHO (II)
(式中、M2+はMg2+、Zn2+などの2価の金属イオンを表し、An−はCO 2−、Cl、NO3−などのn価のアニオンを表し、xは2以上の正の数であり、zは2以下の正の数であり、mは正の数であり、nは正の数である。)
式(II)中、M2+は、好ましくはMg2+であり、An−は、好ましくはCO 2−である。
半焼成ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイトを焼成して得られる、層間水の量が減少または消失した層状の結晶構造を有する金属水酸化物をいう。「層間水」とは、組成式を用いて説明すれば、上述した未焼成の天然ハイドロタルサイトおよびハイドロタルサイト様化合物の組成式に記載の「HO」を指す。
一方、焼成ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイトまたは半焼成ハイドロタルサイトを焼成して得られ、層間水だけでなく、水酸基も縮合脱水によって消失した、アモルファス構造を有する金属酸化物をいう。
未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、飽和吸水率により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、1質量%以上20質量%未満である。一方、未焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、1質量%未満であり、焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、20質量%以上である。
本発明における「飽和吸水率」とは、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトまたは焼成ハイドロタルサイトを天秤にて1.5g量り取り、初期質量を測定した後、大気圧下、60℃、90%RH(相対湿度)に設定した小型環境試験器(エスペック社製SH−222)に200時間静置した場合の、初期質量に対する質量増加率を言い、下記式(i):
飽和吸水率(質量%)
=100×(吸湿後の質量−初期質量)/初期質量 (i)
で求めることができる。
半焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、好ましくは3質量%以上20質量%未満、より好ましくは5質量%以上20質量%未満である。
また、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、熱重量分析で測定される熱重量減少率により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトの280℃における熱重量減少率は15質量%未満であり、かつその380℃における熱重量減少率は12質量%以上である。一方、未焼成ハイドロタルサイトの280℃における熱重量減少率は、15質量%以上であり、焼成ハイドロタルサイトの380℃における熱重量減少率は、12質量%未満である。
熱重量分析は、日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA EXSTAR6300を用いて、アルミニウム製のサンプルパンにハイドロタルサイトを5mg秤量し、蓋をせずオープンの状態で、窒素流量200mL/分の雰囲気下、30℃から550℃まで昇温速度10℃/分の条件で行うことができる。熱重量減少率は、下記式(ii):
熱重量減少率(質量%)
=100×(加熱前の質量−所定温度に達した時の質量)/加熱前の質量 (ii)で求めることができる。
また、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、粉末X線回折で測定されるピークおよび相対強度比により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトは、粉末X線回折により2θが8〜18°付近に二つにスプリットしたピーク、または二つのピークの合成によりショルダーを有するピークを示し、低角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度(=低角側回折強度)と、高角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度(=高角側回折強度)の相対強度比(低角側回折強度/高角側回折強度)は、0.001〜1,000である。一方、未焼成ハイドロタルサイトは8〜18°付近で一つのピークしか有しないか、または低角側に現れるピークまたはショルダーと高角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度の相対強度比が前述の範囲外となる。焼成ハイドロタルサイトは8°〜18°の領域に特徴的ピークを有さず、43°に特徴的なピークを有する。粉末X線回折測定は、粉末X線回折装置(PANalytical社製、Empyrean)により、対陰極CuKα(1.5405Å)、電圧:45V、電流:40mA、サンプリング幅:0.0260°、走査速度:0.0657°/s、測定回折角範囲(2θ):5.0131〜79.9711°の条件で行った。ピークサーチは、回折装置付属のソフトウエアのピークサーチ機能を利用し、「最小有意度:0.50、最小ピークチップ:0.01°、最大ピークチップ:1.00°、ピークベース幅:2.00°、方法:2次微分の最小値」の条件で行うことができる。
ハイドロタルサイトのBET比表面積は、1〜250m/gが好ましく、5〜200m/gがより好ましい。ハイドロタルサイトのBET比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置(Macsorb HM Model 1210 マウンテック社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出することができる。
ハイドロタルサイトの平均粒子径は、1〜1,000nmが好ましく、10〜800nmがより好ましい。ハイドロタルサイトの平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定(JIS Z 8825)により粒度分布を体積基準で作成したときの該粒度分布のメディアン径である。
ハイドロタルサイトは、表面処理剤で表面処理したものを用いることができる。表面処理に使用する表面処理剤としては、例えば、高級脂肪酸、アルキルシラン類、シランカップリング剤等を使用することができ、なかでも、高級脂肪酸、アルキルシラン類が好適である。表面処理剤は、1種または2種以上を使用できる。
高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、モンタン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸などの炭素数18以上の高級脂肪酸が挙げられ、中でも、ステアリン酸が好ましい。これらは、1種または2種以上を使用できる。
アルキルシラン類としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、n−オクタデシルジメチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられる。これらは、1種または2種以上を使用できる。
シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシランおよび2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ系シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランおよび11−メルカプトウンデシルトリメトキシシランなどのメルカプト系シランカップリング剤;3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシランなどのアミノ系シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド系シランカップリング剤、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルメチルジエトキシシランなどのビニル系シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシランなどのスチリル系シランカップリング剤;3−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリレート系シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどのイソシアネート系シランカップリング剤、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系シランカップリング剤;フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシラン等を挙げることができる。これらは、1種または2種以上を使用できる。
