JP6880809B2

JP6880809B2 - 活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物

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Publication number: JP6880809B2
Application number: JP2017027265A
Authority: JP
Inventors: 和正稲田; 智米田
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: JP2018095827A

Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物に関し、好ましくは有機エレクトロルミネセンス（以下、「有機ＥＬ」という）用封止剤に、特に好ましくは曲げられる有機ＥＬディスプレイ用の封止剤に関する。又、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）光源に対応した活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物にも関する。

テレビやモバイル等のディスプレイの製造において、活性エネルギー線硬化型組成物は、瞬時に硬化するという特性を活かして、コーティング剤、接着剤、封止剤等として重要な役割を担っている。たとえば液晶ディスプレイでは、偏光板や各種光学フィルムの接着剤として使用されている。

近年、液晶ディスプレイよりも薄型、軽量化が可能な有機ＥＬによるディスプレイが注目されている。特に最近は、有機ＥＬを使用した、丸めることができるディスプレイ（ローラブルディスプレイ）や、折り畳むことができるディスプレイ（ホルダブルディスプレイ）の研究開発が盛んに行われている。

有機ＥＬの発光素子は空気中の水分により劣化するため、素子を水蒸気バリア性のある材料で封止することが必要である。水蒸気バリア性は、活性エネルギー線硬化型封止剤の透湿性だけでなく、その厚さや、或いは無機材料と組み合わせた構成によって発現されるが、活性エネルギー線硬化型封止剤の材料特性としても、低透湿性の材料が求められている。

低透湿性の封止剤としては、環構造を有するエポキシ化合物を重要な成分とする活性エネルギー線硬化型組成物が開示されている（特許文献１、同２）。又、オキセタン化合物を重要な成分とする活性エネルギー線硬化型組成物が開示されている（特許文献３、同４）。さらに、硬化物の黄変を小さくする目的で、光カチオン重合開始剤の化学構造に着目した組成物も開示されている（特許文献５）。これらは、活性エネルギー線硬化型組成物の中では低透湿性の点で優れた材料と言える。

しかしながら、これら従来の低透湿性封止剤は硬いため、ローラブルディスプレイやホルダブルディスプレイに使用しようとすると、封止剤が割れたり、接着界面が剥がれたり、被着体側の素子に負荷がかかってしまう等、様々な問題が発生する。このような背景から、最近、柔軟でありながらも低透湿性に優れた材料が求められるようになってきた。

さらに、近年、活性エネルギー線として、小型化、省エネルギー、長寿命等の点から、ＬＥＤ光が使用されるようになってきた。ＬＥＤ光源としては、３６５ｎｍ、３８５ｎｍ、３９５ｎｍ、或いは４０５ｎｍが広く使用されている。いずれにしても、波長領域が単一であることと、ＵＶ−Ｂ領域（３００ｎｍ付近）及びＵＶ−Ｃ領域（２５０ｎｍ付近）の短波長を含まないことから、活性エネルギー線硬化型組成物の硬化不良の問題がしばしば見られる。特に、柔軟な硬化物を与える組成物は表面硬化性が劣ることが多く、この問題はＬＥＤ光源の場合により顕著であった。

本発明者らは、硬化物が柔軟性に優れた疎水性の活性エネルギー線硬化型組成物を見出している（特許文献６〜同８）。
しかしながら、これらの組成物を封止剤の用途に転用した場合、透湿度が不十分であった。又、活性エネルギー線としてＬＥＤを使用した場合、表面硬化性が問題であった。

特許第５５５５５３２号公報特許第５８１２９９３号公報特開２００３−３２７９５１号公報特許第５９１６２２０号公報特許第３８９６１１９号公報特許第３９８２４９９号公報特許第４０４２４６３号公報特許第５１５２２１３号公報

本発明が解決しようとする課題は、光源がＬＥＤであっても表面硬化性に優れ、硬化物が柔軟性にも優れ、さらに、低透湿性の点でも優れた活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物を提供することである。

本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、光カチオン硬化性基を有するジエン系重合体、１個のオキセタニル基を有する低分子量オキセタン化合物、２個以上のエポキシ基を有し、そのうちの１個以上が脂環式エポキシ基であり、かつエステル骨格を有しないエポキシ化合物及び光カチオン重合開始剤を含む組成物が有効であることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の組成物は、光源がＬＥＤであっても表面硬化性に優れ、硬化物が柔軟性にも優れ、さらに、低透湿性である。このため、有機ＥＬの封止剤として好適であり、特に、ローラブルディスプレイやホルダブルディスプレイ等の、曲げられる有機ＥＬディスプレイの封止剤として好適である。

