JP2014080567A - Curable resin composition, sealing material, vertically conducting material, photoelectric conversion element, dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化性樹脂組成物、封止材、上下導通材料、光電変換素子、色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュールに関する。より詳しくは、基板接着性が向上した封止材及び上下導通材料を形成可能な硬化性樹脂組成物、電解液に対する耐性が向上された封止材、その封止材を備えた光電変換素子、色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a curable resin composition, a sealing material, a vertical conduction material, a photoelectric conversion element, a dye-sensitized solar cell, and a dye-sensitized solar cell module. More specifically, a sealing material with improved substrate adhesion and a curable resin composition capable of forming a vertical conduction material, a sealing material with improved resistance to an electrolytic solution, a photoelectric conversion element including the sealing material, The present invention relates to a dye-sensitized solar cell and a dye-sensitized solar cell module.
シリコン系太陽電池、化合物太陽電池、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池といった光電変換素子は、クリーンエネルギーデバイスとして注目され、普及期に移りつつある。
色素増感太陽電池として、いわゆるグレッツエル型のシステムが知られている(非特許文献1)。
Photoelectric conversion elements such as silicon-based solar cells, compound solar cells, organic thin-film solar cells, and dye-sensitized solar cells are attracting attention as clean energy devices, and are beginning to spread.
A so-called Gretzell type system is known as a dye-sensitized solar cell (Non-patent Document 1).
屋外などの高温高湿環境や、高温から低温、低温から高温という温度衝撃環境(温度差の大きい環境)に光電変換素子が長期間さらされると、その封止部が劣化し、内部から電解液が漏出したり、外部からの湿気の侵入によって電解液が劣化することにより、性能が大幅に低下してしまう問題がある。特に、光電変換素子の電解液に有機溶媒が使用されている場合、有機溶媒の揮発による封止部へのダメージが生じやすく、性能の低下が生じやすい。そのため、封止材には、高温高湿環境や温度衝撃環境、有機溶媒を含んだ電解液にさらされたときの基板間の剥がれを充分に抑制し得る(温度耐性および化学耐性を備えた)優れた基板接着性が求められる。 If the photoelectric conversion element is exposed to a high temperature and high humidity environment such as outdoors, or a temperature shock environment from high temperature to low temperature or low temperature to high temperature (environment with a large temperature difference), the sealing part will deteriorate, and the electrolyte will be discharged from the inside. There is a problem that the performance deteriorates significantly due to leakage of electrolyte or deterioration of the electrolyte due to intrusion of moisture from the outside. In particular, when an organic solvent is used in the electrolytic solution of the photoelectric conversion element, damage to the sealing portion due to volatilization of the organic solvent is likely to occur, and performance is likely to deteriorate. Therefore, the sealing material can sufficiently suppress peeling between the substrates when exposed to high temperature and high humidity environment, temperature shock environment, or an electrolyte containing an organic solvent (with temperature resistance and chemical resistance). Excellent substrate adhesion is required.
色素増感太陽電池向けの封止材としては、熱可塑性樹脂であるハイミラン(登録商標)(三井・デュポン ポリケミカル社製)、エポキシ系熱硬化性樹脂であるアモシル4(Amosil 4)(Solaronix社製)等が知られている。
しかし、これらの封止材の基板接着性は充分とはいえない。たとえばハイミランは熱可塑性樹脂であるため、屋外における高照度および高温環境において柔らかくなり、封止性が悪化する問題がある。また、官能基として親水性であるカルボン酸基を有するため、外部からの湿気の影響を受けて性能が劣化する問題がある。また、アモシル4は、水分や有機溶媒によって接着性が大幅に低下し性能が劣化する問題があり、さらに、二種混合封止材であるため、光電変換素子を量産するためには作業性が悪いという問題もある。
Sealants for dye-sensitized solar cells include Himiran (registered trademark), a thermoplastic resin (Mitsui / DuPont Polychemical), and Amosil 4 (Solaronix), an epoxy thermosetting resin. Etc.) are known.
However, it cannot be said that these sealing materials have sufficient substrate adhesion. For example, since Himiran is a thermoplastic resin, there is a problem that it becomes soft in a high illuminance and high temperature environment outdoors and the sealing performance deteriorates. Moreover, since it has a carboxylic acid group that is hydrophilic as a functional group, there is a problem that the performance deteriorates due to the influence of moisture from the outside. In addition, Amosil 4 has a problem that the adhesiveness is greatly lowered by water or an organic solvent and the performance is deteriorated. Furthermore, since it is a two-component mixed sealing material, workability is high for mass production of photoelectric conversion elements. There is also the problem of being bad.
さらに、前記の封止材は、曲げ耐性が低いという問題もある。接着基板がフィルム等のフレキシブル基板である場合、曲げることで封止材と基板の界面に応力がかかり、剥がれて内部の電解液が漏れ出す危険もある。
また、近年、フレキシブルデバイスが注目されており、電子公告、電子機器等に展開されている。フレキシブルデバイスとして、たとえば2枚の電極付き透明基板を封止材や上下導通材料で接着固定した構成を備えるものが用いられている。しかし、フレキシブル性を備えているはずのこれらのデバイスを曲げると、上下基板間に異なる曲げ応力が発生するため、電極に亀裂が入ったり、封止材や上下導通材料が割れたり基板から剥がれて性能が大幅に低下してしまう問題がある。
したがって、かかる用途に用いられる封止材や上下導通材料には、屈曲させたときの基板間の剥がれを充分に抑制し得る(曲げ耐性を備えた)優れた基板接着性が求められる。
Furthermore, the sealing material has a problem that bending resistance is low. In the case where the adhesive substrate is a flexible substrate such as a film, bending causes stress on the interface between the sealing material and the substrate, and there is a risk that the internal electrolyte may leak due to peeling.
In recent years, flexible devices have attracted attention and are being deployed in electronic announcements, electronic devices, and the like. As a flexible device, for example, a device having a structure in which two transparent substrates with electrodes are bonded and fixed with a sealing material or a vertical conduction material is used. However, bending these devices, which should have flexibility, causes different bending stresses between the upper and lower substrates, causing cracks in the electrodes, cracking of the sealing material and upper and lower conductive materials, and peeling from the substrate. There is a problem that the performance is greatly reduced.
Therefore, the sealing material and the vertical conduction material used for such applications are required to have excellent substrate adhesion that can sufficiently suppress peeling between the substrates when bent (provided with bending resistance).
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板接着性が向上した硬化性樹脂組成物、その硬化性樹脂組成物を用いた封止材及び上下導通材料、その封止材及び/又は上下導通材料を用いた光電変換素子、色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュールの提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, a curable resin composition having improved substrate adhesion, a sealing material and a vertical conduction material using the curable resin composition, a sealing material and / or Alternatively, it is an object to provide a photoelectric conversion element, a dye-sensitized solar cell, and a dye-sensitized solar cell module using a vertical conduction material.
本発明は以下の態様を有する。
<1>下記一般式X1で表される原子団を有し、メチン基及び/又はメチレン基が4つ以上連結した直鎖構造を有し、環状炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート(A)を含有し、
前記(メタ)アクリレート(A)の含有比率が、10〜90質量%であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。
The present invention has the following aspects.
<1> the following general formula X 1 has the atomic group represented by having a straight chain structure methine group and / or a methylene group linked 4 or more and has a cyclic hydrocarbon structure (meth) acrylate (A )
The content ratio of the said (meth) acrylate (A) is 10-90 mass%, The curable resin composition characterized by the above-mentioned.
<2>前記(メタ)アクリレート(A)が、前記一般式X1で表される原子団として少なくとも下記一般式X2で表される原子団を有する、前記<1>に記載の硬化性樹脂組成物。 <2> The (meth) acrylate (A) has at least atomic group represented by the following general formula X 2 as atomic group represented by the formula X 1, curable resin according to <1> Composition.
<3>下記の一般式Yで表される金属−酸素結合型構造体(Y)をさらに含有する、前記<1>又は<2>に記載の硬化性樹脂組成物。 <3> The curable resin composition according to <1> or <2>, further including a metal-oxygen bond structure (Y) represented by the following general formula Y.
<4>前記(メタ)アクリレート(A)が、下記一般式A1で表される(メタ)アクリレート(A1)と、イソシアネート化合物(A2)とを共重合させて得られた硬化性樹脂(A11)である、前記<1>〜3のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。 <4> A curable resin (A11) obtained by copolymerizing the (meth) acrylate (A1) represented by the following general formula A1 and the isocyanate compound (A2). The curable resin composition according to any one of the above <1> to 3, wherein
<5>前記硬化性樹脂(A11)が、前記(メタ)アクリレート(A1)と、前記イソシアネート化合物(A2)と、ポリオール化合物(A3)とを共重合させて得られた硬化性樹脂である、<4>に記載の硬化性樹脂組成物。
<6>下記一般式Dで表されるチオール化合物(D)をさらに含有する、前記<1>〜<5>のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。
<5> The curable resin (A11) is a curable resin obtained by copolymerizing the (meth) acrylate (A1), the isocyanate compound (A2), and the polyol compound (A3). Curable resin composition as described in <4>.
<6> The curable resin composition according to any one of <1> to <5>, further including a thiol compound (D) represented by the following general formula D.
<7>前記(メタ)アクリレート(A)と、前記金属−酸素結合型構造体(Y)とが結合している、前記<3>に記載の硬化性樹脂組成物。
<8>下記化学式Z1又はZ2で表される官能基を有し、且つ前記(メタ)アクリレート(A)に該当しないモノマー(B)をさらに含有する、前記<1>〜<7>のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物。
<7> The curable resin composition according to <3>, wherein the (meth) acrylate (A) and the metal-oxygen bond structure (Y) are bonded.
<8> a functional group represented by the following Formula Z 1 or Z 2, and further comprising said (meth) acrylate monomer which does not correspond to (A) (B), wherein <1> to the <7> The curable resin composition as described in any one.
<9>前記<1>〜<8>のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物を含んでなることを特徴とする封止材。
<10>前記<1>〜<8>のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物と導電性微粒子とを含んでなることを特徴とする上下導通材料。
<11>前記<9>に記載の封止材及び前記<10>に記載の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられたことを特徴とする光電変換素子。
<12>前記<9>に記載の封止材及び前記<10>に記載の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられたことを特徴とする色素増感太陽電池。
<13>前記<12>に記載の色素増感太陽電池が単位セルとして備えられ、複数のセルが相互に連結されている又は同じ基板上で複数のセルが連結されていることを特徴とする色素増感太陽電池モジュール。
<9> A sealing material comprising the curable resin composition according to any one of <1> to <8>.
<10> A vertical conducting material comprising the curable resin composition according to any one of <1> to <8> and conductive fine particles.
<11> A photoelectric conversion element using any one or both of the sealing material according to <9> and the vertical conduction material according to <10>.
<12> A dye-sensitized solar cell, wherein one or both of the sealing material according to <9> and the vertical conduction material according to <10> are used.
<13> The dye-sensitized solar cell according to <12> is provided as a unit cell, and a plurality of cells are connected to each other or a plurality of cells are connected on the same substrate. Dye-sensitized solar cell module.
本発明の硬化性樹脂組成物によれば、基板密着性(基板接着性)に優れた封止材及び上下導通材料を形成することができる。本発明の硬化性樹脂組成物からなる封止材を用いた光電変換素子又は色素増感太陽電池は、電解液の液漏れの恐れが低減されているため、柔軟さが要求される用途に適している。また、本発明の封止材は電解液に対する化学耐性が優れているため、電解液に封止材が溶出して電解液を劣化させることが抑制され、光電変換効率の低下を防止することができる。 According to the curable resin composition of the present invention, it is possible to form a sealing material and a vertical conduction material excellent in substrate adhesion (substrate adhesion). The photoelectric conversion element or dye-sensitized solar cell using the sealing material comprising the curable resin composition of the present invention is suitable for applications requiring flexibility because the risk of leakage of the electrolyte is reduced. ing. Moreover, since the sealing material of the present invention has excellent chemical resistance to the electrolytic solution, it is possible to prevent the sealing material from eluting into the electrolytic solution to deteriorate the electrolytic solution, and to prevent a decrease in photoelectric conversion efficiency. it can.
≪硬化性樹脂組成物≫
本発明の第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、下記一般式X1で表される原子団を有し、メチン基及び/又はメチレン基が4つ以上連結した直鎖構造を有し、環状炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート(A)を含有し、
前記(メタ)アクリレート(A)の含有比率が、10〜90質量%であることを特徴とする。
≪Curable resin composition≫
Curable resin composition of the first embodiment of the present invention has an atomic group represented by the following general formula X 1, have a linear structure methine group and / or a methylene group linked 4 or more, Containing (meth) acrylate (A) having a cyclic hydrocarbon structure,
The content ratio of the (meth) acrylate (A) is 10 to 90% by mass.
[(メタ)アクリレート(A)]
(メタ)アクリレート(A)は、前記一般式X1で表される原子団を有する。
前記式X1中、R1は水素原子又は炭素数1〜30の2価以上の炭化水素基を表す。
R1が水素原子である場合、式X1で表される原子団は1価の基(−OH)である。R1が炭素数1〜30の2価以上の炭化水素基である場合、式X1で表される原子団は2価以上の基である。
R1における2価以上の炭化水素基のうち、2価の炭化水素基としては、例えば直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基、或いはこれらの基を複数組み合わせた基が挙げられる。
[(Meth) acrylate (A)]
(Meth) acrylate (A) has an atomic group represented by the general formula X 1.
In Expression X 1, R 1 represents a divalent or more hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
When R 1 is a hydrogen atom, the atomic group represented by the formula X 1 is a monovalent group (—OH). When R 1 is a divalent or higher valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, the atomic group represented by the formula X 1 is a divalent or higher valent group.
Among the divalent or higher valent hydrocarbon groups in R 1 , the divalent hydrocarbon group is, for example, a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a group thereof. And a group in which a plurality of these are combined.
前記脂肪族炭化水素基としては、例えば直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基が挙げられる。
前記直鎖状のアルキレン基の炭素数は、1〜20が好ましく、2〜15がより好ましく、3〜10がさらに好ましい。
前記分岐鎖状のアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜10がさらに好ましい。
前記環状のアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、4〜15がより好ましく、5〜10がさらに好ましい。前記環状のアルキレン基としては、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等のシクロアルカンから水素原子を2つ除いた2価の基(シクロアルキレン基)が挙げられる。
前記アルキレン基としては直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。
前記アルキレン基の1つ以上のメチレン基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されていてもよい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。
前記芳香族炭化水素基としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族炭化水素から水素原子を2つ除いた2価の基が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear, branched or cyclic alkylene group.
1-20 are preferable, as for carbon number of the said linear alkylene group, 2-15 are more preferable, and 3-10 are more preferable.
3-20 are preferable, as for carbon number of the said branched alkylene group, 3-15 are more preferable, and 3-10 are more preferable.
3-20 are preferable, as for carbon number of the said cyclic alkylene group, 4-15 are more preferable, and 5-10 are more preferable. Examples of the cyclic alkylene group include a divalent group (cycloalkylene group) obtained by removing two hydrogen atoms from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, and cycloheptane.
The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group.
One or more methylene groups of the alkylene group may be substituted with —O—, —CH═CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C≡C—. However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon such as benzene, naphthalene, and anthracene.
直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基のなかの複数の基を組み合わせた基としては、例えば、芳香族炭化水素基とアルキレン基とが連結した基、環状のアルキレン基と直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基とが連結した基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基とアルキレン基とが連結した基として、例えば、1つの芳香族炭化水素基と1つのアルキレン基とが連結した基、2つ以上の芳香族炭化水素基が1つ以上のアルキレン基を介して連結した基、2つ以上のアルキレン基が1つ以上の芳香族炭化水素基を介して連結した基等が挙げられる。これらの基におけるアルキレン基は直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のいずれでもよい。アルキレン基を複数含む場合、各アルキレン基は同じでも異なってもよい。
環状のアルキレン基と直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基とが連結した基として、例えば、1つの環状のアルキレン基と1つのアルキレン基とが連結した基、2つ以上の環状のアルキレン基が1つ以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を介して連結した基、2つ以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が1つ以上の環状のアルキレン基を介して連結した基等が挙げられる。
Examples of the group combining a plurality of groups of linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups include, for example, a group in which an aromatic hydrocarbon group and an alkylene group are linked, And a group in which a cyclic alkylene group and a linear or branched alkylene group are linked.
Examples of the group in which an aromatic hydrocarbon group and an alkylene group are linked include, for example, a group in which one aromatic hydrocarbon group and one alkylene group are linked, and an alkylene in which two or more aromatic hydrocarbon groups are one or more A group linked through a group, a group in which two or more alkylene groups are linked through one or more aromatic hydrocarbon groups, and the like. The alkylene group in these groups may be linear, branched or cyclic. When a plurality of alkylene groups are contained, each alkylene group may be the same or different.
Examples of the group in which a cyclic alkylene group and a linear or branched alkylene group are linked include a group in which one cyclic alkylene group and one alkylene group are linked, and two or more cyclic alkylene groups. A group in which one or more linear or branched alkylene groups are linked, and a group in which two or more linear or branched alkylene groups are linked through one or more cyclic alkylene groups Etc.
前記2価の炭化水素基としては、芳香族炭化水素基と直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基とを連結した2価の基であることが好ましい。前記芳香族炭化水素基は、ベンゼン又はナフタレンから水素原子を2つ除いた基が好ましい。前記アルキレン基の炭素数は1〜8が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。
前記2価の炭化水素基は、前記アルキレン基を介して、2つ以上の芳香族炭化水素基が連結した基であってもよい。具体的には前記アルキレン基を介して2つのフェニレン基が結合したビスフェニレン基が例示できる。
The divalent hydrocarbon group is preferably a divalent group obtained by connecting an aromatic hydrocarbon group and a linear or branched alkylene group. The aromatic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from benzene or naphthalene. 1-8 are preferable, as for carbon number of the said alkylene group, 1-6 are more preferable, and 1-4 are more preferable.
The divalent hydrocarbon group may be a group in which two or more aromatic hydrocarbon groups are linked via the alkylene group. Specific examples include a bisphenylene group in which two phenylene groups are bonded via the alkylene group.
R1における2価以上の炭化水素基のうち、3価以上の炭化水素基としては、前述した2価の炭化水素基から、(当該炭化水素基の価数−2)個の水素原子を除いた炭化水素基を適用できる。例えば3価の炭化水素基の場合、前述した2価の炭化水素基から1個の水素原子をさらに除いた3価の炭化水素基を適用できる。 Of the divalent or higher valent hydrocarbon groups in R 1, the trivalent or higher valent hydrocarbon group is the above-described divalent hydrocarbon group, wherein (hydrogen number of the hydrocarbon group −2) hydrogen atoms are removed. Applicable hydrocarbon groups. For example, in the case of a trivalent hydrocarbon group, a trivalent hydrocarbon group obtained by further removing one hydrogen atom from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied.
前記炭化水素基は、当該炭化水素基中の炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子によって置換されていてもよい。前記ヘテロ原子には水素原子が結合していてもよい。
前記炭素原子を置換する、水素原子が結合していてもよいヘテロ原子としては、酸素原子(−O−)、窒素原子(−N=,−NH−)、硫黄原子(−S−)、セレン原子(−Se−)等が挙げられる。なかでも、酸素原子又は窒素原子が好ましい。
In the hydrocarbon group, at least one of carbon atoms in the hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom. A hydrogen atom may be bonded to the heteroatom.