ハイドロタルサイトの表面処理は、例えば、未処理のハイドロタルサイトを混合機で常温にて攪拌分散させながら、表面処理剤を添加噴霧して5〜60分間攪拌することによって行なうことができる。混合機としては、公知の混合機を使用することができ、例えば、Vブレンダー、リボンブレンダー、バブルコーンブレンダー等のブレンダー、ヘンシェルミキサーおよびコンクリートミキサー等のミキサー、ボールミル、カッターミル等が挙げられる。又、ボールミルなどでハイドロタルサイトを粉砕する際に、前記の高級脂肪酸、アルキルシラン類またはシランカップリング剤を添加し、表面処理を行うこともできる。表面処理剤の使用量は、ハイドロタルサイトの種類または表面処理剤の種類等によっても異なるが、表面処理されていないハイドロタルサイト100質量部に対して1〜10質量部が好ましい。本発明においては、表面処理されたハイドロタルサイトも、本発明における「ハイドロタルサイト」に包含される。
本発明の封止用樹脂組成物におけるハイドロタルサイトの含有量は、本発明の効果が発揮されれば、特に限定されるものではないが、樹脂組成物の不揮発分100質量%に対し、10〜70質量%が好ましく、15〜60質量%がより好ましく、30〜50質量%がさらに好ましい。ハイドロタルサイトは吸湿性能に優れるため、その含有量が増えれば、得られる硬化物の水分遮断性は向上する。しかし、その含有量が70質量%を超えると、樹脂組成物の粘度が上昇する、濡れ性の低下により封止対象である基板等と樹脂組成物との密着性が低下する、硬化物の強度が低下して脆くなる等の問題が生じる傾向となる。また、ハイドロタルサイトの層間水により、封止層(即ち、硬化物)中の水分量が多くなるため、例えば、有機ELデバイスの製造において、封止層中の水分による発光材料(発光層)や電極層への悪影響が顕在化し、初期段階のダークスポット発生が多くなるといった懸念がある。
半焼成ハイドロタルサイトの具体例としては、例えば「DHT−4C」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)、「DHT−4A−2」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)等が挙げられる。一方、焼成ハイドロタルサイトとしては、例えば「KW−2200」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)等が挙げられ、未焼成ハイドロタルサイトとしては、例えば「DHT−4A」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)等が挙げられる。
<酸化カルシウム>
本発明の封止用樹脂組成物は、酸化カルシウムを含有する。本発明の封止用樹脂組成物中のハイドロタルサイトに対する酸化カルシウムの割合は、本発明の効果が発揮されれば、特に限定されるものではないが、好ましくは、質量比で0.1〜1であり、より好ましくは、質量比で0.1〜0.75であり、さらに好ましくは、質量比で0.15〜0.55である。質量比が0.1よりも低いと、本発明の効果が発揮されにくい傾向となり、質量比が1よりも高いと、樹脂組成物の含水率が増加する、水分遮断性が低下する等の問題が生じる傾向となる。
酸化カルシウムの粒子形態は特に限定されず、略球状、直方体状、板状、繊維のような直線形状、枝分かれした分岐形状を用いることができる。
酸化カルシウムの平均粒子径は、0.1〜20μmが好ましく、0.1〜15μmがより好ましい。酸化カルシウムの平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定(JIS Z 8825)により粒度分布を体積基準で作成したときの該粒度分布のメディアン径である。
<樹脂組成物を構成する樹脂>
本発明の封止用樹脂組成物を構成する樹脂は、当該分野において封止用樹脂組成物に用いられるものであれば、特に限定されるものではなく、1種または2種以上を使用することができるが、好ましくは、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、より好ましくは、少なくとも1種のアクリル樹脂である。
樹脂がアクリル樹脂である場合、本発明の封止用樹脂組成物は、例えば、以下の1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート)およびラジカル重合開始剤を含有するものである。
<1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物>
1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下「多官能エチレン性不飽和化合物」と略称することがある)は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。多官能エチレン性不飽和化合物は本発明の効果が発揮される範囲で、エポキシ基等の他の官能基を含んでいてもよい。なお、エポキシ基を含む多官能エチレン性不飽和化合物は、本発明では、エポキシ樹脂ではなく、多官能エチレン性不飽和化合物に分類される。
多官能エチレン性不飽和化合物は、本発明の封止用樹脂組成物を液状とするために、液状であることが好ましい。ここで「液状」とは、常温(25℃)および常圧(1気圧)での多官能エチレン性不飽和化合物の状態である。多官能エチレン性不飽和化合物が2種以上の化合物の混合物である場合、これらの混合物が液状であることが好ましい。例えば、固形の多官能エチレン性不飽和化合物と液状の多官能エチレン性化合物とを使用する場合、これら化合物の混合物が液状であることが好ましい。
多官能エチレン性不飽和化合物は、高密度な架橋構造を形成し、高い水分遮断性を発揮する観点から、好ましくは1分子中に3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、より好ましくは1分子中に4個以上のエチレン性不飽和基、さらに好ましくは1分子中に5個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、特に好ましくは1分子中に6個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を含む。多官能エチレン性不飽和化合物において、1分子中に含まれるエチレン性不飽和基の数の上限は特に限定されないが、その数は、好ましくは15以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下である。
多官能エチレン性不飽和化合物は、水分遮断性を高める観点から、好ましくは1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物、より好ましくは1分子中に2個のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物を含む。脂環式構造としては、例えば、炭素原子数5〜12の脂環式炭化水素環を有する構造を挙げることができる。脂環式炭化水素環としては、例えばトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、ボルナン環、イソボルナン環、シクロヘキサン環、ビシクロオクタン環、ノルボルナン環、シクロデカン環、アダマンタン環、シクロペンタン環等が挙げられる。脂環式構造中にヘテロ原子を有していてもよい。また脂環式構造は、アルキル基、アルコキシ基、アルキレン基等の置換基が結合していてもよい。
1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物(特に、1分子中に2個のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物)を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、好ましくは75質量%以下、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは65質量%以下である。
<1分子中に3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物>
1分子中に3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を使用する場合、その含有量は、高い水分遮断性を発揮する観点から、樹脂組成物全体あたり、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは4質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。
エチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基が好ましい。即ち、エチレン性不飽和基を有する化合物としては、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。本明細書中、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基および/またはメタクリロイル基」を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレートおよび/またはメタクリレート」を意味する。なお、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートを、以下「多官能(メタ)アクリレート」と略称することがある。また1分子中に2個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートを「2官能(メタ)アクリレート」と略称することがある。
