TW202336202A - 接著劑組成物、電子零件用接著劑及行動電子機器用接著劑 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種含有濕氣硬化性樹脂與具有含氮雜環之矽烷偶合劑之接著劑組成物。
Description
本發明係關於一種接著劑組成物、電子零件用接著劑及行動電子機器用接著劑。
先前,廣泛使用含有因外部之濕氣而硬化之濕氣硬化性樹脂之濕氣硬化型接著劑,廣泛地用於例如電子機器等。作為濕氣硬化型接著劑,例如於專利文獻1中示出含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯樹脂(urethane resin)、光自由基聚合起始劑、及偶合劑,而得到接著性、及於高溫環境下或高溫高濕環境下之可靠性優異之光濕氣硬化型樹脂組成物。
又,於專利文獻2中示出含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型樹脂、光自由基聚合起始劑、及偶合劑,而得到耐濕熱性優異之光濕氣硬化型樹脂組成物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開2015/190499號
專利文獻2:國際公開2017/094831號
[發明所欲解決之課題]
且說,近年來,作為電子機器,智慧型手機等行動電話、平板型個人電腦等行動電子機器已廣泛普及。又,作為行動電子機器,隨身終端亦不斷普及。於電子機器中,大多使用金屬作為構成構件,且大多藉由接著劑將金屬材料與金屬材料之間或金屬材料與樹脂材料之間接著。
然而,於先前之濕氣硬化型接著劑中,例如將金屬材料作為被接著體之情形時,不能表現出充分之耐衝擊性。因此,例如,於行動電子機器摔落之情形時,存在如下等問題:金屬材料因摔落時之衝擊而自其他被接著體剝離,從而導致行動電子機器破損。
因此,本發明之課題在於提供一種濕氣硬化型接著劑,其即使於將金屬材料作為被接著體之情形時,亦具有充分之耐衝擊性。
[解決課題之技術手段]
本發明人等進行了努力研究,結果發現,藉由含有濕氣硬化性樹脂與具有含氮雜環之矽烷偶合劑之接著劑組成物,可解決上述課題,從而完成了本發明。
本發明提供以下之[1]~[19]。
[1]一種接著劑組成物,其含有濕氣硬化性樹脂與具有含氮雜環之矽烷偶合劑。
[2]如[1]所記載之接著劑組成物,其中,上述矽烷偶合劑具有三唑骨架及三骨架中之至少任一種。
[3]如[1]或[2]所記載之接著劑組成物,其中,上述矽烷偶合劑之含量相對於接著性組成物100質量份為0.1質量份以上5質量份以下。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含選自由具有聚醚骨架之濕氣硬化性樹脂、具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性樹脂、及具有聚酯骨架之濕氣硬化性樹脂所組成之群中的至少一種。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含:於分子內具有異氰酸基之含異氰酸基樹脂。
[6]如[5]所記載之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含:於分子內具有異氰酸基與(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述接著劑組成物進而含有自由基聚合性化合物與光聚合起始劑。
[8]如[7]所記載之接著劑組成物,其中,上述自由基聚合性化合物包含脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯。
[9]如[7]或[8]所記載之接著劑組成物,其中,上述自由基聚合性化合物之含量相對於接著性組成物100質量份為4質量份以上59質量份以下。
[10]如[7]至[9]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述接著性組成物中之自由基聚合性化合物相對於濕氣硬化性樹脂之含量比為1/10以上15/10以下。
[11]如[7]至[10]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述光聚合起始劑係選自二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、醯基膦氧化物系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、及9-氧硫𠮿(thioxanthone)中之至少一種。
[12]如[7]至[11]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述光聚合起始劑之含量相對於接著性組成物100質量份為0.01質量份以上8質量份以下。
[13]如[1]至[12]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述接著劑組成物進而含有濕氣硬化促進觸媒。
[14]如[1]至[13]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂之重量平均分子量為1000以上50000以下。
[15]如[1]至[14]中任一項所記載之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂之含量相對於接著性組成物100質量份為40質量份以上95質量份以下。
[16]如[1]至[15]中任一項所記載之接著劑組成物,其具有光硬化性。
[17]一種硬化體,其係[1]至[16]中任一項所記載之接著劑組成物之硬化體。
[18]一種電子零件用接著劑,其係由[1]至[16]中任一項所記載之接著劑組成物所構成。
[19]一種行動電子機器用接著劑,其係由[1]至[16]中任一項所記載之接著劑組成物所構成。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種即使於將金屬作為被接著體之情形時,亦具有充分之耐衝擊性之濕氣硬化型接著劑。
[接著劑組成物]
本發明之接著性組成物含有濕氣硬化性樹脂與矽烷偶合劑。以下進行詳細說明。
<矽烷偶合劑>
矽烷偶合劑具有含氮雜環。矽烷偶合劑藉由具有含氮雜環,即使於接著劑組成物之被接著體為金屬之情形時,亦可充分表現出接著性組成物之耐衝擊性。其原理並不確定,但認為是由於被接著體之金屬原子配位鍵結於氮原子,而使得接著劑組成物難以自被接著體剝離。
於矽烷偶合劑中,一分子中之氮原子數並無特別限定,為1個以上即可,但較佳為2個以上。關於氮原子數之上限,較佳為10個以下,更佳為8個以下。又,含氮雜環中之氮原子之位置亦無特別限定。
關於具有含氮雜環之矽烷偶合劑,就進一步提升接著性組成物之上述耐衝擊性之觀點而言,較佳為具有含氮芳香族雜環,更佳為具有三唑骨架、三骨架中之至少任一種,進而較佳為具有苯并三唑骨架、三骨架中之至少任一種。
矽烷偶合劑除上述含氮雜環以外,亦可具有反應性矽基。反應性矽基較佳為具有與矽原子鍵結之烷氧基及羥基中之至少任一者,更佳為具有與矽原子鍵結之烷氧基。
(具有三唑骨架之矽烷偶合劑)
關於具有三唑骨架之矽烷偶合劑,例如較佳為下述通式(1)所示之具有苯并三唑骨架與反應性矽基之有機矽化合物。
