WO2018087743A1 - 湿気硬化型樹脂組成物及び組立部品 - Google Patents

湿気硬化型樹脂組成物及び組立部品 Download PDF

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WO2018087743A1
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meth
moisture curable
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拓身 木田
彰 結城
高橋 徹
智一 玉川
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積水化学工業株式会社
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    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Definitions

  • the present invention relates to a moisture curable resin composition that is excellent in rapid curability during moisture curing.
  • the present invention also relates to an assembly part having a cured body of the moisture curable resin composition.
  • liquid crystal display elements In recent years, liquid crystal display elements, organic EL display elements, and the like are widely used as display elements having features such as thinness, light weight, and low power consumption.
  • a photocurable resin composition is usually used for sealing a liquid crystal or a light emitting layer, adhering various members such as a substrate, an optical film, and a protective film.
  • the photocurable resin composition may be applied to a portion where light does not reach sufficiently. As a result, the photocurable resin composition applied to a portion where light does not reach Had the problem of insufficient curing.
  • a photothermosetting resin composition is used as a resin composition that can be sufficiently cured even when applied to a portion where light does not reach, and photocuring and thermosetting are also used in combination. There was a possibility of adversely affecting the elements and the like by heating.
  • Patent Document 1 discloses a thermosetting adhesive containing an epoxy compound having a number average molecular weight of 600 to 1000.
  • the thermosetting adhesive as disclosed in Patent Document 1 is not suitable for bonding electronic components that may be damaged by heat.
  • Patent Document 2 discloses a moisture curable resin composition that is crosslinked and cured by reacting an isocyanate group in a resin with moisture (water) in the air or an adherend.
  • An object of this invention is to provide the moisture-curable resin composition which is excellent in the quick curability at the time of moisture hardening.
  • the present invention also provides an assembly part having a cured body of the moisture curable resin composition.
  • the present invention is a moisture curable resin composition containing a moisture curable urethane resin, a moisture curable urethane resin having an alkoxysilyl group and / or an alkoxysilyl group-containing compound that is not a moisture curable urethane resin, and moisture curing It is a moisture curable resin composition containing an accelerating catalyst and a silanol condensation catalyst.
  • the present invention is described in detail below.
  • the present inventors have formulated a moisture curing accelerating catalyst for the purpose of improving workability and the like to improve the fast curability during moisture curing. investigated.
  • the effect of improving the rapid curing property to some extent was observed by the addition of the moisture curing acceleration catalyst, but it was not sufficient, and the amount of the moisture curing acceleration catalyst was increased in anticipation of further improvement of the rapid curing property at the time of moisture curing. On the contrary, it was confirmed that the initial adhesive strength decreased.
  • the present inventors have determined that in a moisture curable resin composition containing a moisture curable urethane resin and a moisture curing accelerating catalyst, an alkoxysilyl group as the moisture curable urethane resin and / or other components. It is found that a moisture curable resin composition excellent in rapid curability at the time of moisture curing can be obtained by blending a containing compound and further blending a silanol condensation catalyst acting on these alkoxysilyl groups. It came to complete.
  • the moisture curable resin composition of the present invention contains a moisture curable urethane resin.
  • the moisture curable urethane resin has an isocyanate group in the molecule.
  • the isocyanate group in the molecule is cured by reacting with moisture in the air or in the adherend.
  • the moisture curable urethane resin preferably has an isocyanate group at the molecular end.
  • the moisture curable urethane resin may further have a urethane bond in the molecule.
  • the moisture curable urethane resin may have only one isocyanate group in one molecule, or may have two or more.
  • the moisture curable urethane resin can be obtained by reacting a polyol compound having two or more hydroxyl groups in one molecule with a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule.
  • polyol compound used as a raw material for the moisture curable urethane resin As a polyol compound used as a raw material for the moisture curable urethane resin, a known polyol compound usually used in the production of polyurethane can be used. For example, polyester polyol, polyether polyol, polyalkylene polyol, polycarbonate polyol Etc. These polyol compounds may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
  • polyester polyol examples include a polyester polyol obtained by a reaction between a polyvalent carboxylic acid and a polyol, and a poly- ⁇ -caprolactone polyol obtained by ring-opening polymerization of ⁇ -caprolactone.
  • polyvalent carboxylic acid used as a raw material for the polyester polyol examples include terephthalic acid, isophthalic acid, 1,5-naphthalic acid, 2,6-naphthalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, and suberin.
  • examples include acid, azelaic acid, sebacic acid, decamethylene dicarboxylic acid, dodecamethylene dicarboxylic acid and the like.
  • polyester polyol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexane.
  • Diol, diethylene glycol, cyclohexanediol, etc. are mentioned.
  • polyether polyol examples include ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran ring-opening polymer, 3-methyltetrahydrofuran ring-opening polymer, and random copolymers or block copolymers of these or derivatives thereof, bisphenol.
  • Type polyoxyalkylene modified products examples include ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran ring-opening polymer, 3-methyltetrahydrofuran ring-opening polymer, and random copolymers or block copolymers of these or derivatives thereof, bisphenol.
  • Type polyoxyalkylene modified products examples include ethylene glycol, propylene glycol, tetrahydrofuran ring-opening polymer, 3-methyltetrahydrofuran ring-opening polymer, and random copolymers or block copolymers of these or derivatives thereof, bisphenol.
  • Type polyoxyalkylene modified products examples include ethylene glycol, propylene glycol, t
  • the modified bisphenol-type polyoxyalkylene is a polyether polyol obtained by addition reaction of alkylene oxide (for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide, etc.) to the active hydrogen portion of the bisphenol-type molecular skeleton, A random copolymer or a block copolymer may be used.
  • the modified bisphenol-type polyoxyalkylene preferably has one or more alkylene oxides added to both ends of the bisphenol-type molecular skeleton. It does not specifically limit as a bisphenol type, A type, F type, S type etc. are mentioned, Preferably it is bisphenol A type.
  • polyalkylene polyol examples include polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, and hydrogenated polyisoprene polyol.
  • polycarbonate polyol examples include polyhexamethylene carbonate polyol and polycyclohexane dimethylene carbonate polyol.
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • polymeric MDI polymeric MDI
  • tolylene diisocyanate polymeric MDI
  • naphthalene-1,5-diisocyanate naphthalene-1,5-diisocyanate
  • the said polyisocyanate compound may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
  • the said moisture hardening type urethane resin is obtained using the polyol compound which has a structure represented by following formula (1).
  • a polyol compound having a structure represented by the following formula (1) it is possible to obtain a composition excellent in adhesiveness and a cured product that is flexible and has good elongation, and a phase with a radical polymerizable compound described later. Excellent solubility.
  • a polyether polyol composed of a ring-opening polymerization compound of propylene glycol, a tetrahydrofuran (THF) compound, or a ring-opening polymerization compound of a tetrahydrofuran compound having a substituent such as a methyl group are preferable.
  • R represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group
  • l is an integer of 0 to 5
  • m is an integer of 1 to 500
  • n is an integer of 1 to 10.
  • l is preferably from 0 to 4
  • m is preferably from 50 to 200
  • n is preferably from 1 to 5.
  • the case where l is 0 means that the carbon bonded to R is directly bonded to oxygen.
  • the moisture curable resin composition of the present invention does not contain an alkoxysilyl group-containing compound that is not a moisture curable urethane resin described later, the moisture curable resin composition of the present invention has an alkoxysilyl group as the moisture curable urethane resin. It must contain moisture-curing urethane resin.
  • alkoxysilyl group in the moisture-curable urethane resin having an alkoxysilyl group examples include a trimethoxysilyl group, a methyldimethoxysilyl group, a dimethylmethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a methyldiethoxysilyl group, and a methyldimethoxyethoxy group.
  • a silyl group etc. are mentioned.
  • the moisture curable urethane resin having an alkoxysilyl group may have the alkoxysilyl group at the end of the main chain of the molecule or at the side chain of the molecule. It is preferable to have it at the terminal.
  • the moisture-curable resin composition of the present invention contains the moisture-curable urethane resin having the alkoxysilyl group
  • the moisture-curable urethane resin having the alkoxysilyl group in 100 parts by weight of the moisture-curable urethane resin.
  • the preferable lower limit of the amount is 5 parts by weight
  • the preferable upper limit is 70 parts by weight.