多官能(メタ)アクリレートとしては、オリゴマーを用いても良い。オリゴマーとしては、例えば、ポリエステルポリオールとアクリル酸との反応で合成されるポリエステルオリゴマー、ウレタン結合を有するウレタンオリゴマー、グリシジルエーテルとアクリル酸またはカルボキシ基を有するアクリレートとの反応で合成されるエポキシオリゴマー等が挙げられる。
2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・オルネクス社製「DPGDA」(ジプロピレングリコール ジアクリレート)、「HDDA」(1,6−ヘキサンジオール ジアクリレート)、「TPGDA」(トリプロピレングリコール ジアクリレート)、「EBECRYL145」(PO変性ネオペンチルグリコール ジアクリレート)、「EBECRYL150」(変性ビスフェノールA ジアクリレート)、「IRR214−K」(トリシクロデカンジメタノール ジアクリレート)、「EBECRYL11」(PEG600 ジアクリレート)、「HPNDA」(ネオペンチルグリコール ヒドロキシピバリン酸エステル ジアクリレート)、共栄社化学社製「ライトエステルEG」(エチレングリコール ジメタクリレート)、「ライトエステルNP−A」(ネオペンチルグルコール ジメタクリレート)、「ライトエステル2EG」(ジエチレングリコール ジメタクリレート)、「ライトエステル1.6HX」(1,6−ヘキサンジオール ジメタクリレート)、「ライトエステル1.9ND」(1,9−ノナンジオール ジメタクリレート)、「ライトエステルG−101P」(グリセリン ジメタクリレート)、「ライトエステルBP−2EMK」(ビスフェノールAのEO付加物 ジメタクリレート)、「ライトアクリレートNP−A」(ネオペンチルグリコール ジアクリレート)、「ライトアクリレート1.9ND−A」(1,9−ノナンジオール ジアクリレート)、「ライトアクリレートBP−4EAL」(ビスフェノールAのEO付加物 ジアクリレート)、「ライトアクリレートBP−4PA」(ビスフェノールAのPO付加物 ジアクリレート)、新中村化学工業社製「NKエステル701A」(2−ヒドロキシ−3−メタクリルプロピルアクリレート)、「NKエステルA−200」(ポリエチレングリコール#200 ジアクリレート)、「NKエステルAPG−400」(ポリプロピレングリコール#400 ジアクリレート)、「NKエステルA−PTMG−65」(ポリテトラメチレングリコール#650 ジアクリレート)、「NKエステルA−1206PE」(ポリエチレンポリプロピレングリコール ジアクリレート)、「NKエステルエステルA−BPEF」(9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン ジアクリレート)、「NKエステルエステルA−BPE30」(エトキシ化ビスフェノールA ジアクリレート)、「NKエステルA−BPP−3」(プロポキシ化ビスフェノールA ジアクリレート)、「NKエステルBG」(1,3−ブタンジオール ジメタクリレート)、「NKエステル701」(2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン)、「NKエステル3PG」(トリプロピレングリコール ジメタクリレート)、「NKエステルエステルエステル1206PE」(ポリエチレンポリプロピレングリコール ジメタクリレート)、「NKエステルDCP」(トリシクロデカンジメタノール ジメタクリレート)、日本化薬社製「KAYARAD FM−400」、「KAYARAD HX−220」、「KAYARAD HX−620」(ネオペンチル変性 ジアクリレート)、「KAYARAD R−604」(ジオキサングリコール ジアクリレート)、「KAYARAD UX−3204」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するオリゴマー)、大阪有機化学工業社製「ビスコート#195」(1,4−ブタンジオール ジアクリレート)、「ビスコート#540」(ビスフェノールAジグリシジルエーテル アクリル酸付加物)、アルケマ社製「CD406」(シクロヘキサンジメタノール ジアクリレート)、「SR562」(アルコキシ化ヘキサンジオール ジアクリレート)、ダイセル・オルネクス社製「EBECRYL600」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するビスフェノールA型エポキシアクリレート)、「EBECRYL210」(1分子中に2個のアクリロイル基を有する芳香族ウレタンオリゴマー)、「EBECRYL230」(1分子中に2個のアクリロイル基を有する脂肪族ウレタンオリゴマー)、「EBECRYL436」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するエステルオリゴマー)、アルケマ社製「CN959」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するウレタンオリゴマー)、根上工業社製「アートレジンUN−9000PEP」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するウレタンオリゴマー)、「アートレジンUN−333」(1分子中に2個のアクリロイル基を有するオリゴマー)等が挙げられる。
1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、共栄社化学社製「ライトエステルTMP」(トリメチロールプロパン トリメタクリレート)、ライトアクリレートPE−3A」(ペンタエリスリトール トリアクリレート)、「ライトアクリレートPE−4A」(ペンタエリスリトール テトラアクリレート)、「ライトアクリレートDGE−4A」(EO付加物変性ジグリセリン テトラアクリレート)、ダイセル・オルネクス社製「PETIA」(ペンタエリスリトール (トリ/テトラ)アクリレート)、TMPTA(トリメチロールプロパン トリアクリレート)、TMPEOTA(トリメチロールプロパンエトキシ トリアクリレート)、「EBECRYL135」(トリメチロールプロパンプロポキシ トリアクリレート)、「PETA」(ペンタエリスリトール (トリ/テトラ)アクリレート)、「DPHA」(ジペンタエリスリトール ヘキサアクリレート)、新中村化学工業社製「NKエステルA−TMPT」(トリメチロールプロパン トリアクリレート)、「NKエステルA−TMPT−3PO」(プロポキシ化トリメチロールプロパン トリアクリレート)、「NKエステルA−GLY−6E」(エトキシ化グリセリン トリアクリレート)、「NKエステルA−GLY−6P」(プロポキシ化グリセリン トリアクリレート)、「NKエステルA−9300」(トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート)、「NKエステルA−9200」(ビス/トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート)、「NKエステルA−9300−1CL」(カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート)、「NKエステルATM−4EL」(エトキシ化ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート)、日本化薬社製「KAYARAD DPCA−20」(6官能アクリレート)、「KAYARAD DPCA−60」(6官能アクリレート)、「T−1420(T)」(4官能アクリレート)、「DPEA−12」(6官能アクリレート)、「KAYARAD DPHA−40H」(1分子中に10個のアクリロイル基を有するオリゴマー)、大阪有機化学工業社製「ビスコート#802」(ペンタエリスリトールアクリレート)、「ビスコート#1000」(デンドリマーアクリレート)、アルケマ社製「CN989NS」(1分子中に3個のアクリロイル基を有する脂肪族ウレタンオリゴマー)、「CN9039」(1分子中に6個のアクリロイル基を有する脂肪族ウレタンオリゴマー)、根上工業社製「UN−3320HA」、「UN−3320HC」、「UN−906S」(1分子中に6個のアクリロイル基を有する脂肪族ウレタンオリゴマー)、DIC社製「DICLITE UE−8740」(1分子中に3個のアクリロイル基を有するフェノールノボラック型エポキシアクリレート)等が挙げられる。なお、「ペンタエリスリトール (トリ/テトラ)アクリレート」とは、ペンタエリスリトール トリアクリレートおよびペンタエリスリトール テトラアクリレートの混合物を意味する。他の「(トリ/テトラ)」等も同様の意味である。
脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環構造を有する、ダイセル・オルネクス社製「IRR214−K」(トリシクロデカンジメタノール ジアクリレート)、三菱ガス化学社製の1,3−アダマンタンジオール ジアクリレート等が挙げられる。