The heteroatom that may be bonded to a hydrogen atom that replaces the carbon atom includes an oxygen atom (—O—), a nitrogen atom (—N═, —NH—), a sulfur atom (—S—), and selenium. An atom (-Se-) etc. are mentioned. Of these, an oxygen atom or a nitrogen atom is preferable.
前記炭化水素基は、当該炭化水素基中の炭素原子に結合する水素原子の少なくとも1つが炭素数1〜10の炭化水素基又はヘテロ原子によって置換されていてもよい。また、当該炭化水素基中の炭素原子の少なくとも1つが、水素原子が結合したヘテロ原子によって置換されている場合、該ヘテロ原子に結合する水素原子の少なくとも1つが炭素数1〜10の炭化水素基又はヘテロ原子によって置換されていてもよい。
炭素原子又はヘテロ原子に結合した水素原子を置換する炭素数1〜10の炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が好ましい。該アルキル基の1つ以上のメチレン基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されていてもよい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。
前記水素原子を置換するヘテロ原子としては、ハロゲン原子、酸素原子等が挙げられる。ヘテロ原子が酸素原子である場合、該酸素原子に水素原子が結合していてもよい。
水素原子を置換するハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましい。水素原子を置換する酸素原子(水素原子が結合していてもよい)としては、=O、−OH等が挙げられる。=Oによって置換された例として、炭化水素基中のメチレン基の少なくとも1つがカルボニル基となった例が挙げられる。
In the hydrocarbon group, at least one hydrogen atom bonded to the carbon atom in the hydrocarbon group may be substituted with a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hetero atom. When at least one of the carbon atoms in the hydrocarbon group is substituted with a heteroatom to which a hydrogen atom is bonded, at least one of the hydrogen atoms bonded to the heteroatom is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Alternatively, it may be substituted with a heteroatom.
As a C1-C10 hydrocarbon group which substitutes the hydrogen atom couple | bonded with the carbon atom or the hetero atom, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group is preferable. One or more methylene groups of the alkyl group may be substituted with —O—, —CH═CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C≡C—. However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded.
Examples of the hetero atom replacing the hydrogen atom include a halogen atom and an oxygen atom. When the hetero atom is an oxygen atom, a hydrogen atom may be bonded to the oxygen atom.
As the halogen atom replacing the hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom is preferable. Examples of the oxygen atom that substitutes a hydrogen atom (a hydrogen atom may be bonded) include ═O and —OH. As an example substituted by = O, an example in which at least one methylene group in the hydrocarbon group is a carbonyl group can be given.
R1としては、水素原子、−CO−NH−R9−、−CH2−CH2−CO−R9−、−CH2−CH2−CH(OH)−R9−、−CO−CH2−CH2−R9−のいずれかであることが好ましく、水素原子、−CO−NH−R9−、又は−CH2−CH2−CO−R9−であることがより好ましい。
各式中、R9は炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表し、前記炭化水素基中の炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子によって置換されていてもよく、前記炭化水素基中の炭素原子又はヘテロ原子に結合する水素原子の少なくとも1つが炭素数1〜10の炭化水素基又はヘテロ原子によって置換されていてもよい。
R9としては、R1における炭素数1〜30の2価の炭化水素基と同様のものが挙げられる。
R9としては、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、フェニレン基、又はこれらの基を複数組み合わせた基が好ましく、直鎖状のアルキレン基、フェニレン基、又はこれらの基を複数組み合わせた基がより好ましい。
As R 1, a hydrogen atom, -CO-NH-R 9 - , - CH 2 -CH 2 -CO-R 9 -, - CH 2 -CH 2 -CH (OH) -R 9 -, - CO-CH It is preferably any one of 2- CH 2 —R 9 —, more preferably a hydrogen atom, —CO—NH—R 9 —, or —CH 2 —CH 2 —CO—R 9 —.
In each formula, R 9 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbon atoms in the hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, At least one of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom or the hetero atom may be substituted with a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hetero atom.
Examples of R 9 include the same as the divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in R 1 .
R 9 is preferably a linear, branched or cyclic alkylene group, a phenylene group, or a group obtained by combining a plurality of these groups, and a linear alkylene group, a phenylene group, or a combination of these groups. More preferred.
(メタ)アクリレート(A)が有する前記一般式X1で表される原子団は、1種でも2種以上でもよい。
(メタ)アクリレート(A)は、反応性及び柔軟骨格構造の点から、一般式X1で表される原子団として少なくとも、R1が−CO−NH−R9−である基、すなわち下記一般式X2で表される原子団を有することが好ましい。
Atomic group represented by the general formula X 1 to (meth) acrylate (A) has may be one kind or two or more kinds.
The (meth) acrylate (A) is a group in which at least R 1 is —CO—NH—R 9 — as an atomic group represented by the general formula X 1 in terms of reactivity and flexible skeleton structure, it is preferred to have the atomic group represented by the formula X 2.
本実施形態においては、前記(メタ)アクリレート(A)を構成する前記一般式X1で表される原子団が、下記式(1)の関係を満たすことが好ましく、下記式(2)の関係を満たすことがより好ましい。式(1)の関係を満たすことで、封止材としての接着性と耐曲げ性が向上する。
(R1が前記炭化水素基である原子団の数)≧(R1が水素原子である原子団の数) …(1)
(R1が前記炭化水素基である原子団の数)>(R1が水素原子である原子団の数) …(2)
In the present embodiment, the (meth) acrylate (A) the general formula X 1 in atomic group represented constituting a is, it is preferable to satisfy the relation given by the following formula (1), the relationship of the following formula (2) It is more preferable to satisfy. By satisfy | filling the relationship of Formula (1), the adhesiveness and bending resistance as a sealing material improve.
(Number of atomic groups in which R 1 is the hydrocarbon group) ≧ (Number of atomic groups in which R 1 is a hydrogen atom) (1)
(Number of atomic groups in which R 1 is the hydrocarbon group)> (Number of atomic groups in which R 1 is a hydrogen atom) (2)
(メタ)アクリレート(A)は、メチン基及びメチレン基のうち少なくとも一方が4つ以上連結した直鎖構造を有する。
このような直鎖構造は、例えば同じ炭素数の環状構造に比べて、構造的な柔軟性が高い。本発明の第一実施形態の硬化性樹脂組成物が前記直鎖構造を有することにより、(メタ)アクリレート(A)に構造的な柔軟性が付与される。このため、硬化後の樹脂内部における応力が緩和され、基板等に対する接着性(密着性)が向上する。
The (meth) acrylate (A) has a linear structure in which at least one of methine groups and methylene groups is connected.
Such a linear structure has high structural flexibility compared to, for example, a cyclic structure having the same carbon number. When the curable resin composition of the first embodiment of the present invention has the linear structure, structural flexibility is imparted to the (meth) acrylate (A). For this reason, the stress inside the resin after curing is relaxed, and the adhesion (adhesion) to the substrate or the like is improved.
前記直鎖構造を構成するメチン基は、3級炭素原子を有する炭素数1の3価の炭化水素基であり、その結合形態は、−CH=,HC≡,−CH<のいずれかである。直鎖構造を構成するメチレン基は2級炭素原子を有する炭素数1の2価の炭化水素基(−CH2−)である。
前記直鎖構造は、メチン基及びメチレン基のいずれか一方だけが4つ以上連結したものでもよいし、メチン基及びメチレン基の両方が順不同で4つ以上連結したものでもよい。
The methine group constituting the straight chain structure is a trivalent hydrocarbon group having 1 carbon atom having a tertiary carbon atom, and the bonding form thereof is any of —CH═, HC≡, —CH <. . The methylene group constituting the straight chain structure is a
The linear structure may be one in which only one of methine groups and methylene groups is connected to four or more, or may be one in which both methine groups and methylene groups are connected in random order.
前記直鎖構造として、例えば炭素数3〜20の直鎖状のアルキレン基が挙げられる。
前記直鎖状アルキレン基の炭素数は、3〜15が好ましく、4〜12がより好ましく、5〜10がさらに好ましい。
前記アルキレン基のメチレン基は、−C(=O)−、−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていてもよい。前記アルキレン基の炭素原子に結合する1つ以上の水素原子は、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又は炭素数1〜10アルコキシ基によって置換されていてもよい。
前記水素原子を置換していてもよいアルキル基の炭素数は、1〜8が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。前記水素原子を置換していてもよいアルコキシ基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜4がより好ましく、1又は2がさらに好ましい。
As said linear structure, a C3-C20 linear alkylene group is mentioned, for example.
3-15 are preferable, as for carbon number of the said linear alkylene group, 4-12 are more preferable, and 5-10 are more preferable.
The methylene group of the alkylene group may be substituted with —C (═O) —, —CH═CH— or —C≡C—. One or more hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the alkylene group may be substituted by a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
1-8 are preferable, as for carbon number of the alkyl group which may substitute the said hydrogen atom, 1-6 are more preferable, and 1-4 are more preferable. 1-6 are preferable, as for carbon number of the alkoxy group which may substitute the said hydrogen atom, 1-4 are more preferable, and 1 or 2 is more preferable.
前記直鎖構造においては、当該直鎖構造を構成する炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子によって置換されていてもよい。前記ヘテロ原子には水素原子が結合していてもよい。
前記炭素原子を置換する、水素原子が結合していてもよいヘテロ原子としては、酸素原子(−O−)、窒素原子(−N=,−NH−)、硫黄原子(−S−)、セレン原子(−Se−)等が挙げられる。なかでも、酸素原子又は窒素原子が好ましい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。
ヘテロ原子に置換された炭素原子は、前記直鎖構造を構成する炭素数に含まれる。
In the linear structure, at least one of carbon atoms constituting the linear structure may be substituted with a hetero atom. A hydrogen atom may be bonded to the heteroatom.
The heteroatom that may be bonded to a hydrogen atom that replaces the carbon atom includes an oxygen atom (—O—), a nitrogen atom (—N═, —NH—), a sulfur atom (—S—), and selenium. An atom (-Se-) etc. are mentioned. Of these, an oxygen atom or a nitrogen atom is preferable. However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded.
A carbon atom substituted with a heteroatom is included in the number of carbon atoms constituting the linear structure.
(メタ)アクリレート(A)が、前記一般式X1で表される原子団としてR1が前記炭化水素基である原子団を有する場合、前記直鎖構造は、前記R1の構造中に含まれてもよく、該原子団とは別の原子団として含まれてもよい。 When the (meth) acrylate (A) has an atomic group in which R 1 is the hydrocarbon group as the atomic group represented by the general formula X 1 , the linear structure is included in the structure of R 1. It may also be included as an atomic group different from the atomic group.
(メタ)アクリレート(A)は、環状炭化水素構造を有する。
環状炭化水素構造は、耐衝撃性、耐熱性等の向上に寄与する。
環状炭化水素構造としては、例えば、シクロアルカン構造、芳香族炭化水素環構造等が挙げられる。
シクロアルカン構造としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等のシクロアルカンから水素原子を1つ以上除いた基が挙げられる。シクロアルカンの炭素数は、3〜20が好ましく、4〜15がより好ましく、5〜10がさらに好ましい。
前記芳香族炭化水素環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族炭化水素から水素原子を1つ以上除いた基が挙げられる。
環状炭化水素構造は、当該環状炭化水素構造の炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子によって置換された複素環状構造であってもよい。複素環状構造としては、オキセタン、アゼチジン、チエタン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、テトラヒドロチオフェン、フラン、ピロール、チオフェン、テトラヒドロピラン、ピペリジン、テトラヒドロチオピラン、ピリリウムイオン、ピリジン、チオピリリウムイオン、オキセパン、アゼパン、チエパン、オキセピン、アゼピン、チエピン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ピラジン、モルホリン、チアジン、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キサンテン、カルバゾール、ポルフィリン、クロリン等から水素原子を1つ以上除いた基が挙げられる。
(メタ)アクリレート(A)が、前記一般式X1で表される原子団としてR1が前記炭化水素基である原子団を有する場合、前記環状炭化水素環構造は、前記R1の構造中に含まれてもよく、該原子団とは別の原子団として含まれてもよい。
(Meth) acrylate (A) has a cyclic hydrocarbon structure.
The cyclic hydrocarbon structure contributes to improvement in impact resistance, heat resistance, and the like.
Examples of the cyclic hydrocarbon structure include a cycloalkane structure and an aromatic hydrocarbon ring structure.
Examples of the cycloalkane structure include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, or cycloheptane. 3-20 are preferable, as for carbon number of cycloalkane, 4-15 are more preferable, and 5-10 are more preferable.
Examples of the aromatic hydrocarbon ring structure include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from an aromatic hydrocarbon such as benzene, naphthalene, and anthracene.
The cyclic hydrocarbon structure may be a heterocyclic structure in which at least one carbon atom of the cyclic hydrocarbon structure is substituted with a hetero atom. Heterocyclic structures include oxetane, azetidine, thietane, tetrahydrofuran, pyrrolidine, tetrahydrothiophene, furan, pyrrole, thiophene, tetrahydropyran, piperidine, tetrahydrothiopyran, pyrylium ion, pyridine, thiopyrylium ion, oxepane, azepane, thiepan, oxepin , Azepine, thiepine, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, imidazoline, pyrazine, morpholine, thiazine, benzimidazole, quinoline, isoquinoline, xanthene, carbazole, porphyrin, chlorin, and the like.
When the (meth) acrylate (A) has an atomic group in which R 1 is the hydrocarbon group as the atomic group represented by the general formula X 1 , the cyclic hydrocarbon ring structure is in the structure of R 1 Or may be contained as a different atomic group from the atomic group.
(メタ)アクリレート(A)としては、例えば、下記一般式A1で表される(メタ)アクリレート(A1)、該(メタ)アクリレート(A1)とイソシアネート化合物(A2)とを共重合させて得られた硬化性樹脂(A11)、等が挙げられ、接着性の点で、硬化性樹脂(A11)が好ましい。
硬化性樹脂(A11)は、(メタ)アクリレート(A1)およびイソシアネート化合物(A2)とともに、ポリオール化合物(A3)を共重合させたものであってもよい。
耐衝撃性、耐曲げ性の点で、(メタ)アクリレート(A1)とイソシアネート化合物(A2)とポリオール化合物(A3)とを共重合させて得られる硬化性樹脂が特に好ましい。
The (meth) acrylate (A) is obtained, for example, by copolymerizing (meth) acrylate (A1) represented by the following general formula A1, and the (meth) acrylate (A1) and the isocyanate compound (A2). Curable resin (A11), and the like, and the curable resin (A11) is preferable in terms of adhesiveness.
The curable resin (A11) may be obtained by copolymerizing the polyol compound (A3) together with the (meth) acrylate (A1) and the isocyanate compound (A2).
A curable resin obtained by copolymerizing (meth) acrylate (A1), an isocyanate compound (A2), and a polyol compound (A3) is particularly preferable in terms of impact resistance and bending resistance.
〔(メタ)アクリレート(A1)〕
前記一般式A1中、mは1以上の整数を表し、R10は炭素数1〜30のm価の炭化水素基を表す。
mは、2〜4が好ましく、2又は3がより好ましく、2がさらに好ましい。よって、R10は、2〜4価の炭化水素基であることが好ましく、2又は3価の炭化水素基であることがより好ましく、2価の炭化水素基であることが好ましい。
[(Meth) acrylate (A1)]
In the general formula A1, m represents an integer of 1 or more, and R 10 represents an m-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
m is preferably 2 to 4, more preferably 2 or 3, and still more preferably 2. Therefore, R 10 is preferably a divalent to tetravalent hydrocarbon group, more preferably a divalent or trivalent hydrocarbon group, and preferably a divalent hydrocarbon group.
mが1である場合、R10としては、前述した2価の炭化水素基が有する2本の結合手のうち、いずれか一方の結合手に水素原子が結合した1価の炭化水素基を適用できる。
mが2である場合、R10としては、前述したR1における2価の炭化水素基と同様の炭化水素基を適用できる。
mが3である場合、R10としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに1個の水素原子を除いた3価の炭化水素基を適用できる。同様に、mが4以上である場合、R10としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに(m−2)個の水素原子を除いたm価の炭化水素基を適用できる。mが4以上である場合、R10の炭素数は2以上である。
When m is 1, R 10 is a monovalent hydrocarbon group in which a hydrogen atom is bonded to one of the two bonds of the divalent hydrocarbon group described above. it can.
When m is 2, a hydrocarbon group similar to the divalent hydrocarbon group in R 1 described above can be applied as R 10 .
When m is 3, a trivalent hydrocarbon group obtained by removing one hydrogen atom from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied as R 10 . Similarly, when m is 4 or more, as R 10 , an m-valent hydrocarbon group obtained by further removing (m−2) hydrogen atoms from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied. When m is 4 or more, the carbon number of R 10 is 2 or more.
R10は芳香族炭化水素基を有することが好ましく、ベンゼン環から1以上の水素原子を除いた基を有することがより好ましい。R10は、ベンゼン環から1以上の水素原子を除いた基を1つ有しても複数有してもよい。
R10が、ベンゼン環から1以上の水素原子を除いた基を複数有する場合、それらの基は、炭素数1〜6のアルキレン基を介して連結されていてもよい。前記ベンゼン環から1以上の水素原子を除いた基は、炭素数1〜6のアルキレン基を介して、前記一般式A1の括弧内の−O−に結合していてもよい。
前記アルキレン基の1つ以上のメチレン基は−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−S(=O)2−又は−C≡C−で置換されていてもよい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。前記アルキレン基の炭素原子に結合する水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又はハロゲン原子により置換されていてもよい。
R 10 preferably has an aromatic hydrocarbon group, and more preferably has a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a benzene ring. R 10 may have one or a plurality of groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from the benzene ring.
When R 10 has a plurality of groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from the benzene ring, these groups may be linked via an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. A group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the benzene ring may be bonded to —O— in the parentheses of the general formula A1 via an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
One or more methylene groups of the alkylene group are substituted with —O—, —CH═CH—, —CO—, —OCO—, —COO—, —S (═O) 2 — or —C≡C—. It may be. However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded. The hydrogen atom bonded to the carbon atom of the alkylene group may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom.
2価のR10の好ましい例として、例えばビスフェノール骨格を有する化合物から2つの水酸基を除いた2価の基が好適な基として挙げられる。具体例として、ビスフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールE、ビスフェノールC、ビスフェノールAP、ビスフェノールAF、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールG、ビスフェノールM、ビスフェノールS、ビスフェノールP、ビスフェノールPH、ビスフェノールTMC、ビスフェノールZ等のビスフェノール骨格を有する化合物から2つの水酸基を除いた2価の基が例示できる。 Preferable examples of divalent R 10 include, for example, a divalent group obtained by removing two hydroxyl groups from a compound having a bisphenol skeleton. Specific examples include bisphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol E, bisphenol C, bisphenol AP, bisphenol AF, bisphenol B, bisphenol BP, bisphenol G, bisphenol M, bisphenol S, bisphenol P, bisphenol PH, bisphenol TMC, bisphenol Z Examples thereof include a divalent group obtained by removing two hydroxyl groups from a compound having a bisphenol skeleton.
