TWI655219B - Light and moisture curing resin composition, adhesive for electronic parts, and adhesive for display elements - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種遮光性及接著性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。又,本發明之目的在於提供一種使用該光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑及顯示元件用接著劑。
本發明係含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯(urethane)樹脂、光自由基聚合起始劑、及遮光劑之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
Description
本發明係關於一種遮光性及接著性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。又,本發明係關於一種使用該光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑及顯示元件用接著劑。
近年來,作為具有薄型、輕量、低消耗電力等特徵之顯示元件,業界廣泛地利用液晶顯示元件或有機EL顯示元件等。該等顯示元件中,通常於液晶或發光層之密封、基板或光學膜或保護膜或各種構件之接著等時使用光硬化型樹脂組成物。
且說,於行動電話、攜帶型遊戲機等附有各種顯示元件之移動機器正在普及之當代,顯示元件之小型化係最被要求之課題,作為小型化之方法,業界進行將圖像顯示部窄邊緣化之操作(以下,亦稱為窄邊緣設計)。然而,於窄邊緣設計中,存在於光未充分地到達之部分塗佈光硬化型樹脂組成物之情形,其結果有塗佈於光未到達之部分之光硬化型樹脂組成物的硬化變得不充分之問題。
又,於將光硬化型樹脂組成物配置於光未充分地到達之部分之情形時,亦有如下問題:無法將自顯示元件之發光部透過光硬化型樹脂組成物
之光進行遮蔽,因漏光而降低對比度。
因此,為了對光硬化型樹脂組成物賦予遮光性,考慮添加遮光劑之方法。然而,添加有遮光劑之光硬化型樹脂組成物有光硬化變得不充分之問題。於專利文獻1中,揭示有於在光硬化不充分之情形時亦可藉由加熱而使之充分地硬化之光與熱硬化型樹脂組成物中摻合遮光劑之方法,但有因高溫下之加熱而對元件等造成不良影響之虞。
專利文獻1:日本特開2006-099027號公報
本發明之目的在於提供一種遮光性及接著性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。又,本發明之目的在於提供一種使用該光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑及顯示元件用接著劑。
本發明係含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯(urethane)樹脂、光自由基聚合起始劑、及遮光劑之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
以下對本發明進行詳細說明。
本發明人等發現,作為不對含有遮光劑之樹脂組成物進行高溫下之加熱而使之硬化之方法,藉由在含有自由基聚合性化合物、濕氣硬
化型胺酯樹脂及光自由基聚合起始劑的光與濕氣硬化型樹脂組成物中摻合遮光劑,可獲得遮光性與接著性之兩者均優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物,從而完成本發明。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有遮光劑。藉由含有上述遮光劑,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為遮光性優異者,而可防止顯示元件之漏光。
再者,於本說明書中,上述「遮光劑」係指具有不易使可見光區域之光透過之能力之材料。
作為上述遮光劑,例如可列舉:氧化鐵、鈦黑、苯胺黑、花青黑、富勒烯、碳黑、被覆樹脂型碳黑等。又,上述遮光劑可不為呈黑色者,只要為具有不易使可見光區域之光透過之能力之材料,則二氧化矽或滑石等下述列舉為填充劑之材料等亦可含有於上述遮光劑中。其中,較佳為鈦黑。
關於上述鈦黑,係與針對波長300~800nm之光之平均透過率相比,對於紫外線區域附近、尤其是波長370~450nm之光之透過率增高之物質。即,上述鈦黑係藉由充分地遮蔽可見光區域之波長之光而對本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物賦予遮光性,另一方面,具有使紫外線區域附近之波長之光透過的性質之遮光劑。因此,藉由使用可利用使上述鈦黑之透過率增高之波長(370~450nm)之光而開始反應者作為光自由基聚合起始劑,從而可進一步增大本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之光硬化性。又,另一方面,作為本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物中所含之遮光劑,較佳為絕緣性較高之物質,作為絕緣性較高之遮光劑,亦較佳為
鈦黑。
上述鈦黑之光學密度(OD值)較佳為3以上,更佳為4以上。又,上述鈦黑之黑色度(L值)較佳為9以上,更佳為11以上。上述鈦黑之遮光性越高越佳,並不特別存在對上述鈦黑之OD值所較佳之上限,通常成為5以下。
關於上述鈦黑,即便為未經表面處理者,亦發揮出充分之效果,但亦可使用表面以偶合劑等有機成分進行處理者、或者利用氧化矽、氧化鈦、氧化鍺、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂等無機成分進行被覆者等經表面處理之鈦黑。其中,就可進一步提高絕緣性之觀點而言,較佳為利用有機成分進行處理者。
又,關於使用本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物而製造之顯示元件,由於光與濕氣硬化型樹脂組成物具有充分之遮光性,故而無漏光,具有較高之對比度,而成為具有優異之圖像顯示品質者。