本発明は、下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含み、
（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００重量％中に、（Ａ）成分を１５〜７０重量％、（Ｂ）成分を１５〜７０重量％、（Ｃ）成分を７〜４５重量％及び（Ｄ）成分を０．１〜５重量％含む
有する活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物に関する。
（Ａ）成分：光カチオン硬化性基を有するジエン系重合体
（Ｂ）成分：１分子中に１個のオキセタニル基を有する分子量５００以下のオキセタン化合物
（Ｃ）成分：１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、そのうちの１個以上が脂環式エポキシ基であり、かつエステル骨格を有しない（Ａ）成分以外のエポキシ化合物
（Ｄ）成分：光カチオン重合開始剤
以下、（Ａ）〜（Ｄ）成分、活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物、使用方法及び用途について説明する。

１．（Ａ）成分
（Ａ）成分は、光カチオン硬化性基を有するジエン系重合体である。
（Ａ）成分における光カチオン硬化性基としては、活性エネルギー線の照射により硬化する基であれば種々の官能基が使用でき、エポキシ基及びオキセタニル基が好ましい。
さらに、エポキシ基としては、グリシジルエーテル、脂環式エポキシ基、及び二重結合をエポキシ化したエポキシ基のいずれであってもよい。

本発明においてジエン系重合体とは、ブタジエン及びイソプレン等のジエン系モノマーを構成単量体単位とする重合体を意味する。
（Ａ）成分を構成するジエン系重合体の具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエン及び水素添加ポリイソプレン、並びにこれら重合体をブロック単位とするブロック共重合体等が挙げられ、ポリブタジエン及びポリイソプレンが好ましい。

ジエン系重合体の分子量としては、数平均分子量（以下、「Ｍｎ」という）で、８００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、１，０００〜５０，０００の範囲であることが好ましく、２，０００〜４０，０００の範囲であることが特に好ましい。Ｍｎが８００以上であると組成物硬化物が低透湿性に優れるものとなり、Ｍｎが１００，０００以下であると組成物の塗工性が良好になる。

本発明におけるＭｎとは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）の測定した分子量をポリスチレン換算した値を意味する。

ジエン系重合体１分子が平均的に有する光カチオン硬化性基の数は、１〜１０個であることが好ましく、１．５〜５個であることがより好ましく、１．９〜４個であることがさらに好ましい。ジエン系重合体１分子が平均的に有する光カチオン硬化性基の数が、１以上であると組成物が表面硬化性に優れるものとなり、１０以下であると組成物硬化物が柔軟性に優れるものとなる。

（Ａ）成分においてエポキシ基を有するジエン系重合体の具体例としては、グリシジルエーテル基含有ポリブタジエン、グリシジルエーテル基含有ポリイソプレン、並びにポリブタジエン及びポリイソプレン等の二重結合の一部を過酸化物等によりエポキシ化した重合体等を挙げることができる。

（Ａ）成分においてオキセタニル基を有するジエン系重合体の具体例としては、マレイン化ポリブタジエン及びマレイン化ポリイソプレン等のマレイン化ジエン系重合体とオキセタニル基と水酸基を有する化合物（以下、「オキセタンアルコール」という）との反応物が挙げられる。
又、水酸基含有ジエン系重合体のトシル化又はメシル化物と、オキセタンアルコールとの反応物が挙げられる。
この場合の水酸基含有ジエン系重合体として、水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有水素添加ポリブタジエン、及び水酸基含有水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。
水酸基含有ジエン系重合体としては、両末端水酸基を有するジエン系重合体が好ましい。

オキセタンアルコールとしては種々の化合物を使用することができ、下記式（１）で表される化合物が好ましい。さらに、Ｒ^１がエチル基である３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンがより好ましい。

〔式（１）において、Ｒ^１は水素原子又は炭素数１〜６個の分岐を有してもよいアルキル基を表す。〕

（Ａ）成分の含有割合は、下記（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００重量％中に、１５〜７０重量％である。（Ａ）成分の含有割合が１５重量％に満たない場合は、硬化物の柔軟性が低下してしまい、７０重量％を超える場合は、組成物が高粘度となり、塗工性が低下してしまう。
尚、以下において、（Ａ）〜（Ｄ）成分を「主要成分」という。