R11及びR12はそれぞれ独立に炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表し、前記炭化水素基中の炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子によって置換されていてもよく、前記炭化水素基中の炭素原子又はヘテロ原子に結合する水素原子の少なくとも1つが炭素数1〜10の炭化水素基又はヘテロ原子によって置換されていてもよい。
前記炭化水素基としては、前述したR1における炭素数1〜30の2価の炭化水素基と同様のものが挙げられる。
R 11 and R 12 each independently represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and at least one of the carbon atoms in the hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrocarbon group At least 1 of the hydrogen atom couple | bonded with the carbon atom or hetero atom in it may be substituted by the C1-C10 hydrocarbon group or hetero atom.
Examples of the hydrocarbon group include the same divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in R 1 described above.
R11は、直鎖状アルキレン基であることが好ましい。前記直鎖状アルキレン基の炭素数は1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。前記直鎖状アルキレン基の1つ以上のメチレン基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されていてもよい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。 R 11 is preferably a linear alkylene group. 1-10 are preferable, as for carbon number of the said linear alkylene group, 1-6 are more preferable, and 1-4 are more preferable. One or more methylene groups of the linear alkylene group may be substituted with —O—, —CH═CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C≡C—. However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded.
R12は、分岐鎖状アルキレン基であることが好ましい。分岐鎖状アルキレン基は、主鎖を構成する直鎖状アルキレン基と、側鎖を構成するアルキル基(該直鎖状アルキレン基の炭素原子に結合する水素原子を置換するアルキル基)とからなる。
前記主鎖を構成する直鎖状アルキレン基の炭素数は1〜25が好ましく、4〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましい。
前記側鎖を構成するアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、直鎖状が好ましい。前記側鎖を構成するアルキル基は1つでも2つ以上でもよい。
前記側鎖を構成するアルキル基の炭素数は1〜8が好ましく、1〜6がより好ましい。
R 12 is preferably a branched alkylene group. The branched alkylene group is composed of a linear alkylene group constituting the main chain and an alkyl group constituting the side chain (an alkyl group that substitutes a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the linear alkylene group). .
1-25 are preferable, as for carbon number of the linear alkylene group which comprises the said principal chain, 4-20 are more preferable, and 6-15 are more preferable.
The alkyl group constituting the side chain may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear. The alkyl group constituting the side chain may be one or two or more.
1-8 are preferable and, as for carbon number of the alkyl group which comprises the said side chain, 1-6 are more preferable.
前記主鎖を構成するアルキレン基の1つ以上のメチレン基は−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されていてもよい。ただし、2つの酸素原子が隣接する置換は除く。
前記主鎖を構成するアルキレン基の1つ以上のメチレン基は、環状の炭化水素基で置換されていてもよい。前記環状の炭化水素基の炭素数は4〜20が好ましく、5〜15がより好ましく、6〜12がさらに好ましい。前記環状の炭化水素基は脂肪族炭化水素基であってもよいし、芳香族炭化水素基であってもよい。
前記メチレン基が芳香族炭化水素基によって置換されている場合、当該置換されたメチレン基に隣接するメチレン基は−COO−又は−OCO−によって置換されていることが好ましい。
前記芳香族炭化水素基によって置換されるメチレン基は、前記主鎖を構成するアルキレン基の末端のメチレン基であることが好ましい。
前記芳香族炭化水素基に結合する水素原子は炭素数1〜6のアルキル基又はハロゲン原子により置換されていてもよい。前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
One or more methylene groups of the alkylene group constituting the main chain may be substituted with —O—, —CH═CH—, —CO—, —OCO—, —COO— or —C≡C—. . However, the substitution in which two oxygen atoms are adjacent is excluded.
One or more methylene groups of the alkylene group constituting the main chain may be substituted with a cyclic hydrocarbon group. 4-20 are preferable, as for carbon number of the said cyclic hydrocarbon group, 5-15 are more preferable, and 6-12 are more preferable. The cyclic hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
When the methylene group is substituted with an aromatic hydrocarbon group, the methylene group adjacent to the substituted methylene group is preferably substituted with —COO— or —OCO—.
The methylene group substituted by the aromatic hydrocarbon group is preferably a methylene group at the end of the alkylene group constituting the main chain.
The hydrogen atom bonded to the aromatic hydrocarbon group may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
前記R10〜R12のうち少なくとも1つは前記直鎖構造を有する。
前記直鎖構造は、R10〜R12のうち、R11又はR12に含まれることが好ましく、R12に含まれることが特に好ましい。
前記環状炭化水素構造は、R10〜R12のいずれに含まれてもよく、R10又はR11に含まれることが特に好ましい。
At least one of R 10 to R 12 has the linear structure.
The linear structure is preferably included in R 11 or R 12 among R 10 to R 12 , and particularly preferably included in R 12 .
The cyclic hydrocarbon structure may be included in any of R 10 to R 12 , and is particularly preferably included in R 10 or R 11 .
式A1中、Xは水酸基、又はヘテロ原子を介した連結構造体を表す。
ヘテロ原子としては、酸素原子(−O−)等が挙げられる。
連結構造体としては、イソシアネート架橋構造体、イソシアネート−ポリオール架橋構造体、多官能アクリレート付加構造体等が挙げられる。
Xがイソシアネート架橋構造体である化合物としては、例えば、式A1中のXが水酸基である(メタ)アクリレートと、イソシアネート化合物との反応生成物が挙げられる。この場合、Xは、−CO−NH−X2で表すことができる。X2は、イソシアネート化合物からイソシアネート基1つを除いた基を示す。イソシアネート化合物としては、後述するイソシアネート化合物(A2)と同様のものが挙げられる。
Xがイソシアネート−ポリオール架橋構造体である化合物としては、例えば、式A1中のXが水酸基である(メタ)アクリレートと、イソシアネート化合物と、ポリオール化合物との反応生成物が挙げられる。この場合、Xは、−CO−NH−X3または−X4で表すことができる。X3は、イソシアネート化合物とポリオールとの反応生成物からイソシアネート基1つを除いた基を示す。X4は、イソシアネート化合物とポリオールとの反応生成物から水酸基1つを除いた基を示す。
イソシアネート化合物としては、後述するイソシアネート化合物(A2)と同様のものが挙げられる。ポリオール化合物としては、後述するイソシアネート化合物(A3)と同様のものが挙げられる。
Xが多官能アクリレート付加構造体である化合物としては、例えば、式A1中のXが水酸基である(メタ)アクリレートと、多官能アクリレートとの反応生成物が挙げられる。この場合、Xは、−CH2−CH2−X5で表すことができる。X5は、多官能アクリレートが有するアクリロイル基の1つからビニル基を除いた基を示す。多官能アクリレートとしては、後述するモノマー(B)のうち、化学式Z1で表され、且つRzが水素原子である官能基を2以上有する化合物と同様のものが挙げられる。
In formula A1, X represents a hydroxyl group or a linked structure via a hetero atom.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom (—O—).
Examples of the linked structure include an isocyanate crosslinked structure, an isocyanate-polyol crosslinked structure, and a polyfunctional acrylate addition structure.
Examples of the compound in which X is an isocyanate crosslinked structure include a reaction product of (meth) acrylate in which X in formula A1 is a hydroxyl group and an isocyanate compound. In this case, X can be represented by —CO—NH—X 2 . X 2 represents a group obtained by removing one isocyanate group from the isocyanate compound. As an isocyanate compound, the thing similar to the isocyanate compound (A2) mentioned later is mentioned.
Examples of the compound in which X is an isocyanate-polyol crosslinked structure include a reaction product of (meth) acrylate in which X in formula A1 is a hydroxyl group, an isocyanate compound, and a polyol compound. In this case, X can be represented by —CO—NH—X 3 or —X 4 . X 3 represents a group obtained by removing one isocyanate group from a reaction product of an isocyanate compound and a polyol. X 4 represents a group obtained by removing one hydroxyl group from a reaction product of an isocyanate compound and a polyol.
As an isocyanate compound, the thing similar to the isocyanate compound (A2) mentioned later is mentioned. As a polyol compound, the thing similar to the isocyanate compound (A3) mentioned later is mentioned.
Examples of the compound in which X is a polyfunctional acrylate addition structure include a reaction product of (meth) acrylate in which X in formula A1 is a hydroxyl group and a polyfunctional acrylate. In this case, X can be represented by —CH 2 —CH 2 —X 5 . X 5 represents a group obtained by removing the vinyl group from one of the acryloyl groups of the polyfunctional acrylate. Examples of the polyfunctional acrylate include those similar to the compound (B) described later, which is represented by the chemical formula Z 1 and has two or more functional groups in which R z is a hydrogen atom.
〔イソシアネート化合物(A2)〕
イソシアネート化合物(A2)としては、イソシアネート基を1つ以上有する化合物であれば特に制限されず、公知の種々のイソシアネート化合物が適用可能である。
イソシアネート化合物(A2)としては、下記一般式A2で表される化合物が好ましい。
[Isocyanate compound (A2)]
The isocyanate compound (A2) is not particularly limited as long as it is a compound having one or more isocyanate groups, and various known isocyanate compounds are applicable.
As an isocyanate compound (A2), the compound represented by the following general formula A2 is preferable.
式A2中、nは1以上の整数を表し、R13は炭素数1〜30のn価の炭化水素基を表す。
nは2〜4の整数が好ましく、2又は3がより好ましく、2がさらに好ましい。よって、R13は2〜4価の炭化水素基であることが好ましく、2又は3価の炭化水素基であることがより好ましく、2価の炭化水素基であることがさらに好ましい。
In formula A2, n represents an integer of 1 or more, and R 13 represents an n-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
n is preferably an integer of 2 to 4, more preferably 2 or 3, and still more preferably 2. Therefore, R 13 is preferably a divalent to tetravalent hydrocarbon group, more preferably a divalent or trivalent hydrocarbon group, and even more preferably a divalent hydrocarbon group.
nが1である場合、R13としては、前述した2価の炭化水素基が有する2本の結合手のうち、いずれか一方の結合手に水素原子が結合した1価の炭化水素基を適用できる。
nが2である場合、R13としては、前述したR1における2価の炭化水素基と同様の炭化水素基を適用できる。
nが3である場合、R13としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに1個の水素原子を除いた3価の炭化水素基を適用できる。同様に、nが4以上である場合、R13としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに(n−2)個の水素原子を除いたn価の炭化水素基を適用できる。nが4以上である場合、R13の炭素数は2以上である。
When n is 1, a monovalent hydrocarbon group in which a hydrogen atom is bonded to one of the two bonds of the divalent hydrocarbon group described above is applied as R 13 it can.
When n is 2, the same hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in R 1 described above can be applied as R 13 .
When n is 3, a trivalent hydrocarbon group obtained by removing one hydrogen atom from the above-described divalent hydrocarbon group can be used as R 13 . Similarly, when n is 4 or more, as R 13 , an n-valent hydrocarbon group obtained by further removing (n−2) hydrogen atoms from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied. When n is 4 or more, the carbon number of R 13 is 2 or more.
イソシアネート化合物(A2)の具体例としては、例えばヘキサメチレンジイソシアナート、4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアナート)、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジイソシアナートビフェニル、ジシクロヘキシルメタン−4,4’―ジイソシアナート、4,4’−ジイソシアナート−3,3’―ジメチルジフェニルメタン、1,5−ジイソシアナートナフタレン、2−イソシアナートエチルメタクリレートトリレンー2,6−ジイソシアナート、m−キシリレンジイソシアナート、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアナート等が挙げられる。
Specific examples of the isocyanate compound (A2) include, for example, hexamethylene diisocyanate, 4,4′-methylenebis (phenyl isocyanate), 3,3′-dichloro-4,4′-diisocyanate biphenyl,
〔ポリオール化合物(A3)〕
ポリオール化合物(A3)としては、水酸基を2つ以上有し、且つ前記エポキシ化合物(A1)に該当しない化合物であれば特に制限されず、公知の種々のポリオール化合物が適用可能である。
ポリオール化合物(A3)としては、下記一般式A3で表される化合物が好ましい。
[Polyol compound (A3)]
The polyol compound (A3) is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups and does not correspond to the epoxy compound (A1), and various known polyol compounds can be applied.
As a polyol compound (A3), the compound represented by the following general formula A3 is preferable.
式A3中、оは2以上の整数を表し、R14は炭素数1〜30のо価の炭化水素基を表す。
оは2〜10の整数が好ましく、2〜8の整数がより好ましく、2〜6がさらに好ましい。よって、R14は2〜10価の炭化水素基であることが好ましく、2〜8価の炭化水素基であることがより好ましく、2〜6価の炭化水素基であることがさらに好ましい。
式A3中、оは2以上の整数を表し、R14は炭素数1〜30のо価の炭化水素基を表す。
In formula A3, о represents an integer of 2 or more, and R 14 represents a о-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
о is preferably an integer of 2 to 10, more preferably an integer of 2 to 8, and further preferably 2 to 6. Therefore, R 14 is preferably a 2 to 10 valent hydrocarbon group, more preferably a 2 to 8 valent hydrocarbon group, and further preferably a 2 to 6 valent hydrocarbon group.
In formula A3, о represents an integer of 2 or more, and R 14 represents a о-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
оが2である場合、R14としては、前述したR1における2価の炭化水素基と同様の炭化水素基を適用できる。
оが3である場合、R14としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに1個の水素原子を除いた3価の炭化水素基を適用できる。同様に、оが4以上である場合、R14としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに(о−2)個の水素原子を除いたо価の炭化水素基を適用できる。оが4以上である場合、R14の炭素数は2以上である。
When о is 2, the same hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in R 1 described above can be applied as R 14 .
When о is 3, a trivalent hydrocarbon group obtained by removing one hydrogen atom from the above-described divalent hydrocarbon group can be used as R 14 . Similarly, when о is 4 or more, an о-valent hydrocarbon group obtained by further removing (о-2) hydrogen atoms from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied as R 14 . When о is 4 or more, the carbon number of R 14 is 2 or more.
ポリオール化合物(A3)の具体例としては、例えばトリグリセロール、ジペンタエリスリトール、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。 Specific examples of the polyol compound (A3) include triglycerol, dipentaerythritol, 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,4-cyclohexanediol, and the like. .
〔硬化性樹脂(A11)の合成〕
前記(メタ)アクリレート(A1)と、前記イソシアネート化合物(A2)と、必要に応じて前記ポリオール化合物(A3)と、を共重合させると、イソシアネート化合物(A2)が有するイソシアネート基と、(メタ)アクリレート(A1)またはポリオール化合物(A3)が有する水酸基とが反応してウレタン結合が形成され、硬化性樹脂(A11)が得られる。
これらの化合物を共重合させる方法は特に制限されず、公知方法が適用できる。例えば、反応系に、水酸基/イソシアネート基のモル比が0.5〜2となるように加えて、攪拌しながら40〜100℃で加熱することにより、硬化性樹脂(A11)を得ることができる。40℃よりも低い温度だと反応の進行が思わしくなく、最悪の場合樹脂が分離してしまう恐れがある。100℃よりも高い温度だと反応が進み過ぎて硬化し、ディスペンスできなくなるおそれがある。適切な反応条件を選択することによって、ディスペンスに適した樹脂を提供できる。
(メタ)アクリレート(A1)、イソシアネート化合物(A2)、ポリオール化合物(A3)はそれぞれ、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
[Synthesis of Curable Resin (A11)]
When the (meth) acrylate (A1), the isocyanate compound (A2), and, if necessary, the polyol compound (A3) are copolymerized, an isocyanate group contained in the isocyanate compound (A2), and (meth) A urethane bond is formed by reacting with the hydroxyl group of the acrylate (A1) or the polyol compound (A3) to obtain a curable resin (A11).
The method for copolymerizing these compounds is not particularly limited, and known methods can be applied. For example, the curable resin (A11) can be obtained by adding to the reaction system such that the molar ratio of hydroxyl group / isocyanate group is 0.5 to 2 and heating at 40 to 100 ° C. with stirring. . If the temperature is lower than 40 ° C., the reaction does not proceed smoothly, and in the worst case, the resin may be separated. If the temperature is higher than 100 ° C., the reaction proceeds excessively and may be cured, making it impossible to dispense. By selecting appropriate reaction conditions, a resin suitable for dispensing can be provided.
(Meth) acrylate (A1), isocyanate compound (A2), and polyol compound (A3) may each be used alone or in combination of two or more.
第一実施形態の硬化性樹脂組成物において、硬化性樹脂組成物中に含まれる(メタ)アクリレート(A)は1種でも2種以上でもよい。
前記(メタ)アクリレート(A)の含有比率(含有率)は、硬化性樹脂組成物の全質量(100質量%)に対して、10〜90質量%であり、30〜85質量%であることが好ましく、50〜80質量%であることがより好ましい。10質量%以上であると、基板接着性の向上効果が充分に得られ、90質量%以下であると、硬化物の耐衝撃性、耐曲げ性が良好である。
In the curable resin composition of the first embodiment, the (meth) acrylate (A) contained in the curable resin composition may be one type or two or more types.
The content ratio (content rate) of the (meth) acrylate (A) is 10 to 90% by mass and 30 to 85% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the curable resin composition. Is preferable, and it is more preferable that it is 50-80 mass%. When it is 10% by mass or more, the effect of improving the substrate adhesion is sufficiently obtained, and when it is 90% by mass or less, the impact resistance and bending resistance of the cured product are good.
前記(メタ)アクリレート(A)として硬化性樹脂(A11)を用いる場合、硬化性樹脂(A11)の含有比率は、硬化性樹脂組成物の全質量に対して10〜90質量%であることが好ましく、30〜85質量%であることが好ましく、50〜80質量%であることがより好ましい。 When using curable resin (A11) as said (meth) acrylate (A), it is preferable that the content rate of curable resin (A11) is 10-90 mass% with respect to the total mass of curable resin composition. Preferably, it is 30-85 mass%, and it is more preferable that it is 50-80 mass%.
[モノマー(B)]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、下記化学式Z1又はZ2で表される官能基を有し、且つ前記(メタ)アクリレート(A)に該当しないモノマー(B)をさらに含有してもよい。
モノマー(B)の配合によって、また配合するモノマー(B)の種類の選択によって、硬化性樹脂組成物の反応性の向上、硬化性樹脂組成物の粘度の調整、作業性の向上等を図ることができる。
[Monomer (B)]
Curable resin composition of the first embodiment has a functional group represented by the following Formula Z 1 or Z 2, and the (meth) further contain a monomer that does not correspond to the acrylate (A) (B) Also good.
To improve the reactivity of the curable resin composition, adjust the viscosity of the curable resin composition, improve workability, etc., by blending the monomer (B) and selecting the type of monomer (B) to be blended. Can do.
モノマー(B)は、式Z1で表される官能基及び式Z2で表される官能基のいずれか一方のみを有していてもよく、両方を有していてもよい。
モノマー(B)は、式Z1又はZ2で表される官能基を1つ有する単官能モノマーでもよく、該官能基を2つ以上有する多官能モノマーでもよい。
Monomer (B) may have only one functional group represented by functional groups and wherein Z 2 of the formula Z 1, both may have a.
The monomer (B) may be a monofunctional monomer having one functional group represented by the formula Z 1 or Z 2 or may be a polyfunctional monomer having two or more functional groups.