作為上述鈦黑中之市售者,例如可列舉:12S、13M、13M-C、13R-N(均為Mitsubishi Materials公司製造)、Tilack D(赤穗化成公司製造)等。
上述鈦黑之比表面積之較佳之下限為5m2/g,較佳之上限為40m2/g,更佳之下限為10m2/g,更佳之上限為25m2/g。
又,關於上述鈦黑之薄片電阻之較佳之下限,於與樹脂混合之情形時(摻合70%),為109Ω/□,更佳之下限為1011Ω/□。
於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物中,上述遮光劑之一次粒徑為顯示元件之基板間之距離以下等,可根據用途而進行適當選擇,
較佳之下限為30nm,較佳之上限為500nm。若上述遮光劑之一次粒徑未達30nm,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之黏度或搖變性會大幅增大,而作業性變差之情形。若上述遮光劑之一次粒徑超過500nm,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物中之遮光劑之分散性降低,遮光性降低之情形。上述遮光劑之一次粒徑之更佳之下限為50nm,更佳之上限為200nm。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物整體中之上述遮光劑之含量並無特別限定,較佳之下限為0.05重量%,較佳之上限為10重量%。若上述遮光劑之含量未達0.05重量%,則存在無法獲得充分之遮光性之情形。若上述遮光劑之含量超過10重量%,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之對基板等之接著性或硬化後之強度降低,或描繪性降低之情形。上述遮光劑之含量之更佳之下限為0.1重量%,更佳之上限為2重量%,進而更佳之下限為0.3重量%,進而較佳之上限為1重量%。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有自由基聚合性化合物。
作為上述自由基聚合性化合物,只要為分子中具有自由基反應性官能基之化合物,則並無特別限定,較佳為具有不飽和雙鍵作為自由基反應性官能基之化合物,尤其是就反應性之方面而言,較佳為具有(甲基)丙烯醯基之樹脂(以下,亦稱為「(甲基)丙烯酸系樹脂」)。
再者,於本說明書中,上述「(甲基)丙烯醯基」係指丙烯醯基或甲基丙烯醯基,上述「(甲基)丙烯酸」係指丙烯酸或甲基丙烯酸。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂,例如可列舉:藉由使(甲
基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物、藉由使(甲基)丙烯酸與環氧化合物反應而獲得之環氧(甲基)丙烯酸酯、藉由使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯等。
再者,於本說明書中,上述所謂「(甲基)丙烯酸酯」,係指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作為上述酯化合物中之單官能者,例如可列舉:N-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺等鄰苯二甲醯亞胺丙烯酸酯類或各種醯亞胺丙烯酸酯、(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4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(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)丙烯酸醯亞胺酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)
丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯等。
又,作為上述酯化合物中之2官能者,例如可列舉:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-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、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(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、環氧丙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二羥甲基二環戊二烯酯、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,作為上述酯化合物中之3官能以上者,例如可列舉:新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、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、環氧乙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、環氧
乙烷加成異三聚氰酸三(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、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、三(甲基)丙烯酸甘油酯、環氧丙烷加成三(甲基)丙烯酸甘油酯、磷酸三(甲基)丙烯醯氧基乙酯等。
作為上述環氧(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉藉由根據常法於鹼性觸媒之存在下使環氧化合物與(甲基)丙烯酸進行反應而獲得者等。