  • the content of the moisture curable urethane resin having an alkoxysilyl group is within this range, the effect of achieving both quick curing at the time of moisture curing and adhesiveness after moisture curing is excellent.
  • a more preferable lower limit of the content of the moisture curable urethane resin having an alkoxysilyl group is 20 parts by weight, and a more preferable upper limit is 60 parts by weight.
  • the moisture curable urethane resin may have a radical polymerizable functional group.
  • the radical polymerizable functional group that the moisture curable urethane resin may have is preferably a group having an unsaturated double bond, and more preferably a (meth) acryloyl group from the viewpoint of reactivity.
  • the moisture curable urethane resin having a radical polymerizable functional group is not included in the radical polymerizable compound described later, and is treated as a moisture curable urethane resin.
  • the weight average molecular weight of the moisture curable urethane resin is not particularly limited, but a preferable lower limit is 800 and a preferable upper limit is 10,000. When the weight average molecular weight of the moisture curable urethane resin is within this range, the resulting moisture curable resin composition is excellent in flexibility without excessively high crosslinking density at the time of curing, and more excellent in coatability. It will be a thing.
  • the more preferable lower limit of the weight average molecular weight of the moisture curable urethane resin is 2000, the more preferable upper limit is 8000, the still more preferable lower limit is 2500, and the further preferable upper limit is 6000.
  • the said weight average molecular weight is a value calculated
  • GPC gel permeation chromatography
  • Examples of the column for measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC include Shodex LF-804 (manufactured by Showa Denko KK). Moreover, tetrahydrofuran etc. are mentioned as a solvent used by GPC.
  • the preferable lower limit of the content of the moisture curable urethane resin in 100 parts by weight of the moisture curable resin composition of the present invention is 20 parts by weight, and the preferable upper limit is 90 parts by weight.
  • the content of the moisture curable resin is within this range, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in moisture curability while maintaining excellent weather resistance and flexibility of the cured product.
  • the minimum with more preferable content of the said moisture-curable urethane resin is 30 weight part, and a more preferable upper limit is 75 weight part.
  • the moisture curable resin composition of the present invention contains a moisture curing accelerating catalyst.
  • a moisture curing accelerating catalyst an amine catalyst is preferable since it is excellent in the effect of promoting the moisture curing reaction of the moisture curable urethane resin.
  • a tertiary amine catalyst is preferable, and a tertiary amine catalyst having a morpholine skeleton is particularly preferable.
  • Examples of the amine catalyst include morpholine, 4-morpholino-1-cyclohexene, 1-morpholino-1-cyclopentene, 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid, 2,2′-dimorpholinodiethyl ether, triethylamine, diethyl (2,6-dimethylmorpholinoethyl) ether, di (2,6-diethylmorpholinoethyl) ether, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 2,6,7-trimethyl-1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like.
  • stimulation catalyst with respect to 100 weight part of said moisture hardening type urethane resins is 0.05 weight part, and a preferable upper limit is 3 weight part.
  • a preferable upper limit is 3 weight part.
  • alkoxysilyl group in the alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture curable urethane resin examples include the same ones as in the moisture curable urethane resin having an alkoxysilyl group described above.
  • the alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture curable urethane resin may have the alkoxysilyl group at the end of the main chain of the molecule or the side chain of the molecule. It is preferable to have it at the terminal.
  • alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture curable urethane resin examples include a silane coupling agent.
  • silane coupling agent examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxy.
  • the moisture-curable resin composition of the present invention contains an alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture-curable urethane resin
  • the alkoxysilyl that is not the moisture-curable urethane resin in 100 parts by weight of the moisture-curable resin composition of the present invention.
  • the minimum with preferable content of a group containing compound is 0.05 weight part, and a preferable upper limit is 3 weight part.
  • the content of the alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture curable urethane resin is within this range, the resulting moisture curable resin composition achieves both rapid curability during moisture curing and adhesiveness after moisture curing. It will be more effective.
  • the more preferable lower limit of the content of the alkoxysilyl group-containing compound that is not the moisture curable urethane resin is 0.1 parts by weight, and the more preferable upper limit is 2 parts by weight.
  • the moisture curable resin composition of the present invention contains a silanol condensation catalyst.
  • a silanol condensation catalyst an organometallic catalyst is preferable.
  • the organometallic catalyst include organic titanium compounds, organic zirconium compounds, organic zinc compounds, organic tin compounds, organic aluminum compounds, and organic bismuth compounds.
  • the moisture-curable resin composition obtained is preferably an organic titanium compound and / or an organic zirconium compound, and more preferably an organic zirconium compound, since it is excellent in rapid curability during moisture curing. .
  • organic titanium compound examples include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetraoctyl titanate, tetratertiary butyl titanate, tetrathiatearyl titanate, titanium acetyl acetate, and the like.
  • organic zirconium compound examples include normal propyl zirconate, zirconium ethyl acetate, zirconium tetraacetylacetonate, and the like.
  • the preferable lower limit of the content of the silanol condensation catalyst in 100 parts by weight of the moisture curable resin composition of the present invention is 0.01 part by weight, and the preferable upper limit is 3 parts by weight.
  • the content of the silanol condensation catalyst is within this range, the resulting moisture-curable resin composition is more excellent in rapid curability during moisture curing while maintaining excellent storage stability.
  • a more preferred lower limit of the content of the silanol condensation catalyst is 0.05 parts by weight, a still more preferred lower limit is 0.1 parts by weight, and a more preferred upper limit is 2 parts by weight.
  • the moisture curable resin composition of the present invention may contain a radical polymerizable compound and a photo radical polymerization initiator.
  • the moisture curable resin composition of the present invention is particularly a display element as a photo moisture curable resin composition having photo curable property and moisture curable property. It can be suitably used as a sealing agent.
  • the radical polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a radical polymerizable compound having a photopolymerization property, and is a compound having a radical polymerizable functional group in the molecule.
  • a compound having a heavy bond is preferable, and a compound having a (meth) acryloyl group (hereinafter also referred to as “(meth) acrylic compound”) is particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
  • the “(meth) acryloyl” means acryloyl or methacryloyl
  • the “(meth) acryl” means acryl or methacryl.
  • (meth) acrylic compound for example, (meth) acrylic acid ester compound obtained by reacting (meth) acrylic acid with a compound having a hydroxyl group, (meth) acrylic acid and epoxy compound are reacted.
  • examples include epoxy (meth) acrylates obtained, urethane (meth) acrylates obtained by reacting an isocyanate compound with a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group.
  • the “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.
  • all the isocyanate groups of the isocyanate compound used as the raw material of the said urethane (meth) acrylate are used for formation of a urethane bond, and the said urethane (meth) acrylate does not have a residual isocyanate group.
  • Examples of monofunctional compounds among the (meth) acrylic acid ester compounds include, for example, phthalimide acrylates such as N-acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, various imide (meth) acrylates, methyl (meth) acrylate, and ethyl (meth).
  • those having three or more functions include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added isocyanuric acid tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, propylene oxide-added glycerol tri (meth) acrylate, Tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra Meth) acrylate, dipentaerythritol pen
  • Examples of the epoxy (meth) acrylate include those obtained by reacting an epoxy compound and (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method.
  • Examples of the epoxy compound that is a raw material for synthesizing the epoxy (meth) acrylate include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, and 2,2′-diallyl bisphenol A type epoxy resin.
  • Hydrogenated bisphenol type epoxy resin propylene oxide added bisphenol A type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, sulfide type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol Novolac epoxy resin, orthocresol novolac epoxy resin, dicyclopentadiene novolac epoxy resin, biphenyl novolac epoxy resin, naphtha Ren phenol novolak type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, alkyl polyol type epoxy resin, rubber modified epoxy resin, glycidyl ester compounds, bisphenol A type episulfide resins.
