JP2007326950A - 樹脂組成物およびそれを用いた硬化体 - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外線（ＵＶ）光硬化性を有し、耐電解質液性に優れ、しかも接着性が良好で高い耐久性を備えたシールが可能となる樹脂組成物およびそれを用いた硬化体を提供する。
【解決手段】下記の（Ａ）を主成分とする樹脂組成物である。そして、上記樹脂組成物を共架橋して得られる硬化体である。
（Ａ）分子中にケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを有するポリウレタン・ランダム共重合体であって、分子鎖の片末端もしくは両末端に、光重合性官能基を有するポリウレタン・ランダム共重合体。
【選択図】なし
【解決手段】下記の（Ａ）を主成分とする樹脂組成物である。そして、上記樹脂組成物を共架橋して得られる硬化体である。
（Ａ）分子中にケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを有するポリウレタン・ランダム共重合体であって、分子鎖の片末端もしくは両末端に、光重合性官能基を有するポリウレタン・ランダム共重合体。
【選択図】なし
Description
本発明は、色素増感型太陽電池等において、ガラス基板やプラスチックフィルム基板間を接着しシールする際に用いられるシール材料等として有用な樹脂組成物およびそれを用いた硬化体に関するものである。
色素が担持されたＴｉＯ2 等の半導体膜付き透明導電基板と対向電極基板との間にレドックス系電解質を挟持した色素増感型太陽電池は、太陽光の変換効率が高いことから、次世代低価格太陽電池として有望視されている。しかし、ヨウ素やヨウ化リチウム等の液体電解質をガラス基板やプラスチックフィルム基板に挟持した場合、従来から使用されているエチレン−メタクリル酸共重合アイオノマー樹脂をシール材料として用いると、上記液体電解質の液漏れや外界からの吸湿を防止することができないため耐久性に劣るという問題があった。一方、液晶シール材料として、公知のエポキシ樹脂系シール材料やウレタン樹脂系シール材料、光硬化アクリル系シール材料が用いられているが、これらシール材料は、その極性構造に由来して液体電解質による膨潤を抑制することができないという問題があった。
このようなことから、例えば、フッ素樹脂をシール材として用いることが検討されている。例えば、フルオロオレフィンとヒドロキシアルキルビニルエーテルとを共重合して得られるヒドロキシル基を有する含フッ素ポリマーを、多価イソシアネートやメチロールメラミンを硬化剤として架橋・硬化してなる硬化体が、可撓性，耐熱性，耐薬品性，耐候性，耐溶剤性，耐化学薬品性に優れているとして提案されている（特許文献１参照）。さらに、無溶剤一液性樹脂組成物として、含フッ素ポリマー中に光重合部位を導入し、（メタ）アクリロイル基を含有する化合物を用いた一液無溶剤重合体組成物が提案されている（特許文献２参照）。また、ポリフルオロ炭化水素基含有（メタ）アクリロイルモノマーやオリゴマーを用いた無溶剤一液性樹脂組成物が提案されている（特許文献３参照）。また、含フッ素ポリマーの両末端に光重合部位を有するポリシロキサンを連結したオルガノポリシロキサン組成物も提案されている（特許文献４）。
特開昭６２−１４９７６４号公報
特開２００２−２４１４４６公報
特開２００２−１６７５０３公報
特開平８−１２５０７号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、シール材料として用いた場合、２液タイプとなることから使用（ハンドリング）性が悪く、しかも常温硬化の場合は、例えば、２０℃で３日間、加熱硬化の場合では、例えば、１００〜１８０℃で２０〜６０分間程度の条件を必要とするため、硬化作業性に著しく劣るという欠点を有している。また、上記特許文献２に記載の一液無溶剤重合体組成物は、液体電解質により容易に膨潤したり、さらに基板との接着が充分ではないという問題があった。そして、上記特許文献３に記載の無溶剤一液性樹脂組成物は、接着性が不充分であるという欠点があった。また、上記特許文献４に記載のオルガノポリシロキサン組成物では、透湿度が悪くなるという傾向にあり、色素増感型太陽電池の封止性を満足し得るものではなかった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、紫外線（ＵＶ）光硬化性を有し、耐電解質液性に優れ、しかも接着性の良好な高い耐久性を備えたシールが可能となる樹脂組成物およびそれを用いた硬化体の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、下記の（Ａ）を主成分とする樹脂組成物を第１の要旨とする。
（Ａ）分子中にケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを有するポリウレタン・ランダム共重合体であって、分子鎖の片末端もしくは両末端に、光重合性官能基を有するポリウレタン・ランダム共重合体。
（Ａ）分子中にケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを有するポリウレタン・ランダム共重合体であって、分子鎖の片末端もしくは両末端に、光重合性官能基を有するポリウレタン・ランダム共重合体。
また、本発明は、上記樹脂組成物を共架橋して得られる硬化体を第２の要旨とする。
すなわち、本発明者らは、耐電解質液性および接着性に優れ、高い耐久性を備えたシールを可能とするシール材料となりうる樹脂組成物を得るために鋭意検討を重ねた。その結果、ケイ素化合物から誘導される構造部分（ケイ素化合物単位）とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分（パーフルオロポリエーテル化合物単位）とを分子中に有し、かつ、その分子鎖（主鎖）の片末端もしくは両末端に光重合性官能基を有する特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）を用いると、光重合開始剤の光ラジカル開裂作用等により発生したラジカル活性種が、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）の光重合性官能基が有する二重結合等をラジカル架橋し、その作用により得られた硬化体において、優れた耐電解質液性と、他の基材との良好な接着性を有し、優れた耐久性が得られることを見出し本発明に到達した。
このように、本発明は、ケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを分子中に有し、かつ、その分子鎖末端（片末端もしくは両末端）に光重合性官能基を有する特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）を主成分とする樹脂組成物である。このため、その樹脂組成物を硬化させた硬化体は、優れた耐電解質性およびガラス基板等の基材との良好な接着性を備えている。したがって、本発明の樹脂組成物は、例えば、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板間を接着しシールするためのシール材料として有用であり、このようなシール材料を用いることにより、耐久性に優れた色素増感型太陽電池を得ることができる。