多官能エチレン性不飽和化合物の含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは20〜78質量%、より好ましくは25〜75質量%、さらに好ましくは30〜70質量%である。
<1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物>
1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下「単官能エチレン性不飽和化合物」と略称する場合がある)を含有していてもよい。「単官能エチレン性不飽和化合物」は、後述するように、希釈剤として本発明の封止用樹脂組成物に含まれる場合がある。単官能エチレン性不飽和化合物は、本発明の効果が発揮される範囲で、エポキシ基等の他の官能基を含んでいてもよい。このような化合物としては、例えば、1分子中に1個以上のエポキシ基および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物が挙げられる。なお、エポキシ基を含む単官能エチレン性不飽和化合物は、本発明では、エポキシ樹脂ではなく、単官能エチレン性不飽和化合物に分類される。
エポキシ基および1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物の市販品としては、例えばダイセル・オルネクス社製「サイクロマーM100」(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート)、「UVACURE1561」(エポキシ基および1分子中に1個のアクリロイル基を有する化合物(含有量:78〜82質量%)とビスフェノールA型エポキシ樹脂(含有量:18〜22質量%)との混合物)、日本化成社製「4HBAGE」(4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル)などが挙げられる。
本発明の封止用樹脂組成物が単官能エチレン性不飽和化合物を含む場合、その含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上であり、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。
<エチレン性不飽和基を有する化合物>
上述の「多官能エチレン性不飽和化合物」および「単官能エチレン性不飽和化合物」をまとめて「エチレン性不飽和基を有する化合物」と記載する。このエチレン性不飽和基を有する化合物の含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは30〜80質量%、より好ましくは35〜80質量%、さらに好ましくは40〜80質量%である。
<ラジカル重合開始剤>
ラジカル重合開始剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。ラジカル重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤でもよく、熱ラジカル重合開始剤でもよい。即ち、ラジカル重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤および/または熱ラジカル重合開始剤である。ラジカル重合開始剤は、好ましくは光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤である。光ラジカル重合開始剤および熱ラジカル重合開始剤は、いずれも、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−[4−(メチルチオ)メチル−1−フェニル]−2−モルフォリノプロパノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルメチルケタール、ベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルフォリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、N,N’−オクタメチレンビスアクリジン、アクリロイルベンゾフェノン、2−(ベンゾイルオキシイミノ)−1−[4’−(フェニルチオ)フェニル]−1−オクタノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチルプロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モリフォリン−4−イルフェニル)−ブタノン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン 2−(O−ベンゾイルオキシム)、1−[6−(2−メチルベンゾイル)−9−エチル−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン O−アセチルオキシム等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、IGM Resins社製「Omnirad 651」、「Omnirad 184」、「Omnirad 1173」、「Omnirad 500」、「Omnirad 2959」、「Omnirad 127」、「Omnirad 754」、「Omnirad 907」「Omnirad 369」、「Omnirad 379」、「Omnirad 819」、「Omnirad TPO」、「Omnirad 784」、BASF社製「Irgacure OXE−01」、「Irgacure OXE−02」、「Irgacure 1173」等が挙げられる。
熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物等が挙げられる。
アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(2−メチル)二塩酸塩、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチレート)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド等が挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル 4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレート、2,2−ジ(4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジイソプロポキシルベンゼンパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、ジイソブチリルパーオキサイド、ジ(3,5,5−t−メチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジサクシニック酸パーオキサイド、ジ(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−n−プロピルパーオキシカーボネート、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシカーボネート、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、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−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチ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−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−3−メチルベンゾエートとt−ブチルパーオキシベンゾエートの混合物、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボル)ベンゾフェノン等が挙げられる。
熱ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、和光純薬工業社製「AIBN」(2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル))、「V−40」(1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、「VAm−110」(2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、「V−601」(ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチレート))、大塚化学社製「OTAZO−15」(1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、「MAIB」(ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート)等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤の含有量は、「エチレン性不飽和基を有する化合物」100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜8質量部、さらに好ましくは0.5〜6質量部である。ここで、「エチレン性不飽和基を有する化合物」は、前述のとおり、「多官能エチレン性不飽和化合物」および「単官能エチレン性不飽和化合物」を含む。