於上述通式(1)中,R
1~R
4分別獨立地表示氫原子、或碳原子數1~6之烷基。R
1與R
2、R
2與R
3、或R
3與R
4可分別鍵結而形成脂肪族或芳香族環骨架。於形成環之情形時,R
1與R
2、R
2與R
3、或R
3與R
4之合計碳數為2~12。R
5表示碳原子數1~20之有機基,R
6表示碳原子數1~10之烷基。R
7表示碳原子數1~10之烷基或氫原子。a表示1~3之整數,n表示1或2之整數。
於式(1)中,a較佳為2或3,更佳為3。若a為2或3,則容易提高對於被接著體之接著性、耐衝擊性。於n為1之情形時,R
5為二價,於n為2之情形時,R
5為三價。n較佳為1。
R
5較佳為脂肪族基,可為直鏈狀結構,亦可具有環狀結構,亦可具有分枝狀結構。又,R
5可為烴基,亦可具有氮原子、氧原子、硫原子等雜原子,於該情形時,亦可具有醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、硫醇鍵、胺酯鍵、脲鍵、羥基等。
R
5於上述中,更佳為二價之飽和烴基,進而較佳為伸烷基。R
5之碳原子數較佳為1~15。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸正丙基、伸丁基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸十二基等。
R
7較佳為烷基。R
6、R
7之烷基較佳為碳原子數1~8,更佳為碳原子數1~4,進而較佳為碳原子數1~2,最佳為碳原子數1。R
1~R
4於上述中,較佳為氫原子。
作為R
6、R
7中之烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、戊基、新戊基、異戊基、第二戊基、己基、庚基、辛基等。作為R
1~R
4中之烷基之具體例,可列舉於該等中碳數原子數1~6者。
作為式(1)所示之化合物,於上述中,特佳為n為1,R
1~R
4為氫原子,a為2或3,R
6及R
7分別獨立地選自甲基或乙基之化合物。
(具有三骨架之矽烷偶合劑)
關於具有三骨架之矽烷偶合劑,例如較佳為下述通式(2)所示之具有三骨架與反應性矽基之化合物。
於上述通式(2)中,R
8表示碳原子數1~20之有機基,R
9表示碳原子1~10之烷基。R
10表示碳原子數1~10之烷基或氫原子。R
11及R
12分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~12之烷基。a表示1~3之整數,n表示1或2之整數。
於式(2)中,a較佳為2或3,進而較佳為3。若a為2或3,則容易提高對於被接著體之接著性。於n為1之情形時,R
8為二價,於n為2之情形時,R
8為三價。n較佳為1。
R
8較佳為脂肪族基,可為直鏈狀結構,可具有環狀結構,亦可具有分枝狀結構。又,R
8可為烴基,亦可具有氮原子、酸素原子、硫原子等雜原子,於該情形時,可具有醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、硫醇鍵、胺酯鍵、脲鍵、羥基等。
R
8於上述中,更佳為二價之飽和烴基,進而較佳為伸烷基。R
8之碳原子數較佳為1~15。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸正丙基、伸丁基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸十二基等。
R
10較佳為烷基。R
9、R
10之烷基較佳為碳原子數1~8,更佳為碳原子數1~4,進而較佳為碳原子數1~2,最佳為碳原子數1。
R
11、R
12於上述中,較佳為氫原子。
作為R
9、R
10中之烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、戊基、新戊基、異戊基、第二戊基、己基、庚基、辛基等。作為R
11、R
12中之烷基之具體例,可列舉與R
9、R
10所示之烷基同樣者。
關於式(2)所示之化合物,特佳為下述化合物,即於上述中,n為1,R
11、R
12為氫原子,a為2或3,R
9及R
10分別獨立地選自甲基或乙基。
矽烷偶合劑可使用市售品,例如可使用「X-12-1214A」(信越化學工業公司製造)、「VD-5」(四國化成公司製造)等。
以上之矽烷偶合劑可單獨使用任一種,亦可併用兩種以上。
關於矽烷偶合劑之含量,相對於接著性組成物100質量份,較佳為0.1質量份以上5質量份以下,更佳為0.2質量份以上3質量份以下,進而較佳為0.5質量份以上2.5質量份以下。若矽烷偶合劑之含量為上述下限值以上,則即使在將接著性組成物貼附於金屬板之情形時,亦可表現出優異之耐衝擊性。另一方面,若矽烷偶合劑之含量為上述上限值以下,則可使接著性組成物之接著力為一定以上之水準。
<濕氣硬化性樹脂>
作為本發明之接著性組成物所含有之濕氣硬化性樹脂,可列舉:於分子內含有異氰酸基之含異氰酸基樹脂、於分子內含有水解性矽基之含水解性矽基之樹脂等。含異氰酸基樹脂之分子內之異氰酸基與存在於空氣中或被接著體等之水發生反應而硬化。又,含水解性矽基之樹脂之分子內之水解性矽基與存在於空氣中或被接著體等之水發生反應而硬化。濕氣硬化性樹脂於上述中,較佳為含異氰酸基樹脂。
濕氣硬化性樹脂可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
含異氰酸基樹脂所含有之異氰酸基並無特別限制,可為芳香族異氰酸基,亦可為脂肪族異氰酸基,其中,較佳為芳香族異氰酸基。
再者,芳香族異氰酸基為與芳香族環直接鍵結之異氰酸基,脂肪族異氰酸基為異氰酸基與脂肪族之碳原子直接鍵結之異氰酸基。
芳香族異氰酸基為源自芳香族異氰酸酯化合物之異氰酸基,芳香族異氰酸酯化合物之詳細情況如下所述。脂肪族異氰酸基為源自脂肪族異氰酸酯化合物之異氰酸基,脂肪族異氰酸酯化合物之詳細情況如下所述。
含異氰酸基樹脂進而可具有(甲基)丙烯醯基。若含異氰酸基樹脂具有(甲基)丙烯醯基,則濕氣硬化性樹脂可藉由照射能量線而硬化。又,容易提升接著力、耐衝擊性。
含異氰酸基樹脂只要至少一部分具有(甲基)丙烯醯基即可。因此,含異氰酸基樹脂亦可併用具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂與不具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂。若以此方式併用樹脂,則容易提升接著性組成物之耐衝擊性、接著力。
再者,於本說明書中,「(甲基)丙烯醯基」意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基,其他類似之用語亦相同。
含異氰酸基樹脂之(甲基)丙烯醯基可源自下述具有(甲基)丙烯醯基之化合物。濕氣硬化性樹脂較佳為於末端具有(甲基)丙烯醯基。濕氣硬化性樹脂之(甲基)丙烯醯基可藉由下述之光硬化進行反應,但未必需要藉由光硬化進行反應。即,濕氣硬化性樹脂可藉由光硬化,而使濕氣硬化性樹脂彼此發生反應,亦可與下述之自由基聚合性化合物發生反應,但亦可不進行反應。
再者,含異氰酸基樹脂於具有(甲基)丙烯醯基之情形時,就容易提升接著性組成物之耐衝擊性、接著力之觀點而言,較佳為於一末端具有異氰酸基,另一末端具有(甲基)丙烯醯基。