作為成為用於合成上述環氧(甲基)丙烯酸酯之原料之環氧化合物,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚型環氧樹脂、環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、硫醚型環氧樹脂、二苯醚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、環氧丙胺型環氧樹脂、烷基多元醇型環氧樹脂、橡膠改質型環氧樹脂、環氧丙酯化合物、雙酚A型環硫樹脂等。
作為上述雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER828EL、jER1001、jER1004(均為三菱化學公司製造)、Epicion 850-S(DIC公司製造)等。
作為上述雙酚F型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER806、jER4004(均為三菱化學公司製造)等。
作為上述雙酚S型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion EXA1514(DIC公司製造)等。
作為上述2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉RE-810NM(日本化藥公司製造)等。
作為上述氫化雙酚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion EXA7015(DIC公司製造)等。
作為上述環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EP-4000S(ADEKA公司製造)等。
作為上述間苯二酚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EX-201(Nagase chemtex公司製造)等。
作為上述聯苯型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉jERYX-4000H(三菱化學公司製造)等。
作為上述硫醚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉YSLV-50TE(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述二苯醚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉YSLV-80DE(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述二環戊二烯型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EP-4088S(ADEKA公司製造)等。
作為上述萘型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion HP4032、Epicion EXA-4700(均為DIC公司製造)等。
作為上述苯酚酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion N-770(DIC公司製造)等。
作為上述鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion N-670-EXP-S(DIC公司製造)等。
作為上述二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉Epicion HP7200(DIC公司製造)等。
作為上述聯苯酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉NC-3000P(日本化藥公司製造)等。
作為上述萘酚酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉ESN-165S(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述環氧丙胺型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER630(三菱化學公司製造)、Epicion 430(DIC公司製造)、TETRAD-X(三菱瓦斯化學公司製造)等。
作為上述烷基多元醇型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:ZX-1542(新日鐵住金化學公司製造)、Epicion 726(DIC公司製造)、Epolight 80MFA(共榮社化學公司製造)、DENACOL EX-611(Nagase chemtex公司製造)等。
作為上述橡膠改質型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:YR-450、YR-207(均為新日鐵住金化學公司製造)、Epolead PB(Daicel公司製造)等。
作為上述環氧丙酯化合物中之市售者,例如可列舉DENACOL EX-147(Nagase chemtex公司製造)等。
作為上述雙酚A型環硫樹脂中之市售者,例如可列舉jERYL-7000(三菱化學公司製造)等。
作為上述環氧樹脂中之其他市售者,例如可列舉:YDC-1312、YSLV-80XY、YSLV-90CR(均為新日鐵住金化學公司製造)、XAC4151(旭化成公司製造)、jER1031、jER1032(均為三菱化學公司製造)、EXA-7120(DIC
公司製造)、TEPIC(日產化學公司製造)等。
作為上述環氧(甲基)丙烯酸酯中之市售者,例如可列舉:EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYL RDX63182(均為Daicel allnex公司製造)、EA-1010、EA-1020、EA-5323、EA-5520、EA-CHD、EMA-1020(均為新中村化學工業公司製造)、Epoxy Ester M-600A、Epoxy Ester 40EM、Epoxy Ester 70PA、Epoxy Ester 200PA、Epoxy Ester 80MFA、Epoxy Ester 3002M、Epoxy Ester 3002A、Epoxy Ester 1600A、Epoxy Ester 3000M、Epoxy Ester 3000A、Epoxy Ester 200EA、Epoxy Ester 400EA(均為共榮社化學公司製造)、Denacol Acrylate DA-141、Denacol Acrylate DA-314、Denacol Acrylate DA-911(均為Nagase chemtex公司製造)等。