硬化性樹脂組成物の反応性の向上の目的で配合されるモノマー(B)としては、例えば、下記一般式B1で表される化合物(B1)、1−ビニルイミダゾール、2−[[(ブチルアミノ)カルボニル]オキシ]エチルアクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチルアクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、3−(ジメチルアミノ)プロピルアクリレート、4−アクリロイルモルホリン、2−アセトアミドアクリル酸メチル、1−シアノビニルアセテート、アクリロニトリル、2−シアノアクリル酸エチル、9H−カルバゾール−9−エチルメタクリレート、2−(ジイソプロピルアミノ)エチルメタクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチルメタクリレート、2−[3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]エチルメタクリレート、メタクリル酸2−アミノエチル塩酸塩、メタクリル酸2−(tert−ブチルアミノ)エチル、メタクリル酸2−N−モルホリノエチル、メタクリル酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、N−ビニルカプロラクタム、4−グリシジルオキシカルバゾール、トリグリシジルイソシアヌレート等の含窒素化合物、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシ(ジメトキシ)メチルシラン、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(3−グリシジルオキシプロピル)トリシロキサン、(メタ)アクリル酸グリシジル、ビスフェノールAグリセロラート(1グリセリン/フェノール)ジアクリラート、ジエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、アリルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ジグリシジル−1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2−エチルへキシルグリシジルエーテル、グリシジル−4−tert−ブチルベンゾエート、グリシジルイソプロピルエーテル、グリシジルメチルエーテル、グリシジルフェニルエーテル、グリシジルステアレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
「(メタ)アクリレート」は、アクリル酸のエステル又はメタクリル酸のエステルを意味する。「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
Examples of the monomer (B) blended for the purpose of improving the reactivity of the curable resin composition include, for example, a compound (B1) represented by the following general formula B1, 1-vinylimidazole, 2-[[(butylamino ) Carbonyl] oxy] ethyl acrylate, 2- (diethylamino) ethyl acrylate, 2- (dimethylamino) ethyl acrylate, 3- (dimethylamino) propyl acrylate, 4-acryloylmorpholine, methyl 2-acetamidoacrylate, 1-cyanovinyl Acetate, acrylonitrile, ethyl 2-cyanoacrylate, 9H-carbazole-9-ethyl methacrylate, 2- (diisopropylamino) ethyl methacrylate, 2- (diethylamino) ethyl methacrylate, 2- [3- (2H-benzotriazole-2- Il) -4- Droxyphenyl] ethyl methacrylate, 2-aminoethyl methacrylate methacrylate, 2- (tert-butylamino) ethyl methacrylate, 2-N-morpholinoethyl methacrylate, N-hydroxysuccinimide methacrylate, N-vinylcaprolactam, Nitrogen-containing compounds such as 4-glycidyloxycarbazole and triglycidyl isocyanurate, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxy (dimethoxy) methylsilane, 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyl- 3- (3-glycidyloxypropyl) trisiloxane, glycidyl (meth) acrylate, bisphenol A glycerolate (1 glycerin / phenol) diacrylate, diethoxy (3-glycidyloxypropyl) methyl Run, allyl glycidyl ether, benzyl glycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, tert-butyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, diglycidyl-1,2-cyclohexane dicarboxylate, ethylene glycol diglycidyl ether, ethyl glycidyl ether 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl-4-tert-butylbenzoate, glycidyl isopropyl ether, glycidyl methyl ether, glycidyl phenyl ether, glycidyl stearate, neopentyl glycol diglycidyl ether, and the like.
“(Meth) acrylate” means an ester of acrylic acid or an ester of methacrylic acid. “(Meth) acrylic acid” means acrylic acid or methacrylic acid.
式(B1)中、R3’としては、前述したR1における2価の炭化水素基と同様の炭化水素基を適用できる。R3’の好適な基としては、前述した式A1中のmが2である場合のR10として好ましい基が例示できる。
第一実施形態の硬化性樹脂組成物が硬化性樹脂(A11)を含有する場合、モノマー(B)として、少なくとも化合物(B1)を含有することが好ましい。
第一実施形態の硬化性樹脂組成物において、硬化性樹脂(A11)と化合物(B1)の質量比(配合比)は、A11:B1=100:1〜1:1が好ましく、A11:B1=50:1〜3:1がより好ましく、A11:B1=20:1〜4:1がさらに好ましい。
In the formula (B1), as R 3 ′, the same hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in R 1 described above can be applied. As a suitable group for R 3 ′, a group preferred as R 10 in the case where m in Formula A1 is 2 can be exemplified.
When the curable resin composition of 1st embodiment contains curable resin (A11), it is preferable to contain a compound (B1) at least as a monomer (B).
In the curable resin composition of the first embodiment, the mass ratio (blending ratio) of the curable resin (A11) and the compound (B1) is preferably A11: B1 = 100: 1 to 1: 1, and A11: B1 = 50: 1 to 3: 1 is more preferable, and A11: B1 = 20: 1 to 4: 1 is more preferable.
硬化性樹脂組成物の粘度調整の目的で配合されるモノマー(B)としては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル等が挙げられる。具体例としては、下記化学式(B2)〜(B4)で表される化合物等が挙げられる。化学式(B2)で表される化合物、化学式(B3)で表される化合物、化学式(B4)で表される化合物はそれぞれ、商品名「ブレンマーADP−400」、「ブレンマーADT−250」、「ブレンマーPDBE−250」として市販されている。 Examples of the monomer (B) blended for the purpose of adjusting the viscosity of the curable resin composition include (meth) acrylic acid diester of (poly) alkylene glycol and (meth) acrylic acid diester of an alkylene oxide adduct of bisphenols. Etc. Specific examples include compounds represented by the following chemical formulas (B2) to (B4). The compound represented by the chemical formula (B2), the compound represented by the chemical formula (B3), and the compound represented by the chemical formula (B4) are trade names “Blemmer ADP-400”, “Blemmer ADT-250”, “Blemmer”, respectively. It is commercially available as “PDBE-250”.
第一実施形態の硬化性樹脂組成物において、硬化性樹脂組成物中に含まれるモノマー(B)は1種でも2種以上でもよい。
前記モノマー(B)の含有比率(含有率)は、硬化性樹脂組成物の全質量に対して10〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましい。10質量%以上であると、モノマー(B)の配合効果が充分に得られ、50質量%以下であると、接着性が良好である。
In the curable resin composition of the first embodiment, the monomer (B) contained in the curable resin composition may be one type or two or more types.
The content ratio (content ratio) of the monomer (B) is preferably 10 to 50% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass with respect to the total mass of the curable resin composition. When it is 10% by mass or more, the effect of blending the monomer (B) is sufficiently obtained, and when it is 50% by mass or less, the adhesiveness is good.
[硬化剤(C)]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、硬化剤(C)を含有することが好ましい。
前記硬化剤(C)は、前記(メタ)アクリレート(A)(必要に応じてモノマー(B))を重合させることが可能な硬化剤であれば特に制限されず、公知の熱硬化剤又は光重合開始剤を適用できる。
前記硬化剤(C)の含有比率は特に制限されず、適宜調整可能であり、通常、前記(メタ)アクリレート(A)に対して0.5〜10質量%でよい。
硬化剤(C)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Curing agent (C)]
The curable resin composition of the first embodiment preferably contains a curing agent (C).
The curing agent (C) is not particularly limited as long as it is a curing agent capable of polymerizing the (meth) acrylate (A) (optionally the monomer (B)), and is a known thermosetting agent or light. A polymerization initiator can be applied.
The content ratio of the curing agent (C) is not particularly limited and can be appropriately adjusted, and is usually 0.5 to 10% by mass with respect to the (meth) acrylate (A).
A hardening | curing agent (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
[チオール化合物(D)]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、下記一般式Dで表されるチオール化合物(D)をさらに含有してもよい。チオール化合物(D)を含有することで、反応性が向上する。
[Thiol Compound (D)]
The curable resin composition of the first embodiment may further contain a thiol compound (D) represented by the following general formula D. The reactivity improves by containing a thiol compound (D).
式D中、pは1以上の整数を表し、R15は炭素数1〜30のp価の炭化水素基を表す。
pは1〜10の整数が好ましく、1〜8の整数がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。よって、R15は1〜10価の炭化水素基であることが好ましく、1〜8価の炭化水素基であることがより好ましく、1〜6価の炭化水素基であることがさらに好ましい。
In formula D, p represents an integer of 1 or more, and R 15 represents a p-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
p is preferably an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 1 to 8, and still more preferably 1 to 6. Therefore, R 15 is preferably a 1 to 10 valent hydrocarbon group, more preferably a 1 to 8 valent hydrocarbon group, and further preferably a 1 to 6 valent hydrocarbon group.
pが2である場合、R15としては、前述したR1における2価の炭化水素基と同様の炭化水素基を適用できる。
pが1である場合、R15としては、前述した2価の炭化水素基が有する2本の結合手のうち、いずれか一方の結合手に水素原子が結合した1価の炭化水素基を適用できる。
pが3である場合、R15としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに1個の水素原子を除いた3価の炭化水素基を適用できる。同様に、pが4以上である場合、R15としては、前述した2価の炭化水素基から、さらに(p−2)個の水素原子を除いたp価の炭化水素基を適用できる。pが4以上である場合、R15の炭素数は2以上である。
When p is 2, a hydrocarbon group similar to the divalent hydrocarbon group in R 1 described above can be applied as R 15 .
When p is 1, a monovalent hydrocarbon group in which a hydrogen atom is bonded to any one of the two bonds of the divalent hydrocarbon group described above is applied as R 15 it can.
When p is 3, a trivalent hydrocarbon group obtained by removing one hydrogen atom from the above-described divalent hydrocarbon group can be used as R 15 . Similarly, when p is 4 or more, a p-valent hydrocarbon group obtained by further removing (p-2) hydrogen atoms from the above-described divalent hydrocarbon group can be applied as R 15 . When p is 4 or more, the carbon number of R 15 is 2 or more.
チオール化合物(D)の具体例としては、例えば、2,2’−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、(3−メルカプトプロピル)トリメトキシシラン、3−メルカプトプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、4−アセトアミドベンゼンチオール、アリルメルカプタン、1,2−ベンゼンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、ベンゼンチオール、1,3,5−ベンゼントリチオール、ベンジルメルカプタン、4,4’―ビフェニルジチオール、ビス(2−メルカプトエチル)エーテル、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン等が挙げられる。 Specific examples of the thiol compound (D) include, for example, 2,2 ′-(ethylenedioxy) diethanethiol, trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate). ), (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl (dimethoxy) methylsilane, 4-acetamidobenzenethiol, allyl mercaptan, 1,2-benzenedithiol, 1,4-benzenedithiol, benzenethiol, 1,3 , 5-benzenetrithiol, benzyl mercaptan, 4,4′-biphenyldithiol, bis (2-mercaptoethyl) ether, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene and the like. .
第一実施形態の硬化性樹脂組成物において、硬化性樹脂組成物中に含まれるチオール化合物(D)は1種でも2種以上でもよい。
前記チオール化合物(D)の含有比率(含有率)は、硬化性樹脂組成物の全質量に対して1〜40質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがより好ましい。1質量%以上であると、反応性の向上効果が充分に得られ、40質量%以下であると、接着性が良好である。
In the curable resin composition of the first embodiment, the thiol compound (D) contained in the curable resin composition may be one type or two or more types.
The content ratio (content ratio) of the thiol compound (D) is preferably 1 to 40% by mass and more preferably 1 to 20% by mass with respect to the total mass of the curable resin composition. When the content is 1% by mass or more, the effect of improving the reactivity is sufficiently obtained, and when it is 40% by mass or less, the adhesiveness is good.
[金属−酸素結合型構造体(Y)]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、下記一般式Yで表される金属−酸素結合型構造体(Y)をさらに含有することが好ましい。金属−酸素結合型構造体(Y)を含有することで、有機溶媒、例えばアセトニトリル、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒に対する耐性が向上し、該有機溶媒を含有する電解液に対する耐性がさらに向上する。
[Metal-oxygen bond structure (Y)]
The curable resin composition of the first embodiment preferably further contains a metal-oxygen bond structure (Y) represented by the following general formula Y. By containing the metal-oxygen bond type structure (Y), resistance to polar solvents such as organic solvents such as acetonitrile and γ-butyrolactone is improved, and resistance to an electrolytic solution containing the organic solvent is further improved.
式Y中、lは正の整数であり、2〜40が好ましく、4〜20がより好ましい。
Mは、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、チタン原子、又はジルコニウム原子である。式Y中の複数のMはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。
Mとしては、ケイ素原子が好ましい。
In formula Y, l is a positive integer, preferably 2-40, more preferably 4-20.
M is a silicon atom, a germanium atom, a tin atom, a titanium atom, or a zirconium atom. A plurality of M in Formula Y may be the same or different.
As M, a silicon atom is preferable.
R2における炭素数1〜50の飽和炭化水素基としては、例えば直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、又はこれらの基を複数組み合わせた基が挙げられる。
前記直鎖状のアルキレン基の炭素数は、1〜20が好ましく、2〜15がより好ましく、3〜10がさらに好ましい。
前記分岐鎖状のアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜10がさらに好ましい。
前記環状のアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、4〜15がより好ましい。前記環状のアルキレン基としては、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等のシクロアルカンから2個の水素原子を除いた2価の基が挙げられる。
直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基のなかの複数の基を組み合わせた基としては、例えば、環状のアルキレン基と直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基とが連結した基が挙げられる。このような基として、例えば、1つの環状のアルキレン基と1つのアルキレン基とが連結した基、2つ以上の環状のアルキレン基が1つ以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を介して連結した基、2つ以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が1つ以上の環状のアルキレン基を介して連結した基、等が挙げられる。
R2としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基又は酸素原子が好ましい。
Examples of the saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms in R 2 include a linear, branched or cyclic alkylene group, or a group obtained by combining a plurality of these groups.
1-20 are preferable, as for carbon number of the said linear alkylene group, 2-15 are more preferable, and 3-10 are more preferable.
3-20 are preferable, as for carbon number of the said branched alkylene group, 3-15 are more preferable, and 3-10 are more preferable.
3-20 are preferable and, as for carbon number of the said cyclic alkylene group, 4-15 are more preferable. Examples of the cyclic alkylene group include divalent groups obtained by removing two hydrogen atoms from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, and cycloheptane.
Examples of the group in which a plurality of groups of linear, branched, or cyclic alkylene groups are combined include a group in which a cyclic alkylene group and a linear or branched alkylene group are linked. . Examples of such a group include a group in which one cyclic alkylene group and one alkylene group are linked, and two or more cyclic alkylene groups via one or more linear or branched alkylene groups. A group in which two or more linear or branched alkylene groups are linked via one or more cyclic alkylene groups, and the like.
R 2 is preferably an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group or an oxygen atom.
R3、R4、R5、R6、R7、R8はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシキ基、ブトキシ基、水酸基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイルオキシプロピル基、O−M−Oのいずれかを表す。これらの中でも、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシプロピル基、O−M−Oが好ましい。
R3、R4、R5、R6、R7、R8のいずれかがO−M−Oである化合物としては、例えば、式Y中のR3、R4、R5、R6、R7、R8のいずれかが水酸基である化合物の2分子以上が重縮合した化合物が挙げられる。
R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 are each independently a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, phenyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy Represents any of a group, a hydroxyl group, a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyloxypropyl group, and O-MO. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a vinyl group, a (meth) acryloyloxypropyl group, and O-MO are preferable.
Examples of the compound in which any of R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 is OM—O include, for example, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , Examples include compounds in which two or more molecules of a compound in which either R 7 or R 8 is a hydroxyl group are polycondensed.
金属−酸素結合型構造体(Y)としては、例えば、金属アルコキシドの加水分解および重縮合により得られる化合物が挙げられる。
金属アルコキシドとしては、例えば、3−(アクリロイルオキシ)プロパントリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、1,8−ビス(エトキシジメチルシリル)オクタン、1,8−ビス(ジエトキシメチルシリル)オクタン、1,8−ビス(トリエトキシシリル)オクタン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
金属アルコキシドの加水分解および重縮合は、公知の方法により実施できる。例えば、金属アルコキシドにメタノール、エタノール等の溶媒を加え、必要に応じて塩酸、アルカリ等の触媒、水等を添加して反応させ、加熱、紫外線(UV)照射等することにより得られる。
Examples of the metal-oxygen bonded structure (Y) include compounds obtained by hydrolysis and polycondensation of metal alkoxides.
Examples of the metal alkoxide include 3- (acryloyloxy) propanetrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 1,8-bis (ethoxydimethylsilyl) octane, 1,8-bis (diethoxymethylsilyl) octane, 1, Examples include 8-bis (triethoxysilyl) octane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, allyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane.
The hydrolysis and polycondensation of the metal alkoxide can be carried out by a known method. For example, it can be obtained by adding a solvent such as methanol or ethanol to metal alkoxide, reacting with a catalyst such as hydrochloric acid or alkali, water, etc. as necessary, followed by heating, ultraviolet (UV) irradiation, or the like.
第一実施形態の硬化性樹脂組成物において、硬化性樹脂組成物中に含まれる金属−酸素結合型構造体(Y)は1種でも2種以上でもよい。
前記金属−酸素結合型構造体(Y)の含有比率(含有率)は、硬化性樹脂組成物の全質量に対して10〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましい。10質量%以上であると、有機溶媒耐性、電解液耐性等の化学耐性の向上効果が充分に得られ、50質量%以下であると、耐衝撃性、耐曲げ性が良好である。
金属−酸素結合型構造体(Y)を含有する場合、硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリレート(A)の含有比率は、硬化性樹脂組成物の全質量に対して30〜90質量%であることが好ましく、40〜80質量%であることがより好ましい。
In the curable resin composition of the first embodiment, the metal-oxygen bonded structure (Y) contained in the curable resin composition may be one type or two or more types.
The content ratio (content ratio) of the metal-oxygen bond structure (Y) is preferably 10 to 50% by mass, and preferably 10 to 40% by mass with respect to the total mass of the curable resin composition. Is more preferable. When it is 10% by mass or more, an effect of improving chemical resistance such as organic solvent resistance and electrolytic solution resistance is sufficiently obtained, and when it is 50% by mass or less, impact resistance and bending resistance are good.
When the metal-oxygen bond type structure (Y) is contained, the content ratio of (meth) acrylate (A) in the curable resin composition is 30 to 90% by mass with respect to the total mass of the curable resin composition. It is preferable that it is 40-80 mass%.
第一実施形態の硬化性樹脂組成物においては、有機溶媒耐性、電解液耐性等の化学耐性の向上効果に優れることから、前記(メタ)アクリレート(A)と前記金属−酸素結合型構造体(Y)とが結合していることが好ましい。
(メタ)アクリレート(A)と金属−酸素結合型構造体(Y)との結合形態としては、共有結合、金属−酸素結合、水素結合、イオン結合等が挙げられ、共有結合、金属酸素結合が好ましい。
(メタ)アクリレート(A)と金属−酸素結合型構造体(Y)とを結合させる方法としては、不飽和二重結合間の反応、不飽和二重結合と金属−酸素結合を有する化合物による架橋、金属−酸素結合間の反応等が挙げられる。
硬化性樹脂組成物に含まれる(メタ)アクリレート(A)のうち、金属−酸素結合型構造体(Y)と結合を形成するのは一部でも全部でもよい。硬化性樹脂組成物に含まれる金属−酸素結合型構造体(Y)のうち、(メタ)アクリレート(A)と結合を形成するのは一部でも全部でもよい。
(メタ)アクリレート(A)と金属−酸素結合型構造体(Y)とが結合してなる複合体が硬化性樹脂組成物中に含まれているかどうかは、電子顕微鏡観察、元素分析、赤外線吸収、NMR等のいずれか1種により、またはこれらの2種以上を組み合わせる事により確認することができる。
In the curable resin composition of the first embodiment, the (meth) acrylate (A) and the metal-oxygen bond structure ( Y) is preferably bonded.