作為本發明之接著性組成物所含有之濕氣硬化性樹脂,較佳為包含選自由具有聚醚骨架之濕氣硬化性樹脂、具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性樹脂、及具有聚酯骨架之濕氣硬化性樹脂所組成之群中的至少一種。若使用該等濕氣硬化性樹脂,則容易提升耐衝擊性、接著力。
該等濕氣硬化性樹脂可單獨含有任一種,亦可併用含有兩種。其中,就提升接著性組成物之耐衝擊性、接著力之觀點而言,更佳為含有具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性樹脂、或具有聚酯骨架之濕氣硬化性樹脂,進而較佳為含有:具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性樹脂。
(濕氣硬化性胺酯樹脂)
濕氣硬化性樹脂較佳為濕氣硬化性胺酯樹脂。因此,濕氣硬化性樹脂較佳為除異氰酸基以外,還具有胺酯鍵。藉由使用濕氣硬化性胺酯樹脂作為濕氣硬化性樹脂,容易提高耐衝擊性等。又,濕氣硬化性胺酯樹脂亦可除異氰酸基及胺酯鍵以外,進而具有(甲基)丙烯醯基。藉由使用具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂,容易進一步提高耐衝擊性及接著性。又,濕氣硬化性胺酯樹脂亦較佳為併用具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂與不具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂。
以下,對濕氣硬化性樹脂為濕氣硬化性胺酯樹脂之情形,更詳細地進行說明。
作為濕氣硬化性胺酯樹脂,例如較佳為使多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物反應而得到者。
濕氣硬化性胺酯樹脂於具有(甲基)丙烯醯基之情形時,較佳為除使多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物反應以外,還使具有(甲基)丙烯醯基之化合物反應而得到者。具體而言,可使多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物反應而得到之反應產物進而與具有異氰酸基或羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物反應而得到。又,亦可使多元醇化合物與具有異氰酸基及(甲基)丙烯醯基之化合物反應而得到之反應產物與聚異氰酸酯化合物反應而得到。又,亦可使聚異氰酸酯化合物與具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物反應而得到之反應產物與多元醇化合物反應而得到。進而,濕氣硬化性胺酯樹脂亦可使多元醇化合物、聚異氰酸酯化合物、及具有異氰酸基或羥基與(甲基)丙烯醯基之化合物同時地進行反應而得到。
進而,於具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂之合成中,亦可一併合成不具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂。
關於上述之多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物之反應、或多元醇化合物、聚異氰酸酯化合物及具有(甲基)丙烯醯基之化合物之反應,通常於該等化合物中之羥基(OH)與異氰酸基(NCO)之莫耳比達到[NCO]/[OH]=2.0~2.5之範圍進行。
於本發明中,可藉由將聚醚多元醇用於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之多元醇化合物,而使聚醚骨架導入至濕氣硬化性胺酯樹脂中,從而製成具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂。更具體而言,具有聚醚骨架之胺酯樹脂可藉由使1分子中具有2個以上羥基之聚醚多元醇與1分子中具有2個以上異氰酸基之聚異氰酸酯化合物反應而得到。
又,可藉由將聚酯多元醇用於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之多元醇化合物,而使聚酯骨架導入至濕氣硬化性胺酯樹脂中,從而製成具有聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂。
於得到具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂之情形時,可藉由將聚碳酸酯多元醇用於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之多元醇化合物,而使聚碳酸酯骨架導入至濕氣硬化性胺酯樹脂中。
作為用以得到具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂之聚醚多元醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、四氫呋喃之開環聚合物、3-甲基四氫呋喃之開環聚合物、及其等或其衍生物之無規共聚物或嵌段共聚物、雙酚型聚氧伸烷基改質體等。其中,就容易提高光濕氣硬化性樹脂組成物之塗佈性之觀點而言,較佳為丙二醇、或3-甲基四氫呋喃之開環聚合物。
此處,雙酚型聚氧伸烷基改質體為使環氧烷(例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、異環氧丁烷等)與雙酚型分子骨架之活性氫部分進行加成反應而得到之聚醚多元醇。該聚醚多元醇可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。上述雙酚型之聚氧伸烷基改質體較佳為於雙酚型分子骨架之兩末端上加成有一種或兩種以上之環氧烷。
雙酚型並無特別限定,可列舉A型、F型、S型等,較佳為雙酚A型。
又,作為聚異氰酸酯化合物,可使用上述之聚異氰酸酯化合物。
具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂較佳為進而包含使用具有下述通式(3)所表示之結構之多元醇化合物而得到者。藉由使用具有下述通式(3)所表示之結構之多元醇化合物,可得到接著性優異之光濕氣硬化性樹脂組成物、及柔軟且伸長率良好之硬化體,且與自由基聚合性化合物之相容性變得優異。
其中,較佳為使用丙二醇、四氫呋喃(THF)化合物之開環聚合化合物、或由具有甲基等取代基之四氫呋喃化合物之開環聚合化合物所構成之聚醚多元醇,更佳為丙二醇。
式(3)中,R
13表示氫原子、甲基、或乙基,l為0~5之整數,m為1~500之整數,n為1~10之整數。l較佳為0~4,m較佳為50~200,n較佳為1~5。再者,l為0之情形意指與R
13鍵結之碳直接與氧鍵結之情形。
於上述中,n與l之合計更佳為1以上,進而較佳為1~3。又,R
13更佳為氫原子、甲基,特佳為甲基。
作為用以得到具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂之聚碳酸酯多元醇,較佳為聚碳酸酯二醇。作為聚碳酸酯二醇之具體例,可列舉下述通式(4)所表示之化合物。
於上述通式(4)中,R為碳數4~16之二價烴基,n為2~500之整數。