２．（Ｂ）成分
（Ｂ）成分は、１分子中に１個のオキセタニル基を有する分子量５００以下のオキセタン化合物であり、組成物の表面硬化性を向上させ、硬化物の柔軟性や低透湿性を付与するための成分である。

（Ｂ）成分の具体例としては、３−エチル−３−ブチロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヘキシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−ドデシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−オクタデシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−シクロヘキシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（ノニルフェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェニルメトキシメチル）オキセタン、２−[(３−エチルオキセタン−３−イル)メトキシ]ビフェニル、４−[(３−エチルオキセタン−３−イル)メトキシ]ビフェニル及び３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン等が挙げられる。
これら化合物の中でも、水酸基等の親水性基を有しないオキセタン化合物が好ましい。
尚、（Ａ）成分の製造原料としてオキセタンアルコールを使用する場合には、得られる反応生成物中に（Ａ）成分と微量の未反応オキセタンアルコールを含むことがある。組成物の配合成分として当該反応生成物を使用する場合は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に該当する微量のオキセタンアルコールを含むことになる。この場合において、（Ｂ）成分中のオキセタンアルコールの割合を５重量％以下とすることが、得られる組成物の硬化物が低透湿性に優れるものとなるため好ましい。

（Ｂ）成分としては、炭素数１〜１８のアルキル基を有し、芳香環を有さない、分子量５００以下のオキセタン化合物〔以下、「（ｂ１）成分」という〕を含むことが好ましい。
（ｂ１）成分の具体例としては、３−エチル−３−ブチロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヘキシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−ドデシロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−オクタデシロキシメチルオキセタン及び３−エチル−３−シクロヘキシロキシメチルオキセタン等が挙げられる。
（ｂ１）成分を含むことにより、組成物の表面硬化性と硬化物の柔軟性を優れたものにすることができる。

又、（Ｂ）成分として、芳香環を有する分子量５００以下のオキセタン化合物〔以下、「（ｂ２）成分」という〕を含むことも好ましい。
（ｂ２）成分の具体例としては、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（ノニルフェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェニルメトキシメチル）オキセタン、２−[(３−エチルオキセタン−３−イル)メトキシ]ビフェニル及び４−[(３−エチルオキセタン−３−イル)メトキシ]ビフェニル等が挙げられる。
（ｂ２）成分を含むことにより、組成物の表面硬化性と硬化物の低透湿性を優れたものにすることができる。

（Ｂ）成分としては、（ｂ１）成分と（ｂ２）成分を両方含むことが、表面硬化性、柔軟性及び低透湿性の全ての点で優れたものになるため、特に好ましい。

（Ｂ）成分の含有割合は、主要成分の合計量１００重量％中に、１５〜７０重量％である。（Ｂ）成分の含有割合が１５重量％に満たない場合は、組成物が高粘度となってしまい、塗工性が低下してしまい、７０重量％を超える場合は、硬化物が脆くなってしまい、柔軟性が低下してしまう。

３．（Ｃ）成分
（Ｃ）成分は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、そのうちの１個以上が脂環式エポキシ基であり、かつエステル骨格を有しない（Ａ）成分以外のエポキシ化合物である。
（Ｃ）成分を含むことにより、組成物の表面硬化性とその硬化物を低透湿性とすることができる。
（Ｃ）成分とは異なる、エステル骨格を有する脂環式エポキシ化合物、即ち、２個以上のエポキシ基を有し、そのうちの１個以上が脂環式エポキシ基であって、エステル骨格を有する化合物の場合、組成物硬化物の透湿性が上昇してしまう。

（Ｃ）成分の具体例としては、３，４，３’，４’−ジエポキシビシクロヘキシル、リモネンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド及び末端に脂環式エポキシ基を有するポリジメチルシロキサン（ポリジメチルシロキサンとしては繰返し数１のものも含む）等が挙げられる。

（Ｃ）成分の含有割合は、主要成分の合計量１００重量％中に、７〜４５重量％であり、好ましくは１０〜３０重量％である。（Ｃ）成分の含有割合が７重量％に満たない場合は、組成物の表面硬化性が低下し、硬化物の透湿性が上昇してしまい、４５重量％を超える場合は、硬化物の柔軟性が低下してしまう。