Examples of the bonding form of the (meth) acrylate (A) and the metal-oxygen bond structure (Y) include a covalent bond, a metal-oxygen bond, a hydrogen bond, and an ionic bond. preferable.
As a method of bonding the (meth) acrylate (A) and the metal-oxygen bond type structure (Y), a reaction between unsaturated double bonds, crosslinking with a compound having an unsaturated double bond and a metal-oxygen bond And reaction between metal-oxygen bonds.
Of the (meth) acrylate (A) contained in the curable resin composition, some or all of the bonds may be formed with the metal-oxygen bond structure (Y). Of the metal-oxygen bond type structure (Y) contained in the curable resin composition, a part or all of the bonds may be formed with the (meth) acrylate (A).
Whether or not a composite formed by bonding (meth) acrylate (A) and metal-oxygen bond structure (Y) is contained in the curable resin composition is determined by electron microscope observation, elemental analysis, infrared absorption , NMR, etc., or by combining two or more of these.
[光増感剤]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて(例えば硬化性樹脂組成物を光照射により硬化させる場合に)、本発明の効果を損なわない範囲で、光増感剤をさらに含有してもよい。光増感剤としては、特に制限されず、公知の光重合開始剤に吸収したエネルギーを遷移できる化合物を適用できる。
[Photosensitizer]
The curable resin composition of the first embodiment further contains a photosensitizer as necessary (for example, when the curable resin composition is cured by light irradiation) as long as the effects of the present invention are not impaired. May be. The photosensitizer is not particularly limited, and a compound capable of transitioning energy absorbed by a known photopolymerization initiator can be applied.
[硬化性樹脂組成物の調製方法]
第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、(メタ)アクリレート(A)と、他の任意成分とを混合することにより調製できる。
硬化性樹脂組成物を調製する際の各成分の配合時には、各成分を各種手段により充分に混合することが好ましい。各成分は、これらを順次添加しながら混合しても良いし、全成分を添加してから混合しても良く、配合成分を均一に溶解又は分散させることができれば良い。各成分の混合方法は、特に限定されず、例えば、撹拌子、撹拌翼、ボールミル、スターラー、超音波分散機、超音波ホモジナイザー、自公転ミキサー等を使用する公知の方法を適用すれば良い。混合温度、混合時間等の混合条件は、各種方法に応じて適宜設定すれば良いが、通常は、混合時の温度は10〜50℃であることが好ましく、混合の総時間は30〜90分であることが好ましい。
[Method for Preparing Curable Resin Composition]
The curable resin composition of the first embodiment can be prepared by mixing (meth) acrylate (A) and other optional components.
At the time of blending each component when preparing the curable resin composition, it is preferable to mix each component sufficiently by various means. Each component may be mixed while sequentially adding them, or may be mixed after all the components have been added, as long as the blended components can be uniformly dissolved or dispersed. The mixing method of each component is not specifically limited, For example, what is necessary is just to apply the well-known method using a stirring bar, a stirring blade, a ball mill, a stirrer, an ultrasonic disperser, an ultrasonic homogenizer, a self-revolving mixer, etc. The mixing conditions such as the mixing temperature and the mixing time may be appropriately set according to various methods. Usually, the mixing temperature is preferably 10 to 50 ° C., and the total mixing time is 30 to 90 minutes. It is preferable that
≪封止材≫
本発明の第二実施形態の封止材は、第一実施形態の硬化性樹脂組成物を含んでなるものである。
封止材を複数の部材間に配置し、所定の方法により硬化させることにより、複数の部材を接着することができる。例えば太陽電池の場合、封止材を基板間に塗布し、所定の方法により硬化させることにより、基板間を接着し、基板間に電解液を封止することができる。
本実施形態の封止材は、第一実施形態の硬化性樹脂組成物を硬化させることにより得られた部材でもよく、硬化させる前の硬化性樹脂組成物であってもよい。
本実施形態の封止材は、前記硬化性樹脂組成物に絶縁性の微粒子を配合し、硬化させることにより得られた部材、又は硬化させる前の組成物であってもよい。絶縁性の微粒子が配合されることにより、基板間の距離を保って接着及び封止することができる。微粒子の大きさを調整することにより、基板間の距離を調整できる。微粒子は公知の無機微粒子又は有機微粒子が適用される。
硬化させる方法は特に制限されず、前記硬化性樹脂組成物に含有させる硬化剤の種類に応じて適宜行うことができる。例えば、光照射、加熱処理により硬化させることができる。硬化のために照射する光としては、紫外線(UV)、可視光、赤外線等が挙げられる。
本実施形態の封止材は、電解液の封止に有用であり、色素増感太陽電池など、電解液を備える電池用の封止材として有用である。
≪Sealing material≫
The sealing material of the second embodiment of the present invention comprises the curable resin composition of the first embodiment.
A plurality of members can be bonded by disposing the sealing material between the plurality of members and curing it by a predetermined method. For example, in the case of a solar cell, a sealing material is applied between substrates and cured by a predetermined method, whereby the substrates can be bonded to each other and the electrolytic solution can be sealed between the substrates.
The sealing material of this embodiment may be a member obtained by curing the curable resin composition of the first embodiment, or may be a curable resin composition before being cured.
The encapsulant of the present embodiment may be a member obtained by blending and curing insulating fine particles in the curable resin composition, or a composition before curing. By blending the insulating fine particles, it is possible to bond and seal while maintaining the distance between the substrates. The distance between the substrates can be adjusted by adjusting the size of the fine particles. As the fine particles, known inorganic fine particles or organic fine particles are applied.
The method for curing is not particularly limited, and can be appropriately performed according to the type of curing agent to be contained in the curable resin composition. For example, it can be cured by light irradiation or heat treatment. Examples of light to be irradiated for curing include ultraviolet light (UV), visible light, and infrared light.
The sealing material of the present embodiment is useful for sealing an electrolytic solution, and is useful as a sealing material for a battery including an electrolytic solution such as a dye-sensitized solar cell.
≪上下導通材料≫
本発明の第三実施形態の上下導通材料は、第一実施形態の硬化性樹脂組成物と導電性微粒子とを含んでなるものである。
上下導通材料は、一般に、液晶テレビ等の液晶装置、色素増感太陽電池等で使用可能な部材であり、例えば2枚の電極付き透明基板の上下導通端子間を電気的に導通し且つ両基板を接着固定する用途で用いられる。
本実施形態の上下導通材料は、第一実施形態の硬化性樹脂組成物に導電性微粒子を配合し、硬化させることにより得られた部材でもよく、硬化させる前の組成物でもよい。
前記導電性微粒子は特に限定されず、金属ボール、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したもの等を用いることができる。なかでも、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したものは、樹脂微粒子の優れた弾性により、透明基板等を損傷することなく導電接続が可能であることから好適である。
硬化させる方法は特に制限されず、前記硬化性樹脂組成物に含有させる硬化剤の種類に応じて適宜行うことができる。例えば、光照射、加熱処理により硬化させることができる。硬化のために照射する光としては、紫外線(UV)、可視光、赤外線等が挙げられる。
≪Vertical conduction material≫
The vertical conduction material of the third embodiment of the present invention comprises the curable resin composition of the first embodiment and conductive fine particles.
The vertical conduction material is a member that can generally be used in a liquid crystal device such as a liquid crystal television, a dye-sensitized solar cell, and the like. For example, the vertical conduction material electrically conducts between the vertical conduction terminals of two transparent substrates with electrodes and Is used for adhesive fixing.
The vertical conduction material of this embodiment may be a member obtained by blending and curing conductive fine particles in the curable resin composition of the first embodiment, or may be a composition before being cured.
The conductive fine particles are not particularly limited, and metal balls, those in which a conductive metal layer is formed on the surface of resin fine particles, and the like can be used. Among them, the one in which the conductive metal layer is formed on the surface of the resin fine particles is preferable because the conductive connection is possible without damaging the transparent substrate due to the excellent elasticity of the resin fine particles.
The method for curing is not particularly limited, and can be appropriately performed according to the type of curing agent to be contained in the curable resin composition. For example, it can be cured by light irradiation or heat treatment. Examples of light to be irradiated for curing include ultraviolet light (UV), visible light, and infrared light.
≪光電変換素子≫
本発明の第四実施形態の光電変換素子は、第二実施形態の封止材及び第三実施形態の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられたものである。
光電変換素子は、光エネルギーを電力に変換可能な電子機器、または電力を光に変換可能な電子機器である。光電変換素子としては、例えば色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池等の太陽電池、発光ダイオード(LED)等が挙げられる。
本実施形態の光電変換素子においては、当該光電変換素子を構成する部材を接着又は封止するために、第二実施形態の封止材又は第三実施形態の上下導通材料が用いられており、第二実施形態の封止材が用いられていることが好ましい。第二実施形態の封止材又は第三実施形態の上下導通材料により接着又は封止される部材は特に制限されず、公知の部材であってよい。
光電変換素子の構成は、部材を接着又は封止する材料の少なくとも一部に第二実施形態の封止材及び第三実施形態の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられている以外は特に制限されず、公知の光電変換素子の構成と同様であってよい。
≪Photoelectric conversion element≫
The photoelectric conversion element of the fourth embodiment of the present invention uses one or both of the sealing material of the second embodiment and the vertical conduction material of the third embodiment.
The photoelectric conversion element is an electronic device that can convert light energy into electric power or an electronic device that can convert electric power into light. Examples of the photoelectric conversion element include dye-sensitized solar cells, organic thin film solar cells, silicon-based solar cells, solar cells such as compound-based solar cells, and light-emitting diodes (LEDs).
In the photoelectric conversion element of the present embodiment, the sealing material of the second embodiment or the vertical conduction material of the third embodiment is used to bond or seal the members constituting the photoelectric conversion element. It is preferable that the sealing material of the second embodiment is used. The member bonded or sealed by the sealing material of the second embodiment or the vertical conduction material of the third embodiment is not particularly limited, and may be a known member.
The configuration of the photoelectric conversion element, except that one or both of the sealing material of the second embodiment and the vertical conduction material of the third embodiment is used for at least a part of the material for bonding or sealing the member. It does not restrict | limit in particular, It may be the same as that of a structure of a well-known photoelectric conversion element.
≪色素増感太陽電池≫
本発明の第五実施形態の色素増感太陽電池は、第二実施形態の封止材及び第三実施形態の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられたものである。
本実施形態の色素増感太陽電池には、当該色素増感太陽電池を構成する部材を接着又は封止するために第二実施形態の封止材又は第三実施形態の上下導通材料が用いられている。例えば、色素を吸着させた半導体電極(光電極)と対向電極とを構成する基板間を接着し、基板間に電解液(電解質溶液)を封止するための封止材として第二実施形態の封止材が用いられる。また、色素増感太陽電池の半導体電極(光電極)と対向電極とを導通する材料として第三実施形態の上下導通材料が用いられていてもよい。第二実施形態の封止材又は第三実施形態の上下導通材料により接着又は封止される部材は特に制限されず、公知の部材であってよい。
色素増感太陽電池の構成は、部材を接着又は封止する材料の少なくとも一部に第二実施形態の封止材及び第三実施形態の上下導通材料のいずれか一方又は両方が用いられている以外は特に制限されず、公知の色素増感太陽電池の構成と同様であってよい。
≪Dye-sensitized solar cell≫
The dye-sensitized solar cell of the fifth embodiment of the present invention uses either or both of the sealing material of the second embodiment and the vertical conduction material of the third embodiment.
In the dye-sensitized solar cell of the present embodiment, the sealing material of the second embodiment or the vertical conduction material of the third embodiment is used to adhere or seal the members constituting the dye-sensitized solar cell. ing. For example, as a sealing material for adhering a semiconductor electrode (photoelectrode) on which a dye is adsorbed and a substrate constituting a counter electrode, and sealing an electrolytic solution (electrolyte solution) between the substrates, A sealing material is used. Moreover, the vertical conduction material of 3rd embodiment may be used as a material which conducts the semiconductor electrode (photoelectrode) and counter electrode of a dye-sensitized solar cell. The member bonded or sealed by the sealing material of the second embodiment or the vertical conduction material of the third embodiment is not particularly limited, and may be a known member.
In the configuration of the dye-sensitized solar cell, one or both of the sealing material of the second embodiment and the vertical conduction material of the third embodiment is used as at least a part of the material for adhering or sealing the member. Other than that, there is no particular limitation, and the configuration may be the same as that of a known dye-sensitized solar cell.
図1に、封止材として第二実施形態の封止材が用いられた色素増感太陽電池の一例を示す。
この例の色素増感太陽電池100は、半導体電極101と、対向電極102と、電解液103と、封止材104とを有する。
半導体電極101は、基材106と、基材106上に積層した透明導電膜107と、導電膜107上に積層した多孔質酸化物半導体層108によって構成される。
電解液103が接触する多孔質酸化物半導体層108の、多孔質内部を含む表面には、公知の増感色素が吸着している。
対向電極102は、基材110と、基材110上に積層した透明導電膜111と、導電膜111上に積層した触媒層112によって構成される。
封止材104は、第二実施形態の封止材(硬化前)を基板間に塗布し、所定の方法により硬化させてなる部材である。封止材104によって、電解液103が、光電極101と対向電極102の間に封止されている。
FIG. 1 shows an example of a dye-sensitized solar cell in which the sealing material of the second embodiment is used as the sealing material.
The dye-sensitized
The
A known sensitizing dye is adsorbed on the surface of the porous
The
The sealing
電解液103としては、従来公知の色素増感太陽電池で使用されている電解液を適用できる。色素増感太陽電池の電解液としては、酸化還元対(電解質)を溶媒に溶解したものが一般的に用いられている。
前記封止材は化学耐性に優れるため、電解液103の成分として有機溶媒を使用することができる。この有機溶媒としては、例えばアルコール類、ニトリル類、エーテル類、エステル類、ケトン類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。
前記アルコール類は、その化学構造の骨格が直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれでもよく、一価アルコールおよび多価アルコールのいずれでもよく、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール(イソブタノール)、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノール(tert−ブタノール)、エチレングリコール等が挙げられる。
前記ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。
前記エーテル類は、その化学構造の骨格が直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれでもよく、例えばジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
前記エステル類としては、例えば酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。
前記ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ―ブチロラクトン等が挙げられる。
前記炭化水素類は、その化学構造の骨格が直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれでもよく、脂肪族系炭化水素および芳香族系炭化水素のいずれでもよく、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
前記ハロゲン化炭化水素類としては、例えば塩化メチレン、クロロホルム等が挙げられる。
As the
Since the sealing material is excellent in chemical resistance, an organic solvent can be used as a component of the
The alcohols may be linear, branched or cyclic in the chemical structure, and may be any of monohydric alcohols and polyhydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, Examples include 1-butanol, 2-methyl-1-propanol (isobutanol), 2-butanol, 2-methyl-2-propanol (tert-butanol), and ethylene glycol.
Examples of the nitriles include acetonitrile and propionitrile.
The ethers may be linear, branched, or cyclic in the chemical structure, and examples thereof include dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, and tetrahydrofuran.
Examples of the esters include ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and γ-butyrolactone.
The hydrocarbons may be linear, branched, or cyclic in the chemical structure, and may be any of aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, such as pentane, hexane, heptane, octane. , Cyclohexane, toluene, xylene and the like.
Examples of the halogenated hydrocarbons include methylene chloride and chloroform.
前記電解液103に溶解される酸化還元対(電解質)は従来公知の酸化還元対が適用できる。
前記酸化還元対としては、例えば、ヨウ素分子とヨウ化物の組み合わせ又は臭素分子と臭素化合物の組み合わせが挙げられる。
前記ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウム(NaI)、ヨウ化カリウム(KI)などの金属ヨウ化物、又はテトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドなどのヨウ素塩が、好適なものとして挙げられる。
前記臭素物としては、例えば、臭化ナトリウム(NaBr)、臭化カリウム(KBr)などの金属臭化物、又はテトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド、イミダゾリウムブロマイドなどの臭素塩が、好適なものとして挙げられる。
As the redox couple (electrolyte) dissolved in the
Examples of the redox pair include a combination of iodine molecules and iodides, or a combination of bromine molecules and bromine compounds.
Suitable examples of the iodide include metal iodides such as sodium iodide (NaI) and potassium iodide (KI), or iodine salts such as tetraalkylammonium iodide, pyridinium iodide, and imidazolium iodide. It is mentioned as a thing.
Preferred examples of the bromide include metal bromides such as sodium bromide (NaBr) and potassium bromide (KBr), and bromine salts such as tetraalkylammonium bromide, pyridinium bromide, and imidazolium bromide. .
半導体電極101及び対向電極102を構成する基材106,110の材質は特に制限されず、ガラス製、樹脂製、金属製のいずれであってもよい。前記硬化性樹脂組成物が接着する基板の接着面には透明導電膜が成膜されていてもよい。
前記ガラスとしては、可視光の透過性を有するものが好ましく、ソーダライムガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、バイコールガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、白板ガラス等が挙げられる。
前記樹脂(プラスチック)としては、可視光の透過性を有するものが好ましく、例えばポリアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等が挙げられる。これらのなかでは、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が、透明耐熱フィルムとして大量に生産および使用されている。
薄くて軽いフレキシブルな色素増感太陽電池を製造する観点からは、前記基材106,110はプラスチック製の透明基材であることが好ましく、PETフィルム又はPENフィルムであることがより好ましい。
The material of the
As said glass, what has the transmittance | permeability of visible light is preferable, and soda lime glass, quartz glass, borosilicate glass, Vycor glass, alkali free glass, blue plate glass, white plate glass, etc. are mentioned.
As the resin (plastic), those having visible light permeability are preferable, and examples thereof include polyacryl, polycarbonate, polyester, polyimide, polystyrene, polyvinyl chloride, and polyamide. Among these, polyesters, particularly polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are produced and used in large quantities as transparent heat-resistant films.
From the viewpoint of producing a thin and light flexible dye-sensitized solar cell, the
前記透明導電膜107,111は、特に制限されず、従来公知の色素増感太陽電池に使用される透明導電層が適用可能であり、例えば金属酸化物で構成される薄膜が挙げられる。
前記金属酸化物としては、酸化インジウム/酸化スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、酸化亜鉛、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化インジウム/酸化亜鉛(IZO)、酸化ガリウム/酸化亜鉛(GZO)、酸化チタン等が挙げられる。これらの中でも、比抵抗が小さく電気伝導率が高いITO、並びに、耐熱性および耐候性に優れたFTOが特に好ましい。
The transparent
Examples of the metal oxide include indium oxide / tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), zinc oxide, tin oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), indium oxide / zinc oxide (IZO), gallium oxide / Zinc oxide (GZO), titanium oxide, etc. are mentioned. Among these, ITO with low specific resistance and high electrical conductivity and FTO excellent in heat resistance and weather resistance are particularly preferable.