そして、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）が、両末端に水酸基を有するケイ素化合物と、両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物と、イソシアネート類とをランダム共重合させ、それに光重合性官能基含有化合物を反応させてなるものであるとき、透明導電基板や対向電極基板との接着性がさらに向上し、耐久性に優れた色素増感型太陽電池を得ることができる。
また、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）を主成分とする樹脂組成物が光重合開始剤を含有するものであるとき、ＵＶ光硬化性に優れ作業性の良い色素増感型太陽電池を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、特定の共重合体（Ａ）を主成分として用いることにより得られる。なお、本発明において、主成分とは、樹脂組成物全体の過半を占める成分のことをいい、組成物の特性に大きな影響を与えるものであることを意味する。さらに、全体が主成分のみからなる場合も含む趣旨である。
上記特定の共重合体（Ａ）は、ケイ素化合物から誘導される構造部分（ケイ素化合物単位）とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分（パーフルオロポリエーテル化合物単位）とを分子中に有し、かつ、その分子鎖（主鎖）の片末端もしくは両末端に光重合性官能基を有する特殊なポリウレタン・ランダム共重合体である。
特に、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）が、（ａ）両末端に水酸基を有するケイ素化合物と、（ｂ）両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物と、（ｃ）イソシアネート類とをランダム共重合させ、それに（ｄ）光重合性官能基含有化合物を反応させてなるものであるときに、本発明の樹脂組成物は、透明導電基板や対向電極基板との接着性がさらに向上し、耐久性に優れた色素増感型太陽電池を得ることができる。
上記（ａ）成分の、両末端に水酸基を有するケイ素化合物としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、下記の一般式（１）で表されるビスヒドロキシアルキルシロキサン類が用いられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
上記一般式（１）で表されるビスヒドロキシアルキルシロキサン類は、具体的には、１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、水酸基当量１００〜２５００ｇ／ｍｏｌの各種の両末端カルビノール変性シリコーンオイル等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
また、上記（ｂ）成分の、両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物も、特に限定されるものではなく、好ましくは、下記の一般式（２）で表されるビスヒドロキシ−パーフルオロポリエーテル化合物が用いられる。これらも単独であるいは二種以上併せて用いられる。
上記一般式（２）で表されるビスヒドロキシ−パーフルオロポリエーテル化合物は、具体的には、水酸基当量が５００〜１５００ｇ／ｍｏｌの各種のビスヒドロキシ−パーフルオロポリエーテル等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
さらに、上記（ｃ）成分のイソシアネート類も、上記（ａ）成分や（ｂ）成分の連結基として作用するものであれば、特に限定されるものではないが、好ましくは、下記の一般式（３）で表されるジイソシアネートが用いられる。
上記一般式（３）で表されるジイソシアネートは、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なかでも、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の飽和ジイソシアネートが、より好ましく用いられる。
そして、上記（ｄ）成分の光重合性官能基含有化合物としては、上記（ａ）〜（ｃ）成分がウレタン結合してなるランダム共重合体の末端の水酸基やイソシアネート基と反応し、その個所に、（メタ）アクリロイル基、シンナモイル基、シンナミリデン基等の光重合性官能基を導入し得る化合物が用いられる。これら化合物のなかでも、（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネートアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート系化合物が、好ましく用いられる。
上記（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネートアルキル（メタ）アクリレート類としては、例えば、下記の一般式（４）で表される化合物が用いられる。
上記一般式（４）で表される化合物は、具体的には、２−イソシアネートエチルメタクリレート、２−イソシアネートプロピルメタクリレート、２−イソシアネートエチルアクリレート、２−イソシアネートプロピルアクリレート等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
一方、上記（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート系化合物としては、例えば、下記の一般式（４’）で表される化合物が用いられる。
上記一般式（４’）で表される化合物は、具体的には、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
また、上記（ｄ）成分の光重合性官能基含有化合物と、上記（ａ）〜（ｃ）成分からなるランダム共重合体との反応には、例えば、チタン，スズ等の金属や有機金属塩等を触媒として、ウレタン化反応やエーテル化反応を生起させることにより、容易に、上記ランダム共重合体に光重合性官能基を導入することができる。特に、上記触媒として、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のアルコキシチタネート化合物、ジブチルチンラウレート等が好適に用いられる。
上記反応に用いる反応溶媒としての溶剤には、活性水素が無い、トルエン，キシレン等の有機溶剤が好適に用いられる。
上記反応の進行度合いは、例えば、赤外吸収スペクトルのイソシアネート基由来の特性吸収帯（２２６０ｃｍ-1近傍）を測定することにより確認することができる。
そして、上記（ａ）〜（ｄ）の各成分を用いて得られる特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）は、先にも述べたように、ケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを分子中に有し、かつ、その分子鎖末端（片末端もしくは両末端）に光重合性官能基を有するものであれば、特に限定されるものではない。そして、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）としては、例えば、下記の一般式（５）や一般式（５’）で表される化合物等があげられる。