關於上述(甲基)丙烯酸胺酯,例如可藉由相對於具有2個異氰酸酯基之化合物1當量,使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物2當量於觸媒量之錫系化合物存在下進行反應而獲得。
作為成為上述(甲基)丙烯酸胺酯之原料之異氰酸酯,例如可列舉:異佛爾酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、氫化MDI、聚合MDI、1,5-萘二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、三(異氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯等。
又,作為上述異氰酸酯,例如亦可使用藉由乙二醇、甘油、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、(聚)丙二醇、碳酸酯二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己內酯二醇等多元醇與過量異氰酸酯之反應而獲得之經鏈延長之異氰酸酯化合物。
作為成為上述(甲基)丙烯酸胺酯之原料之具有羥基之(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)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯、或者雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯等環氧(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述(甲基)丙烯酸胺酯中之市售者,例如可列舉:M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(均為東亞合成公司製造)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8411、EBECRYL8412、EBECRYL8413、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220、KRM7735、KRM-8295(均為Daicel allnex公司製造)、Artresin UN-9000H、Artresin UN-9000A、Artresin UN-7100、Artresin UN-1255、Artresin UN-330、Artresin UN-3320HB、Artresin UN-1200TPK、Artresin SH-500B(均為根上工業公司製造)、U-2HA、U-2PHA、U-3HA、U-4HA、U-6H、U-6LPA、U-6HA、U-10H、U-15HA、U-122A、U-122P、U-108、U-108A、U-324A、U-340A、
U-340P、U-1084A、U-2061BA、UA-340P、UA-4100、UA-4000、UA-4200、UA-4400、UA-5201P、UA-7100、UA-7200、UA-W2A(均為新中村化學工業公司製造)、AI-600、AH-600、AT-600、UA-101I、UA-101T、UA-306H、UA-306I、UA-306T(均為共榮社化學公司製造)等。
又,亦可適當使用上述以外之其他自由基聚合性化合物。
作為上述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)丙烯醯基嗎福啉、N-羥基乙基(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-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺化合物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-吡咯啶酮、N-乙烯基己內酯等乙烯系化合物等。
關於上述自由基聚合性化合物,就調整硬化性等觀點而言,較佳為含有單官能自由基聚合性化合物與多官能自由基聚合性化合物。於僅使用單官能自由基聚合性化合物之情形時,存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為硬化性較差者之情形,於僅使用多官能自由基聚合性化合物之情形時,存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為黏性較差者之情形。其中,更佳為組合使用作為上述單官能自由基聚合性化合物之分子中具有氮原子之化合物、及作為上述多官能自由基聚合性化合物之(甲基)丙烯酸胺酯。又,上述多官能自由基聚合性化合物較佳為2官能或3官能,更佳為2官能。
於上述自由基聚合性化合物含有上述單官能自由基聚合性化合物與上述多官能自由基聚合性化合物之情形時,上述多官能自由基聚合性化合物之含量係相對於上述單官能自由基聚合性化合物與上述多官能
自由基聚合性化合物之合計100重量份,較佳之下限為2重量份,較佳之上限為30重量份。若上述多官能自由基聚合性化合物之含量未達2重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為硬化性較差者之情形。若上述多官能自由基聚合性化合物之含量超過30重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為黏性較差者之情形。上述多官能自由基聚合性化合物之含量之更佳之下限為5重量份,更佳之上限為20重量份。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有濕氣硬化型胺酯樹脂。