光ラジカル重合開始剤を使用する場合、その含有量は、「エチレン性不飽和基を有する化合物」100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜8質量部、さらに好ましくは0.5〜6質量部である。
熱ラジカル重合開始剤を使用する場合、その含有量は、「エチレン性不飽和基を有する化合物」100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜8質量部、さらに好ましくは0.5〜6質量部である。
<エポキシ樹脂>
エポキシ樹脂は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。1分子中に1個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を「単官能エポキシ樹脂」と、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を「2官能エポキシ樹脂」と略称することがある。1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂も同様に略称することがある。
上述したように、1分子中に1個以上のエポキシ基および2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物は、本発明における多官能エチレン性不飽和化合物として機能し得るため、本発明では、上述の多官能エチレン性不飽和化合物に分類される。また、上述したように、1分子中に1個以上のエポキシ基および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物は、本発明では、単官能エチレン性不飽和化合物に分類される。
エポキシ樹脂としては、例えば、水素添加エポキシ樹脂(水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂等)、フッ素含有エポキシ樹脂、鎖状脂肪族型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂(例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルトルイジン、ジグリシジルアニリン等)、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、およびアルコール類のジグリシジルエーテル化物、並びにこれらのエポキシ樹脂のアルキル置換体等が挙げられる。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、反応性等の観点から、好ましくは50〜1,000、より好ましくは50〜750、さらに好ましくは100〜750、特に好ましくは100〜500である。なお、「エポキシ当量」とは、1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数(g/eq)であり、JIS K 7236に規定された方法に従って測定される。
エポキシ樹脂は、好ましくは水素添加エポキシ樹脂、フッ素含有エポキシ樹脂、鎖状脂肪族型エポキシ樹脂、および環状脂肪族型エポキシ樹脂から選ばれる1種以上であり、より好ましくは水素添加エポキシ樹脂、フッ素含有エポキシ樹脂、および環状脂肪族型エポキシ樹脂から選ばれる1種以上であり、さらに好ましくは水素添加エポキシ樹脂および環状脂肪族型エポキシ樹脂から選ばれる1種以上である。ここで、「水素添加エポキシ樹脂」とは、芳香環含有エポキシ樹脂を水素添加して得られるエポキシ樹脂を意味する。水素添加エポキシ樹脂の水添化率は、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上である。「鎖状脂肪族型エポキシ樹脂」とは、直鎖状または分岐状のアルキル鎖、またはアルキルエーテル鎖を持つエポキシ樹脂を意味し、「環状脂肪族型エポキシ樹脂」とは、分子内に環状脂肪族骨格、例えばシクロアルカン骨格を持つエポキシ樹脂を意味する。
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、例えば、液状水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば、「YX8000」(三菱化学社製、エポキシ当量:約205)、「デナコールEX−252」(ナガセケムテックス社製、エポキシ当量:約213))、固形水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば、「YX8040」(三菱化学社製、エポキシ当量:約1000))が挙げられる。
フッ素含有エポキシ樹脂は、例えば、WO2011/089947に記載のフッ素含有エポキシ樹脂を用いることができる。
鎖状脂肪族型エポキシ樹脂としては、例えば、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−512」、「デナコールEX−521」、ナガセケムテックス社製)、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−411」、ナガセケムテックス社製)、ジグリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−421」、ナガセケムテックス社製)、グリセロールポリグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−313」、「デナコールEX−314」、ナガセケムテックス社製)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−321」、ナガセケムテックス社製)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−211」、ナガセケムテックス社製)、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−212」、ナガセケムテックス社製)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−810」、「デナコールEX−811」、ナガセケムテックス社製)、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−850」、「デナコールEX−851」、ナガセケムテックス社製)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−821」、「デナコールEX−830」、「デナコールEX−832」、「デナコールEX−841」、「デナコールEX−861」、ナガセケムテックス社製)、プロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−911」、ナガセケムテックス社製)、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、「デナコールEX−941」、「デナコールルEX−920」、「デナコールEX−931」、ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
環状脂肪族型エポキシ樹脂としては、例えば、ダイセル化学工業社製「EHPE−3150」等が挙げられる。
エポキシ樹脂を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは5〜35質量%、さらに好ましくは5〜30質量%である。
<他の成分>
本発明の封止用樹脂組成物は、その効果を損なわない範囲で、上述の成分とは異なる他の成分を含有してもよい。
希釈剤
本発明の封止用樹脂組成物は、液状封止用樹脂組成物として適当な粘度を達成する上で希釈剤を含有していてもよい。E型粘度計で25℃の温度条件下で測定した希釈剤の粘度は、好ましくは0.1〜5000mPa・s、より好ましくは0.1〜2500mPa・s、さらに好ましくは0.1〜1000mPa・sである。
希釈剤としては、反応性希釈剤が好ましい。反応性希釈剤としては、1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下「単官能エチレン性不飽和化合物」と略称する場合がある)が好ましい。