上記一般式（５）および一般式（５’）において、αは、下記の一般式（ｉ）または一般式（ii）を示す。なお、上記一般式（５）および一般式（５’）において、αは、それぞれ同じであっても異なっていてもよいが、先述のように、一分子中に、ケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分との両方を有するよう、設定しなけばならない。
また、上記一般式（５）および一般式（５’）において、βは、ジイソシアネート残基を示すものであり、具体的には、下記の式（iii ）に列記するものである。なお、上記一般式（５）および一般式（５’）において、βは、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
そして、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）において、パーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分の含有量は、共重合体全体の０．１〜５０モル％の範囲に設定することが、耐熱性，耐薬品性，耐候性，耐溶剤性，耐化学薬品性を充分に発揮させるという観点から好ましい。
また、上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）の分子量は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００の範囲であることが好ましい。より詳しくは、回転粘度計を用いて２５±０．５℃で測定した粘度が０．１〜１０００００ｄ・Ｐａｓを有するものが、可撓性，耐熱性，耐薬品性，耐候性，耐溶剤性，耐化学薬品性を充分に発揮させることが可能となり好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、主成分である上記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）とともに、電解質耐膨潤性を損なわない範囲で、共架橋可能な非極性光重合化合物を併用することができる。上記非極性とは、溶解性パラメーターが小さい値のものをいい、大きい値を示すものは極性という。例えば、色素増感型太陽電池の液体電解質に極性溶媒を用いる場合は、シール材料となる樹脂組成物では非極性なものが好ましい。
上記共架橋可能な非極性光重合化合物としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類、ビニルエーテル化合物、スチレン、酢酸ビニル等のビニル化合物等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
また、本発明においては、主成分である前記特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）および上述の各種共架橋可能な非極性光重合化合物とともに、光重合開始剤を用いることができる。
上記光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、２−メチル−１（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド等の各種公知の光ラジカル発生剤が用いられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
上記光重合開始剤の含有量は、樹脂組成物全体中の０．１〜３０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．５〜２０重量％の範囲である。
さらに、本発明の樹脂組成物には、その用途等に応じて、他の添加剤である、酸化防止剤、消泡剤、安定剤、界面活性剤、着色剤、無機質充填剤、有機質充填剤、各種スペーサー、溶剤等を必要に応じて適宜に配合することができる。
本発明の樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして作製される。まず、前述のような反応により、主成分である特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）を調製する。ついで、この特殊なポリウレタン・ランダム共重合体（Ａ）とともに、任意成分である共架橋可能な非極性光重合化合物および光重合開始剤、さらに必要に応じて他の添加剤を用いて、所定の割合で配合し混合することにより得られる。
このようにして得られる樹脂組成物は、例えば、ＵＶランプ等により紫外線を照射した後、必要に応じて所定の温度でのポストキュアを行うことにより硬化させることができる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例１〕
下記の式（６）で表されるパーフルオロポリエーテル（平均分子量１４００、動粘度８５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃、フッ素含有量６１重量％）１１．２ｇと、下記の式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（分子量２５０．５、沸点６７℃）０．５ｇと、イソホロンジイソシアネート１．７８ｇとを、ガラス製反応容器にとり、これに、トルエン１０ｇを加え、溶解した。
下記の式（６）で表されるパーフルオロポリエーテル（平均分子量１４００、動粘度８５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃、フッ素含有量６１重量％）１１．２ｇと、下記の式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（分子量２５０．５、沸点６７℃）０．５ｇと、イソホロンジイソシアネート１．７８ｇとを、ガラス製反応容器にとり、これに、トルエン１０ｇを加え、溶解した。
ついで、上記溶液を室温にて３０分間攪拌しながら、５重量％ジブチルチンラウレート酢酸エチル溶液０．０７ｇを加え、さらに２−イソシアネートエチルメタクリレート０．７５ｇを加え、不活性ガス（窒素ガス）雰囲気下、５０℃にて６時間攪拌して反応させることにより、目的とする生成物を調製した。その後、上記生成物から、エバポレーターでトルエンならびに揮発成分を除去し、粘度４１０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）の乳白色粘稠反応物を得た。上記乳白色粘稠反応物の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。
つぎに、上記乳白色粘稠反応物１０ｇに、光ラジカル重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア６５１）０．５ｇを添加して、樹脂組成物を作製した。
得られた樹脂組成物を、２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理したもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例２〕