上述濕氣硬化型胺酯樹脂中,分子內之異氰酸酯基與空氣中或被接著體中之水分進行反應而發生硬化。又,與使用具有交聯性矽基之化合物等作為濕氣硬化成分之情形相比,所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為速硬化性優異者。
上述濕氣硬化型胺酯樹脂於1分子中可僅具有1個異氰酸酯基,亦可具有2個以上。其中,較佳為於兩末端具有異氰酸酯基之胺酯預聚物。
上述胺酯預聚物可藉由使1分子中具有2個以上羥基之多元醇化合物與1分子中具有2個以上異氰酸酯基之聚異氰酸酯化合物反應而獲得。
關於上述多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物之反應,通常係於以多元醇化合物中之羥基(OH)與聚異氰酸酯化合物中之異氰酸酯基(NCO)之莫耳比計[NCO]/[OH]=2.0~2.5之範圍內進行。
作為上述多元醇化合物,可使用於聚胺酯之製造中通常使用之公知之多元醇化合物,例如可列舉:聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚伸烷
基多元醇、聚碳酸酯多元醇等。該等多元醇化合物可單獨使用,亦可組合使用兩種以上。
作為上述聚酯多元醇,例如可列舉:藉由多元羧酸與多元醇之反應而獲得之聚酯多元醇、或使ε-己內酯進行開環聚合而獲得之聚-ε-己內酯多元醇等。
作為成為上述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、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。
作為成為上述聚酯多元醇之原料之上述多元醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇(propylene glycol)、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。
作為上述聚醚多元醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、四氫呋喃、3-甲基四氫呋喃之開環聚合物、及該等或其衍生物之無規共聚物或嵌段共聚物、或者雙酚型聚氧伸烷基改質體等。
上述雙酚型聚氧伸烷基改質體係使雙酚型分子骨架之活性氫部分與環氧烷(例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧異丁烯等)進行加成反應而獲得之聚醚多元醇,可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。
上述雙酚型聚氧伸烷基改質體較佳為於雙酚型分子骨架之兩末端加成有1種或2種以上之環氧烷。作為雙酚型,並無特別限定,可列舉:A型、F型、S型等,較佳為雙酚A型。
作為上述聚伸烷基多元醇,例如可列舉:聚丁二烯多元醇、
氫化聚丁二烯多元醇、氫化聚異戊二烯多元醇等。
作為上述聚碳酸酯多元醇,例如可列舉:聚六亞甲基碳酸酯多元醇、聚環己二亞甲基碳酸酯多元醇等。
作為上述聚異氰酸酯化合物,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狀改質物、聚合MDI(甲烷二異氰酸酯)、甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯等。其中,就蒸氣壓或毒性較低之觀點、易處理性之觀點而言,較佳為二苯基甲烷二異氰酸酯及其改質物。上述聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合使用兩種以上。
又,上述濕氣硬化型胺酯樹脂較佳為使用具有下述式(1)所表示之結構之多元醇化合物而獲得者。藉由使用具有下述式(1)所表示之結構之多元醇化合物,可獲得接著性優異之組成物、或柔軟且延伸良好之硬化物,成為與上述自由基聚合性化合物之相溶性優異者。
其中,較佳為使用由丙二醇、或四氫呋喃(THF)化合物之開環聚合化合物、或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。
式(1)中,R表示氫、甲基、或乙基,n為1~10之整數,L為0~5之整數,m為1~500之整數。n較佳為1~5,L較佳為0~4,m較佳為50~200。
再者,所謂L為0之情形,係指與R鍵結之碳直接與氧鍵結之情形。
進而,上述濕氣硬化型胺酯樹脂亦可具有自由基聚合性官能基。
作為上述濕氣硬化型胺酯樹脂可具有之自由基聚合性官能基,較佳為具有不飽和雙鍵之基,尤其是就反應性之方面而言,更佳為(甲基)丙烯醯基。
再者,具有自由基聚合性官能基之濕氣硬化型胺酯樹脂不包含於自由基聚合性化合物中,係作為濕氣硬化型胺酯樹脂而處理。
上述濕氣硬化型胺酯樹脂之重量平均分子量之較佳之下限為800,較佳之上限為1萬。若上述濕氣硬化型胺酯樹脂之重量平均分子量未達800,則存在交聯密度增高,柔軟性受損之情形。若上述濕氣硬化型胺酯樹脂之重量平均分子量超過1萬,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為塗佈性較差者之情形。上述濕氣硬化型胺酯樹脂之重量平均分子量之更佳之下限為2000,更佳之上限為8000,進而較佳之下限為3000,進而較佳之上限為6000。
再者,於本說明書中,上述重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測定,並藉由聚苯乙烯換算而求出之值。作為藉由GPC測定利用聚苯乙烯換算之重量平均分子量時之管柱,例如可列舉Shodex LF-804(昭和電工公司製造)等。又,作為GPC中所使用之溶劑,可列舉四氫呋喃等。
關於上述濕氣硬化型胺酯樹脂之含量,相對於上述自由基聚合性化合物與上述濕氣硬化型胺酯樹脂之合計100重量份,較佳之下限為20重量份,較佳之上限為90重量份。若上述濕氣硬化型胺酯樹脂之含量未
達20重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為濕氣硬化性較差者之情形。若上述濕氣硬化型胺酯樹脂之含量超過90重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為光硬化性較差者之情形。上述濕氣硬化型胺酯樹脂之含量之更佳之下限為30重量份,更佳之上限為75重量份,進而較佳之下限為41重量份,進而較佳之上限為70重量份。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有光自由基聚合起始劑。