４．（Ｄ）成分
（Ｄ）成分は、光カチオン重合開始剤である。即ち、紫外線や電子線等の活性エネルギー線の照射によって、カチオン又はルイス酸を発生し、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分中のエポキシ基やオキセタニル基等のカチオン硬化性基の重合を開始させる化合物である。

（Ｄ）成分の具体例としては、スルホニウム塩系光カチオン重合開始剤、ヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤及びジアゾニウム塩系光カチオン重合開始剤等が挙げられる。

スルホニウム塩系光カチオン重合開始剤の例としては、例えば、
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、
トリフェニルスルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
ジフェニル−4−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、
ジフェニル−4−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、
４，４’−ビス〔ジフェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、
４，４’−ビス〔ジ（β−ヒドロキシエトキシ）フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、
４，４’−ビス〔ジ（β−ヒドロキシエトキシ）フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、
７−〔ジ（ｐ−トルイル）スルホニオ〕−２−イソプロピルチオキサントンヘキサフルオロアンチモネート、
７−〔ジ（ｐ−トルイル）スルホニオ〕−２−イソプロピルチオキサントンテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
４−フェニルカルボニル−４’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィドヘキサフルオロホスフェート、
４−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルカルボニル）−４’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィドヘキサフルオロアンチモネート、
４−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルカルボニル）−４’−ジ（ｐ−トルイル）スルホニオ−ジフェニルスルフィドテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート等のトリアリールスルホニウム塩が挙げられる。

ヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤の例としては、例えば、
ジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、
ジ（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、
ジ（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、
トリルクミルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］−ヘキサフロオロホスフェート、
ジ（４−ノニルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、
ジ（４−アルキルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、
等のジアリールヨードニウム塩が挙げられる。

ジアゾニウム塩系光カチオン重合開始剤の例としては、例えば
ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、
ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート
等が挙げられる。

（Ｄ）成分としては、カチオン成分がジアリールヨードニウム塩であり、アニオン成分がヘキサフルオロホスフェートのフッ素の一部がフッ素置換有機基に置き換わった化学構造の化合物〔以下、「（ｄ１）成分」という〕が、相溶性と硬化性に優れる上、硬化物の黄変性も小さいため特に好適である。
（ｄ１）成分は市販されており、その具体例としては、サンアプロ（株）製のＩＫ−１等が挙げられる。

（Ｄ）成分の含有割合は、主要成分の合計量１００重量％中に、０．１〜５重量％であり、好ましくは０．５〜３重量％である。（Ｄ）成分の含有割合が０．５重量％に満たない場合は、組成物の表面硬化性が低下してしまい、５重量％を超える場合は、硬化物の透湿度が上昇したり、柔軟性が低下してしまう。

５．活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物
本発明は、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含む活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物に関する。尚、封止剤はシール剤と称することもあり、本発明の組成物はシール剤も概念として含むものである。
組成物の製造方法としては、（Ａ）〜（Ｄ）成分を撹拌・混合すれば良く、後記するその他の成分を配合する場合は、（Ａ）〜（Ｄ）成分及びその他の成分を撹拌・混合すれば良い。

本発明の組成物の粘度としては、使用する用途及び目的等に応じて適宜設定すれば良い。好ましい粘度としては、１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは５００〜２０，０００ｍＰａ・ｓである。
本発明において粘度とは、Ｅ型粘度計により２５℃で測定した値を意味する。

本発明の組成物には、必要に応じてその他の成分を配合することができる。
具体的には、チオキサントン系増感剤〔以下、「（Ｅ）成分」という〕、充填剤〔以下、「（Ｆ）成分」という〕、１個のエポキシ基を有する化合物（以下、「単官能エポキシ化合物」という）、（Ａ）及び（Ｃ）成分以外の多官能エポキシ化合物（以下、「その他多官能エポキシ化合物」という）、２個以上のオキセタニル基を有する化合物（以下、「多官能オキセタン化合物」という）、ラジカル硬化性成分、シランカップリング剤等の密着性向上剤、（Ａ）成分以外のポリマー、レベリング剤等の表面調整剤、酸化防止剤、重合防止剤及び光安定剤等が挙げられる。
以下、その他の成分における、（Ｅ）成分、（Ｆ）成分、単官能エポキシ化合物、その他多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、ラジカル硬化性成分及びシランカップリング剤について説明する。