於上述通式(4)中,R較佳為脂肪族飽和烴基。藉由使R為脂肪族飽和烴基,而容易使耐熱性、柔軟性變得良好。又,亦難以因熱劣化等而發生黃變等,耐候性亦變得良好。由脂肪族飽和烴基所構成之R可具有鏈狀結構或環狀結構,較佳為具有鏈狀結構。又,鏈狀結構之R可為直鏈狀或支鏈狀中之任一種。
n較佳為5~200,更佳為10~150,進而較佳為20~50。
又,構成濕氣硬化性胺酯樹脂之聚碳酸酯多元醇所含有之R可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上情形時,較佳為至少一部分為碳數6以上之鏈狀之脂肪族飽和烴基。又,較佳為於一分子中含有兩種以上之R,更佳為於一分子中含有兩種或三種之R。
作為碳數6以上之鏈狀之脂肪族飽和烴基,較佳為碳數6以上12以下,進而較佳為碳數6以上10以下,進而更佳為碳數6以上8以下。
作為R之具體例,可為四亞甲基、伸戊基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基等直鏈狀者,亦可為例如3-甲基伸戊基等甲基伸戊基、甲基八亞甲基等支鏈狀者。一分子中之複數個R可彼此相同,亦可不同。進而,就將彈性模數設為一定值以上之觀點而言,R較佳為包含支鏈狀之脂肪族飽和烴基,就耐候性之觀點而言,R較佳為包含直鏈狀之脂肪族飽和烴基。聚碳酸酯多元醇中之R亦可併用支鏈狀與直鏈狀之R。
再者,聚碳酸酯多元醇可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
作為用以得到具有聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂之聚酯多元醇,例如可列舉藉由多元羧酸與多元醇之反應而得到之聚酯多元醇、使ε-己內酯開環聚合而得到之聚-ε-己內酯多元醇等。聚酯多元醇較佳為聚酯二醇。
關於作為聚酯多元醇之原料之上述多元羧酸,例如可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸等二元芳香族羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十亞甲基二羧酸、十二亞甲基二羧酸等二元脂肪族羧酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、萘三羧酸等三元以上之芳香族羧酸、環己烷三羧酸、己烷三羧酸等三元以上之脂肪族羧酸等。其等多元羧酸可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
關於作為聚酯多元醇之原料之多元醇,例如可列舉:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、環己二醇等。
於濕氣硬化性胺酯樹脂中,多元醇化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於使用兩種以上之多元醇化合物之情形時,亦可將選自聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、及聚酯骨架之兩種以上導入至濕氣硬化性胺酯樹脂。即,濕氣硬化性胺酯樹脂亦可為於一分子中具有選自聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、及聚酯骨架之兩種以上之濕氣硬化性胺酯樹脂。
作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之聚異氰酸酯化合物於1分子中具有2個以上之異氰酸基,較佳為具有2個異氰酸基。作為聚異氰酸酯化合物,可列舉芳香族聚異氰酸酯化合物、脂肪族聚異氰酸酯化合物。
作為芳香族聚異氰酸酯化合物,例如可列舉:二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯之液態改質物、甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯等。芳香族聚異氰酸酯化合物可為使其等多聚化而成者,亦可為聚合MDI等。作為芳香族聚異氰酸酯化合物,較佳為二苯基甲烷二異氰酸酯。
作為脂肪族聚異氰酸酯化合物,例如可列舉:六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、反環己烷-1,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯、雙(異氰酸根合甲基)環己烷、二環己基甲烷二異氰酸酯等。脂肪族聚異氰酸酯化合物亦可為使其等多聚化而成者。
聚異氰酸酯化合物可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
於本發明中,於濕氣硬化性胺酯樹脂之合成中,若使用芳香族聚異氰酸酯化合物,則濕氣硬化性樹脂含有芳香族異氰酸基,若使用脂肪族聚異氰酸酯化合物,則濕氣硬化性樹脂含有脂肪族異氰酸基。因此,作為聚異氰酸酯化合物,較佳為使用芳香族聚異氰酸酯化合物。
於合成具有(甲基)丙烯醯基之濕氣硬化性胺酯樹脂時作為原料所使用之具有(甲基)丙烯醯基之化合物如上所述,可含有異氰酸基或羥基中之任一種,就可容易地將(甲基)丙烯醯基導入至濕氣硬化性胺酯樹脂之觀點而言,較佳為具有異氰酸基與(甲基)丙烯醯基之化合物。作為具有異氰酸基與(甲基)丙烯醯基之化合物,例如可列舉下述通式(5)所表示之化合物。
上述通式(5)中,R
14表示氫或甲基,R
15表示可具有醚鍵之碳數1~10之二價飽和烴基。
作為具有異氰酸基與(甲基)丙烯醯基之化合物,較佳者可列舉異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基乙酯等。
關於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料的具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等。
又,亦可將藉由使該等具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物與各種二異氰酸酯化合物以異氰酸基/羥基(莫耳比)達到2之比率進行反應而得到之化合物等用作作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料的具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
又,於本發明中,如上所述,較佳為併用具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂與不具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂。於該情形時,具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂相對於不具有(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂的含量比(質量份比)較佳為1/20以上1/1以下,較佳為1/15以上1/2以下,較佳為1/12以上1/3以下。藉由使含量比為上述範圍內,而容易提升接著性組成物之耐衝擊性、接著力。