作為上述光自由基聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、醯基氧化膦系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、9-氧硫等,就可獲得光硬化性(深部硬化性)尤其優異之組成物之觀點而言,較佳為醯基氧化膦系化合物。又,上述光自由基聚合起始劑較佳為如上所述般藉由照射370~450nm之波長區域之光而可感光者。
作為上述醯基氧化膦系化合物,例如可列舉:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。
作為上述光自由基聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:IRGACURE 184、IRGACURE 369、IRGACURE 379、IRGACURE 651、IRGACURE 784、IRGACURE 819、IRGACURE 907、IRGACURE 2959、IRGACURE 4265、IRGACURE OXE01、Lucirin TPO、(均為BASF Japan公司製造)、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚(均為東京化成工業公司製造)等。
關於上述光自由基聚合起始劑之含量,相對於上述自由基聚
合性化合物100重量份,較佳之下限為0.01重量份,較佳之上限為10重量份。若上述光自由基聚合起始劑之含量未達0.01重量份,則存在無法使所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物充分地進行光硬化之情形。若上述光自由基聚合起始劑之含量超過10重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之保存穩定性降低之情形。上述光自由基聚合起始劑之含量之更佳之下限為0.1重量份,更佳之上限為5重量份。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物亦可含有敏化劑。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物藉由含有上述敏化劑,可獲得高感度且光硬化性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。上述敏化劑較佳為如上所述般藉由照射370~450nm之波長區域之光而發揮出增感效果者。
關於上述敏化劑,就較佳為於紫外、可見區域中具有充分之光吸收帶之方面而言,較佳為含有具有選自由二苯甲酮骨架、蒽骨架、蒽醌骨架、香豆素骨架、9-氧硫骨架、及酞青骨架所組成之群中之至少一種骨架之化合物,更佳為含有具有選自由蒽骨架、及蒽醌骨架、9-氧硫骨架所組成之群中之至少一種骨架之化合物。該等化合物亦可用作上述光自由基聚合起始劑。
作為上述具有二苯甲酮骨架之化合物,例如可列舉:二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等。
作為上述具有蒽骨架之化合物,例如可列舉:9,10-二丁氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽醌、9,10-乙氧基蒽醌等。
作為上述具有蒽醌骨架之化合物,例如可列舉:2-乙基蒽醌、1-甲
基蒽醌、1,4-二羥基蒽醌、2-(2-羥基乙氧基)-蒽醌等。
作為上述具有香豆素骨架之化合物,例如可列舉7-二乙基胺基-4-甲基香豆素等。
作為上述具有9-氧硫骨架之化合物,例如可列舉:2,4-二乙基9-氧硫、2-氯9-氧硫、4-異丙基9-氧硫、1-氯-4-丙基9-氧硫等。
作為上述具有酞青骨架之化合物,例如可列舉酞青等。
該等敏化劑之中,就所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為遮光部之硬化性尤其優異者之觀點而言,可較佳地使用4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮及4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮之至少任一者。
關於上述敏化劑之含量,相對於上述光聚合起始劑100重量份,較佳之下限為2量份,較佳之上限為50重量份。若上述敏化劑之含量未達2重量份,則存在未充分地發揮出增感效果之情形。若上述敏化劑之含量超過50重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之保存穩定性降低之情形。上述敏化劑之含量之更佳之下限為5重量份,更佳之上限為40重量份。
關於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物,就調整所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之塗佈性或形狀保持性等觀點而言,亦可含有填充劑。藉由含有上述填充劑,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為具有較佳之搖變性者,可充分地保持塗佈後之形狀。
上述填充劑之一次粒徑之較佳之下限為1nm,較佳之上限為50nm。若上述填充劑之一次粒徑未達1nm,則存在所獲得之光與濕氣硬
化型樹脂組成物成為塗佈性較差者之情形。若上述填充劑之一次粒徑超過50nm,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為塗佈後之形狀保持性較差者之情形。上述填充劑之一次粒徑之更佳之下限為5nm,更佳之上限為30nm,進而較佳之下限為10nm,進而較佳之上限為20nm。
再者,上述填充劑之一次粒徑可使用NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS公司製造),使上述填充劑分散於溶劑(水、有機溶劑等)中而進行測定。