多孔質酸化物半導体層108を構成する酸化物半導体としては、従来公知の材料が適用可能であり、増感色素を吸着可能な材料であればよい。例えば酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
触媒層112を構成する材料としては、従来公知の材料が適用可能であり、例えば白金、カーボンナノチューブ等のカーボン類、導電性ポリマー(PEDOT/PSS等)等が挙げられる。
As the oxide semiconductor constituting the porous
As the material constituting the
≪色素増感太陽電池モジュール≫
本発明の第六実施形態の色素増感太陽電池モジュールは、第五実施形態の色素増感太陽電池を単位セルとして備えられ、複数のセルが相互に連結されている又は同じ基板上で複数のセルが連結されている構成を有する。
色素増感太陽電池モジュールを構成する各単位セルは、互いに物理的に連結されていてもよい。この場合、各単位セルが同じ基板上に配置されていてもよい。色素増感太陽電池モジュールを構成する各単位セルは、互いに電気的に連結されていてもよい。この場合、各単位セルが電気的に直列に接続されていてもよいし、電気的に並列に接続されていてもよい。色素増感太陽電池モジュールを構成する各単位は物理的に且つ電気的に連結されていてもよい。各単位セルを導通する材料(部材)として第三実施形態の上下導通材が用いられていてもよい。
≪Dye-sensitized solar cell module≫
The dye-sensitized solar cell module according to the sixth embodiment of the present invention includes the dye-sensitized solar cell according to the fifth embodiment as a unit cell, and a plurality of cells are connected to each other or a plurality of cells are formed on the same substrate. It has the structure where the cell is connected.
Each unit cell constituting the dye-sensitized solar cell module may be physically connected to each other. In this case, each unit cell may be arranged on the same substrate. The unit cells constituting the dye-sensitized solar cell module may be electrically connected to each other. In this case, each unit cell may be electrically connected in series, or may be electrically connected in parallel. Each unit constituting the dye-sensitized solar cell module may be physically and electrically connected. The vertical conduction material of the third embodiment may be used as a material (member) for conducting each unit cell.
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
(実施例1)
<硬化性樹脂A−1の合成>
撹拌機、温度計を備えた2L−三口フラスコにアクリル酸2−ヒドロキシエチル(232.24g)とε−デカノラクトン(340.50g)を入れ、p−メトキシフェノール(0.17g)とヒドロキノン(0.25g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて95℃に保ち、12時間加熱し、下記化学式(a−1)で表される攪拌生成物を得た。
Example 1
<Synthesis of Curable Resin A-1>
A 2-L three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 2-hydroxyethyl acrylate (232.24 g) and ε-decanolactone (340.50 g), p-methoxyphenol (0.17 g) and hydroquinone (0. 25 g) was added, and the mixture was kept at 95 ° C. using an oil bath while stirring and heated for 12 hours to obtain a stirred product represented by the following chemical formula (a-1).
得られた撹拌生成物にフタル酸無水物(148.12g)を加え、95℃に保ちながら、12時間撹拌した。2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル(170.11g)を加え、90℃で6時間撹拌を行い、下記化学式(a−2)で表されるアクリレート(化合物A1の一例)を得た。 Phthalic anhydride (148.12 g) was added to the resulting stirred product and stirred for 12 hours while maintaining the temperature at 95 ° C. 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diglycidyl ether (170.11 g) is added, and the mixture is stirred at 90 ° C. for 6 hours, and an acrylate represented by the following chemical formula (a-2) (an example of compound A1) Got.
アルゴン雰囲気下、得られた前記化学式(a−2)で表されるアクリレート(222.49g)を、撹拌機及び温度計を備えた1L−三口フラスコに入れ、ヘキサメチレンジイソシアナート(10.52g)と4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアナート)(15.64g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて80℃に保ち、10時間撹拌を行い、硬化性樹脂A−1を得た。
硬化性樹脂A−1は、分子構造が異なる多数の分子で構成されると推測され、その構造は明確ではないが、硬化性樹脂A−1を構成する分子の一例として、下記化学式(a−3)で表される化合物が挙げられる。
Under an argon atmosphere, the obtained acrylate (222.49 g) represented by the chemical formula (a-2) was placed in a 1 L-three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and hexamethylene diisocyanate (10.52 g). ) And 4,4′-methylenebis (phenylisocyanate) (15.64 g) were added and kept at 80 ° C. using an oil bath while stirring to obtain a curable resin A-1.
The curable resin A-1 is presumed to be composed of many molecules having different molecular structures, and the structure is not clear. However, as an example of the molecules constituting the curable resin A-1, the following chemical formula (a- The compound represented by 3) is mentioned.
化学式(a−3)中、黒丸「●」は、化学式(a−2)で表されるアクリレートから水酸基を1つ除いた基を表す。
化学式(a−3)のウレタン結合の窒素原子に結合しているヘキサメチレンは4,4’−メチレンビスフェニレンであってもよく、逆に4,4’−メチレンビスフェニレンがヘキサメチレンであってもよい。また、イソシアネートは片側のみウレタン結合を形成していてもよく、化学式(a−2)で表されるアクリレートは未反応の水酸基が残っていてもよい。
In chemical formula (a-3), black circle “●” represents a group obtained by removing one hydroxyl group from the acrylate represented by chemical formula (a-2).
The hexamethylene bonded to the nitrogen atom of the urethane bond of chemical formula (a-3) may be 4,4′-methylenebisphenylene, and conversely, 4,4′-methylenebisphenylene is hexamethylene. Also good. Further, the isocyanate may form a urethane bond only on one side, and the acrylate represented by the chemical formula (a-2) may have an unreacted hydroxyl group remaining.
<化合物B−1の合成>
撹拌機、温度計を備えた1L−三口フラスコにアクリル酸(72.06g)と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル(340.41g)を入れ、p−メトキシフェノール(0.17g)とヒドロキノン(0.25g)を加えた後、トリエチルアミン(0.43g)を続けて加えた。撹拌しながらオイルバスを用いて95℃に保ちながら、12時間撹拌を行い、下記化学式(b−1)で表される化合物B−1を得た。
<Synthesis of Compound B-1>
Acrylic acid (72.06 g) and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propanediglycidyl ether (340.41 g) were placed in a 1 L three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and p-methoxyphenol (0 .17 g) and hydroquinone (0.25 g) were added followed by triethylamine (0.43 g). While stirring, the mixture was stirred for 12 hours using an oil bath to obtain Compound B-1 represented by the following chemical formula (b-1).
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−1(50g)、化合物B−1(10g)、ブレンマー(登録商標)ADP−400(日油社製)(5g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.3g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.3g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.2g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.3g)、エポキシ樹脂硬化剤VDH(味の素ファインテクノ社製、下記化学式で表される化合物)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-1 (50 g), Compound B-1 (10 g), Bremer (registered trademark) ADP-400 (manufactured by NOF Corporation) (5 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF) (0.3 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.3 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.2 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) ( 0.3 g), an epoxy resin curing agent VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., a compound represented by the following chemical formula) was blended, and stirred and dispersed with a rotation / revolution vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例2)
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−1(80g)、化合物B−1(5g)、ブレンマー(登録商標)ADP−400(日油社製)(5g)、1−ビニルイミダゾール(10g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.4g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.4g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.2g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.3g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
(Example 2)
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-1 (80 g), Compound B-1 (5 g), Blemmer (registered trademark) ADP-400 (manufactured by NOF Corporation) (5 g), 1-vinylimidazole (10 g), photoinitiator IRGACURE (registered) 907 (manufactured by BASF) (0.4 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.4 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.2 g), epoxy resin curing agent HN- 5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.3 g) and VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) were blended, and stirred and dispersed with a rotation / revolution vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例3)
<硬化性樹脂A−2(硬化性樹脂(A3)の一例)の合成>
アルゴン雰囲気下、前記化学式(a−2)で表されるアクリレート(221.69g)を撹拌機、温度計を備えた1L−三口フラスコに入れ、ヘキサメチレンジイソシアナート(11.31g)とペンタエリスリトールテトラアクリレート(14.15g)、メタンスルホン酸(1.07g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて80℃に保ち、10時間撹拌を行い、硬化性樹脂A−2を得た。
硬化性樹脂A−2は、分子構造が異なる多数の分子で構成されると推測され、その構造は明確ではないが、硬化性樹脂A−2を構成する分子の一例として、下記化学式(a−4)で表される化合物が挙げられる。
(Example 3)
<Synthesis of curable resin A-2 (an example of curable resin (A3))>
In an argon atmosphere, the acrylate represented by the chemical formula (a-2) (221.69 g) is put into a 1 L-three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and hexamethylene diisocyanate (11.31 g) and pentaerythritol are added. Tetraacrylate (14.15 g) and methanesulfonic acid (1.07 g) were added, and the mixture was kept at 80 ° C. using an oil bath while stirring, and stirred for 10 hours to obtain a curable resin A-2.
The curable resin A-2 is presumed to be composed of a large number of molecules having different molecular structures, and the structure is not clear. However, as an example of the molecules constituting the curable resin A-2, the following chemical formula (a- The compound represented by 4) is mentioned.
化学式(A−4)中、黒丸「●」は、化学式(A−2)で表されるアクリレートから水酸基を1つ除いた基を表す。
化学式(a−4)において、化学式(a−2)で表されるアクリレートが有する水酸基が反応した酸素原子に結合しているヘキサメチレンジイソシアネートはペンタエリスリトールテトラアクリレートであってもよく、逆にペンタエリスリトールテトラアクリレートがヘキサメチレンジイソシアネートであってもよい。また、イソシアネートは片側のみウレタン結合を形成していてもよく、多官能アクリレートは未反応のアクリレートがあってもよく、化学式(a−2)で表されるアクリレートは未反応の水酸基が残っていてもよい。
In chemical formula (A-4), a black circle “●” represents a group obtained by removing one hydroxyl group from the acrylate represented by chemical formula (A-2).
In the chemical formula (a-4), the hexamethylene diisocyanate bonded to the oxygen atom reacted with the hydroxyl group of the acrylate represented by the chemical formula (a-2) may be pentaerythritol tetraacrylate, and conversely pentaerythritol. The tetraacrylate may be hexamethylene diisocyanate. Further, the isocyanate may form a urethane bond only on one side, the polyfunctional acrylate may have an unreacted acrylate, and the acrylate represented by the chemical formula (a-2) has an unreacted hydroxyl group remaining. Also good.
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−2(78g)、化合物B−1(6g)、ブレンマー(登録商標)ADP−400(日油社製)(6g)、1−ビニルイミダゾール(10g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.4g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.4g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.2g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.3g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-2 (78 g), compound B-1 (6 g), Blemmer (registered trademark) ADP-400 (manufactured by NOF Corporation) (6 g), 1-vinylimidazole (10 g), photoinitiator IRGACURE (registered) 907 (manufactured by BASF) (0.4 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.4 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.2 g), epoxy resin curing agent HN- 5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.3 g) and VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) were blended, and stirred and dispersed with a rotation / revolution vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例4)
<硬化性樹脂A−3の合成>
撹拌機、温度計を備えた2L−三口フラスコにアクリル酸2−ヒドロキシエチル(117.5g)とγ−フェニル−ε−カプロラクトン(192.7g)を入れ、p−メトキシフェノール(0.17g)とヒドロキノン(0.25g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて95℃に保ち、12時間加熱し、下記化学式(a−0)で表される攪拌生成物を得た。
(Example 4)
<Synthesis of Curable Resin A-3>
In a 2 L three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, 2-hydroxyethyl acrylate (117.5 g) and γ-phenyl-ε-caprolactone (192.7 g) were placed, and p-methoxyphenol (0.17 g) was added. Hydroquinone (0.25 g) was added, the mixture was kept at 95 ° C. using an oil bath with stirring, and heated for 12 hours to obtain a stirring product represented by the following chemical formula (a-0).
撹拌生成物に無水グルタル酸(118.1g)を加え、95℃に保ちながら、12時間撹拌した。2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル(170.1g)を加え、90℃で6時間撹拌を行い、下記化学式(a−5)で表される硬化性樹脂A−3を得た。 Glutaric anhydride (118.1 g) was added to the stirred product, and the mixture was stirred for 12 hours while maintaining at 95 ° C. 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diglycidyl ether (170.1 g) was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 6 hours to obtain a curable resin A-3 represented by the following chemical formula (a-5). Obtained.
<ケイ素−酸素結合型構造体Y−1の合成>
金属−酸素結合型構造体として、下記化学式(y−1)で表されるケイ素−酸素結合型構造体Y−1を以下の手順で合成した。
3−(アクリロイルオキシ)プロパントリメトキシシラン(10.6g、東京化成社製)、ビニルトリメトキシシラン(21.0g、東京化成社製)、1,8−ビス(エトキシジメチルシリル)オクタン(26.2g、アヅマックス社製)、1,8−ビス(ジエトキシメチルシリル)オクタン(27.1g、アヅマックス社製)、1,8−ビス(トリエトキシシリル)オクタン(24.1g、ジェレスト社製)、テトラエトキシシラン(42.9g、東京化成社製)、テトラメトキシシラン(9.2g、東京化成社製)をフラスコに計量した。エタノール(33.8g、和光純薬社製)、メタノール(27.6g、和光純薬社製)を加え、0℃で30分間撹拌した。次いで、0.01N塩酸(7.8g)、エタノール(30.9g、和光純薬社製)、メタノール(21.6g、和光純薬社製)を混合した溶液を添加し、0℃で2時間撹拌し、40℃に昇温後、さらに4時間撹拌した。続いて、フッ化カリウム(0.124g、和光純薬社製)、エタノール(15.2g、和光純薬社製)、メタノール(10.3g、和光純薬社製)を混合した溶液を添加し、40℃で2時間撹拌し、80℃に昇温後、さらに4時間撹拌した。得られた混合溶液を0℃に冷却した後、40℃真空にて残存アルコール、水を分留した。得られた溶液を再度0℃に冷却し、ジエチルエーテル(200mL、和光純薬社製)を加えて、0℃で1時間撹拌した後、メンブレンフィルター(ミリポア社製、オムニポアメンブレン孔径0.2μm)を使用して濾過した。さらにもう一度濾過した後、得られた濾液から40℃真空にてジエチルエーテルを分留し、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(79.2g、無色透明液体)を得た。
<Synthesis of Silicon-Oxygen Bonded Structure Y-1>
As a metal-oxygen bond structure, a silicon-oxygen bond structure Y-1 represented by the following chemical formula (y-1) was synthesized by the following procedure.
3- (acryloyloxy) propanetrimethoxysilane (10.6 g, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), vinyltrimethoxysilane (21.0 g, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 1,8-bis (ethoxydimethylsilyl) octane (26. 2 g, manufactured by Amax Co., Ltd., 1,8-bis (diethoxymethylsilyl) octane (27.1 g, manufactured by Amax Co.), 1,8-bis (triethoxysilyl) octane (24.1 g, manufactured by Jerest), Tetraethoxysilane (42.9 g, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and tetramethoxysilane (9.2 g, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were weighed in a flask. Ethanol (33.8 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and methanol (27.6 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, followed by stirring at 0 ° C. for 30 minutes. Next, a mixed solution of 0.01N hydrochloric acid (7.8 g), ethanol (30.9 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries), and methanol (21.6 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the mixture was added at 0 ° C. for 2 hours. The mixture was stirred, heated to 40 ° C., and further stirred for 4 hours. Subsequently, a solution in which potassium fluoride (0.124 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), ethanol (15.2 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and methanol (10.3 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added was added. The mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours, heated to 80 ° C., and further stirred for 4 hours. The obtained mixed solution was cooled to 0 ° C., and then the remaining alcohol and water were fractionally distilled at 40 ° C. under vacuum. The obtained solution was cooled again to 0 ° C., diethyl ether (200 mL, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred at 0 ° C. for 1 hour, and then a membrane filter (manufactured by Millipore, Omnipore membrane pore size 0.2 μm ). After further filtration, diethyl ether was fractionally distilled from the obtained filtrate at 40 ° C. under vacuum to obtain silicon-oxygen bond structure Y-1 (79.2 g, colorless transparent liquid).
化学式(y−1)中、lは5〜10、R2は炭素数8の飽和炭化水素基、又は酸素原子、R3、R4、R5、R6、R7、R8はそれぞれ独立に、メチル基、メトキシ基、エトキシ基、水酸基、ビニル基、アリル基、アクリロイルオキシプロピル基、O−Si−Oのいずれかを表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 In chemical formula (y-1), l is 5 to 10, R 2 is a saturated hydrocarbon group having 8 carbon atoms, or an oxygen atom, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 are each independent. Represents a methyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyl group, a vinyl group, an allyl group, an acryloyloxypropyl group, or O-Si-O, which may be the same or different.
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−3(50.6g)、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(10.7g)、実施例1と同様にして得た化合物B−1(10.6g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(3.1g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(2.2g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.31g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.34g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.21g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.33g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.18g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-3 (50.6 g), silicon-oxygen bond type structure Y-1 (10.7 g), compound B-1 (10.6 g) obtained in the same manner as in Example 1, Blemmer (registered) (Trademark) PDBE-250 (manufactured by NOF Corporation) (3.1 g), BLEMMER (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (2.2 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF Corporation) ) (0.31 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.34 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.21 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.33 g) and VDH (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.) (0.18 g) were blended and stirred and dispersed with a rotation / revolution vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例5)
<硬化性樹脂A−4の合成>
アルゴン雰囲気下、実施例4で得られた硬化性樹脂A−3(222.5g)を、撹拌機及び温度計を備えた1L−三口フラスコに入れ、ヘキサメチレンジイソシアナート(16.3g)と4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアナート)(24.8g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて80℃に保ち、10時間撹拌を行い、硬化性樹脂A−4を得た。
硬化性樹脂A−4は、分子構造が異なる多数の分子で構成されると推測され、その構造は明確ではないが、硬化性樹脂A−4を構成する分子の一例として、下記化学式(a−6)で表される化合物が挙げられる。
(Example 5)
<Synthesis of Curable Resin A-4>
Under an argon atmosphere, the curable resin A-3 (222.5 g) obtained in Example 4 was placed in a 1 L three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and hexamethylene diisocyanate (16.3 g) was added. 4,4′-Methylenebis (phenyl isocyanate) (24.8 g) was added, and the mixture was kept at 80 ° C. using an oil bath while stirring, and stirred for 10 hours to obtain a curable resin A-4.
The curable resin A-4 is presumed to be composed of many molecules having different molecular structures, and the structure is not clear. However, as an example of the molecules constituting the curable resin A-4, the following chemical formula (a- The compound represented by 6) is mentioned.
化学式(a−6)中、黒丸「●」は、硬化性樹脂A−3から水酸基を1つを除いた基を表す。
化学式(a−6)のウレタン結合の窒素原子に結合しているヘキサメチレンは4,4’−メチレンビスフェニレンであってもよく、逆に4,4’−メチレンビスフェニレンがヘキサメチレンであってもよい。また、イソシアネートは片側のみウレタン結合を形成していてもよく、硬化性樹脂は未反応の水酸基が残っていてもよい。
In chemical formula (a-6), a black circle “●” represents a group obtained by removing one hydroxyl group from the curable resin A-3.