上記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、上記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの配合量を０．０１３ｇとした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度７５０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
上記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、上記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの配合量を０．０１３ｇとした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度７５０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例３〕
２−イソシアネートエチルメタクリレート０．７５ｇに代えて、２−イソシアネートエチルアクリレート０．７５ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３７０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
２−イソシアネートエチルメタクリレート０．７５ｇに代えて、２−イソシアネートエチルアクリレート０．７５ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３７０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例４〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン０．５ｇに代えて、両末端カルビノール変性シリコーンオイル（水酸基当量１２０ｇ／ｍｏｌ、動粘度３５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃）０．００１２ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度６６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン０．５ｇに代えて、両末端カルビノール変性シリコーンオイル（水酸基当量１２０ｇ／ｍｏｌ、動粘度３５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃）０．００１２ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度６６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例５〕
イソホロンジイソシアネートの配合量を２．５７ｇとし、かつ、２−イソシアネートエチルメタクリレート０．７５ｇに代えて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．６２ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度７６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
イソホロンジイソシアネートの配合量を２．５７ｇとし、かつ、２−イソシアネートエチルメタクリレート０．７５ｇに代えて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．６２ｇを用いた。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度７６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例６〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの配合量を０．０１３ｇとした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３５０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの配合量を０．０１３ｇとした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３５０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例７〕
２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．６２ｇに代えて、２−ヒドロキシエチルアクリレート０．６２ｇを用いた。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３９０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．６２ｇに代えて、２−ヒドロキシエチルアクリレート０．６２ｇを用いた。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度３９０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔実施例８〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン０．５ｇに代えて、両末端カルビノール変性シリコーンオイル（水酸基当量１２０ｇ／ｍｏｌ、動粘度３５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃）０．００１２ｇを用いた。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度５９０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１３．９ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン０．５ｇに代えて、両末端カルビノール変性シリコーンオイル（水酸基当量１２０ｇ／ｍｏｌ、動粘度３５ｍｍ2 ／ｓ／２５℃）０．００１２ｇを用いた。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度５９０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔比較例１〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンを不含とした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度５６ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンを不含とした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度５６ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔比較例２〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンおよびイソホロンジイソシアネートを不含とした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる反応物〔粘度１０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）の透明反応物〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンおよびイソホロンジイソシアネートを不含とした。