濕氣硬化性樹脂之重量平均分子量並無特別限定,較佳為1000以上50000以下,更佳為2000以上30000以下,進而較佳為3000以上20000以下。若將重量平均分子量設為上述下限值以上,則於硬化時交聯密度不會過高,容易提高硬化後之柔軟性。又,例如於光硬化後且濕氣硬化前之半硬化狀態具有一定以上之硬度,而變得容易確保優異之形狀保持性。進而,藉由將重量平均分子量設為上述上限值以下,而即便接著劑組成物於硬化前,例如於常溫(例如25℃)亦容易具有適度之流動性,使得塗佈性變得良好。
再者,於本說明書中,重量平均分子量係利用凝膠滲透層析法(GPC)進行測定,並藉由聚苯乙烯換算所求出之值。作為藉由GPC來測定基於聚苯乙烯換算之重量平均分子量時之管柱,可列舉Shodex LF-804(昭和電工公司製造)。又,作為GPC中所使用之溶劑,可列舉四氫呋喃。
關於接著劑組成物中之濕氣硬化性樹脂之含量,以接著性組成物100質量份為基準,例如為40質量份以上95質量份以下,較佳為45質量份以上90質量份以下,更佳為50質量份以上75質量份以下。若濕氣硬化性樹脂之含量為上述下限值以上,則可得到接著力及耐衝擊性優異之接著性組成物。另一方面,若濕氣硬化性樹脂之含量為上述上限值以下,則可得到形狀保持性優異之接著性組成物。
(自由基聚合性化合物)
本發明之光濕氣硬化型樹脂組成物較佳為含有自由基聚合性化合物。光濕氣硬化型樹脂組成物藉由含有自由基聚合性化合物,而可對接著性組成物賦予良好之形狀保持性,可製作實用性優異之接著劑。
作為自由基聚合性化合物,並無特別限定,例如可使用各種脂肪族(甲基)丙烯酸化合物,較佳為使用脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯等。再者,脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯不具有殘存異氰酸基。其他自由基聚合性化合物可為單官能,亦可為2官能等多官能。
關於脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯,例如可使用使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物與異氰酸酯化合物反應而得者。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物,例如可列舉:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、聚乙二醇等二元醇之單(甲基)丙烯酸酯、或三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油等三元醇之單(甲基)丙烯酸酯等。
作為用以得到脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯之異氰酸酯化合物,可列舉:丁烷異氰酸酯、己烷異氰酸酯、辛烷異氰酸酯、癸烷異氰酸酯等烷烴單異氰酸酯(烷烴之碳數較佳為3~12左右)、環戊烷異氰酸酯、環己烷異氰酸酯、異佛爾酮單異氰酸酯等環狀脂肪族單異氰酸酯等脂肪族單異氰酸酯。
關於單官能之脂肪族胺酯(甲基)丙烯酸酯,更具體而言,較佳為使上述之單異氰酸酯化合物與二元醇之單(甲基)丙烯酸酯反應而得到之胺酯(甲基)丙烯酸酯,作為其較佳之具體例,可列舉1,2-乙二醇1-丙烯酸酯2-(N-丁基胺甲酸酯)等1,2-乙二醇1-丙烯酸酯2-(N-烷基胺甲酸酯)。
作為自由基聚合性化合物,除胺酯(甲基)丙烯酸酯以外,例如亦可使用除上述以外之(甲基)丙烯酸酯化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物可為單官能者,亦可為多官能者,較佳為單官能者。
作為(甲基)丙烯酸酯化合物中之單官能者,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸4-第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等具有脂環式結構之(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚氧乙烯系(甲基)丙烯酸酯等。
進而,作為單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物,亦可列舉:(甲基)丙烯酸四氫糠酯、烷氧化(甲基)丙烯酸四氫糠酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-乙基-3-氧雜環丁基甲酯等具有雜環式結構之(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、2-羥丙基鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯等。
作為(甲基)丙烯酸酯化合物中之2官能者,例如亦可列舉:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚醚二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚己內酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
又,作為(甲基)丙烯酸酯化合物中之3官能以上者,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成甘油三(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯醯氧基乙酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作為其他自由基聚合性化合物,亦可適當使用除上述以外之其他自由基聚合性化合物。作為其他自由基聚合性化合物,例如可列舉:N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-(甲基)丙烯醯啉、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲胺基丙基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺化合物、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺等乙烯基化合物等。又,亦可使用環氧(甲基)丙烯酸酯等。
關於自由基聚合性化合物之含量,相對於接著性組成物100質量份,較佳為4質量份以上,更佳為9質量份以上,進而較佳為24質量份以上。藉由設為該等下限值以上,容易對接著性組成物賦予良好之形狀保持性。又,容易使接著性組成物之塗佈性變得良好。
又,關於自由基聚合性化合物之含量,相對於接著性組成物100質量份,較佳為59質量份以下,更佳為50質量份以下,進而較佳為45質量份以下。藉由將自由基聚合性化合物之含量設為該等上限值以下,可使接著性組成物中之濕氣硬化性樹脂為一定量以上,而容易得到接著力及耐衝擊性優異之接著性組成物。