なお、本発明において「多官能エチレン性不飽和化合物」に分類される1分子中に2個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下「2官能エチレン性不飽和化合物」と略称する場合がある)は、上記粘度範囲のものであれば反応性希釈剤としても機能する場合がある。反応性希釈剤としても機能する2官能エチレン性不飽和化合物を配合する場合、希釈剤を配合しないか、または配合する場合も配合量をその分減じることができる。希釈剤としても機能する2官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、「DPGDA」(ジプロピレングリコール ジアクリレート)、「HDDA」(1,6−ヘキサンジオール ジアクリレート)、「TPGDA」(トリプロピレングリコール ジアクリレート)、「EBECRYL145」(PO変性ネオペンチルグリコール ジアクリレート)、「HPNDA」(ネオペンチルグリコール ヒドロキシピバリン酸エステル ジアクリレート)、共栄社化学社製「ライトエステルNP」(ネオペンチルグルコール ジメタクリレート)、「ライトエステルEG」(エチレングリコール ジメタクリレート)、「ライトエステル2EG」(ジエチレングリコール ジメタクリレート)、「ライトエステル1.6HX」(1,6−ヘキサンジオール ジメタクリレート)、「ライトエステル1.9ND」(1,9−ノナンジオール ジメタクリレート)、「ライトアクリレートNP−A」(ネオペンチルグリコール ジアクリレート)、「ライトアクリレート1.9ND−A」(1,9−ノナンジオール ジアクリレート)、新中村化学工業社製「NKエステル701A」(2−ヒドロキシ−3−メタクリルプロピルアクリレート)、「NKエステルA−200」(ポリエチレングリコール#200 ジアクリレート)、「NKエステルAPG−400」(ポリプロピレングリコール#400 ジアクリレート)、「NKエステルBG」(1,3−ブタンジオール ジメタクリレート)、「NKエステル701」(2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン)、「NKエステル3PG」(トリプロピレングリコール ジメタクリレート)、大阪有機化学工業社製「ビスコート#195」(1,4−ブタンジオール ジアクリレート)、アルケマ社製「SR562」(アルコキシ化ヘキサンジオール ジアクリレート)等が挙げられる。エチレン性不飽和基としては(メタ)アクリロイル基が好ましく、反応性希釈剤は特に1分子中に1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートがより好ましい(以下「単官能(メタ)アクリレート」と略称する場合がある)。
希釈剤として使用する単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・オルネクス社製、「ODA−N」(オクチル/デシルアクリレート、即ち、長鎖アルキル基を有する単官能アクリレート)、「EBECRYL 110」、「EBECRYL 1114」(エトキシ化フェニルアクリレート)、共栄社化学社製「ライトエステルE」(エチルメタクリレート)、「ライトエステルNB」(n−ブチルメタクリレート)、「ライトエステルIB」(イソブチルメタクリレート)、「ライトエステルTB」(t−ブチルメタクリレート)、「ライトエステルEH」(2−エチルヘキシルメタクリレート)、「ライトエステルID」(イソデシルメタクリレート)、「ライトエステルL」(n−ラウリルメタクリレート)、「ライトエステルS」(n−ステアリルメタクリレート)、「ライトエステルCH」(シクロヘキシルメタクリレート)、「ライトエステルTHF(1000)」(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、「ライトエステルBZ」(ベンジルメタクリレート)、「ライトエステルPO」(ベンジルフェノキシエチルメタクリレート)、「ライトエステルIB−X」(イソボルニルメタクリレート)、「ライトエステルHO−250」(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、「ライトエステルHOA」(2−ヒドロキシエチルアクリレート)、「ライトエステルG」(グリシジルメタクリレート)、「ライトアクリレートIAA」(イソアミルアクリレート、即ち、分岐アルキル基を有する単官能アクリレート)、「ライトアクリレートS−A」(ステアリルアクリレート)、「ライトアクリレートEC−A」(エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート)、「ライトアクリレートEHDG−AT」(2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート)、「ライトアクリレートDPM−A」(メトキシジプロピレングリコールアクリレート)、「ライトアクリレートIB−XA」(イソボルニルメタクリレート、即ち、脂環式基を有する単官能メタクリレート)、「ライトアクリレートPO−A」(フェノキシエチルアクリレート、即ち、芳香環を有する単官能アクリレート)、「ライトアクリレートP2H−A」(フェノキシジエチレングリコールアクリレート)、「ライトアクリレートP−200A」(フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート)、「ライトアクリレートPOB−A」(m−フェノキシベンジルアクリレート)、「ライトアクリレートTFH−A」(テトラヒドロフルフリルアクリレート)、「ライトエステルHOP−A(N)」(2−ヒドロキシプロピルアクリレート)、「HOA−MS(N)」(2−アクリロイロキシエチル−コハク酸)、「エポキシエステルM−600A」(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート)、大阪有機化学工業社製「IDAA」(イソデシルアクリレート)、「ビスコート#155」(シクロヘキシルアクリレート)、「ビスコート#160」(ベンジルアクリレート)、「ビスコート#150」(テトラヒドロフルフリルアクリレート)、「ビスコート#190」(エチルカルビトールアクリレート)、「OXE−10」(3−エチル−3−オキセタニルメチルアクリレート、即ち、オキセタン環を有するアクリレート)、「MEDOL−10」(2−メチル−2−エチル−1、3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート、即ち、ジオキソラン環を有するアクリレート)、東亞合成社製「アロニックスM−101A」(フェノールEO変性アクリレート)、新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」(エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート)、「NKエステルEH−4E」(エトキシ化エチルヘキシルポリエチレングリコールメタクリレート)、日立化成社製「FA−511AS」(ジシクロペンテニルアクリレート)、「FA−512AS」(ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート)、「FA−513AS」(ジシクロペンタニルアクリレート)、アルケマ社製「SR217NS」(4−Tert−ブチルシクロヘキサノールアクリレート)、「SR420NS」(3,3,5−トリメチルシクロヘキサノールアクリレート)、「SR531」(環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート)、「CD421」(3,3,5−トリメチルシクロヘキサノールメタクリレート)、「CD535」(ジシクロペンタジエニルメタクリレート)、日本触媒社製「VEEA」(アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル)、「VEEM」(メタクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル)等が挙げられる。なお、「オクチル/デシルアクリレート」とは、オクチルアクリレートおよびデシルアクリレートの混合物を意味する。
希釈剤として使用する単官能(メタ)アクリレートとしては、特に脂環式構造を有する単官能メタクリレートが好ましい。脂環式構造は前述したのと同義である。市販の脂環式構造を有する単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ボルナン環構造を有する共栄社化学社製「ライトエステルIB−X」(イソボルニルメタクリレート)、「ライトアクリレートIB−XA」(イソボルニルメタクリレート)、シクロヘキシル構造を有する共栄社化学社製「ライトエステルCH」(シクロヘキシルメタクリレート)、大阪有機化学工業社製「ビスコート#155」(シクロヘキシルアクリレート)、アルケマ社製「SR217NS」(4−Tert−ブチルシクロヘキサノールアクリレート)、「SR420NS」(3,3,5−トリメチルシクロヘキサノールアクリレート)、「CD421」(3,3,5−トリメチルシクロヘキサノールメタクリレート)、「CD535」(ジシクロペンタジエニルメタクリレート)、ジシクロ環構造を有する日立化成社製「FA−511AS」(ジシクロペンテニルアクリレート)、「FA−512AS」(ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート)、「FA−513AS」(ジシクロペンタニルアクリレート)、アルケマ社製「CD535」(ジシクロペンタジエニルメタクリレート)、日本触媒社製「VEEA」(アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル)、「VEEM」(メタクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル)等が挙げられる。