又,上述填充劑存在於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物中以二次粒子(複數個一次粒子聚集而成者)之形式存在之情形,此種二次粒子之粒徑之較佳之下限為5nm,較佳之上限為500nm,更佳之下限為10nm,更佳之上限為100nm。上述填充劑之二次粒子之粒徑可藉由使用穿透式電子顯微鏡(TEM)對本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物或其硬化物進行觀察而測定。
作為上述填充劑,較佳為無機填充劑,例如可列舉:二氧化矽、滑石、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣等。其中,就所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為UV光透過性優異者之觀點而言,較佳為二氧化矽。該等填充劑可單獨使用,亦可組合使用兩種以上。
上述填充劑較佳為進行疏水性表面處理。藉由上述疏水性表面處理,所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為塗佈後之形狀保持性更優異者。
作為上述疏水性表面處理,可列舉:矽烷化處理、烷基化處理、環氧化處理等。其中,就提高形狀保持性之效果優異之觀點而言,較佳為矽烷
化處理,更佳為三甲基矽烷化處理。
作為對上述填充劑進行疏水性表面處理之方法,例如可列舉使用矽烷偶合劑等表面處理劑,對填充劑之表面進行處理之方法等。
具體而言,例如,上述三甲基矽烷化處理二氧化矽例如可藉由如下方法等進行製作:藉由溶膠凝膠法等方法合成二氧化矽,於使二氧化矽流動之狀態下霧狀噴出六甲基二矽氮烷之方法;或者於醇、甲苯等有機溶劑中添加二氧化矽,進而,於添加六甲基二矽氮烷與水後,利用蒸發器使水與有機溶劑蒸發乾燥之方法。
關於上述填充劑之含量,於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物整體100重量份中,較佳之下限為0.1重量份,較佳之上限為20重量份。若上述填充劑之含量未達0.1重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為塗佈後之形狀保持性較差者之情形。若上述填充劑之含量超過20重量份,則存在所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物成為塗佈性較差者之情形。上述填充劑之含量之更佳之下限為0.5重量份,更佳之上限為15重量份,進而較佳之下限為1重量份,進而較佳之上限為12重量份,尤佳之下限為2重量份。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物進而亦可視需要含有離子液體、溶劑、含金屬之粒子、反應性稀釋劑等添加劑。
作為製造本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之方法,例如可列舉如下方法等:使用勻相分散機、均質攪拌機、萬能攪拌機、行星式攪拌機、捏合機、三輥研磨機等混合機,將自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯樹脂、光自由基聚合起始劑、遮光劑、及視需要添加之添加劑進
行混合。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物可藉由利用光照射迅速地進行硬化,進而使之濕氣硬化而使之充分地硬化。
再者,作為使本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物進行光硬化時使用之光源,不僅可使用通常所使用之高壓水銀燈或金屬鹵化物燈,亦可使用LED方式之光源。
關於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物,硬化後之1mm厚度之硬化物之光學密度(OD值)較佳為1以上。若上述OD值未達1,則存在遮光性變得不充分,於用於顯示元件中之情形時發生漏光,而無法獲得較高之對比度之情形。上述OD值更佳為1.5以上。
上述OD值越高越佳,但若為了提高上述OD值而過多地摻合遮光劑,則會產生因增黏所引起之作業性之降低等,故而為了保持與遮光劑之摻合量之平衡性,上述硬化體之OD值之較佳之上限為4。
再者,上述光與濕氣硬化型樹脂組成物之硬化後之OD值可使用光學密度計進行測定。測定上述OD值之硬化物可藉由使用高壓水銀燈等,照射500mJ/cm2之紫外線而獲得。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之使用錐板型黏度計於25℃、1rpm的條件下測得之黏度之較佳之下限為50Pa.s,較佳之上限為500Pa.s。若上述黏度未達50Pa.s或超過500Pa.s,則存在於將光與濕氣硬化型樹脂組成物用於電子零件用接著劑或顯示元件用接著劑中之情形時,塗佈於基板等被接著體時之作業性變差之情形。上述黏度之更佳之下限為80Pa.s,更佳之上限為300Pa.s,進而較佳之上限為200Pa.s。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之搖變指數之較佳之下限為1.3,較佳之上限為5.0。若上述搖變指數未達1.3或超過5.0,則存在於將光與濕氣硬化型樹脂組成物用於電子零件用接著劑或顯示元件用接著劑中之情形時,塗佈於基板等被接著體時之作業性變差之情形。上述搖變指數之更佳之下限為1.5,更佳之上限為4.0。
再者,於本說明書中,上述所謂搖變指數,係指將使用錐板型黏度計於25℃、1rpm之條件下測得之黏度除以使用錐板型黏度計於25℃、10rpm之條件下測得之黏度而得的值。
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物可尤佳地用作電子零件用接著劑或顯示元件用接著劑。使用本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑、及使用本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之顯示元件用接著劑亦分別為本發明之一。
根據本發明,可提供一種遮光性及接著性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