5−1．（Ｅ）成分
本発明の組成物においては、組成物の硬化性、特にＬＥＤを光源とする場合の硬化性を改善するため、（Ｅ）成分（チオキサントン系増感剤）を含むことが好ましい。特に、３６５ｎｍ以上の波長のＬＥＤ光の場合、（Ｅ）成分による硬化性向上の効果は大きい。
（Ｅ）成分の具体例としては、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン及び１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
（Ｅ）成分の含有割合としては、主要成分の合計量１００重量部に対して、０．０１〜１重量部が好ましい。（Ｅ）成分を当該割合で含むことにより、組成物の硬化性（表面及び内部）が向上する。

5−2．（Ｆ）成分
本発明の組成物には、硬化物の低透湿性を更に向上させることを目的として、（Ｆ）成分（充填剤）を配合することができる。
（Ｆ）成分としては、無機フィラー及び有機フィラーが挙げられ、原料費を低減させたい場合には無機フィラーが好ましく、硬化物の濁りを低減させ透明性を向上させたい場合には有機フィラーが好ましい。
無機フィラーの具体例としては、タルク、石綿、シリカ、スメクタイト、ベントナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、モンモリロナイト、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラスビーズ、硫酸バリウム、石膏、珪酸カルシウム及びセリサイト活性白土等が挙げられる。
有機フィラーを構成する重合体としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニリデン及びポリ塩化ビニル等の塩素系ポリオレフィン、ポリテトラフロオロエチレン等のフッ素系ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリイミド、並びに架橋ゴム等が挙げられる。これらの中でも低透湿性である点で、ポリオレフィン、塩素系ポリオレフィン、フッ素系ポリオレフィン及びポリエチレンテレフタレートが好ましい。
さらに、有機フィラーとしては、粉末状のものが、分散性に優れる点で好ましい。有機フィラーの平均粒子径としては、０．１〜５００μｍが好ましく、０．５〜１００μｍがより好ましい。
尚、本発明において平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定法による体積平均粒子径を意味する。

（Ｆ）成分の含有割合としては、主要成分の合計量１００重量部に対して、１０〜３００重量部が好ましい。（Ｆ）成分を１０重量部以上で含むことにより、硬化物が低透湿性に優れるものとなり、３００重量部以下で含むことにより、組成物の塗工性に優れるものとなる。

5−3．単官能エポキシ化合物
単官能エポキシ化合物としては、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、オクタデシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｏ−メチルフェノールグリシジルエーテル、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、１，２−エポキシヘキサデカン及び４−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。

5−4．その他多官能エポキシ化合物
その他多官能エポキシ化合物としては、
３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート及び３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのカプロラクトン変性物等のエステル骨格を有する脂環式エポキシ化合物；
エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジ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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル及び１，９−ノナンジオールジグリシジルエーテル等のアルカンジオールジグリシジルエーテル；
ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル及びポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリエーテルジオールジグリシジルエーテル；
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、イソシアヌル酸エチレンオキサイド付加物のジ又はトリグリシジルエーテル及びペンタエリスリトールトリ又はテトラグリシジルエーテル等の３価以上のポリオールのポリグリシジルエーテル；
ヒドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テレフタル酸ジグリシジルエステル及びフタル酸ジグリシジルエステル等の芳香族エポキシ化合物；
水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル等の脂環式基を有するジグリシジルエーテル；並びにエポキシ化植物油等が挙げられる。

5−5．多官能オキセタン化合物
多官能オキセタン化合物の具体例としては、ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メチル〕エーテル、ビス〔（３−メチルオキセタン−３−イル）メチル〕エーテル、ビス〔（オキセタン−３−イル）メチル〕エーテル、１，４−ビス{〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕メチル}ベンゼン、１，４−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，３−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，２−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、４，４′−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ビフェニル、２，２′−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ビフェニル、１，１，１−トリス〔(３−エチルオキセタン−３−イル)メトキシメチル〕プロパン、１，２−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕エタン、１，２−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕プロパン、１，４−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ブタン及び１，６−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ヘキサン等が挙げられる。

5−6．ラジカル硬化性成分
ラジカル硬化性成分としては、（メタ）アクリロイル基含有化合物等が挙げられる。又、それらの分子量としては、種々のものが選択でき、モノマー、オリゴマー、及びポリマーのいずれであってもよい。
（メタ）アクリロイル基含有化合物としては、分子内に１個の（メタ）アクリロイル基を有する化合物〔以下、「単官能（メタ）アクリレート」という〕及び分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物〔以下、「多官能（メタ）アクリレート」という〕が挙げられる。