接著性組成物中自由基聚合性化合物相對於濕氣硬化性樹脂之含量比(質量比)較佳為1/10以上15/10以下,更佳為2/10以上10/10以下,進而較佳為4/10以上9/10以下。藉由使自由基聚合性化合物相對於濕氣硬化性樹脂之含量比為上述下限值以上,而容易對接著性組成物賦予良好之形狀保持性。又,容易使接著性組成物之塗佈性變得良好。進而,藉由使自由基聚合性化合物相對於濕氣硬化性樹脂之含量比為上述上限值以下,而容易得到接著力及耐衝擊性優異之接著性組成物。
(光聚合起始劑)
本發明之接著劑組成物亦可進而含有光聚合起始劑。接著劑組成物藉由含有光聚合起始劑,而可對接著劑組成物適當地賦予光硬化性等。於接著劑組成物含有自由基聚合性化合物之情形時,較佳為使用光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、醯基膦氧化物系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、9-氧硫𠮿等。
作為上述光聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACUREOXE01、Lucirin TPO(皆由巴斯夫公司製造)、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚(皆由東京化成工業公司製造)等。
關於接著劑組成物中之光聚合起始劑之含量,相對於接著劑組成物100質量份,較佳為0.01質量份以上8質量份以下、更佳為0.1質量份以上6質量份以下,進而較佳為0.4質量份以上4質量份以下。藉由將光聚合起始劑之含量設為該等範圍內,而所得到之接著劑組成物之形狀保持性變得優異。又,藉由設為上述範圍內,而使光自由基聚合化合物適當地硬化,容易使接著力變得良好。
(濕氣硬化促進觸媒)
本發明之接著劑組成物亦可含有促進濕氣硬化性樹脂之濕氣硬化反應之濕氣硬化促進觸媒。藉由使用濕氣硬化促進觸媒,接著劑組成物之濕氣硬化性變得更優異,而容易提高接著力。
作為濕氣硬化促進觸媒,具體而言,可列舉胺系化合物、金屬系觸媒等。作為胺系化合物,可列舉:二(甲基啉基)二乙醚、4-啉基丙基啉、2,2'-二啉基二乙醚等具有啉骨架之化合物、雙(2-二甲胺基乙基)醚、1,2-雙(二甲胺基)乙烷等具有2個二甲胺基之含二甲胺基之胺化合物、三乙胺、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、2,6,7-三甲基-1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷等。
作為金屬系觸媒,可列舉:二月桂酸二正丁基錫、二乙酸二正丁基錫、辛酸亞錫等錫化合物、辛酸鋅、環烷酸鋅等鋅化合物、四乙醯丙酮酸鋯、環烷酸銅、環烷酸鈷等其他金屬化合物。
關於接著劑組成物中濕氣硬化促進觸媒之含量,相對於接著劑組成物100質量份,較佳為0.1質量份以上10質量份以下,更佳為0.2質量份以上8質量份以下,進而較佳為0.3質量份以上5質量份以下。
(填充劑)
本發明之接著劑組成物亦可含有填充劑。藉由含有填充劑,本發明之接著劑組成物具有適當之觸變性,容易使塗佈後之形狀保持性變得良好。作為填充劑,使用粒子狀者即可。
作為填充劑,較佳為無機填充劑,例如可列舉:二氧化矽(silica)、滑石、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣等。其中,就接著劑組成物之紫外線穿透性優異之方面而言,較佳為二氧化矽。又,填充劑亦可經矽基化處理、烷基化處理、環氧化處理等疏水性表面處理。
填充劑可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
關於填充劑之含量,相對於接著劑組成物100質量份,較佳為0.5質量份以上30質量份以下,更佳為1質量份以上25質量份以下,進而較佳為2質量份以上15質量份以下。
本發明之接著劑組成物除如上所述之成分以外,亦可含有鈦酸酯系偶合劑、鋯酸鹽系偶合劑、不具有含氮雜環之矽烷偶合劑等偶合劑、蠟粒子、離子液體、著色劑、發泡粒子、膨脹粒子、反應性稀釋劑、抗氧化劑、自由基捕捉劑等其他添加劑。
接著劑組成物亦可視需要利用溶劑加以稀釋。於接著劑組成物由溶劑稀釋之情形時,接著劑組成物之各量(質量份、質量%)為固形物成分基準,即,意指除去溶劑以外之質量份、質量%。
作為製造本發明之接著劑組成物之方法,可列舉使用混合機,將濕氣硬化性樹脂、具有含氮雜環之矽烷偶合劑、及視需要摻合之自由基聚合性化合物、光聚合起始劑、濕氣硬化促進觸媒、填充劑等其他添加劑進行混合之方法等。作為混合機,例如可列舉:勻相分散機(homo disper)、均質攪拌機(homo mixer)、萬能混合機、行星式混合機(行星式攪拌裝置)、捏合機、三輥研磨機等。
<使用方法>
本發明之接著劑組成物可進行硬化而以硬化體之形式使用。本發明之接著劑組成物至少具有濕氣硬化性。因此,關於接著劑組成物,例如可於一對被接著體間配置接著劑組成物或半硬化之接著劑組成物,藉由至少利用濕氣硬化之接著劑組成物(硬化體),而使一對被接著體接著。
又,本發明之接著劑組成物可具有光硬化性,較佳為藉由具有自由基聚合性化合物,而具有光硬化性。即,接著劑組成物較佳為以光濕氣硬化型之形式使用。因此,本發明之接著劑組成物較佳為藉由光照射進行光硬化,而成為例如B-階段狀態(半硬化狀態),其後,進而藉由濕氣進行硬化,在完全硬化後使用。
此處,於接著劑組成物被配置於被接著體間,而將該被接著體間接合之情形時,可塗佈於一個被接著體,其後藉由光照射進行光硬化,成為例如B-階段狀態,在該光硬化之接著劑組成物上重疊另一個被接著體,以適度之接著力將被接著體間暫時接著即可。然後,利用濕氣使濕氣硬化性樹脂硬化,藉此使B-階段狀態之接著劑組成物完全硬化,經由接著劑組成物重疊之被接著體間以充分之接著力接合。
關於接著劑組成物對於被接著體之塗佈,例如可利用分注器來進行,並無特別限定。又,光硬化時所照射之光只要為使濕氣硬化樹脂及自由基聚合性化合物之一者或兩者硬化之光,則無特別限定,較佳為紫外線。又,於接著劑組成物因濕氣而完全硬化時,只要於大氣中放置特定時間即可。
本發明之接著劑組成物例如用作電子零件用接著劑。又,本發明之接著劑組成物較佳為用作電子機器、尤其是行動電子機器用接著劑。而且,使用本發明之接著劑組成物之電子零件或行動電子機器可具有接著劑組成物之硬化體。
使用接著劑組成物之被接著體並無特別限定,較佳為構成行動電子機器之零件,該零件較佳為電子零件。作為被接著體之材質,可為金屬、玻璃、塑膠等中之任一種,被接著體之至少任一種較佳為金屬。又,作為被接著體之形狀,並無特別限定,例如可列舉:膜狀、片狀、板狀、面板狀、盤狀、桿(棒狀體)狀、盒體狀、殼體狀等。
作為行動電子機器,並無特別限定,可列舉:智慧型手機等行動電話、數位相機、隨身終端、可攜式遊戲設備、平板型電腦、筆記型電腦、運動型攝影機等,其等中,較佳為智慧型手機、隨身終端。由於本發明之接著劑組成物之耐衝擊性良好,故特別適合行動電子機器。
電子零件通常具有基板,因此,使用本發明之接著劑組成物之電子零件可具有接著劑組成物之硬化體與基板。於基板上,通常設置有各種電子線路。同樣地,使用本發明之接著劑組成物之行動電子機器等電子機器亦可具有本發明之接著劑組成物之硬化體與基板。
於電子零件中,例如可將基板作為被接著體,經由本發明之接著劑組成物將基板彼此接合,亦可經由本發明之接著劑組成物將基板接合於電子機器之其他構件(例如殼體)等。
