KR102653979B1 - 광/습기 경화형 수지 조성물, 전자 부품용 접착제, 및, 표시 소자용 접착제 - Google Patents

광/습기 경화형 수지 조성물, 전자 부품용 접착제, 및, 표시 소자용 접착제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내습열성이 우수한 광 습기 경화형 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은 그 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제 및 표시 소자용 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 라디칼 중합성 화합물과, 습기 경화형 수지와, 광 라디칼 중합 개시제와, 커플링제를 함유하고, 상기 커플링제는 하기 식 (1-1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (1-2) 로 나타내는 화합물, 및 하기 식 (1-3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 광 습기 경화형 수지 조성물이다. 식 (1-1) 중, R1 ∼ R4 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R5 는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, n 및 m 은 각각 독립적으로, 1 ∼ 3 의 정수이다. 식 (1-2) 중, R6 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R7 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬렌기이며, X 는 하기 식 (2-1) 또는 (2-2) 로 나타내는 기이고, l 은 1 ∼ 3 의 정수이다. 식 (1-3) 중, R8, R9 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R10 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, R11 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 15 의 알킬기이고, k 는 1 ∼ 3 의 정수이다. 식 (2-2) 중, R12 는 수소, 또는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이다.
Figure 112017119372959-pct00012

Description

광/습기 경화형 수지 조성물, 전자 부품용 접착제, 및, 표시 소자용 접착제 {LIGHT/MOISTURE CURABLE RESIN COMPOSITION, ADHESIVE AGENT FOR ELECTRONIC PARTS, AND ADHESIVE AGENT FOR DISPLAY ELEMENTS}
본 발명은 내습열성이 우수한 광 습기 경화형 수지 조성물에 관한 것이다. 또, 본 발명은 그 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제 및 표시 소자용 접착제에 관한 것이다.
최근, 박형, 경량, 저소비 전력 등의 특징을 갖는 표시 소자로서, 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자 등이 널리 이용되고 있다. 이들 표시 소자에서는, 통상적으로 액정 또는 발광층의 봉지, 기판, 광학 필름, 보호 필름 등의 각종 부재의 접착 등에 광 경화형 수지 조성물이 이용되고 있다.
그런데, 휴대 전화, 휴대 게임기 등, 각종 표시 소자 부착 모바일 기기가 보급되어 있는 현대에 있어서, 표시 소자의 소형화는 가장 요구되고 있는 과제이고, 소형화의 수법으로서 화상 표시부를 프레임 협소화하는 것이 행해지고 있다 (이하, 프레임 협소 설계라고도 한다). 그러나, 프레임 협소 설계에 있어서는, 충분히 광이 닿지 않는 부분에 광 경화형 수지 조성물이 도포되는 경우가 있고, 그 결과, 광이 닿지 않는 부분에 도포된 광 경화형 수지 조성물은 경화가 불충분해진다는 문제가 있었다. 그래서, 광이 닿지 않는 부분에 도포된 경우여도 충분히 경화시킬 수 있는 수지 조성물로서 광열 경화형 수지 조성물을 사용하여 광 경화와 열 경화를 병용하는 것도 행해지고 있지만, 고온에서의 가열로 인해서 소자 등에 악영향을 줄 우려가 있었다.
또, 최근, 반도체 칩 등의 전자 부품에서는, 고집적화, 소형화가 요구되고 있고, 예를 들어, 접착제층을 통하여 복수의 얇은 반도체 칩을 접합하여 반도체 칩의 적층체로 하는 것이 행해지고 있다. 이와 같은 반도체 칩의 적층체는, 예를 들어, 일방의 반도체 칩 상에 접착제를 도포한 후, 그 접착제를 통하여 타방의 반도체 칩을 적층하고, 그 후, 접착제를 경화시키는 방법, 일정한 간격을 두고 유지한 반도체 칩 사이에 접착제를 충전하고, 그 후, 접착제를 경화시키는 방법 등에 의해서 제조되고 있다.
이와 같은 전자 부품의 접착에 사용되는 접착제로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 수 평균 분자량이 600 ∼ 1000 인 에폭시 화합물을 함유하는 열 경화형의 접착제가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 열 경화형의 접착제는, 열에 의해서 문제를 일으킬 가능성이 있는 전자 부품의 접착에는 적합하지 않은 것이었다.
고온에서 가열하지 않고 수지 조성물을 경화시키는 방법으로서, 특허문헌 2, 3 에는, 분자 중에 적어도 1 개의 이소시아네이트기와 적어도 1 개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄 프레폴리머를 함유하는 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여, 광 경화와 습기 경화를 병용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2, 3 에 개시되어 있는 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용했을 경우, 기판 등의 피착체를 접착했을 때, 특히 내습열성이 불충분해지는 경우가 있었다.
일본 공개특허공보 2000-178342호 일본 공개특허공보 2008-274131호 일본 공개특허공보 2008-63406호
본 발명은 내습열성이 우수한 광 습기 경화형 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은 그 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제 및 표시 소자용 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 라디칼 중합성 화합물과, 습기 경화형 수지와, 광 라디칼 중합 개시제와, 커플링제를 함유하고, 상기 커플링제는 하기 식 (1-1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (1-2) 로 나타내는 화합물, 및 하기 식 (1-3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 광 습기 경화형 수지 조성물이다.