  • Examples of commercially available epoxy (meth) acrylates include EBECRYL860, EBECRYL3200, EBECRYL3201, EBECRYL3412, EBECRYL3600, EBECRYL3700, EBECRYL3701, EBECRYL3702, EBECRY370R ), EA-1010, EA-1020, EA-5323, EA-5520, EA-CHD, EMA-1020 (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), epoxy ester M-600A, epoxy ester 40EM, epoxy ester 70PA, Epoxy ester 200PA, Epoxy ester 80MF Epoxy ester 3002M, Epoxy ester 3002A, Epoxy ester 1600A, Epoxy ester 3000M, Epoxy ester 3000A, Epoxy ester 200EA, Epoxy ester 400EA (all manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Denacol acrylate DA-141, Denacol acrylate DA-3
  • the urethane (meth) acrylate can be obtained, for example, by reacting a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group with an isocyanate compound in the presence of a catalytic amount of a tin-based compound.
  • isocyanate compound used as the raw material of the urethane (meth) acrylate for example, isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4 '-Diisocyanate (MDI), hydrogenated MDI, polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornane diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanate) Phenyl) thiophosphate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,6,11-undecantrie Cyanate, and the like.
  • MDI diphenylmethan
  • the isocyanate compound is obtained by, for example, reacting a polyol such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, carbonate diol, polyether diol, polyester diol, polycaprolactone diol and an excess isocyanate compound. It is also possible to use chain-extended isocyanate compounds.
  • Examples of the (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group, which is a raw material of the urethane (meth) acrylate include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane.
  • Examples include epoxy (meth) acrylates such as epoxy (meth) acrylate.
  • Examples of commercially available urethane (meth) acrylates include M-1100, M-1200, M-1210, M-1600 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.), EBECRYL230, EBECRYL270, EBECRYL4858, EBECRYL8402, EBECRYL8411, EBECRYL8412, EBECRYL8413, EBECRYL8804, EBECRYL8803, EBECRYL8807, EBECRYL9260, EBECRYL1290, EBECRYL5129, EBECRYL4842, EBECRYL210, EBECRYL4827, EBECRYL6700, EBECRYL220, EBECRYL2220, KRM7735, KRM-8295 (both manufactured by Daicel Orunekusu, Inc.
  • radical polymerizable compounds other than those described above can be used as appropriate.
  • the other radical polymerizable compounds include N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N -(Meth) acrylamide compounds such as isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, styrene, ⁇ -methylstyrene, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl- ⁇ -caprolactam, etc.
  • a vinyl compound etc. are mentioned.
  • the radical polymerizable compound preferably contains a monofunctional radical polymerizable compound and a polyfunctional radical polymerizable compound from the viewpoint of adjusting curability.
  • a monofunctional radical polymerizable compound By containing the monofunctional radically polymerizable compound and the polyfunctional radically polymerizable compound, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in curability and tackiness.
  • urethane (meth) acrylate is preferably used in combination with the monofunctional radical polymerizable compound as the polyfunctional radical polymerizable compound.
  • the polyfunctional radically polymerizable compound is preferably bifunctional or trifunctional, and more preferably bifunctional.
  • the radical polymerizable compound contains the monofunctional radical polymerizable compound and the polyfunctional radical polymerizable compound
  • the content of the polyfunctional radical polymerizable compound is the same as the monofunctional radical polymerizable compound and the polyfunctional radical polymerizable compound.
  • a preferable lower limit is 2 parts by weight and a preferable upper limit is 45 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight with the functional radical polymerizable compound.
  • the content of the polyfunctional radically polymerizable compound is within this range, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in curability and tackiness.
  • the minimum with more preferable content of the said polyfunctional radically polymerizable compound is 5 weight part, and a more preferable upper limit is 35 weight part.
  • the preferable lower limit of the content of the radical polymerizable compound in 100 parts by weight of the moisture curable resin composition of the present invention is 10 parts by weight, and the preferable upper limit is 80 parts by weight.
  • the content of the radical polymerizable compound is within this range, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in both photocurability and moisture curable properties.
  • the minimum with more preferable content of the said radically polymerizable compound is 30 weight part, and a more preferable upper limit is 60 weight part.
  • photo radical polymerization initiator examples include benzophenone compounds, acetophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin ether compounds, thioxanthones, and the like.
  • photo radical polymerization initiators examples include IRGACURE 184, IRGACURE 369, IRGACURE 379, IRGACURE 651, IRGACURE 784, IRGACURE 819, IRGACURE 907, IRGACURE 2959, IRGACURE OXE01, and Benzylin TPO, all manufactured by BALGIN SPO.
  • Benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether both manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • the content of the photo radical polymerization initiator is preferably 0.01 parts by weight and preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radical polymerizable compound. When the content of the photo radical polymerization initiator is within this range, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in photocurability and storage stability.
  • the minimum with more preferable content of the said radical photopolymerization initiator is 0.1 weight part, and a more preferable upper limit is 5 weight part.
  • the moisture curable resin composition of the present invention preferably contains a filler.
  • the moisture curable resin composition of the present invention has suitable thixotropy, and can sufficiently retain the shape after coating.
  • the filler preferably has a primary particle diameter with a preferred lower limit of 1 nm and a preferred upper limit of 50 nm.
  • the primary particle diameter of the filler is within this range, the resulting moisture curable resin composition is excellent in coating properties and shape retention after coating, and is particularly suitable for display elements with narrow frame designs. It becomes.
  • the more preferable lower limit of the primary particle diameter of the filler is 5 nm, the more preferable upper limit is 30 nm, the still more preferable lower limit is 10 nm, and the still more preferable upper limit is 20 nm.
  • the primary particle size of the filler can be measured by dispersing the filler in a solvent (water, organic solvent, etc.) using NICOMP 380ZLS (manufactured by PARTICS SIZING SYSTEMS).
  • the filler may be present as secondary particles (a collection of a plurality of primary particles) in the moisture curable resin composition of the present invention, and the preferred lower limit of the particle size of such secondary particles is 5 nm, a preferable upper limit is 500 nm, a more preferable lower limit is 10 nm, and a more preferable upper limit is 100 nm.
  • the particle diameter of the secondary particles of the filler can be measured by observing the moisture curable resin composition of the present invention or a cured product thereof using a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • an inorganic filler is preferable, and examples thereof include silica, talc, titanium oxide, zinc oxide, calcium carbonate and the like. Among these, silica is preferable because the resulting moisture curable resin composition is excellent in ultraviolet transmittance. These fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • the filler is preferably subjected to a hydrophobic surface treatment.
  • a hydrophobic surface treatment By the hydrophobic surface treatment, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in shape retention after application.
  • the hydrophobic surface treatment include silylation treatment, alkylation treatment, and epoxidation treatment. Especially, since it is excellent in the effect which improves shape retainability, a silylation process is preferable and a trimethylsilylation process is more preferable.
  • the method for treating the filler with a hydrophobic surface include a method for treating the surface of the filler with a surface treating agent.
  • the trimethylsilylated silica is prepared by, for example, synthesizing silica by a method such as a sol-gel method and spraying a surface treatment agent such as hexamethyldisilazane in a state where the silica is fluidized, alcohol, toluene. It can be produced by a method of adding silica in an organic solvent such as hexamethyldisilazane and water and then evaporating and drying the water and the organic solvent with an evaporator.
  • the preferable lower limit of the content of the filler in 100 parts by weight of the moisture curable resin composition of the present invention is 1 part by weight, and the preferable upper limit is 20 parts by weight.
  • the resulting moisture-curable resin composition is more excellent in coating properties and shape retention after coating.
  • the more preferred lower limit of the content of the filler is 2 parts by weight, the more preferred upper limit is 15 parts by weight, the still more preferred lower limit is 3 parts by weight, the still more preferred upper limit is 10 parts by weight, and the particularly preferred lower limit is 4 parts by weight. .
  • the moisture curable resin composition of the present invention may contain a light shielding agent.
  • the moisture-curable resin composition of the present invention has excellent light-shielding properties, and can prevent light leakage when used in a display element, for example.
  • the display device manufactured using the moisture curable resin composition of the present invention blended with the above light-shielding agent has a high contrast with no light leakage because the moisture curable resin composition has sufficient light shielding properties. Having excellent image display quality.
  • the “light-shielding agent” means a material having an ability of hardly transmitting light in the visible light region. If the material mentioned as said electromagnetic wave shielding material also has such a capability, the effect as said light shielding agent can be exhibited.
  • the light-shielding agent examples include iron oxide, titanium black, aniline black, cyanine black, fullerene, carbon black, and resin-coated carbon black. Further, the light-shielding agent does not have to be black, and materials such as silica, talc, titanium oxide, and the like mentioned as fillers can be used as long as they have the ability to hardly transmit light in the visible light region. Included in the light shielding agent. Of these, titanium black is preferable.