例如,本發明之接著劑組成物可於電子機器內部等中使用,例如用以接合基板與基板而得到組裝零件。如此得到之組裝零件具有第1基板、第2基板、及本發明之硬化體,第1基板之至少一部分經由硬化體接合於第2基板之至少一部分。
[實施例]
以下,使用實施例對本發明進一步詳細地進行說明,但本發明並不限於該等實施例。
於本實施例中,對接著劑組成物以下述方式進行評價。
(PUSH接著力)
如圖1(a)所示,準備了90 mm×50 mm且厚度5 mm,並於中央具有直徑12 mm之圓形之孔11A的第1基板11、及50 mm×50 mm且厚度5 mm之第2基板12。第1基板11為鋁(AL)製,第2基板12為聚碳酸酯(PC)製。
以將第1基板11之孔11A作為中心進行包圍之方式,使用分注器,將接著劑組成物10塗佈成寬1 mm±0.2 mm、高度0.25 mm±0.05 mm且20 mm×20 mm之四角框狀。於塗佈結束後1分鐘以內,使用UV-LED(波長365 nm),以1000 mJ/cm
2照射紫外線,藉此使接著劑組成物10進行光硬化。然後,經由高度0.2 mm之間隙材料(未圖示)及接著劑組成物10,於第1基板11上重疊第2基板12,使第1及第2基板11、12彼此之中心位置一致,於第2基板12上進而靜置2 kg之砝碼10秒鐘,藉此將第1及第2基板11、12經由接著劑組成物10壓接。然後,除去2 kg之砝碼,於25℃、50%RH之條件放置24小時,藉此使接著劑組成物10濕氣硬化,而得到測定用樣品13。濕氣硬化後,將間隙材料自測定用樣品13除去。
於所得到之測定用樣品13中,以第1基板11為上側、第2基板12為下側之方式進行配置,於以不鏽鋼製治具支持第1基板11之狀態,將直徑為10 mm之剖面圓形之棒狀構件14插入至孔11A。然後,如圖1(b)所示,利用棒狀構件14以10 mm/分鐘之速度,鉛直向下地按壓第2基板12,測定第2基板12自第1基板11剝離時之應力並將之作為PUSH接著力。
(耐衝擊性)
如圖2所示,按照與上述同樣之順序準備測定用樣品13,將第1基板11配置於上側,將第2基板12配置於下側,以不鏽鋼製治具支持第1基板11。
又,準備具有平板部16B(20 mm×20 mm,厚度5 mm)與連接於平板部16B之中心之棒狀部16A(直徑10 mm,圓柱狀)之治具16(材質:不鏽鋼),治具16之棒狀部16A如圖2所示地插入至第1基板11之孔11A,豎立在第2基板12之中央。
於該狀態,使用杜邦式跌落衝擊試驗機,自相對於平板部16B之高度達到200 mm之位置處,使300 g之不鏽鋼製砝碼15鉛直向下地反覆跌落至平板部16B之中央,將因砝碼15之衝擊而第2基板12剝落為止之砝碼之跌落次數作為耐久次數。
(形狀保持性)
按照與準備測定用樣品時同樣之順序準備第1及第2基板,於第1基板塗佈接著劑組成物而進行光硬化。
然後,於不使用間隙材料之情況,經由接著劑組成物,於第1基板上重疊第2基板,使第1及第2基板彼此之中心位置一致,於第2基板上進而靜置100 g之砝碼10秒鐘,經由接著劑組成物而將第1及第2基板壓接,除去砝碼。測定除去砝碼後之接著劑組成物之厚度。將接著劑組成物之厚度未滿0.15 mm之情形評價為「B」,將厚度為0.15 mm以上之情形評價為「A」。
各實施例、比較例中所使用之濕氣硬化性樹脂係按照以下之合成例來製作。
<<濕氣硬化性樹脂(A)>>
[合成例1]
將作為多元醇化合物之100質量份之聚四亞甲基醚二醇(三菱化學公司製造,商品名「PTMG-2000」)與0.01質量份之二月桂酸二丁基錫加入至500 mL容量之可分離式燒瓶中,於真空下(20 mmHg以下),以100℃攪拌30分鐘而混合。然後設為常壓,加入作為聚異氰酸酯化合物之二苯基甲烷二異氰酸酯(日曹商事公司製造,商品名「Pure MDI」)26.5質量份,以80℃攪拌3小時而使其反應,而得到具有聚醚骨架且兩末端為芳香族異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(醚骨架芳香族末端胺酯)。所得到之濕氣硬化性胺酯樹脂之重量平均分子量為2700。
<<濕氣硬化性樹脂(B)>>
[合成例2]
將作為多元醇化合物之100質量份之聚碳酸酯二醇(式(3)所表示之化合物,R之90莫耳%為3-甲基伸戊基,10莫耳%為六亞甲基,可樂麗公司製造,商品名「Kuraraypolyol C-1090」)與0.01質量份之二月桂酸二丁基錫加入至500 mL容量之可分離式燒瓶中。將燒瓶內設為真空下(20 mmHg以下),以100℃攪拌30分鐘而混合。然後設為常壓,加入作為聚異氰酸酯化合物之二苯基甲烷二異氰酸酯(東曹公司製造,商品名「MILLIONATE MT」)50質量份,以80℃攪拌3小時而進行反應,得到具有聚碳酸酯(PC)骨架且兩末端為異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(2-1)。所得到之濕氣硬化性胺酯樹脂(2-1)之重量平均分子量為6000。
<<濕氣硬化性樹脂(C)>>
[合成例3]
將作為多元醇化合物之100質量份之聚碳酸酯二醇(式(3)所表示之化合物,R之90莫耳%為3-甲基伸戊基,10莫耳%為六亞甲基,可樂麗公司製造,商品名「Kuraraypolyol C-1090」)與0.01質量份之二月桂酸二丁基錫加入至500 mL容量之可分離式燒瓶中。將燒瓶內設為真空下(20 mmHg以下),以80℃攪拌60分鐘而混合。然後設為常壓,對於所得到之反應產物,加入異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯(昭和電工公司製造,商品名「Karenz MOI」)30質量份,以100℃攪拌3小時而進行反應,得到具有聚碳酸酯(PC)骨架且單末端為甲基丙烯醯基之反應產物。
對於所得到之反應產物,加入作為聚異氰酸酯化合物之二苯基甲烷二異氰酸酯(東曹公司製造,商品名「MILLIONATE MT」)50質量份,以80℃攪拌3小時而進行反應,得到具有聚碳酸酯(PC)骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂(3-1)。濕氣硬化性胺酯樹脂(3-1)中,一末端為甲基丙烯醯基且另一末端為異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(A1)之比率為80質量%。又,濕氣硬化性胺酯樹脂(3-1)亦含有兩末端為異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂。所得到之濕氣硬化性胺酯樹脂(3-1)之重量平均分子量為5000。
各實施例、比較例中所使用之除濕氣硬化性胺酯樹脂以外之成分如下所示。
(自由基聚合性化合物)
・胺酯丙烯酸酯:DAICEL-ALLNEX公司製造,商品名「EBECRYL8411」
・丙烯酸月桂酯:共榮社化學公司製造,商品名「Light acrylate」,單官能
(矽烷偶合劑)
・含氮矽烷偶合劑1:於上述通式(1)中,R
1~R
4為氫原子、a=3、n=1、R
7為甲基之具有三唑骨架之矽烷偶合劑,信越化學工業公司製造,商品名「X-12-1214A」
・含氮矽烷偶合劑2:於上述通式(2)中,R
11及R
12為氫原子、a=3、n=1、R
10為乙基之具有三骨架之矽烷偶合劑,四國化成工業公司製造,商品名「VD-5」
・含異氰酸基之矽烷偶合劑:信越化學工業公司製造,商品名「KBE-9007」