希釈剤を使用する場合、その含有量(希釈剤として機能する「2官能エチレン性不飽和化合物」を含む場合は、その含有量も含む)は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。
光カチオン重合開始剤
本発明の封止用樹脂組成物は、光カチオン重合開始剤を含有していてもよい。光カチオン重合開始剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族アンモニウム塩、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe塩等が挙げられる。
芳香族スルホニウム塩としては、例えば、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス(4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス(4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス(4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル)スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
芳香族ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
芳香族ジアゾニウム塩としては、例えば、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、フェニルジアゾニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
芳香族アンモニウム塩としては、例えば、1−ベンジル−2−シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−ベンジル−2−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−ベンジル−2−シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1−ベンジル−2−シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1−(ナフチルメチル)−2−シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−(ナフチルメチル)−2−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−(ナフチルメチル)−2−シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1−(ナフチルメチル)−2−シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe塩としては、例えば、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe(II)ヘキサフルオロホスフェート、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe(II)ヘキサフルオロアンチモネート、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe(II)テトラフルオロボレート、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)((1−メチルエチル)ベンゼン)−Fe(II)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
光カチオン重合開始剤の市販品としては、例えば、ADEKA社製「SP−150」、「SP−170」、「SP−082」、「SP−103」、サンアプロ社製「CPI−100P」、「CPI−101A」、「CPI−200K」、IGM resins社製「Omnirad 270」、「Omnirad 290」等が挙げられる。
光カチオン重合開始剤を使用する場合、その含有量は、エポキシ基を有する化合物の合計(例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリレートおよびエポキシ樹脂の合計)100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは1.0〜8量部、さらに好ましくは2.0〜6質量部である。
シランカップリング剤
本発明の封止用樹脂組成物は、シランカップリング剤を含有していてもよい。シランカップリング剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシランおよび2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ系シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランおよび11−メルカプトウンデシルトリメトキシシランなどのメルカプト系シランカップリング剤;3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシランなどのアミノ系シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド系シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルメチルジエトキシシランなどのビニル系シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシランなどのスチリル系シランカップリング剤;3−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリレート系シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどのイソシアネート系シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系シランカップリング剤;フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシラン等を挙げることができる。これらの中で、アクリレート系シランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤の市販品としては、例えば、信越化学社製「KBM−502」、「KBM−503」、「KBE−502」、「KBE−503」、「KBM−5103」、「KBM−5803」等が挙げられる。
シランカップリング剤を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物全体あたり、好ましくは0.10〜5.00質量%、より好ましくは0.25〜3.00質量%、さらに好ましくは0.30〜2.00質量%である。
重合禁止剤
本発明の封止用樹脂組成物は、重合禁止剤を含有していてもよい。重合禁止剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
重合禁止剤としては、例えば、t−ブチルヒドロキノン、p−ベンゾキノン、ヒドロキノン、p−メトキシフェノール、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が挙げられる。重合禁止剤の市販品としては、例えば、和光純薬工業社製「Q−1301」、「TBHQ」、「PBQ2」、「DEHA」、「MEHQ」、川崎化成工業社製「QS−10」等が挙げられる。
重合禁止剤を使用する場合、その含有量は、「エチレン性不飽和基を有する化合物」100質量部に対して、好ましくは10〜200ppm、より好ましくは50〜100ppmである。なお、前記「ppm」は質量基準である。ここで、「エチレン性不飽和基を有する化合物」は、前述のとおり、「多官能エチレン性不飽和化合物」および「単官能エチレン性不飽和化合物」を含む。
<有機ELデバイス>
本発明の封止用樹脂組成物の硬化物で有機EL素子が封止された有機ELデバイスは、例えば、基板上の有機EL素子の上から本発明の封止用樹脂組成物を塗布した後、該樹脂組成物を硬化させることによって製造することができる。
本発明の封止用樹脂組成物が光ラジカル重合開始剤を含む場合、硬化は、該樹脂組成物に紫外線を照射することによって行うことができる。紫外線照射のための装置としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、低圧水銀灯、LED光源等が挙げられる。紫外線照射時の樹脂組成物の温度は、好ましくは20〜120℃、より好ましくは25〜110℃である。紫外線の積算照射量は、好ましくは500〜4000mJ/cm、より好ましくは1000〜3500mJ/cmである。