  • Titanium black is a substance having a higher transmittance in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light having a wavelength of 370 to 450 nm, compared to the average transmittance for light having a wavelength of 300 to 800 nm. That is, the above-described titanium black sufficiently shields light having a wavelength in the visible light region, thereby imparting light shielding properties to the moisture curable resin composition of the present invention, while transmitting light having a wavelength in the vicinity of the ultraviolet region.
  • a shading agent. Therefore, the photocuring of the moisture curable resin composition of the present invention can be performed by using a photoradical polymerization initiator that can initiate a reaction with light having a wavelength (370 to 450 nm) that increases the transmittance of the titanium black.
  • the light shielding agent contained in the moisture curable resin composition of the present invention is preferably a highly insulating material, and titanium black is also suitable as the highly insulating light shielding agent.
  • the titanium black preferably has an optical density (OD value) of 3 or more, and more preferably 4 or more.
  • the titanium black preferably has a blackness (L value) of 9 or more, more preferably 11 or more. The higher the light shielding property of the titanium black, the better. There is no particular upper limit to the OD value of the titanium black, but it is usually 5 or less.
  • the above-mentioned titanium black exhibits a sufficient effect even if it is not surface-treated, but the surface is treated with an organic component such as a coupling agent, silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide
  • an organic component such as a coupling agent, silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide
  • Surface-treated titanium black such as those coated with an inorganic component such as magnesium oxide can also be used.
  • what is processed with the organic component is preferable at the point which can improve insulation more.
  • titanium black examples include 12S, 13M, 13M-C, 13R-N (all manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Tilak D (manufactured by Ako Kasei Co., Ltd.), and the like.
  • the preferable lower limit of the specific surface area of the titanium black is 5 m 2 / g
  • the preferable upper limit is 40 m 2 / g
  • the more preferable lower limit is 10 m 2 / g
  • the more preferable upper limit is 25 m 2 / g.
  • the preferable lower limit of the sheet resistance of the titanium black is 10 9 ⁇ / ⁇ when mixed with a resin (70% blending), and the more preferable lower limit is 10 11 ⁇ / ⁇ .
  • the primary particle diameter of the light-shielding agent is appropriately selected depending on the application, such as the distance between the substrates of the display element, but the preferable lower limit is 30 nm and the preferable upper limit is 500 nm. is there.
  • the primary particle diameter of the light-shielding agent is within this range, the resulting moisture-curable resin composition is more excellent in coating properties and workability without significantly increasing the viscosity and thixotropy.
  • the more preferable lower limit of the primary particle diameter of the light shielding agent is 50 nm, and the more preferable upper limit is 200 nm.
  • the primary particle size of the light shielding agent can be measured in the same manner as the average particle size of the metal particles.
  • the minimum with preferable content of the said light-shielding agent in 100 weight part of moisture curable resin compositions of this invention is 0.05 weight part, and a preferable upper limit is 10 weight part.
  • a preferable upper limit is 10 weight part.
  • the more preferable lower limit of the content of the light shielding agent is 0.1 parts by weight, the more preferable upper limit is 2 parts by weight, and the still more preferable upper limit is 1 part by weight.
  • the moisture curable resin composition of the present invention may further contain additives such as a colorant, an ionic liquid, a solvent, metal-containing particles, and a reactive diluent as necessary.
  • additives such as a colorant, an ionic liquid, a solvent, metal-containing particles, and a reactive diluent as necessary.
  • the moisture curable resin composition of the present invention for example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, or a three roll, a moisture curable resin, or A moisture curable resin and an alkoxysilyl group-containing compound that is not a moisture curable urethane resin, a moisture curing accelerating catalyst, a silanol condensation catalyst, a radically polymerizable compound and a photoradical polymerization initiator and an additive that are added as necessary. And the like.
  • a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, or a three roll, a moisture curable resin, or A moisture curable resin and an alkoxysilyl group-containing compound that is not a moisture curable urethane resin, a moisture curing accelerating catalyst, a silanol condensation catalyst, a radically poly
  • the moisture content of the moisture curable resin composition of the present invention is 100 ppm or less.
  • the moisture content is 100 ppm or less, the reaction between the moisture curable resin and moisture during storage can be suppressed, and the moisture curable resin composition is more excellent in storage stability.
  • the water content is more preferably 80 ppm or less. The water content can be measured by a Karl Fischer moisture measuring device.
  • the preferable lower limit of the viscosity measured at 25 ° C. and 1 rpm using a cone plate viscometer is 30 Pa ⁇ s, and the preferable upper limit is 500 Pa ⁇ s.
  • the viscosity is within this range, the workability at the time of applying the moisture curable resin composition to an adherend such as a substrate is excellent, and particularly suitable for a display element with a narrow frame design.
  • a more preferable lower limit of the viscosity is 50 Pa ⁇ s, and a more preferable upper limit is 300 Pa ⁇ s.
  • paintability can be improved by heating at the time of application
  • the preferable lower limit of the thixotropic index of the moisture curable resin composition of the present invention is 1.2, and the preferable upper limit is 5.0.
  • the thixotropic index is within this range, the resulting moisture curable resin composition is more excellent in applicability and shape retention after application.
  • this shape retaining property has a great technical significance in that the coating width can be retained.
  • the technical significance is great in that a state that does not protrude from the bonding surface can be maintained.
  • the more preferable lower limit of the thixotropic index is 1.3, and the more preferable upper limit is 4.0.
  • the thixotropic index is a viscosity measured at 25 ° C. and 1 rpm using a cone plate viscometer, and measured at 25 ° C. and 10 rpm using a cone plate viscometer. It means the value divided by the viscosity.
  • the optical density (OD value) of a cured product having a thickness of 1 mm after curing is preferably 1 or more.
  • the OD value is 1 or more, the light shielding property is excellent, and when used in a display element, leakage of light can be prevented and high contrast can be obtained.
  • the OD value is more preferably 1.5 or more. The higher the OD value, the better. However, if too much light-shielding agent is blended to increase the OD value, workability will decrease due to thickening, so that it balances the blending amount of the light-shielding agent.
  • the preferable upper limit of the OD value of the cured product is 4.
  • the OD value after curing of the moisture curable resin composition can be measured using an optical densitometer.
  • the moisture curable resin composition of the present invention is mainly used for adhesion of adherends in electronic components.
  • adherends that can be bonded using the moisture-curable resin composition of the present invention include various adherends such as metal, glass, and plastic.
  • the shape of the adherend include a film shape, a sheet shape, a plate shape, a panel shape, a tray shape, a rod (rod-like body) shape, a box shape, and a housing shape.
  • Examples of the metal include steel, stainless steel, aluminum, copper, nickel, chromium, and alloys thereof.
  • Examples of the glass include alkali glass, non-alkali glass, and quartz glass.
  • Examples of the plastic include polyolefin resins such as high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and ethylene propylene copolymer resin, nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), Nylon 46 (N46), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), Nylon 610 (N610), Nylon 612 (N612), Nylon 6/66 copolymer (N6 / 66), Nylon 6/66/610 Polymer (N6 / 66/610), nylon MXD6 (MXD6), nylon 6T, nylon 6 / 6T copolymer, nylon 66 / PP copolymer, polyamide 66 resin such as nylon 66 / PPS copo
  • Aromatic polyester resins polyacrylonitrile (PAN), polymethacrylonitrile, acrylonitrile / styrene copolymer (AS), methacrylonitrile / styrene copolymer, polynitrile such as methacrylonitrile / styrene / butadiene copolymer Resin, polycarbonate, polymethacrylate resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polyethyl methacrylate, ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), vinyl alcohol And polyvinyl resins such as vinyl / ethylene copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl chloride (PVC), vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, vinylidene chloride / methyl acrylate copolymer, and the like. .
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • EVA polyvin
  • Examples of the adherend include a composite material having a metal plating layer on the surface, and examples of the base material for plating the composite material include the metal, glass, and plastic described above. Furthermore, examples of the adherend include materials in which a passivation film is formed by passivating a metal surface. Examples of the passivating treatment include heat treatment and anodizing treatment. . In particular, in the case of an aluminum alloy or the like whose material is an international aluminum alloy name in the 6000 series, the adhesiveness can be improved by performing a sulfuric acid alumite treatment or a phosphoric acid alumite treatment as the passivation treatment.