The hexamethylene bonded to the nitrogen atom of the urethane bond of formula (a-6) may be 4,4′-methylenebisphenylene, and conversely, 4,4′-methylenebisphenylene is hexamethylene. Also good. Further, the isocyanate may form a urethane bond only on one side, and the curable resin may have an unreacted hydroxyl group remaining.
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−4(50.4g)、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(10.2g)、化合物B−1(10.9g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(3.2g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(2.4g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.32g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.31g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.25g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.31g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.17g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-4 (50.4 g), silicon-oxygen bond structure Y-1 (10.2 g), compound B-1 (10.9 g), Blemmer (registered trademark) PDBE-250 (NOF Corporation) (3.2 g), Bremer (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (2.4 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF) (0.32 g), IRGACURE ( Registered trademark) 250 (BASF) (0.31 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.25 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.31 g), VDH (Ajinomoto) (Fine Techno Co., Ltd.) (0.17 g) was blended and stirred and dispersed in a rotating / revolving vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例6)
<硬化性樹脂A−5の合成>
アルゴン雰囲気下、実施例4で得られた硬化性樹脂A−3(219.6g)を、撹拌機及び温度計を備えた1L−三口フラスコに入れ、ヘキサメチレンジイソシアナート(16.0g)と4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアナート)(23.8g)を加え、さらに1,6−ヘキサンジオール(11.2g)とトリグリセロール(9.4g)を加え、撹拌しながらオイルバスを用いて80℃に保ち、10時間撹拌を行い、硬化性樹脂A−5を得た。
硬化性樹脂A−5は、分子構造が異なる多数の分子で構成されると推測され、その構造は明確ではないが、硬化性樹脂A−5を構成する分子の一例として、下記化学式(a−7)で表される化合物が挙げられる。
(Example 6)
<Synthesis of Curable Resin A-5>
Under an argon atmosphere, the curable resin A-3 (219.6 g) obtained in Example 4 was placed in a 1 L three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and hexamethylene diisocyanate (16.0 g) was added. 4,4′-methylenebis (phenyl isocyanate) (23.8 g) was added, 1,6-hexanediol (11.2 g) and triglycerol (9.4 g) were added, and the mixture was stirred using an oil bath. It kept at 80 degreeC and stirred for 10 hours and obtained curable resin A-5.
The curable resin A-5 is presumed to be composed of a large number of molecules having different molecular structures, and the structure is not clear. However, as an example of the molecules constituting the curable resin A-5, the following chemical formula (a- The compound represented by 7) is mentioned.
化学式(a−7)中、黒丸「●」は、硬化性樹脂A−3から水酸基を1つ除いた基、又は導入したポリオールから水酸基を1つ除いた基を表す。
化学式(a−7)のウレタン結合の窒素原子に結合しているヘキサメチレンは4,4’−メチレンビスフェニレンであってもよく、逆に4,4’−メチレンビスフェニレンがヘキサメチレンであってもよい。また、イソシアネートは片側のみウレタン結合を形成していてもよく、硬化性樹脂は未反応の水酸基が残っていてもよい。
化学式(a−7)のウレタン結合の炭素原子に結合しているのは、1,6−ヘキサンジオールでもトリグリセロールであってもよく、逆にトリグリセロールが1,6−ヘキサンジオールであってもよい。また、ポリオールは未反応の水酸基が残っていてもよい。また、一部化学式(a−6)と同じ、化学式(a−5)で表される硬化性樹脂が有する水酸基の水素原子が除かれた酸素原子同士を架橋するウレタン結合が含まれていてもよい。
In chemical formula (a-7), a black circle “●” represents a group obtained by removing one hydroxyl group from the curable resin A-3 or a group obtained by removing one hydroxyl group from the introduced polyol.
The hexamethylene bonded to the nitrogen atom of the urethane bond of the chemical formula (a-7) may be 4,4′-methylenebisphenylene, and conversely, 4,4′-methylenebisphenylene is hexamethylene. Also good. Further, the isocyanate may form a urethane bond only on one side, and the curable resin may have an unreacted hydroxyl group remaining.
1,6-hexanediol or triglycerol may be bonded to the urethane bond carbon atom of the chemical formula (a-7), and conversely, even if triglycerol is 1,6-hexanediol. Good. The polyol may have unreacted hydroxyl groups remaining. Moreover, even if the urethane bond which bridge | crosslinks the oxygen atoms from which the hydrogen atom of the hydroxyl group which the curable resin represented by chemical formula (a-5) has the same chemical formula (a-6) has been removed is contained. Good.
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−5(47.4g)、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(9.6g)、化合物B−1(9.7g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(3.1g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(2.2g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.31g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.33g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.22g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.28g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.18g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-5 (47.4 g), silicon-oxygen bond type structure Y-1 (9.6 g), compound B-1 (9.7 g), BLEMMER (registered trademark) PDBE-250 (NOF Corporation) (3.1 g), Blemmer (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (2.2 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF) (0.31 g), IRGACURE ( Registered trademark) 250 (BASF) (0.33 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.22 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.28 g), VDH (Ajinomoto) (Fine Techno Co., Ltd.) (0.18 g) was blended and stirred and dispersed in a rotating / revolving vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(実施例7)
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−5(49.3g)、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(10.1g)、化合物B−1(9.9g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(3.3g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(2.4g)、2,2’−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール(5.3g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.33g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.30g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.21g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.21g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.15g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
(Example 7)
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-5 (49.3 g), silicon-oxygen bond type structure Y-1 (10.1 g), compound B-1 (9.9 g), BLEMMER (registered trademark) PDBE-250 (NOF Corporation) (3.3 g), Blemmer (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (2.4 g), 2,2 ′-(ethylenedioxy) diethanethiol (5.3 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (BASF) (0.33 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.30 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.21 g), epoxy resin cured HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.21 g) and VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) (0.15 g) are blended and stirred and dispersed in a rotating / revolving vacuum mixer to obtain a curable resin composition. Got .
(実施例8)
<硬化性樹脂組成物の調製>
硬化性樹脂A−5(51.1g)、ケイ素−酸素結合型構造体Y−1(10.7g)、化合物B−1(9.6g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(3.8g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(2.1g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(4.6g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.32g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.28g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.24g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.25g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.13g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
(Example 8)
<Preparation of curable resin composition>
Curable resin A-5 (51.1 g), silicon-oxygen bond structure Y-1 (10.7 g), compound B-1 (9.6 g), Blemmer (registered trademark) PDBE-250 (NOF Corporation) (3.8 g), Blemmer (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (2.1 g), 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (4.6 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (BASF) (0.32 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.28 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.24 g), epoxy resin curing agent HN-5500 ( Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.25 g) and VDH (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) (0.13 g) are blended and stirred and dispersed in a rotating / revolving vacuum mixer to obtain a curable resin composition. .
(比較例1)
<硬化性樹脂組成物の調製>
化合物B−1(40g)、ブレンマー(登録商標)ADP−400(日油社製)(20g)、ビスフェノールAグリセロラート(1グリセリン/フェノール)ジアクリラート光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.4g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.4g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.2g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.3g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 1)
<Preparation of curable resin composition>
Compound B-1 (40 g), Blemmer (registered trademark) ADP-400 (manufactured by NOF Corporation) (20 g), bisphenol A glycerolate (1 glycerin / phenol) diacrylate photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF) ) (0.4 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0.4 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.2 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.3 g) and VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) were blended, and stirred and dispersed in a rotation / revolution vacuum mixer to obtain a curable resin composition.
(比較例2)
<硬化性樹脂組成物の調製>
化合物B−1(40.6g)、ブレンマー(登録商標)PDBE−250(日油社製)(11.5g)、ブレンマー(登録商標)ADT−250(日油社製)(10.3g)、ビスフェノールAグリセロラート(1グリセリン/フェノール)ジアクリラート(9.3g)、光開始剤IRGACURE(登録商標)907(BASF社製)(0.42g)、IRGACURE(登録商標)250(BASF社)(0.41g)、光増感剤2−イソプロピルチオキサントン(0.28g)、エポキシ樹脂硬化剤HN−5500(日立化成社製)(0.32g)、VDH(味の素ファインテクノ社製)(0.11g)を配合し、自転・公転真空ミキサーにて撹拌、分散させて硬化性樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 2)
<Preparation of curable resin composition>
Compound B-1 (40.6 g), Blemmer (registered trademark) PDBE-250 (manufactured by NOF Corporation) (11.5 g), Blemmer (registered trademark) ADT-250 (manufactured by NOF Corporation) (10.3 g), Bisphenol A glycerolate (1 glycerin / phenol) diacrylate (9.3 g), photoinitiator IRGACURE (registered trademark) 907 (manufactured by BASF) (0.42 g), IRGACURE (registered trademark) 250 (BASF) (0. 41 g), photosensitizer 2-isopropylthioxanthone (0.28 g), epoxy resin curing agent HN-5500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (0.32 g), VDH (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) (0.11 g) It mix | blended and stirred and disperse | distributed with the autorotation / revolution vacuum mixer, and the curable resin composition was obtained.
(比較例3)
市販されている熱融着フィルムであるハイミラン(登録商標)(ぺクセル・テクノロジーズ社製)を封止材として用いた。
(Comparative Example 3)
Himiran (registered trademark) (manufactured by Pexel Technologies), which is a commercially available heat-sealing film, was used as a sealing material.
(比較例4)
市販されている封止材用の硬化性樹脂組成物であるAmosil 4(Solaronix社製)を用いた。
(Comparative Example 4)
Amosil 4 (manufactured by Solaronix), which is a commercially available curable resin composition for a sealing material, was used.
(上下導通材料の作製)
得られた各硬化性樹脂組成物100質量部に対して、スチレン−ジビニルベンゼン樹脂からなる樹脂微粒子の表面に金からなる導電金属層が形成された導電性微粒子(ミクロパールAU、積水化学工業株式会社製)5質量部を添加し、充分に混練することにより上下導通材料を得た。
(Production of vertical conduction material)
Conductive fine particles (Micropearl AU, Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a conductive metal layer made of gold formed on the surface of resin fine particles made of styrene-divinylbenzene resin with respect to 100 parts by mass of each curable resin composition obtained. 5 parts by mass) (manufactured by company) was added and kneaded thoroughly to obtain a vertical conduction material.
実施例1〜8及び比較例1,2,4の硬化性樹脂組成物及び比較例3の熱融着フィルムについて、基板接着性能評価、耐電解液性能評価、耐曲げ衝撃性能評価、及び色素増感太陽電池を作製し、光電変換効率測定を実施した。 For the curable resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1, 2, and 4 and the heat-sealing film of Comparative Example 3, evaluation of substrate adhesion performance, evaluation of electrolytic solution performance, evaluation of bending impact resistance, and dye increase A solar cell was produced and the photoelectric conversion efficiency was measured.
[基板接着性能能の評価]
基板接着性能能の評価方法を、添付の図2を参照して説明する。図2(a)は、基板接着性能の評価に用いた試験片の正面図であり、図2(b)は、基板接着性能の評価に用いた試験片の側面図である。
PENフィルム(帝人デュポンフィルム社製、商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜し、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、20×30mmの小片を基板(フィルム)として2枚切り出した。それらのうちの一方を第一の基板4、他方を第二の基板2とした。第一の基板4は、長辺方向の一方の端部を、末端から5mmの位置で、テープで基板を固定して折り曲げ、折り曲げ部2aを形成した。
次に、第一の基板4の片面上の中心部分にギャップ制御用微粒子であるミクロパール(登録商標)SP(積水化学工業社製)を混ぜた封止材1(熱融着フィルム又は硬化性樹脂組成物)を配置した後、第二の基板2を、長辺方向が第一の基板4の長辺方向に対して90度回転させた配置で、ITO膜3を対面させるように第一の基板4上に積層させた。続いて、熱融着フィルムの場合はホットプレス(120℃、1kN、60sec)を行い、硬化性樹脂組成物の場合はUV照射(100mW/cm2、30sec)を行って封止材1を硬化させ、接着性能を評価するための試験片を作製した。封止材1の塗布量は、封止材1による接着部位の大きさが直径5mmの円形になるように調整した。
[Evaluation of board adhesion performance]
A method for evaluating the substrate adhesion performance will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a front view of a test piece used for evaluation of the substrate adhesion performance, and FIG. 2B is a side view of the test piece used for evaluation of the substrate adhesion performance.
A film of indium tin oxide (ITO) is formed on a PEN film (manufactured by Teijin DuPont Films, trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA) by a sputtering method, and a CO 2 laser (manufactured by Ask Industry Co., Ltd.) is used. Two pieces of 20 × 30 mm pieces were cut out as a substrate (film). One of them was the
Next, a sealing material 1 (heat-sealing film or curability) in which Micropearl (registered trademark) SP (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), which is a fine particle for gap control, is mixed in the central portion on one side of the
作製した試験片の初期状態、試験片を80℃のオーブン中で水を満たして蓋をした状態のガラス容器中で100時間浸漬した後の状態、試験片を80℃のオーブン中でアセトニトリルを満たして蓋をした状態のガラス容器中で100時間浸漬した後の状態、試験片を80℃のオーブン中でγ−ブチロラクトンを満たして蓋をした状態のガラス容器中で100時間浸漬した後の状態、の4種の状態の試験片を準備した。90°剥離試験機(イーガーコーポレーション製)を用いて各試験片の剥離試験を行った。
ここで、試験片を水に浸漬した後の状態は、セルの封止材として使用された際の外部からの湿気侵入を想定した状態であり、試験片をアセトニトリル、γ−ブチロラクトンに浸漬した後の状態は、セルの封止材として使用された際の内部からの電解液漏洩を想定した状態である。
剥離試験においては、各試験片の第一の基板4を、図示しない平らな台に、図示しない両面テープにより固定し、第二の基板2の折り曲げ部2aを剥離試験機の掴み具(チャック)Hで掴み、2aを封止材1から引き離す方向へ引っ張り上げることにより剥がした。剥がれが生じた際の引張り強度(kgf)と、剥がれ面(A:PEN基材−ITO間、B:封止材−ITO間、C:封止材−封止材間)を確認することで、封止材の基板接着性能の評価を行った。結果を表1に示す。
The initial state of the prepared test piece, the state after the test piece is immersed for 100 hours in a glass container filled with water in an oven at 80 ° C., and the test piece is filled with acetonitrile in an oven at 80 ° C. A state after being immersed for 100 hours in a glass container in a covered state, a state after being immersed in a glass container in a state where the test piece is filled with γ-butyrolactone in an oven at 80 ° C. for 100 hours, The test piece of the 4 types of state was prepared. A peel test of each test piece was performed using a 90 ° peel tester (manufactured by Eager Corporation).
Here, the state after immersing the test piece in water is a state assuming moisture intrusion from the outside when used as a cell sealing material, and after immersing the test piece in acetonitrile and γ-butyrolactone This state is a state assuming electrolyte leakage from the inside when used as a cell sealing material.
In the peel test, the
[耐電解液性能の評価]
耐電解液性能の評価方法を、添付の図3を参照して説明する。
PENフィルム(帝人デュポンフィルム社製 商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜し、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、30×30mmの小片を基板(フィルム)として2枚切り出した。それらのうちの一方を第一の基板4、他方を第二の基板2とした。
図3に示すように、グローブボックス内、N2雰囲気下で、ITO層上にUV硬化型銀ペースト5(十条ケミカル社製)を、第一の基板4の端部から10mm離してアプリケーター(テスター産業社製)で10×10mmのサイズで塗布した後、UV照射(100mW/cm2、10sec)を行い、硬化させた。第一の基板4の端部から2mm離して封止材1(熱融着フィルム又は硬化性樹脂組成物)を幅3mmで周囲に配置した後、第二の基板2のITO膜を対面させ、上方から見て互いの基板形状が重なるように積層させた。熱融着フィルムの場合はホットプレス(120℃、1kN、60sec)を行い、硬化性樹脂組成物の場合はUV照射(100mW/cm2、30sec)を行って封止材1を硬化させ、耐電解液性能を評価するための試験片を作製した。
試験片を電解液(電解質の有機溶媒溶液、Iodolyte AN−50(Solaronix社製))に浸し、30℃オーブン中で24時間静置した。試験片作成時に積層したフィルムを引きはがし、塗布銀電極の抵抗値をロレスタGP MCP−T610型(三菱アナリテック社製)で測定した。初期の塗布銀電極の抵抗値は64mΩ/□だった。電解液に浸漬した後の抵抗値から抵抗増加量(ΔR)を下記式1に基づいて算出し、比較することで封止材の評価を行った。結果を表2に示す。
式1:抵抗増加量ΔR(mΩ/□)=
電解液に浸漬した後の抵抗値(mΩ/□)−64(mΩ/□)
[Evaluation of electrolyte resistance]
A method for evaluating the resistance to electrolytic solution will be described with reference to FIG.
A film of indium tin oxide (ITO) is formed on a PEN film (trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) by a sputtering method, and a CO 2 laser (manufactured by Ask Industry Co., Ltd.) is used. Two pieces of × 30 mm pieces were cut out as a substrate (film). One of them was the
As shown in FIG. 3, a UV curable silver paste 5 (manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.) is separated from the end of the
The test piece was dipped in an electrolytic solution (electrolyte organic solvent solution, Iodolyte AN-50 (manufactured by Solaronix)) and allowed to stand in a 30 ° C. oven for 24 hours. The film laminated at the time of preparing the test piece was peeled off, and the resistance value of the coated silver electrode was measured with a Loresta GP MCP-T610 type (manufactured by Mitsubishi Analitech). The initial resistance value of the coated silver electrode was 64 mΩ / □. The resistance increase amount (ΔR) was calculated from the resistance value after being immersed in the electrolytic solution based on the following
Formula 1: Increase in resistance ΔR (mΩ / □) =
Resistance value after immersion in electrolyte (mΩ / □) -64 (mΩ / □)
[耐曲げ衝撃性能の評価]
耐曲げ衝撃性能の評価方法を、添付の図4を参照して説明する。
PENフィルム(帝人デュポンフィルム社製 商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜し、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、100×100mmの小片を基板(フィルム)として2枚切り出した。それらのうちの一方を第一の基板4、他方を第二の基板2とした。
第一の基板4の端部から2mm離して封止材1(熱融着フィルム又は硬化性樹脂組成物)を幅3mmで周囲に配置した後、第二の基板2のITO膜を対面させ、上方から見て互いの基板形状が重なるように積層させた。熱融着フィルムの場合はホットプレス(120℃、1kN、60sec)を行い、硬化性樹脂組成物の場合はUV照射(100mW/cm2、30sec)を行って封止材1を硬化させ、耐曲げ衝撃性能を評価するための試験片を作製した。
図4に示すように、半径60mmのSUSパイプの側面(外周)に試験片を沿わせて曲げて、1分間手で固定し、その後、手を離して試験片を元の平らな状態に戻した。この作業を100回繰り返し、試験片の状態を目視で確認した。
試験片を構成する2枚の基板の貼り合わせの状態に応じて、◎(四辺全てで剥がれ無し)、○(四辺のいずれかが剥がれ有り)、×(四辺全てで剥がれ有り)の3段階で評価を行った。結果を表2に示す。
[Evaluation of bending impact resistance]
A method for evaluating the bending impact resistance performance will be described with reference to FIG.