(填充劑)
・三甲基矽基化處理二氧化矽,日本Aerosil公司製造,商品名「R812」,一次粒徑7 nm
(光聚合起始劑)
・2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1,巴斯夫公司製造,商品名「IRGACURE 369」
(其他添加劑)
・自由基捕捉劑
・抗氧化劑
・濕氣硬化觸媒
[實施例1~9、比較例1~8]
按照表1及2所記載之組成比,利用行星式攪拌裝置(Thinky公司製造,「去泡攪拌太郎」)將各材料以溫度50℃攪拌後,利用陶瓷三輥研磨機以溫度50℃均勻地混合,而得到實施例1~9、比較例1~8之接著劑組成物。
[表1]
實施例 | 比較例 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||
組成(質量份) | 濕氣硬化性樹脂 | 濕氣硬化性樹脂(A) | 90 | 90 | 55 | 55 | 55 | 55 | 90 | 90 | 55 | 55 |
自由基聚合性化合物 | 胺酯丙烯酸酯 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |||||
丙烯酸月桂酯 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | ||||||
含氮之矽烷偶合劑 | X-12-1214A(信越) | 1 | 1 | 2 | ||||||||
VD-5(四國化成) | 1 | 1 | 2 | |||||||||
其他矽烷偶合劑 | 含異氰酸酯之矽烷偶合劑(KBE-9007) | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||
填充劑 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
光聚合起始劑 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
其他添加劑 | 4 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 5 | 4 | 5 | 4 | ||
合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
評價 | PUSH接著力(AL/PC) | MPa | 8.2 | 8.0 | 5.8 | 5.2 | 5.8 | 5.5 | 4.6 | 6.8 | 5.4 | 5.3 |
耐衝擊性(AL/PC,耐久次數) | 次數 | 48 | 42 | 40 | 51 | 35 | 45 | 0 | 26 | 2 | 16 | |
形狀保持性(組成物之厚度) | mm | 0.05 | 0.05 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | 0.3 | 0.3 | |
評價 | B | B | A | A | A | A | B | B | A | A |
[表2]
實施例 | 比較例 | ||||||||
7 | 8 | 9 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||
組成(質量份) | 濕氣硬化性樹脂 | 濕氣硬化性樹脂(B) | 70 | 50 | 50 | 70 | 70 | 50 | 50 |
濕氣硬化性樹脂(C) | 20 | 5 | 5 | 20 | 20 | 5 | 5 | ||
自由基聚合性化合物 | 胺酯丙烯酸酯 | 10 | 10 | 10 | 10 | ||||
丙烯酸月桂酯 | 25 | 25 | 25 | 25 | |||||
含氮之矽烷 偶合劑 | X-12-1214A(信越) | 1 | 1 | 2 | |||||
其他矽烷偶合劑 | 含異氰酸酯之矽烷偶合劑(KBE-9007) | 1 | 1 | ||||||
填充劑 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
光聚合起始劑 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
其他添加劑 | 4 | 3 | 2 | 5 | 4 | 4 | 3 | ||
合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
評價 | PUSH接著力(AL/PC) | MPa | 8.6 | 8.5 | 7.3 | 5.3 | 6.8 | 10.0 | 9.8 |
耐衝擊性(AL/PC,耐久次數) | 次數 | 76 | 75 | 90 | 18 | 41 | 60 | 65 | |
形狀保持性(組成物之厚度) | mm | 0.05 | 0.3 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | 0.3 | 0.3 | |
評價 | B | A | A | B | B | A | A |
如表1及2所示,各實施例中之接著劑組成物藉由含有:含有氮原子之矽烷偶合劑,而與含有不含氮原子之矽烷偶合劑之比較例、或不含矽烷偶合劑之比較例相比,即使於將被接著體作為金屬基板之情形時,亦使得接著力、耐衝擊性均優異。
10:接著劑組成物
11:第1基板
11A:孔
12:第2基板
13:測定用樣品
14:棒狀構件
15:砝碼
16:治具
16A:棒狀部
16B:平板部
[圖1]係表示接著力之評價方法之概略圖,圖1(a)係俯視圖,圖1(b)係側視圖。
[圖2]係表示耐衝擊性之評價方法之概略側視圖。
Claims (9)
- 一種接著劑組成物,其含有濕氣硬化性樹脂與具有含氮雜環之矽烷偶合劑。
- 如請求項1之接著劑組成物,其中,上述矽烷偶合劑具有三唑骨架及三骨架中之至少任一種。
- 如請求項1或2之接著劑組成物,其中,上述矽烷偶合劑之含量相對於接著性組成物100質量份為0.1質量份以上5質量份以下。
- 如請求項1至3中任一項之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含選自由具有聚醚骨架之濕氣硬化性樹脂、具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性樹脂、及具有聚酯骨架之濕氣硬化性樹脂所組成之群中的至少一種。
- 如請求項1至4中任一項之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含:於分子內具有異氰酸基之含異氰酸基樹脂。
- 如請求項5之接著劑組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂包含:於分子內具有異氰酸基與(甲基)丙烯醯基之含異氰酸基樹脂。
- 如請求項1至6中任一項之接著劑組成物,其中,上述接著劑組成物進而含有自由基聚合性化合物與光聚合起始劑。
- 一種電子零件用接著劑,其係由請求項1至7中任一項之接著劑組成物所構成。
- 一種行動電子機器用接著劑,其係由請求項1至7中任一項之接著劑組成物所構成。
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