  • the first substrate and the second substrate each preferably include at least one electronic component.
  • the moisture curable resin composition excellent in the quick curability at the time of moisture hardening can be provided.
  • the assembly component which has the hardening body of this moisture hardening type resin composition can be provided.
  • (A) is a schematic diagram which shows the case where the sample for adhesive evaluation is seen from the top
  • (b) is a schematic diagram which shows the case where the sample for adhesive evaluation is seen from the side.
  • Examples 1-8 Comparative Examples 1-5)
  • each material was stirred with a planetary stirrer (manufactured by Shinky Co., Ltd., “Awatori Netaro”) and then mixed uniformly with a ceramic three roll.
  • the moisture curable resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were obtained.
  • FIG. 1 is a schematic diagram (FIG.
  • FIG. 1 (a) showing a case where an adhesive evaluation sample is viewed from above, and a schematic diagram showing a case where the adhesive evaluation sample is viewed from the side (FIG. 1 (b)). showed that.
  • the following measurement was performed immediately after the standing time. Using the tensile tester (“Ez-Graph”, manufactured by Shimadzu Corporation) at 25 ° C., the produced adhesion evaluation sample is pulled at a rate of 5 mm / sec in the shear direction, and the aluminum substrate and the glass plate are peeled off. The strength at the time was measured.
  • the moisture curable resin composition excellent in the quick curability at the time of moisture hardening can be provided.
  • the assembly component which has the hardening body of this moisture hardening type resin composition can be provided.

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Abstract

【課題】湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供する。また、該湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有する組立部品を提供する。 【解決手段】湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する湿気硬化型樹脂組成物であつて、アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂及びz又は湿気硬ィ匕型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物と、湿気硬化促進触媒と、シラノ一ル縮合触媒とを含有する湿気硬化型樹脂組成物。

Description

湿気硬化型樹脂組成物及び組立部品
本発明は、湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物に関する。また、本発明は、該湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有する組立部品に関する。
近年、薄型、軽量、低消費電力等の特徴を有する表示素子として、液晶表示素子、有機EL表示素子等が広く利用されている。これらの表示素子では、通常、液晶又は発光層の封止、基板、光学フィルム、保護フィルム等の各種部材の接着等に光硬化型樹脂組成物が用いられている。
しかしながら、表示素子の小型化に伴い、充分に光の届かない部分に光硬化型樹脂組成物が塗布されることがあり、その結果、光の届かない部分に塗布された光硬化型樹脂組成物は硬化が不充分となるという問題があった。そこで、光の届かない部分に塗布された場合でも充分に硬化できる樹脂組成物として光熱硬化型樹脂組成物を用い、光硬化と熱硬化とを併用することも行われているが、高温での加熱により素子等に悪影響を与えるおそれがあった。
また、近年、半導体チップ等の電子部品では、高集積化、小型化が要求されており、例えば、接着剤層を介して複数の薄い半導体チップを接合して半導体チップの積層体とすることが行われている。このような半導体チップの積層体は、例えば、一方の半導体チップ上に接着剤を塗布した後、該接着剤を介して他方の半導体チップを積層し、その後、接着剤を硬化させる方法、一定の間隔を空けて保持した半導体チップ間に接着剤を充填し、その後、接着剤を硬化させる方法等により製造されている。
このような電子部品の接着に用いられる接着剤として、例えば、特許文献1には、数平均分子量が600~1000であるエポキシ化合物を含有する熱硬化型の接着剤が開示されている。しかしながら、特許文献1に開示されているような熱硬化型の接着剤は、熱により損傷する可能性のある電子部品の接着には適さないものであった。
高温での加熱を行わずに樹脂組成物を硬化させる方法として、湿気硬化型樹脂組成物を用いる方法が検討されている。例えば、特許文献2には、樹脂中のイソシアネ−ト基が空気中又は被着体中の湿気(水分)と反応することによって架橋硬化する湿気硬化型樹脂組成物が開示されている。
特開2000−178342号公報 特開2002−212534号公報
本発明は、湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有する組立部品を提供する。
本発明は、湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する湿気硬化型樹脂組成物であって、アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂及び/又は湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物と、湿気硬化促進触媒と、シラノール縮合触媒とを含有する湿気硬化型樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する湿気硬化型樹脂組成物において、作業性向上等を目的として、湿気硬化促進触媒を配合して湿気硬化時の速硬化性を向上させることを検討した。しかしながら、湿気硬化促進触媒の配合によってある程度の速硬化性の向上効果はみられたものの充分ではなく、湿気硬化時の速硬化性の更なる向上を期待して湿気硬化促進触媒の配合量を増加させると逆に初期接着力が低下する現象が確認された。本発明者らは、初期接着力低下の原因が、湿気硬化促進触媒が湿気硬化型ウレタン樹脂の湿気硬化反応を促進したが、接着基材界面との反応が不充分となり、その結果、界面破壊が生じ易くなったためであると考えた。
そこで本発明者らは更に鋭意検討した結果、湿気硬化型ウレタン樹脂と湿気硬化促進触媒とを含有する湿気硬化型樹脂組成物において、該湿気硬化型ウレタン樹脂及び/又はその他の成分としてアルコキシシリル基含有化合物を配合し、更に、これらのアルコキシシリル基に作用するシラノール縮合触媒を配合することにより、湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、分子内にイソシアネート基を有する。前記分子内のイソシアネート基が空気中又は被着体中の水分と反応して硬化する。上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、分子末端にイソシアネート基を有するものが好ましい。上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、さらに分子内にウレタン結合を有していてもよい。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、1分子中にイソシアネート基を1個のみ有していてもよいし、2個以上有していてもよい。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、1分子中に2個以上の水酸基を有するポリオール化合物と、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物とを反応させることにより、得ることができる。
上記ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応は、通常、ポリオール化合物中の水酸基(OH)とポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基(NCO)のモル比で[NCO]/[OH]=2.0~2.5の範囲で行われる。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂の原料となるポリオール化合物としては、ポリウレタンの製造に通常用いられている公知のポリオール化合物を使用することができ、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアルキレンポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。これらのポリオール化合物は、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価カルボン酸とポリオールとの反応により得られるポリエステルポリオール、ε−カプロラクトンを開環重合して得られるポリ−ε−カプロラクトンポリオール等が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールの原料となる上記多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、1,5−ナフタル酸、2,6−ナフタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸等が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールの原料となる上記ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラヒドロフランの開環重合物、3−メチルテトラヒドロフランの開環重合物、及び、これら若しくはその誘導体のランダム共重合体又はブロック共重合体、ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体等が挙げられる。
上記ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体は、ビスフェノール型分子骨格の活性水素部分にアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド等)を付加反応させて得られるポリエーテルポリオールであり、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。上記ビスフェノール型のポリオキシアルキレン変性体は、ビスフェノール型分子骨格の両末端に、1種又は2種以上のアルキレンオキシドが付加されていることが好ましい。ビスフェノール型としては特に限定されず、A型、F型、S型等が挙げられ、好ましくはビスフェノールA型である。
上記ポリアルキレンポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオール、水素化ポリブタジエンポリオール、水素化ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。
上記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネートポリオール、ポリシクロヘキサンジメチレンカーボネートポリオール等が挙げられる。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂の原料となるポリイソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタンジイソシアネートの液状変性物、ポリメリックMDI、トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート等が挙げられる。なかでも、蒸気圧及び毒性の低い点、扱いやすさの点からジフェニルメタンジイソシアネート及びその変性物が好ましい。上記ポリイソシアネート化合物は、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