単官能（メタ）アクリレートの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ−ト、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジメチロールモノ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、ノニルフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアルコールのアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、ペンタンジオールモノ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−ブトキシプロピル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチル（メタ）アクリレート、（２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチル（メタ）アクリレート、（１，４−ジオキサスピロ［４，５］デカン−２−イル）メチル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、アリル（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタルイミド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

多官能（メタ）アクリレートの具体例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメチロールジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸と（メタ）アクリル酸のエステル化反応生成物、ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート、水素添加ビスフェノールＡのジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ又はテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ又はヘキサ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、及びポリエステル（メタ）アクリレート等が挙げられる。ポリエステル（メタ）アクリレートは、デンドリマー型の（メタ）アクリレートであっても良い。

5−7．シランカップリング剤
本発明の組成物には、基材に対する密着性を向上させる目的で、シランカップリング剤を配合することができる。
シランカップリング剤の具体例としては、カチオン重合における硬化阻害の問題がないアミノ基やメルカプト基を有しない化合物が好ましく、２−(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

5−8．その他の成分の配合割合
（Ｅ）成分以外のその他の成分の配合割合は、主要成分合計量１００重量部に対して２５重量部未満であることが好ましく、１５重量部未満であることがより好ましく、１０重量部未満であることがさらに好ましい。

６．使用方法
本発明の組成物の使用方法としては、常法に従えば良い。
例えば、封止又はシールを目的とした基材に組成物を塗布又は注入した後、活性エネルギー線を照射して硬化させる方法等が挙げられる。

6−1．塗工方法
本発明の組成物は、粘度を１０〜１００，０００Ｐａ・ｓ、好ましくは５００〜２０，０００ｍＰａ・ｓの幅広い範囲に調整することができるため、種々の方法で塗工することができる。その方法としては、ディスペンサー、ダイコーター、グラビアコーター等、製造工程に応じて種々の方法が適用できる。

6−2．活性エネルギー線
本発明の組成物を硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
紫外線照射における光源としては、ＵＶ−ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられ、本発明の組成物の特長がより発揮される光源は、ＵＶ−ＬＥＤである。ＵＶ−ＬＥＤの波長としては、３６５ｎｍ、３８５ｎｍ、３９５ｎｍ、４０５ｎｍ等が挙げられる。

７．用途
本発明の組成物は封止剤用途で使用されるものであり、低透湿性を必要とする各種封止剤として使用できる。
具体的には、有機ＥＬ、電子ペーパー及び太陽電池等の低透湿性が要求される用途に使用され、それらの中でも、有機ＥＬ用の封止剤として好適であり、曲げられる有機ＥＬディスプレイの封止剤として一層好適である。
又、ＬＥＤ光源での表面硬化性も良好であるため、製造工程としてＬＥＤを使用する有機ＥＬ用封止剤として好適である。以上のように、本発明の封止剤用組成物は、製造工程としてＬＥＤを使用する、曲げられる有機ＥＬディスプレイ用の封止剤として特に好適である。

以下に、実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例や比較例によって限定されるものではない。
尚、組成物の配合表に示される部数は、重量部である。

＜合成例１＞
〇オキセタニル基を有するポリイソプレンの合成
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、マレイン化ポリイソプレンである（株）クラレ製のクラプレンＬＩＲ−４０３（Ｍｎ約２５，０００、１分子当たりの平均官能基数３）を９０ｇ（酸無水物として約７．２ｍｍｏｌ）、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン〔東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−１０１〕（以下、「ＯＸＡ」という）を４．２ｇ（３６ｍｍｏｌ）、３−エチル−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン〔東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−２１２〕（以下、「ＥＨＯＸ」という）を５７ｇ仕込んで蓋をし、撹拌機、冷却管、窒素導入管を取り付け、窒素雰囲気下で、１６５℃で４時間反応させた後、１４０℃で４時間付加反応させた。ＩＲスペクトルにより、酸無水物のピーク（１７９０ｃｍ^−１）の吸光度とＣ−Ｈ伸縮振動のピーク（２９３０ｃｍ^−１）の吸光度の比から酸無水物の反応率を求めた。この結果、反応率は８４％であった。２５℃での粘度は１１Ｐａ・ｓであった。
このオキセタニル基を有するポリイソプレンをＬＩＯＸと略記する。本合成例の生成物は混合物であり、ＬＩＯＸを６０％、ＯＸＡを２％、ＥＨＯＸを３８％含む。