A film of indium tin oxide (ITO) is formed on a PEN film (trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) by a sputtering method, and a CO 2 laser (manufactured by Ask Industry Co., Ltd.) is used. Two pieces of × 100 mm pieces were cut out as a substrate (film). One of them was the
After disposing the sealing material 1 (thermal fusion film or curable resin composition) with a width of 3 mm around the edge of the
As shown in FIG. 4, the test piece is bent along the side surface (outer circumference) of a SUS pipe having a radius of 60 mm, fixed by hand for 1 minute, and then released to return the test piece to its original flat state. It was. This operation was repeated 100 times, and the state of the test piece was visually confirmed.
Depending on the state of bonding of the two substrates that make up the test piece, there are three stages: ◎ (no peeling on all four sides), ○ (any of the four sides are peeling), × (there is peeling on all four sides) Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
[作業性能の評価(封止材のディスペンス性能評価)]
作業性能の評価方法を、添付の図5を参照して説明する。
PENフィルム(帝人デュポンフィルム社製 商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜し、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、100×100mmの小片を基板(フィルム)として切り出した。
基材上に、封止材1として、実施例1〜8及び比較例1,2,4の各硬化性樹脂組成物を、シリンジSを備えたSHOTMASTER(登録商標)500DS−S−4A(武蔵エンジニアリング社製)を用いて基板上に塗布(ディスペンス)した。シリンジSの吐出圧300kPa、ノズルギャップの口径42μm、塗布速度80mm/secの条件で、基板の端部から10mm離して基板を周回するように塗布した。同じように各硬化性樹脂組成物を塗布した基板(ディスペンス基板)を20枚ずつ作製した。目視で、塗布に断線F(不連続)が生じた不良基板の発生枚数を数え、◎(不良基板数0枚)、○(不良基板数1〜2枚)、△(不良基板数3〜5枚)、×(不良基板数6枚以上)の4段階で評価を行った。結果を表2に示す。
なお、比較例3の熱融着フィルムはディスペンスできない形態であるため、量産性が低く作業性能は×(悪い)であると評価した。
[Evaluation of work performance (Dispensing performance evaluation of sealing material)]
The work performance evaluation method will be described with reference to FIG.
A film of indium tin oxide (ITO) is formed on a PEN film (trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) by a sputtering method, and a CO 2 laser (manufactured by Ask Industry Co., Ltd.) is used. A small piece of × 100 mm was cut out as a substrate (film).
On the base material, as the sealing
In addition, since the heat sealing | fusion film of the comparative example 3 was a form which cannot be dispensed, it was evaluated that mass productivity was low and work performance was x (bad).
[光電変換効率の測定]
色素増感太陽電池のセルを下記の手順で作製し、作製したセルの光電変換効率を、ソーラーシミュレーター OPTICAL MODULEX(ウシオ電機社製、AM1.5、100mW/cm2)と直流電圧・電流源/モニタ 6242(エーディーシー社製)を組み合わせたI−V特性測定装置を用いて評価した。この際、DC電圧掃引速度40mV/sec、ソースディレイ1800msec、積算時間200msecで走査しながら出力電流値を計測し、I−V特性(電流−電圧特性)を得た。これに基づいて、光電変換効率(PCE)を算出した。結果を表2に示す。
[Measurement of photoelectric conversion efficiency]
A cell of a dye-sensitized solar cell was produced by the following procedure, and the photoelectric conversion efficiency of the produced cell was measured using a solar simulator OPTICAL MODULEX (USHIO Corporation, AM1.5, 100 mW / cm 2 ) and a DC voltage / current source / Evaluation was performed using an IV characteristic measuring apparatus combined with a monitor 6242 (manufactured by ADC). At this time, an output current value was measured while scanning at a DC voltage sweep rate of 40 mV / sec, a source delay of 1800 msec, and an integration time of 200 msec, and an IV characteristic (current-voltage characteristic) was obtained. Based on this, photoelectric conversion efficiency (PCE) was calculated. The results are shown in Table 2.
<セルの作製>
まず、比較例3の熱融着フィルムを用いたセルの作製手順を、添付の図6を参照して説明する。
後述する手順にて、半導体電極11、対向電極12、封止材13(枠状の熱融着フィルム)、セパレータ14を作製し、また、電解液注入口形成用の離型フィルム9(15×2mmを用意した。各部材を、グローブボックス内、N2雰囲気下、半導体電極11の酸化チタン膜6と対向電極のカーボン膜7が重なるように、積層して、封止材13で封止してセルを得た。具体的には、図6(b)に示すように、対向電極12→ 電解液注入口形成用の離型フィルム9(塗布電極に重ならないように短辺絶縁部側に配置)→ 封止材13(熱融着フィルム)→ セパレータ14→ 封止材13→ 半導体電極11の順に積層し、離型性樹脂のナフロンシート(アズワン社製)に挟んでホットプレス(120℃、1kN、60sec)を行い、セルを封止した。
封止したセルの電解液注入口を、図6(b)に示すように、電解液E(電解質の有機溶媒溶液、Iodolyte AN−50(Solaronix社製))に浸し、減圧下、真空引きを行った。100Paまで引いた後に、窒素ガスで大気圧まで戻す(N2雰囲気開放をする)ことで、電極内部まで電解液を浸透させた。続いて、電解液注入口の間隙を、発熱式ポイントシーラーEX−15(富士インパルス社製)を使用して封止した。
<Production of cell>
First, a procedure for producing a cell using the heat-sealing film of Comparative Example 3 will be described with reference to the attached FIG.
The
As shown in FIG. 6B, the electrolyte inlet of the sealed cell is immersed in an electrolyte E (an organic solvent solution of electrolyte, Iodolyte AN-50 (manufactured by Solaronix)), and evacuated under reduced pressure. went. After pulling up to 100 Pa, the electrolyte solution was infiltrated into the electrode by returning to atmospheric pressure with nitrogen gas (releasing the N 2 atmosphere). Subsequently, the gap between the electrolyte solution inlets was sealed using an exothermic point sealer EX-15 (manufactured by Fuji Impulse).
次に、実施例1〜8及び比較例1,2,4の硬化性樹脂組成物を用いたセルの作製手順を説明する。
比較例3の場合と同様に、半導体電極11、対向電極12を作製し、各部材を、グローブボックス内、N2雰囲気下、半導体電極11の酸化チタン膜6と対向電極のカーボン膜7が重なるように、積層して、各硬化性樹脂組成物のいずれかで封止してセルを得た。具体的には、対向電極12→ 封止材→ 半導体電極11の順に積層した。続いて、UV照射(100mW/cm2、30sec)を行い、仮硬化した後でオーブンに移動し、加熱(120℃、30min)を行い、本硬化することによりセルを封止した。
ここで、封止材としては、実施例1〜8及び比較例1,2,4の硬化性樹脂組成物に、ギャップ制御用微粒子のミクロパールSP(積水化学工業社製)を混ぜて分散させ、UVブロックシリンジ(武蔵エンジニアリング社製)に充填し、脱泡を行ったものを使用した。ギャップ制御用微粒子は半導体電極11と対向電極12とが電気的に短絡することを防止する。封止材は、封止材13と同様の形状となるように、対向電極12のカーボン膜7から所定の距離で周回するように塗布た。ただし、封止材の塗布の際、対向電極12の絶縁処理した一方の短辺において、封止材を塗布しない区間(3mm)を設けた。この区間は電解液注入口として使用するために設けた。
封止したセルの電解液注入口を、比較例3の場合と同様に、電解液E(電解質の有機溶媒溶液、Iodolyte AN−50(Solaronix社製))に浸し、減圧下、真空引きを行った。100Paまで引いた後に、窒素ガスで大気圧まで戻す(N2雰囲気開放をする)ことで、電極内部まで電解液を浸透させた。続いて、電解液注入口にフォトレックA−780(積水化学工業社製)を浸透させた後、スポットUV照射装置SP−9(ウシオ電機社製)でUV照射を行い硬化させることにより、電解液注入口の間隙を封止した。
Next, the procedure for producing cells using the curable resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1, 2, and 4 will be described.
Similar to the case of Comparative Example 3, the
Here, as the sealing material, micropearl SP (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), fine particles for gap control, is mixed and dispersed in the curable resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1, 2, and 4. Then, a UV block syringe (Musashi Engineering Co., Ltd.) filled and defoamed was used. The gap controlling fine particles prevent the
In the same manner as in Comparative Example 3, the electrolyte inlet of the sealed cell is immersed in an electrolyte E (electrolytic organic solvent solution, Iodolyte AN-50 (manufactured by Solaronix)), and evacuated under reduced pressure. It was. After pulling up to 100 Pa, the electrolyte solution was infiltrated into the electrode by returning to atmospheric pressure with nitrogen gas (releasing the N 2 atmosphere). Subsequently, Photorec A-780 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was infiltrated into the electrolyte inlet, and then UV irradiation was performed with a spot UV irradiation apparatus SP-9 (manufactured by Ushio Electric) to cure the electrolyte. The gap between the liquid inlets was sealed.
<半導体電極11の作製>
100×40mmPENフィルム(帝人デュポンフィルム社製 商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に、透明電極として酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜した。
図6(a)に示すように、フィルムの端から2mmの位置にCO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、絶縁加工を行って絶縁部Lを形成した。この際、2つある長辺のうち一方の長辺については絶縁加工せず、残りの三辺を絶縁加工した。
グローブボックス内、N2雰囲気下で、ITO層上に低温成膜用の酸化チタンペーストPECC−K01(ぺクセル・テクノロジーズ社製)を、絶縁部Lから3mm離してアプリケーター(テスター産業社製)により90×8mmのサイズで塗布した後、オーブンに移し、120℃で1時間加熱し、硬化させて酸化チタン膜6を形成した。
色素535−bisTBA(OldN719)(Solaronix社製)をアセトニトリル(和光純薬社製)とtert−ブタノール(和光純薬社製)の1:1混合溶液で、濃度が0.5mmol/Lになるように調整した色素溶液に、酸化チタン膜6を形成した基板2(フィルム)を24時間浸漬した。基板2を色素溶液から取り出し、余分な色素をエタノールを浸み込ませたベンコット(旭化成社製)で拭き取り、3時間乾燥させた。
絶縁加工をしていない長辺と色素を吸着させた酸化チタン膜6との間において、酸化チタン膜6の端から6mm離した位置に導電性の銅箔粘着テープ8(寺岡製作所製)を90×1mmのサイズで貼り付けて、半導体電極11を得た。
<Preparation of
An indium tin oxide (ITO) film was formed as a transparent electrode on a 100 × 40 mm PEN film (trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) by a sputtering method.
As shown to Fig.6 (a), the insulation part L was formed by using a CO2 laser (made by Ask Industries Co., Ltd.) in the position of 2 mm from the end of the film. At this time, one of the two long sides was not subjected to insulation processing, and the remaining three sides were subjected to insulation processing.
Titanium oxide paste PECC-K01 (manufactured by Pexel Technologies) for low temperature film formation on the ITO layer in a glove box under an N 2 atmosphere, 3 mm away from the insulating part L by an applicator (manufactured by Tester Sangyo) After coating with a size of 90 × 8 mm, it was transferred to an oven, heated at 120 ° C. for 1 hour, and cured to form a
Dye 535-bisTBA (OldN719) (Solaronix) is a 1: 1 mixed solution of acetonitrile (Wako Pure Chemical Industries) and tert-butanol (Wako Pure Chemical Industries), so that the concentration is 0.5 mmol / L. The substrate 2 (film) on which the
A conductive copper foil pressure-sensitive adhesive tape 8 (manufactured by Teraoka Seisakusho) is placed 90 mm away from the end of the
<対向電極12の作製>
PENフィルム(帝人デュポンフィルム社製 商品名:テオネックス(登録商標)Q65FA)上に、透明電極として酸化インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法で成膜した。図6(a)に示すように、フィルムの端から2mmの位置にCO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、絶縁加工を行って絶縁部Lを形成した。この際、2つある長辺のうち一方の長辺については絶縁加工せず、残りの三辺を絶縁加工した。グローブボックス内、N2雰囲気下、ITO層上にカーボンペーストJELCOM CH−8(十条ケミカル社製)を、絶縁部Lから3mm離してアプリケーター(テスター産業社製)により90×8mmのサイズで塗布した後、オーブンに移し120℃で1時間加熱し、硬化させてカーボン膜7を形成した。絶縁加工をしていない長辺と硬化したカーボン膜7との間において、カーボン膜7の端から6mm離して銅箔粘着テープ8(寺岡製作所製)を90×1mmのサイズで貼り付けて、対向電極12を得た。
<Preparation of
Indium tin oxide (ITO) was formed as a transparent electrode on a PEN film (trade name: Teonex (registered trademark) Q65FA, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) by a sputtering method. As shown to Fig.6 (a), the insulation part L was formed by using a CO2 laser (made by Ask Industries Co., Ltd.) in the position of 2 mm from the end of the film. At this time, one of the two long sides was not subjected to insulation processing, and the remaining three sides were subjected to insulation processing. A carbon paste JELCOM CH-8 (manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.) was applied on the ITO layer in a glove box under an N 2 atmosphere at a size of 90 × 8 mm by an applicator (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) 3 mm away from the insulating portion L. Thereafter, it was transferred to an oven, heated at 120 ° C. for 1 hour, and cured to form a
<封止材13の作製>
比較例3の熱融着フィルム(ハイミラン(登録商標)(ぺクセル・テクノロジーズ社製))から、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、外周寸法110×28mm、幅8mmのサイズで切り出し、枠状の封止材13とした。
<Preparation of sealing
From the heat-sealing film of Comparative Example 3 (Himiran (registered trademark) (manufactured by Pexel Technologies)), using a CO 2 laser (manufactured by Ask Industry Co., Ltd.), the outer dimensions are 110 × 28 mm and the width is 8 mm The frame-shaped
<セパレータ14の作製>
不織布HOP−6(廣瀬製紙社製)から、CO2レーザー(アスク工業株式会社製)を使用して、110×28mmサイズで切り出し、セパレータ(ギャップ材)14とした。セパレータ14は半導体電極11と対向電極12とが電気的に短絡することを防止する。セパレータ14は、封止材13を使用する場合にのみ使用した。
<Preparation of
A non-woven fabric HOP-6 (manufactured by Hirose Paper Co., Ltd.) was cut into a size of 110 × 28 mm using a CO 2 laser (manufactured by Ask Industries Co., Ltd.), and a separator (gap material) 14 was obtained. The
表1中、上段の数値は、各試験片の剥離試験にて剥がれが生じた際の引張り強度(単位:kgf)を表す。下段のA,B,Cは、剥がれが生じた面を表す。表1中、「初期」は試験片の作成後の未使用状態であり、「水」は前述した条件において試験片を水に浸漬した後の状態であり、「アセトニトリル」は前述した条件において試験片をアセトニトリルに浸漬した後の状態であり、「γ−ブチロラクトン」は前述した条件において試験片をアセトニトリルに浸漬した後の状態である。 In Table 1, the upper numerical value represents the tensile strength (unit: kgf) when peeling occurs in the peel test of each test piece. The lower A, B, and C represent the surfaces where peeling occurred. In Table 1, “Initial” is the unused state after the test piece is prepared, “Water” is the state after the test piece is immersed in water under the above-mentioned conditions, and “Acetonitrile” is the test under the above-mentioned conditions. This is the state after the piece is immersed in acetonitrile, and “γ-butyrolactone” is the state after the test piece is immersed in acetonitrile under the conditions described above.
上記結果に示すとおり、実施例1〜8は、耐電解液性能、耐曲げ衝撃性能が比較例1〜4を上回っていた。このことから、実施例1〜8の硬化性樹脂組成物が、電解液や曲げ衝撃にさらされた場合でも充分な基板接着性を発揮することが確認できた。また、実施例1〜9の硬化性樹脂組成物は作業性能が良好であり、これを用いて作製したセルの光電変換効率も良好であった。
実施例1〜8の光電変換効率が向上している理由は、電解液中に封止材の樹脂成分が溶出することが防止されているからだと考えられる。一方、比較例1〜4の光電変換効率が劣る理由は、電解液中に一部未硬化状態や低分子量の封止材の樹脂成分が溶出し、電解液の性能(ヨウ素の電導)を低下させているからだと考えられる。
As shown in the above results, Examples 1 to 8 were superior to Comparative Examples 1 to 4 in terms of electrolytic solution resistance and bending impact resistance. From this, it has confirmed that the curable resin composition of Examples 1-8 exhibited sufficient board | substrate adhesiveness, when exposed to electrolyte solution and a bending impact. Moreover, the curable resin composition of Examples 1-9 had favorable work performance, and the photoelectric conversion efficiency of the cell produced using this was also favorable.
The reason why the photoelectric conversion efficiencies of Examples 1 to 8 are improved is considered to be because the resin component of the sealing material is prevented from being eluted in the electrolyte solution. On the other hand, the reason why the photoelectric conversion efficiencies of Comparative Examples 1 to 4 are inferior is that the resin component of the partially uncured state or low molecular weight sealing material is eluted in the electrolytic solution, and the performance of the electrolytic solution (conduction of iodine) is reduced. This is thought to be caused by this.
以上の結果から、本発明の第一実施形態の硬化性樹脂組成物により形成した封止材は、耐電解液性(化学耐性)、耐曲げ衝撃性(耐屈曲性)、作業性(塗布のし易さ)、光電変換効率に優れることが明らかである。
このように優れた効果を奏する本発明の第一実施形態の硬化性樹脂組成物は、特にフレキシブル基板を使用したフレキシブル光電変換素子及び色素増感太陽電池の封止材として最適である。
From the above results, the encapsulant formed by the curable resin composition of the first embodiment of the present invention is resistant to electrolytic solution (chemical resistance), bending impact resistance (bending resistance), workability (application of It is clear that the photoelectric conversion efficiency is excellent.
The curable resin composition of the first embodiment of the present invention that exhibits such excellent effects is particularly suitable as a sealing material for flexible photoelectric conversion elements using a flexible substrate and dye-sensitized solar cells.
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。 The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by each embodiment, and is limited only by the scope of the claims.
本発明にかかる硬化性樹脂組成物、封止材、光電変換素子、色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュールは、太陽電池の分野に広く適用可能である。 The curable resin composition, sealing material, photoelectric conversion element, dye-sensitized solar cell, and dye-sensitized solar cell module according to the present invention are widely applicable in the field of solar cells.
1…封止材(硬化性樹脂組成物)、2…第二の基板、2a…第二の基板の折り曲げ部、3…導電性膜(ITO膜)、4…第一の基板、5…UV硬化型銀ペースト、6…酸化チタン膜(酸化チタンペースト)、7…カーボン膜(カーボンペースト)、8…銅箔粘着テープ、9…離型フィルム(樹脂フィルム)、11…半導体電極、12…対向電極、13…封止材(熱融着フィルム)、14…セパレータ、A,B,C…剥がれの有無を確認する接着面(剥がれ面)、E…電解液(電解質溶液)、F…硬化性樹脂組成物の塗布が不連続になった箇所(断線)、H…掴み具(チャック)、R…ステンレス鋼製パイプ、S…硬化性樹脂組成物を塗布するシリンジ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記(メタ)アクリレート(A)の含有比率が、10〜90質量%であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。
The content ratio of the said (meth) acrylate (A) is 10-90 mass%, The curable resin composition characterized by the above-mentioned.
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