また、上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、下記式(1)で表される構造を有するポリオール化合物を用いて得られたものであることが好ましい。下記式(1)で表される構造を有するポリオール化合物を用いることにより、接着性に優れる組成物、及び、柔軟で伸びがよい硬化物を得ることができ、後述するラジカル重合性化合物との相溶性に優れるものとなる。
なかでも、プロピレングリコール、テトラヒドロフラン(THF)化合物の開環重合化合物、又は、メチル基等の置換基を有するテトラヒドロフラン化合物の開環重合化合物からなるポリエーテルポリオールを用いたものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
式(1)中、Rは、水素、メチル基、又は、エチル基を表し、lは、0~5の整数、mは、1~500の整数、nは、1~10の整数である。lは0~4であることが好ましく、mは、50~200であることが好ましく、nは、1~5であることが好ましい。
なお、lが0の場合とは、Rと結合した炭素が直接酸素と結合している場合を意味する。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物が後述する湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物を含有しない場合、本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、上記湿気硬化型ウレタン樹脂としてアルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂を必ず含有する。
上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂における該アルコキシシリル基としては、例えば、トリメトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、ジメチルメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジエトキシシリル基、メチルジメトキシエトキシシリル基等が挙げられる。上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂は、上記アルコキシシリル基を分子の主鎖の末端に有していてもよく、分子の側鎖に有していてもよいが、分子の主鎖の末端に有することが好ましい。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物が上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する場合、上記湿気硬化型ウレタン樹脂100重量部中における上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂の含有量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は70重量部である。上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂の含有量がこの範囲であることにより、湿気硬化時の速硬化性と湿気硬化後の接着性とを両立する効果により優れるものとなる。上記アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂の含有量のより好ましい下限は20重量部、より好ましい上限は60重量部である。
更に、上記湿気硬化型ウレタン樹脂は、ラジカル重合性官能基を有していてもよい。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂が有していてもよいラジカル重合性官能基としては、不飽和二重結合を有する基が好ましく、特に反応性の面から(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
なお、ラジカル重合性官能基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂は、後述するラジカル重合性化合物には含まず、湿気硬化型ウレタン樹脂として扱う。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は800、好ましい上限は1万である。上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が硬化時に架橋密度が高くなり過ぎずに柔軟性により優れるものとなり、かつ、塗布性により優れるものとなる。上記湿気硬化型ウレタン樹脂の重量平均分子量のより好ましい下限は2000、より好ましい上限は8000、更に好ましい下限は2500、更に好ましい上限は6000である。
なお、本明細書において上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による重量平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF−804(昭和電工社製)等が挙げられる。また、GPCで用いる溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記湿気硬化型ウレタン樹脂の含有量の好ましい下限は20重量部、好ましい上限は90重量部である。上記湿気硬化型樹脂の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が優れた耐候性や硬化物の柔軟性を維持しつつ、湿気硬化性により優れるものとなる。上記湿気硬化型ウレタン樹脂の含有量のより好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は75重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、湿気硬化促進触媒を含有する。
上記湿気硬化促進触媒としては、上記湿気硬化型ウレタン樹脂の湿気硬化反応を促進する効果に優れることから、アミン触媒が好ましい。中でも、三級アミン触媒が好ましく、特に、モルホリン骨格を有する三級アミン触媒が好ましい。上記アミン触媒としては、例えば、モルホリン、4−モルホリノ−1−シクロヘキセン、1−モルホリノ−1−シクロペンテン、2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸、2,2’−ジモルホリノジエチルエーテル、トリエチルアミン、ジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテル、ジ(2,6−ジエチルモルホリノエチル)エーテル、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、2,6,7−トリメチル−1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂100重量部に対する上記湿気硬化促進触媒の含有量の好ましい下限は0.05重量部、好ましい上限は3重量部である。上記湿気硬化促進触媒の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物の優れた保存安定性を維持したまま、上記湿気硬化型ウレタン樹脂の湿気硬化反応を促進させる効果により優れるものとなる。上記湿気硬化促進触媒の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は2重量部である。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物における該アルコキシシリル基としては、上述したアルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂におけるものと同様のものが挙げられる。上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物は、上記アルコキシシリル基を分子の主鎖の末端に有していてもよく、分子の側鎖に有していてもよいが、分子の主鎖の末端に有することが好ましい。
上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物としては、例えば、シランカップリング剤が挙げられる。
上記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリ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、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、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−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイド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、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物が上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物を含有する場合、本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物の含有量の好ましい下限は0.05重量部、好ましい上限は3重量部である。上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が湿気硬化時の速硬化性と湿気硬化後の接着性とを両立する効果により優れるものとなる。上記湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は2重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、シラノール縮合触媒を含有する。上記シラノール縮合触媒としては、有機金属触媒が好ましい。上記有機金属触媒としては、例えば、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機亜鉛化合物、有機錫化合物、有機アルミニウム化合物、有機ビスマス化合物等が挙げられる。なかでも、得られる湿気硬化型樹脂組成物が湿気硬化時の速硬化性により優れるものとなることから有機チタン化合物及び/又は有機ジルコニウム化合物であることが好ましく、有機ジルコニウム化合物であることが更に好ましい。
上記有機チタン化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラオクチルチタネート、テトラターシャリーブチルチタネート、テトラヅテアリルチタネート、チタンアセチルアセテート等が挙げられる。
上記有機ジルコニウム化合物としては、例えば、ノルマルプロピルジルコネート、ジルコニウムエチルアセテート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等が挙げられる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記シラノール縮合触媒の含有量の好ましい下限は0.01重量部、好ましい上限は3重量部である。上記シラノール縮合触媒の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が優れた保存安定性を維持しつつ、湿気硬化時の速硬化性により優れるものとなる。上記シラノール縮合触媒の含有量のより好ましい下限は0.05重量部、更に好ましい下限は0.1重量部であり、より好ましい上限は2重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物及び光ラジカル重合開始剤を含有してもよい。
上記ラジカル重合性化合物及び上記光ラジカル重合開始剤を含有することにより、本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、光硬化性と湿気硬化性とを有する光湿気硬化型樹脂組成物として特に表示素子用封止剤に好適に用いることができる。
上記ラジカル重合性化合物としては、光重合性を有するラジカル重合性化合物であればよく、分子中にラジカル重合性官能基を有する化合物であれば特に限定されないが、ラジカル重合性官能基として不飽和二重結合を有する化合物が好適であり、特に反応性の面から(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「(メタ)アクリル化合物」ともいう)が好適である。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、上記「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られる(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレート、イソシアネート化合物に水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。また、上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネート化合物のイソシアネート基は、全てウレタン結合の形成に用いられ、上記ウレタン(メタ)アクリレートは、残存イソシアネート基を有さない。