1‧‧‧聚碳酸酯樹脂基板
2‧‧‧光與濕氣硬化型樹脂組成物
3‧‧‧玻璃板
圖1(a)係表示自上方觀察接著性之評價用樣品之情形之模式圖,圖1(b)係表示自側面觀察接著性之評價用樣品之情形之模式圖。
以下列舉實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不僅限定
於該等實施例。又,根據本發明,可提供一種使用該光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑及顯示元件用接著劑。
將作為多元醇之100重量份聚四亞甲醚二醇(三菱化學公司製造,「PTMG-2000」)、及0.01重量份之二月桂酸二丁基錫添加至500mL容積之可分離式燒瓶中,於真空下(20mmHg以下)、100℃攪拌30分鐘而進行混合。其後,設為常壓,添加作為二異氰酸酯之26.5重量份之Pure MDI(日曹商事公司製造),於80℃攪拌3小時,使之反應,而獲得胺酯預聚物A(重量平均分子量2700)。
將作為多元醇之100重量份之聚丙二醇(旭硝子公司製造,「EXCENOL 2020」)、及0.01重量份之二月桂酸二丁基錫添加至500mL容積之可分離式燒瓶中,於真空下(20mmHg以下)、100℃攪拌30分鐘而進行混合。其後,設為常壓,添加作為二異氰酸酯之26.5重量份之Pure MDI(日曹商事公司製造),於80℃攪拌3小時,使之反應,而獲得胺酯預聚物B(重量平均分子量2900)。
於添加有以與合成例1相同之方式獲得之胺酯預聚物A之反應容器中,添加甲基丙烯酸羥基乙酯1.3重量份、及作為聚合抑制劑之N-亞硝基苯基羥基胺鋁鹽(和光純藥工業公司製造,「Q-1301」)0.14重量份,於氮氣氣流下、80℃攪拌混合1小時,而獲得於分子末端具有異氰酸酯基與甲基丙烯醯基之胺酯預聚物C(重量平均分子量3100)。
依據表1、2中記載之摻合比,利用行星式攪拌裝置(Thinky公司製造,「脫泡練太郎」)攪拌各材料後,利用陶瓷三輥研磨機均勻地進行混合,而獲得實施例1~16,比較例1、2之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
再者,表1中之「胺酯預聚物A」為合成例1中記載之於兩末端具有異氰酸酯基之胺酯預聚物,「胺酯預聚物B」為合成例2中記載之於兩末端具有異氰酸酯基之胺酯預聚物,「胺酯預聚物C」為合成例3中記載之於分子末端具有異氰酸酯基與甲基丙烯醯基之胺酯預聚物。
對實施例及比較例中獲得之各光與濕氣硬化型樹脂組成物進行以下之評價。將結果示於表1、2。
將實施例及比較例中獲得之各光與濕氣硬化型樹脂組成物塗佈於以1mm厚度之鐵氟龍(註冊商標)小片作為間隙劑之脫模聚對苯二甲酸乙二酯(PET)上,於其上進而重疊脫模PET,利用玻璃按壓而成為均勻之厚度後,使用高壓水銀燈,照射500mJ/cm2之紫外線,藉此使光與濕氣硬化型樹脂組成物光硬化。
其後,放置一夜,藉此使之進行濕氣硬化,而獲得1mm厚度之遮光性評價用樣品。
對所獲得之遮光性評價用樣品,使用光學密度計(X-rite公司製造,「光譜儀」)測定光學密度(OD值)。
使用分配裝置,以約2mm之寬度將實施例及比較例中獲得之各光與濕氣硬化型樹脂組成物塗佈於聚碳酸酯基板上。其後,使用高壓水銀燈,照射500mJ/cm2之紫外線,藉此使光與濕氣硬化型樹脂組成物光硬化。
其後,將玻璃板貼合於聚碳酸酯基板上,並放置一夜,藉此使之進行濕氣硬化,而獲得接著性評價用樣品。
圖1中表示自上方觀察接著性評價用樣品之情形之模式圖(圖1(a))、及表示自側面觀察接著性評價用樣品之情形之模式圖(圖1(b))。
使用拉伸試驗機,於剪切方向上以5mm/sec之速度拉伸所製作之接著性評價用樣品,並測定基材剝離時之強度。
使用分配裝置,以約2mm之寬度將實施例及比較例中獲得之各光與濕氣硬化型樹脂組成物塗佈於聚碳酸酯基板上。其後,使用高壓水銀燈,照射500mJ/cm2之紫外線,藉此使光與濕氣硬化型樹脂組成物光硬化,而製作深部硬化性評價用樣品。於利用滲透有丙酮之不織布(旭化成纖維公司製造,「超低發塵拭巾(bemcot)」)擦拭所獲得之深部硬化性評價用樣品時,將整個硬化物容易自基板上脫落(未深部硬化)者評價為「×」,將硬化物之一部分殘留於基板上者(一部分經深部硬化)評價為「△」,將硬化物之大部分殘留於基板上者(大部分經深部硬化)評價為「○」,硬化物完全未自基板上脫落者(經深部硬化)評價為「◎」,而評價深部硬化性。
根據本發明,可提供一種遮光性及接著性優異之光與濕氣硬化型樹脂組成物。又,根據本發明,可提供一種使用該光與濕氣硬化型樹脂組成物而成之電子零件用接著劑及顯示元件用接著劑。
Claims (7)
- 一種光與濕氣硬化型樹脂組成物,其含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯(urethane)樹脂、光自由基聚合起始劑、及遮光劑,且硬化後之1mm厚度之硬化物之OD值為1以上。
- 如申請專利範圍第1項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,自由基聚合性化合物含有單官能自由基聚合性化合物與多官能自由基聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第1或2項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其含有敏化劑。
- 如申請專利範圍第1或2項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,光自由基聚合起始劑為醯基氧化膦(acylphosphine oxide)系化合物。
- 如申請專利範圍第1或2項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其含有一次粒徑為1~50nm之填充劑。
- 一種電子零件用接著劑,其係使用申請專利範圍第1、2、3、4或5項之光與濕氣硬化型樹脂組成物而成。
- 一種顯示元件用接著劑,其係使用申請專利範圍第1、2、3、4或5項之光與濕氣硬化型樹脂組成物而成。
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