＜略号＞
下記に、組成表に記載する化合物の略号について説明する。
○（Ａ）成分
・ＬＩＯＸ：合成例１で得られたオキセタニル基を有するポリイソプレン。
・Ｒ４５ＥＰＴ：両末端にエポキシ基（グリシジルエーテル）を有するポリブタジエン、Ｍｎ：３，０００、ナガセケムテックス（株）製デナレックスＲ−４５ＥＰＴ。
○（Ｂ）成分
・ＯＸＡ：３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−１０１
・ＥＨＯＸ：３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−２１２（（ｂ１）成分）
・ＰＯＸ：３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−２１１（（ｂ２）成分）
○（Ｃ）成分
・Ｃ−８０００：３，４，３’，４’−ジエポキシビシクロヘキシル、（株）ダイセル製セロキサイド８０００。
○（Ｄ）成分
・ＩＫ−１：サンアプロ（株）製のヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤。そのアニオン成分は、ヘキサフルオロホスフェートのフッ素の一部がフッ素置換有機基に置き換わった化学構造（（ｄ１）成分）。
○（Ｅ）成分
・ＤＥＴＸ：２，４−ジエチルチオキサントン
○（Ｆ）成分
・ＰＰＷ−５Ｊ：ポリプロピレンパウダー、（株）セイシン企業製ＰＰＷ−５Ｊ（平均粒子径５μｍ）
○その他の成分
・ＬＩＲ４０３：合成例１で使用した（株）クラレ製クラプレンＬＩＲ−４０３。
・ＬＩＲ５０：ポリイソプレン、（株）クラレ製クラプレンＬＩＲ−５０。
・Ｃ−２０２１：３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、（株）ダイセル製セロキサイド２０２１Ｐ。
・ＤＯＸ：３−エチル−３｛[（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ]メチル｝オキセタン、東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−２２１
・ＸＤＯ：キシリレンビスオキセタン、東亞合成（株）製アロンオキセタンＯＸＴ−１２１
・ＵＮ９２００：二官能ウレタンアクリレート、根上工業（株）製アートレジンＵＮ−９２００Ａ
・Ｍ−１１１：ノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物のアクリレート、東亞合成（株）製アロニックスＭ−１１１
・Ｉｒｇ８１９：ＢＡＳＦ社製の光ラジカル重合開始剤

＜組成物の調製＞
表１〜表３の重量部数に従って各成分を配合し、組成物を調製した。
尚、実施例１及び同４においては、合成例１の生成物（ＬＩＯＸ：６０％、ＯＸＡ：２％、ＥＨＯＸ：３８％）の６０部に、さらにＥＨＯＸを別途３０部配合した。
得られた組成物を、下記のようにして評価し、結果を表１〜表３に記載した。

＜組成物の粘度測定＞
東機産業（株）製のＥ型粘度計により、２５℃での粘度を測定した。

＜硬化膜の作製と表面硬化性の評価＞
１００μｍ厚の易接着ＰＥＴフィルムに、下記表中の組成物を、バーコーターで１００μｍ厚さに塗工した。これに、波長３６５ｎｍのＬＥＤを使用して、照度２５０ｍＷ／ｃｍ^２、照射量４００ｍＪ／ｃｍ^２の条件でＵＶ照射した。この硬化膜を指で触ることにより、表面硬化性を評価した。次いで、同じＵＶ照射条件で、さらにもう１回ＵＶ照射を行った。なお、実験時の雰囲気は、２３℃５５％であった。
表面硬化性は、下記のように評価した。
◎：１回の照射でタックなし。
〇：２回の照射でタックなし。
△：２回の照射後もタックがある。
×：２回の照射後にタックがあり、タックが粘着剤と同様に大きい。
××：２回の照射後も液状。（数１０分後に硬化したとしても照射直後に液状であれば××。）

＜柔軟性の評価＞
硬化膜の柔軟性は、下記のように評価した。
◎：硬化膜を外側にして折り曲げてもワレなし。
〇：硬化膜を外側にして折り曲げるとワレが発生したが、直径２ｍｍの棒に巻き付けてもワレなし。
△：直径２ｍｍの棒に巻き付けるとワレが発生したが、直径３ｍｍの棒に巻き付けてもワレなし。
×：直径３ｍｍの棒に巻き付けてワレが発生。
−：光照射後に液状であったため評価中止。