上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等のフタルイミドアクリレート類、各種イミド(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、グリシジルエステル化合物、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYL RDX63182(いずれもダイセル・オルネクス社製)、EA−1010、EA−1020、EA−5323、EA−5520、EA−CHD、EMA−1020(いずれも新中村化学工業社製)、エポキシエステルM−600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M、エポキシエステル3002A、エポキシエステル1600A、エポキシエステル3000M、エポキシエステル3000A、エポキシエステル200EA、エポキシエステル400EA(いずれも共栄社化学社製)、デナコールアクリレートDA−141、デナコールアクリレートDA−314、デナコールアクリレートDA−911(いずれもナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、イソシアネート化合物に対して、水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させることによって得ることができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記イソシアネート化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰のイソシアネート化合物との反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物も使用することができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となる、水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレートや、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレートや、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、M−1100、M−1200、M−1210、M−1600(いずれも東亞合成社製)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8411、EBECRYL8412、EBECRYL8413、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220、KRM7735、KRM−8295(いずれもダイセル・オルネクス社製)、アートレジンUN−9000H、アートレジンUN−9000A、アートレジンUN−7100、アートレジンUN−1255、アートレジンUN−330、アートレジンUN−3320HB、アートレジンUN−1200TPK、アートレジンSH−500B(いずれも根上工業社製)、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(いずれも新中村化学工業社製)、AI−600、AH−600、AT−600、UA−101I、UA−101T、UA−306H、UA−306I、UA−306T(いずれも共栄社化学社製)等が挙げられる。
また、上述した以外のその他のラジカル重合性化合物も適宜使用することができる。
上記その他のラジカル重合性化合物としては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物、スチレン、α−メチルスチレン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のビニル化合物等が挙げられる。
上記ラジカル重合性化合物は、硬化性を調整する等の観点から、単官能ラジカル重合性化合物と多官能ラジカル重合性化合物とを含有することが好ましい。上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物とを含有することにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が硬化性及びタック性により優れるものとなる。なかでも、上記多官能ラジカル重合性化合物としてウレタン(メタ)アクリレートを上記単官能ラジカル重合性化合物と組み合わせて用いることが好ましい。また、上記多官能ラジカル重合性化合物は、2官能又は3官能であることが好ましく、2官能であることがより好ましい。
上記ラジカル重合性化合物が、上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物とを含有する場合、上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量は、上記単官能ラジカル重合性化合物と上記多官能ラジカル重合性化合物との合計100重量部に対して、好ましい下限が2重量部、好ましい上限が45重量部である。上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が硬化性及びタック性により優れるものとなる。上記多官能ラジカル重合性化合物の含有量のより好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は35重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記ラジカル重合性化合物の含有量の好ましい下限は10重量部、好ましい上限は80重量部である。上記ラジカル重合性化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物に光硬化性と湿気硬化性との両方により優れるものとなる。上記ラジカル重合性化合物の含有量のより好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は60重量部である。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASF社製)、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤の含有量は、上記ラジカル重合性化合物100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10重量部である。上記光ラジカル重合開始剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が光硬化性及び保存安定性により優れるものとなる。上記光ラジカル重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤を含有することにより、本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、好適なチクソ性を有するものとなり、塗布後の形状を充分に保持することができる。
上記充填剤は、一次粒子径の好ましい下限が1nm、好ましい上限が50nmである。上記充填剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が塗布性及び塗布後の形状保持性により優れるものとなり、特に、狭額縁設計の表示素子に好適なものとなる。上記充填剤の一次粒子径のより好ましい下限は5nm、より好ましい上限は30nm、更に好ましい下限は10nm、更に好ましい上限は20nmである。
なお、上記充填剤の一次粒子径は、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)を用いて、上記充填剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
また、上記充填剤は、本発明の湿気硬化型樹脂組成物中において二次粒子(一次粒子が複数集まったもの)として存在する場合があり、このような二次粒子の粒子径の好ましい下限は5nm、好ましい上限は500nm、より好ましい下限は10nm、より好ましい上限は100nmである。上記充填剤の二次粒子の粒子径は、本発明の湿気硬化型樹脂組成物又はその硬化物を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより測定することができる。
上記充填剤としては、無機充填剤が好ましく、例えば、シリカ、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等が挙げられる。なかでも、得られる湿気硬化型樹脂組成物が紫外線透過性に優れるものとなることから、シリカが好ましい。これらの充填剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記充填剤は、疎水性表面処理がなされていることが好ましい。上記疎水性表面処理により、得られる湿気硬化型樹脂組成物が塗布後の形状保持性により優れるものとなる。
上記疎水性表面処理としては、シリル化処理、アルキル化処理、エポキシ化処理等が挙げられる。なかでも、形状保持性を向上させる効果に優れることから、シリル化処理が好ましく、トリメチルシリル化処理がより好ましい。
上記充填剤を疎水性表面処理する方法としては、例えば、表面処理剤を用いて充填剤の表面を処理する方法等が挙げられる。
具体的には例えば、上記トリメチルシリル化処理シリカは、例えば、シリカをゾルゲル法等の方法で合成し、シリカを流動させた状態でヘキサメチルジシラザン等の表面処理剤を噴霧する方法、アルコール、トルエン等の有機溶媒中にシリカを加え、更に、ヘキサメチルジシラザン等の表面処理剤と水とを加えた後、水と有機溶媒とをエバポレーターで蒸発乾燥させる方法等により作製することができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記充填剤の含有量の好ましい下限は1重量部、好ましい上限は20重量部である。上記充填剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が塗布性及び塗布後の形状保持性により優れるものとなる。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は2重量部、より好ましい上限は15重量部であり、更に好ましい下限は3重量部、更に好ましい上限は10重量部、特に好ましい下限は4重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、遮光剤を含有してもよい。
上記遮光剤を含有することにより、本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、遮光性に優れるものとなり、例えば、表示素子に用いた場合に光漏れを防止することができる。また、上記遮光剤を配合した本発明の湿気硬化型樹脂組成物を用いて製造した表示素子は、湿気硬化型樹脂組成物が充分な遮光性を有するため、光の漏れ出しがなく高いコントラストを有し、優れた画像表示品質を有するものとなる。
なお、本明細書において、上記「遮光剤」は、可視光領域の光を透過させ難い能力を有する材料を意味する。上記電磁波遮蔽材として挙げた材料もこのような能力を有するものであれば、上記遮光剤としての効果を発揮させることができる。
上記遮光剤としては、例えば、酸化鉄、チタンブラック、アニリンブラック、シアニンブラック、フラーレン、カーボンブラック、樹脂被覆型カーボンブラック等が挙げられる。また、上記遮光剤は、黒色を呈するものでなくてもよく、可視光領域の光を透過させ難い能力を有する材料であれば、シリカ、タルク、酸化チタン等、充填剤として挙げた材料等も上記遮光剤に含まれる。なかでも、チタンブラックが好ましい。
上記チタンブラックは、波長300~800nmの光に対する平均透過率と比較して、紫外線領域付近、特に波長370~450nmの光に対する透過率が高くなる物質である。即ち、上記チタンブラックは、可視光領域の波長の光を充分に遮蔽することで本発明の湿気硬化型樹脂組成物に遮光性を付与する一方、紫外線領域付近の波長の光は透過させる性質を有する遮光剤である。従って、光ラジカル重合開始剤として、上記チタンブラックの透過率の高くなる波長(370~450nm)の光によって反応を開始可能なものを用いることで、本発明の湿気硬化型樹脂組成物の光硬化性をより増大させることができる。また一方で、本発明の湿気硬化型樹脂組成物に含有される遮光剤としては、絶縁性の高い物質が好ましく、絶縁性の高い遮光剤としてもチタンブラックが好適である。
上記チタンブラックは、光学濃度(OD値)が、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。また、上記チタンブラックは、黒色度(L値)が9以上であることが好ましく、11以上であることがより好ましい。上記チタンブラックの遮光性は高ければ高いほど良く、上記チタンブラックのOD値に好ましい上限は特に無いが、通常は5以下となる。
上記チタンブラックは、表面処理されていないものでも充分な効果を発揮するが、表面がカップリング剤等の有機成分で処理されているもの、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の無機成分で被覆されているもの等、表面処理されたチタンブラックを用いることもできる。なかでも、有機成分で処理されているものは、より絶縁性を向上できる点で好ましい。
上記チタンブラックのうち市販されているものとしては、例えば、12S、13M、13M−C、13R−N(いずれも三菱マテリアル社製)、ティラックD(赤穂化成社製)等が挙げられる。
上記チタンブラックの比表面積の好ましい下限は5m/g、好ましい上限は40m/gであり、より好ましい下限は10m/g、より好ましい上限は25m/gである。また、上記チタンブラックのシート抵抗の好ましい下限は、樹脂と混合された場合(70%配合)において、10Ω/□であり、より好ましい下限は1011Ω/□である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物において、上記遮光剤の一次粒子径は、表示素子の基板間の距離以下等、用途に応じて適宜選択されるが、好ましい下限は30nm、好ましい上限は500nmである。上記遮光剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、粘度及びチクソ性が大きく増大することなく、得られる湿気硬化型樹脂組成物が基板への塗布性及び作業性により優れるものとなる。上記遮光剤の一次粒子径のより好ましい下限は50nm、より好ましい上限は200nmである。