それ以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる反応物〔粘度１０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）の透明反応物〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔比較例３〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンを不含とした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度２６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンを不含とした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる乳白色粘稠反応物〔粘度２６０ｄ・Ｐａｓ（２５℃）〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔比較例４〕
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンおよびイソホロンジイソシアネートを不含とした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる反応物〔粘度５５ｄ・Ｐａｓ（２５℃）の透明反応物〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
前記式（６）で表されるパーフルオロポリエーテルの配合量を１４．０ｇとし、かつ、前記式（７）で表される１，３−ビス（３−ヒドロキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンおよびイソホロンジイソシアネートを不含とした。それ以外は、実施例５と同様の組成で、実施例１の記載に準じ樹脂組成物を作製した。なお、上記樹脂組成物の作製過程において、実施例１と同様にエバポレーター処理等し得られる反応物〔粘度５５ｄ・Ｐａｓ（２５℃）の透明反応物〕の赤外吸収スペクトルを、サーモエレクトロン社製のＩＲ−２００を用いて測定したところ、イソシアネート基に基づく吸収（２２６０ｃｍ-1での吸収）は確認されなかった。そして、このようにして得られた樹脂組成物を２枚のガラス板（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン処理済のもの）で挟持し、これにＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2 ）し、ガラス板に接着した硬化体（厚み０．１ｍｍ）を作製した。
〔耐電解質液性評価〕
このようにして得られた実施例品および比較例品であるガラス板で挟持した硬化体を、０．０５モルのヨウ素を溶解したアセトニトリル液中に浸漬してガラス板が剥離する時間を測定した。
このようにして得られた実施例品および比較例品であるガラス板で挟持した硬化体を、０．０５モルのヨウ素を溶解したアセトニトリル液中に浸漬してガラス板が剥離する時間を測定した。
その結果、全ての実施例品は５００時間以上経過しても剥離することはなかった。これに対して、全ての比較例品は１２時間経過後に剥離した。
〔接着性評価〕
このようにして得られた実施例品および比較例品であるガラス板で挟持した硬化体を、８５℃／８５％相対湿度雰囲気中に放置してガラス板が剥離する時間を測定した。
このようにして得られた実施例品および比較例品であるガラス板で挟持した硬化体を、８５℃／８５％相対湿度雰囲気中に放置してガラス板が剥離する時間を測定した。
その結果、全ての実施例品は５００時間以上経過しても剥離することはなかった。これに対して、全ての比較例品はわずか２時間経過後に剥離した。
上記結果から、実施例品は、耐電解質液性および接着性ともに優れていることは明らかである。したがって、色素増感型太陽電池用シール材料として有用である。
本発明の樹脂組成物は、色素増感型太陽電池用シール材料の他、液晶用封止剤、有機ＥＬ用封止剤、有機太陽電池用シール材等の各種ガラス基板間やプラスチックフィルム基板間の接着シール材、センサーのガラス窓封止材料、ＣＣＤカメラのガラス窓封止材料、窓枠形状のパッケージ用シール材料等に用いられる。
Claims (9)
- 下記の（Ａ）を主成分とすることを特徴とする樹脂組成物。
（Ａ）分子中にケイ素化合物から誘導される構造部分とパーフルオロポリエーテル化合物から誘導される構造部分とを有するポリウレタン・ランダム共重合体であって、分子鎖の片末端もしくは両末端に、光重合性官能基を有するポリウレタン・ランダム共重合体。 - 上記（Ａ）のポリウレタン・ランダム共重合体が、下記の（ａ）〜（ｃ）成分をランダム共重合させ、それに下記の（ｄ）成分を反応させてなるものである請求項１記載の樹脂組成物。
（ａ）両末端に水酸基を有するケイ素化合物。
（ｂ）両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物。
（ｃ）イソシアネート類。
（ｄ）光重合性官能基含有化合物。 - 上記（ｄ）の光重合性官能基含有化合物が、（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネートアルキル（メタ）アクリレート類である請求項２記載の樹脂組成物。
- 上記（ｄ）の光重合性官能基含有化合物が、（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート系化合物である請求項２記載の樹脂組成物。
- 上記（ａ）の、両末端に水酸基を有するケイ素化合物が、下記の一般式（１）で表されるビスヒドロキシアルキルシロキサン類である請求項２〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 上記（ｂ）の、両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が、下記の一般式（２）で表されるビスヒドロキシ−パーフルオロポリエーテル化合物である請求項２〜５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 上記（ｃ）のイソシアネート類が、ジイソシアネートである請求項２〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 光重合開始剤を含有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項１〜８のいずれか一項に記載の樹脂組成物を共架橋して得られることを特徴とする硬化体。
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