＜透湿度の評価＞
テフロン（登録商標）基材上に組成物を１００μｍの厚さで塗布した後、３６５ｎｍのＬＥＤ光を、上記の表面硬化性評価と同じ方法で２回照射し、硬化物を作製した。これを、２３℃５０％の環境下で１日以上状態調整した後剥離させ、ＪＩＳＺ０２０８に従って、４０℃９０％の透湿度（ｇ／ｍ^２・２４ｈ）を評価した。

実施例１〜同５の組成物は、塗工性に優れた粘度を有し、ＬＥＤ硬化においても表面硬化性に優れ、硬化膜の柔軟性にも優れており、又、低透湿性の点でも良好であった。
（Ｂ）成分に着目すると、（ｂ１）成分と（ｂ２）成分を両方含む実施例２の組成物は、実施例１に比べて低透湿性がより優れていた。実施例２の組成物の柔軟性は実施例１よりやや低いものであったが、直径２ｍｍで曲げても問題ない柔軟性を有していた。
さらに、（Ｆ）成分を含む実施例４及び同５の組成物は、（Ｆ）成分を含まない実施例１及び同２に比べて、低透湿性の点で優れていた。さらに、実施例４の組成物の硬化物は、濁りが殆どなく、透明性にも優れていた。

一方、実施例１の（Ａ）成分が、光カチオン硬化性基を有さないポリイソプレンに変わった比較例１及び比較例２の組成物は、表面硬化性が大きく低下した。
実施例３の（Ｃ）成分を、エステル骨格を有する脂環式エポキシ化合物に変えた比較例３の組成物と、その組成比を変えた比較例４の組成物は、表面硬化性が低下し、硬化膜の低透湿性も悪化した（透湿度が高くなった）。（Ｃ）成分を７重量％に満たない割合で含む比較例５の組成物は、表面硬化性が問題であり、（Ｃ）成分を４５重量％超過する割合で含む比較例６の組成物は硬化膜の柔軟性が問題であった。さらに、実施例３の（Ｃ）成分が、１分子中に２個以上のオキセタニル基を有する化合物に置き換わった比較例７及び比較例８の組成物は、表面硬化性が非常に悪く、このため柔軟性及び透湿度の評価をすることができなかった。

比較例９の組成物は、ラジカル硬化系であるアクリレート系組成物の一例である。アクリレート系組成物は、硬化膜の柔軟性に優れるものの、表面硬化性に劣るため、タックが大きくなり、これは光源がＬＥＤであるとより顕著になる。比較例９の組成物はこのことを例示している。

本発明の組成物は、光源がＬＥＤであっても表面硬化性に優れ、その硬化物が柔軟性にも優れ、さらに、低透湿性であるため、封止剤として、特に有機ＥＬ用の封止剤として好適に使用できる。特に、ローラブルディスプレイやホルダブルディスプレイ等の、曲げられる有機ＥＬディスプレイの封止剤として好適に使用できる。

Claims

下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含み、
（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００重量％中に、（Ａ）成分を１５〜７０重量％、（Ｂ）成分を１５〜７０重量％、（Ｃ）成分を７〜４５重量％及び（Ｄ）成分を０．１〜５重量％含む
活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ａ）成分：光カチオン硬化性基を有するジエン系重合体
（Ｂ）成分：１分子中に１個のオキセタニル基を有する分子量５００以下のオキセタン化合物
（Ｃ）成分：１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、そのうちの１個以上が脂環式エポキシ基であり、かつエステル骨格を有しない（Ａ）成分以外のエポキシ化合物
（Ｄ）成分：光カチオン重合開始剤
（Ａ）成分において、光カチオン硬化性基がエポキシ基及び／又はオキセタニル基である請求項１記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ａ）成分において、ジエン系重合体がポリブタジエン及び／又はポリイソプレンである請求項１又は請求項２記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ｂ）成分が、炭素数１〜１８のアルキル基を有し、芳香環を有さない、分子量５００以下のオキセタン化合物（ｂ１）を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ｂ）成分が、芳香環を有する分子量５００以下のオキセタン化合物（ｂ２）を含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ｅ）チオキサントン系増感剤を、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００重量部に対して、０．０１〜１重量部含む請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ｆ）充填剤をさらに含む請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
（Ｆ）成分が有機フィラーである請求項７に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
有機エレクトロルミネセンス用の封止剤である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型封止剤用組成物。
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の組成物からなる発光ダイオード光源硬化型封止剤用組成物。