なお、上記遮光剤の一次粒子径は、上記金属粒子の平均粒子径と同様にして測定することができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物100重量部中における上記遮光剤の含有量の好ましい下限は0.05重量部、好ましい上限は10重量部である。上記遮光剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が、優れた描画性、基板等に対する接着性、及び、硬化後の強度を維持したまま、遮光性により優れるものとなる。上記遮光剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は2重量部、更に好ましい上限は1重量部である。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、更に、必要に応じて、着色剤、イオン液体、溶剤、金属含有粒子、反応性希釈剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、湿気硬化型樹脂、又は、湿気硬化性樹脂及び湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物と、湿気硬化促進触媒と、シラノール縮合触媒と、必要に応じて添加するラジカル重合性化合物及び光ラジカル重合開始剤や添加剤とを混合する方法等が挙げられる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、含有する水分量が100ppm以下であることが好ましい。上記水分量が100ppm以下であることにより、保存中の上記湿気硬化型樹脂と水分との反応を抑制することができ、湿気硬化型樹脂組成物がより保存安定性に優れるものとなる。上記水分量は80ppm以下であることがより好ましい。
なお、上記水分量は、カールフィッシャー水分測定装置により測定することができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物における、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限は30Pa・s、好ましい上限は500Pa・sである。上記粘度がこの範囲であることにより、湿気硬化型樹脂組成物を基板等の被着体に塗布する際の作業性により優れるものとなり、特に、狭額縁設計の表示素子に好適なものとなる。上記粘度のより好ましい下限は50Pa・s、より好ましい上限は300Pa・sである。
なお、本発明の湿気硬化型樹脂組成物の粘度が高すぎる場合は、塗布時に加温することで塗布性を向上させることができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物のチクソトロピックインデックスの好ましい下限は1.2、好ましい上限は5.0である。上記チクソトロピックインデックスがこの範囲であることにより、得られる湿気硬化型樹脂組成物が塗布性及び塗布後の形状保持性により優れるものとなる。この形状保持性は、例えば、狭額縁設計においては、塗布幅を保持し得る点で技術的意義が大きい。また、微細な半導体チップの接着においては接着面からはみ出ない状態を保持し得る点で技術的意義が大きい。上記チクソトロピックインデックスのより好ましい下限は1.3、より好ましい上限は4.0である。
なお、本明細書において上記チクソトロピックインデックスとは、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度を、コーンプレート型粘度計を用いて25℃、10rpmの条件で測定した粘度で除した値を意味する。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、硬化後の1mm厚みの硬化物の光学濃度(OD値)が1以上であることが好ましい。上記OD値が1以上であることにより、遮光性に優れ、表示素子に用いた場合に光の漏れ出しを防止し、高いコントラストを得ることができる。上記OD値は1.5以上であることがより好ましい。
上記OD値は高いほど良いが、上記OD値を高くするために遮光剤を多く配合しすぎると、増粘による作業性の低下等が生じることから、遮光剤の配合量とのバランスをとるため、上記硬化体のOD値の好ましい上限は4である。
なお、上記湿気硬化型樹脂組成物の硬化後のOD値は、光学濃度計を用いて測定することができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、主に電子部品において被着体の接着に用いられる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物を用いて接着することが可能な被着体としては、金属、ガラス、プラスチック等の各種の被着体が挙げられる。
上記被着体の形状としては、例えば、フィルム状、シート状、板状、パネル状、トレイ状、ロッド(棒状体)状、箱体状、筐体状等が挙げられる。
上記金属としては、例えば、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム又はその合金等が挙げられる。
上記ガラスとしては、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。
上記プラスチックとしては、例えば、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体等のポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタレート共重合体等の芳香族ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体等のポリニトリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル等のポリメタクリレート系樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂等が挙げられる。
また、上記被着体としては、表面に金属メッキ層を有する複合材料も挙げられ、該複合材料のメッキの下地材としては、例えば、上述した、金属、ガラス、プラスチック等が挙げられる。
更に、上記被着体としては、金属表面を不動態化処理することにより不動態皮膜を形成した材料も挙げられ、該不動態化処理としては、例えば、加熱処理、陽極酸化処理等が挙げられる。特に、国際アルミニウム合金名が6000番台の材質であるアルミニウム合金等の場合は、上記不動態化処理として硫酸アルマイト処理又はリン酸アルマイト処理を行うことで、接着性を向上させることができる。
また、第1の基板、第2の基板、及び、本発明の湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有し、上記第1の基板の少なくとも一部は、上記第2の基板の少なくとも一部と上記湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を介して接合されている組立部品もまた、本発明の1つである。
上記第1の基板及び上記第2の基板は、それぞれ少なくとも1つの電子部品を有することが好ましい。
本発明によれば、湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有する組立部品を提供することができる。
(a)は、接着性評価用サンプルを上から見た場合を示す模式図であり、(b)は、接着性評価用サンプルを横から見た場合を示す模式図である。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(合成例1(湿気硬化型ウレタン樹脂Aの作製))
ポリオール化合物として100重量部のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、「PTMG−2000」)と、0.01重量部のジブチル錫ジラウレートとを500mL容のセパラブルフラスコに入れ、真空下(20mmHg以下)、100℃で30分間撹拌し、混合した。その後常圧とし、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(日曹商事社製、「Pure MDI」)26.5重量部を入れ、80℃で3時間撹拌して反応させ、湿気硬化型ウレタン樹脂A(重量平均分子量2700)を得た。
(合成例2(湿気硬化型ウレタン樹脂Bの作製))
合成例1と同様にして得られた湿気硬化型ウレタン樹脂A100重量部の入った反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−803」)9.8重量部を添加し、80℃で1時間撹拌混合することにより、トリメトキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂B(重量平均分子量3100)を得た。
(実施例1~8、比較例1~5)
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して実施例1~8、比較例1~5の湿気硬化型樹脂組成物を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた各湿気硬化型樹脂組成物について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
(保存安定性)
実施例及び比較例で得られた各湿気硬化型樹脂組成物について、製造直後の初期粘度と、25℃で1週間保管したときの粘度とを測定したときの(25℃、1週間保管後の粘度)/(初期粘度)で表される値を粘度変化率として求めた。粘度変化率が1.2未満であった場合を「○」、1.2以上1.5未満であった場合を「△」、1.5以上であった場合を「×」として保存安定性を評価した。
なお、粘度は、コーンプレート型粘度計(東機産業社製、「VISCOMETER TV−22」)を用い、25℃において回転速度1rpmの条件で測定した。
(接着性(3時間放置後及び24時間放置後の接着力))
実施例及び比較例で得られた各湿気硬化型樹脂組成物を、ディスペンス装置を用いて、アルミニウム基板に約1mmの幅で塗布し、UV−LED(波長365nm)を用いて、紫外線を1000mJ/cm照射することによって光硬化させた後、アルミニウム基板にガラス板を貼り合わせ、100gの重りを置き、所定時間放置することにより湿気硬化させて、接着性評価用サンプルを得た。接着性評価用サンプルは、重りを置いてから3時間放置したものと24時間放置したものとをそれぞれ作製した。図1に接着性評価用サンプルを上から見た場合を示す模式図(図1(a))、及び、接着性評価用サンプルを横から見た場合を示す模式図(図1(b))を示した。各接着性評価用サンプルについて、放置時間経過後すぐに下記の測定を行った。
作製した接着性評価用サンプルを、25℃において引張り試験機(島津製作所社製、「Ez−Graph」)を用いて、剪断方向に5mm/secの速度で引張り、アルミニウム基板とガラス板とが剥がれる際の強度を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
本発明によれば、湿気硬化時の速硬化性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有する組立部品を提供することができる。
1 アルミニウム基板
2 湿気硬化型樹脂組成物
3 ガラス板

Claims (11)

  1. 湿気硬化型ウレタン樹脂を含有する湿気硬化型樹脂組成物であって、
    アルコキシシリル基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂及び/又は湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物と、湿気硬化促進触媒と、シラノール縮合触媒とを含有することを特徴とする湿気硬化型樹脂組成物。
  2. 湿気硬化型ウレタン樹脂でないアルコキシシリル基含有化合物として、シランカップリング剤を含有することを特徴とする請求項1記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  3. 湿気硬化促進触媒は、アミン触媒であることを特徴とする請求項1又は2記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  4. 湿気硬化促進触媒の含有量が、湿気硬化型ウレタン樹脂100重量部に対して0.05重量部以上3重量部以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  5. シラノール縮合触媒は、有機チタン化合物及び/又は有機ジルコニウム化合物であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  6. シラノール縮合触媒の含有量が、湿気硬化型樹脂組成物100重量部中において、0.01重量部以上3重量部以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  7. ラジカル重合性化合物及び光ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  8. 一次粒子径が1nm以上50nm以下の充填剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  9. 遮光剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  10. 第1の基板、第2の基板、及び、請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を有し、
    前記第1の基板の少なくとも一部は、前記第2の基板の少なくとも一部と前記湿気硬化型樹脂組成物の硬化体を介して接合されていることを特徴とする組立部品。
  11. 第1の基板及び第2の基板は、それぞれ少なくとも1つの電子部品を有することを特徴とする請求項10記載の組立部品。
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