本発明の封止用樹脂組成物が熱ラジカル重合開始剤を含む場合、硬化は、乾燥機等を用いて該樹脂組成物を加熱することによって行うことができる。加熱温度は、好ましくは80〜120℃、より好ましくは100〜110℃であり、加熱時間は、好ましくは15〜120分、より好ましくは30〜90分である。この加熱は、大気雰囲気下で行ってもよく、不活性ガス(例えば、窒素ガス)雰囲気下で行ってもよい。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
なお、以下に記載の量における「部」は、特段の記載が無い限り、「質量部」を意味する。
<実施例1>
2官能脂環式アクリレート(ダイセル・オルネクス社製「IRR214−K」)90部と、6官能アクリレート(日本化薬社製「DPCA−60」)30部と、2官能脂肪族アクリレート(協栄社化学社製「1.9ND−A」)30部と、重合禁止剤(和光純薬社製「Q−1301」)0.05部と、市販のハイドロタルサイトA(半焼成ハイドロタルサイト、BET比表面積:13m/g、平均粒子径:400nm))90部と、市販の酸化カルシウム30部(喜多村社製)とを配合し、高速回転ミキサーで均一に分散した。その後、重合開始剤(BASF社製「Irgacure 1173」)11部を添加し、再度分散して、樹脂組成物を得た。
<実施例2>
半焼成ハイドロタルサイトAと市販のハイドロタルサイトD(未焼成ハイドロタルサイト、平均粒子径:400nm)を併用し、表1に記載した各成分を所定の配合比で撹拌混合して、樹脂組成物を得た。
<実施例3>
半焼成ハイドロタルサイトAと市販のハイドロタルサイトC(焼成ハイドロタルサイト、平均粒子径:400nm)を併用し、表1に記載した各成分を所定の配合比で撹拌混合して、樹脂組成物を得た。
<実施例4〜6、比較例1〜4>
実施例1と同様にして、表1に記載した各成分を所定の配合比で撹拌混合して、実施例4〜6、比較例1〜4の樹脂組成物を得た。
<ハイドロタルサイトの吸水率>
各ハイドロタルサイトを天秤にて1.5g量りとり、初期質量を測定した。大気圧下、60℃、90%RH(相対湿度)に設定した小型環境試験器(エスペック社製SH−222)に200時間静置して、吸湿後の質量を測定し、上記式(i)を用いて飽和吸水率を求めた。結果を表1に示す。
<ハイドロタルサイトの熱重量減少率>
日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA EXSTAR6300を用いて、各ハイドロタルサイトの熱重量分析を行った。AL製のサンプルパンにハイドロタルサイトを10mg秤量し、蓋をせずオープンの状態で、窒素流量200mL/分の雰囲気下で、30℃から550℃まで10℃/分で昇温した。上記式(ii)を用いて、280℃および380℃における熱重量減少率を求めた。結果を表1に表す。
<粉末X線回折>
粉末X線回折の測定は、粉末X線回折装置(PANalytical社製、Empyrean)により、対陰極CuKα(1.5405Å)、電圧:45V、電流:40mA、サンプリング幅:0.0260°、走査速度:0.0657°/s、測定回折角範囲(2θ):5.0131〜79.9711°の条件で行った。ピークサーチは、回折装置付属のソフトウエアのピークサーチ機能を利用し、「最小有意度:0.50、最小ピークチップ:0.01°、最大ピークチップ:1.00°、ピークベース幅:2.00°、方法:2次微分の最小値」の条件で行った。2θが8〜18°の範囲内で現れたスプリットした二つのピーク、または二つのピークの合成によりショルダーを有するピークを検出し、低角側に現れたピークまたはショルダーの回折強度(=低角側回折強度)と、高角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度(=高角側回折強度)を測定し、相対強度比(=低角側回折強度/高角側回折強度)を算出した。結果を表1に表す。
飽和吸水率、熱重量減少率および粉末X線回折の結果より、ハイドロタルサイトAは「半焼成ハイドロタルサイト」であり、ハイドロタルサイトCは「焼成ハイドロタルサイト」であり、ハイドロタルサイトDは「未焼成ハイドロタルサイト」である。
<含水率>
実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を80℃のオーブンで一週間保管した後、カールフィッシャー水分測定装置(三菱ケミカルアナリテック社製、CA−200)を用いて、樹脂組成物中に含まれる水分を測定した。130℃の炉内で加熱時に検出される含水率を以下の基準で評価した。その結果を表2に示す。
良好(○):1000ppm未満
可 (△):1000ppm以上1500ppm未満
不良(×):1500ppm以上
<Ca劣化評価>
ガラス基板上にCa 200nmを成膜した後、調製した樹脂組成物をCa上に塗布し硬化処理を施した。100℃で30分加熱した後のCa膜面の劣化有無を確認し、以下の基準で評価した。その結果を表2に示す。
良好(○):Ca膜面の劣化無し
不良(×):Ca膜面の顕著な劣化あり
表2の結果から、実施例1〜6の組成物はいずれも、含水率が低く、Ca劣化評価が良好であり、すなわち有機EL封止時の初期劣化を抑制することが可能となり、長期に亘って素子の劣化を防ぐ封止層を形成し得るものであることが確認出来た。
<デバイス封止試験>
まず、酸化インジウムスズ(ITO)付ガラス基板(ジオマテック社製)に発光面積が4mmとなるように有機EL素子(有機膜の厚さ:110nm、陰極の厚さ:10nm)を形成させる。次に有機EL素子上に化学気相成長法(CVD法)を用いて窒化膜(厚さ:500nm)を形成する。次いで、実施例1で作製した組成物を、窒化膜付の有機EL素子の周囲を囲うように塗布した後、その上から無アルカリガラス板を重ねて積層体(無アルカリガラス板/組成物層/窒化膜付の有機EL素子/ITO付ガラス基板)を調製する。該積層体を100℃で30分間加熱して組成物を硬化させることで、有機EL素子を封止した積層体を製造する(硬化物の厚さ:10μm)。
本発明の封止用樹脂組成物は、水分遮断性および有機EL等の素子の劣化抑制に優れるため、有機EL素子等の発光素子や太陽電池等の受光素子等の封止用に好適に使用できる。
本出願は、日本で出願された特願2018−033850を基礎としており、その内容は本明細書にすべて包含されるものである。

Claims (17)

  1. ハイドロタルサイトおよび酸化カルシウムを含有する封止用樹脂組成物。
  2. ハイドロタルサイトに対する酸化カルシウムの割合が質量比で0.1〜1である請求項1に記載の封止用樹脂組成物。
  3. ハイドロタルサイトの含有量が、樹脂組成物の不揮発分100質量%に対し、10質量%〜70質量%である請求項1または2に記載の封止用樹脂組成物。
  4. さらに、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  5. さらに、少なくとも1種のアクリル樹脂を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  6. アクリル樹脂が、1分子中に3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を含む請求項4または5に記載の封止用樹脂組成物。
  7. アクリル樹脂が、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物を含む請求項4〜6のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  8. エチレン性不飽和基が(メタ)アクリロイル基である請求項6または7に記載の封止用樹脂組成物。
  9. 1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基および脂環式構造を有する化合物の量が、樹脂組成物全体あたり、5〜75質量%である請求項7または8に記載の封止用樹脂組成物。
  10. ハイドロタルサイトが、半焼成ハイドロタルサイトである請求項1〜9のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  11. さらに、ラジカル重合開始剤を含有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  12. ラジカル重合開始剤が、光ラジカル重合開始剤および/または熱ラジカル重合開始剤である請求項11に記載の封止用樹脂組成物。
  13. ラジカル重合開始剤の量が、エチレン性不飽和基を有する化合物100質量部に対して、0.5〜10質量部である請求項11または12に記載の封止用樹脂組成物。
  14. さらに、シランカップリング剤を含む請求項1〜13のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  15. 液状である請求項1〜14のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  16. 有機EL素子の封止用である請求項1〜15のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
  17. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物で有機EL素子が封止された有機ELデバイス。
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