[화학식 1]
Figure 112017119372959-pct00001
식 (1-1) 중, R1 ∼ R4 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R5 는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, n 및 m 은 각각 독립적으로, 1 ∼ 3 의 정수 (整數) 이다.
식 (1-2) 중, R6 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R7 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬렌기이며, X 는 하기 식 (2-1) 또는 (2-2) 로 나타내는 기이고, l 은 1 ∼ 3 의 정수이다.
식 (1-3) 중, R8, R9 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R10 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, R11 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 15 의 알킬기이고, k 는 1 ∼ 3 의 정수이다.
[화학식 2]
Figure 112017119372959-pct00002
식 (2-2) 중, R12 는 수소, 또는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이다.
이하에 본 발명을 상세하게 서술한다.
본 발명자들은, 놀랍게도 특정 구조를 갖는 커플링제를 라디칼 중합성 화합물과 습기 경화형 수지를 함유하는 광 습기 경화형 수지 조성물에 배합함으로써, 내습열성을 크게 향상시킬 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은 커플링제를 함유한다.
상기 커플링제는, 상기 식 (1-1) 로 나타내는 화합물, 상기 식 (1-2) 로 나타내는 화합물, 및, 상기 식 (1-3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 (이하, 「본 발명에 관련된 커플링제」라고도 한다) 을 함유한다. 본 발명에 관련된 커플링제는, 단순히 접착성을 향상시킬뿐만 아니라, 전자 부품, 표시 소자 등에 사용하는 경우에 중요해지는 내습열성을 향상시키는 점에서 특히 우수한 효과를 발휘한다.
상기 식 (1-1) 에 있어서, R1 및 R3 은 각각 독립적으로, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하고, R5 는 트리메틸렌기인 것이 바람직하고, n 및 m 은 3 인 것이 바람직하다. n 이 1 또는 2 인 경우, R2 는 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하고, m 이 1 또는 2 인 경우, R4 는 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 식 (1-2) 에 있어서, R7 은 트리메틸렌기인 것이 바람직하고, l 은 3 인 것이 바람직하다. l 이 1 또는 2 인 경우, R6 은 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 식 (1-3) 에 있어서, R8 은 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하고, R10 은 트리메틸렌기인 것이 바람직하고, k 는 3 인 것이 바람직하다. k 가 1 또는 2 인 경우, R9 는 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다. R11 은 탄소수 3 ∼ 10 의 알킬기인 것이 바람직하고, 헥실기, 헵틸기, 또는, 옥틸기인 것이 바람직하다. R11 은 직사슬상인 것이 바람직하다.
상기 식 (2-2) 에 있어서, R12 는 수소인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 커플링제 중 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어, X-12-1056ES, KBM-9007A, X-12-967C (모두 신에츠 화학 공업사 제조) 등을 들 수 있다.
본 발명에 관련된 커플링제의 함유량은, 라디칼 중합성 화합물과 습기 경화형 수지의 합계 100 중량부에 대해서, 바람직한 하한이 0.05 중량부, 바람직한 상한이 5 중량부이다. 본 발명에 관련된 커플링제의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이, 우수한 보존 안정성을 유지하면서 내습열성이 보다 우수한 것이 된다. 본 발명에 관련된 커플링제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.5 중량부, 보다 바람직한 상한은 1.5 중량부이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은 라디칼 중합성 화합물을 함유한다.
상기 라디칼 중합성 화합물로는, 광 중합성을 갖는 라디칼 중합성 화합물이면 되고, 후술하는 습기 경화형 수지에 함유되는 것을 제외하고, 분자 중에 라디칼 중합성기를 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 라디칼 중합성기로서 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이 바람직하고, 특히 반응성 면에서 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 (이하, 「(메트)아크릴 화합물」이라고도 한다) 이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 「(메트)아크릴로일」은 아크릴로일 또는 메타크릴로일을 의미하고, 상기 「(메트)아크릴」은 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다.
상기 (메트)아크릴 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴산에 수산기를 갖는 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 (메트)아크릴산에스테르 화합물, (메트)아크릴산과 에폭시 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 에폭시(메트)아크릴레이트, 이소시아네이트 화합물에 수산기를 갖는 (메트)아크릴산 유도체를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 「(메트)아크릴레이트」란 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다. 또, 상기 우레탄(메트)아크릴레이트의 원료가 되는 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기는, 모두 우레탄 결합의 형성에 사용되고, 상기 우레탄(메트)아크릴레이트는 잔존 이소시아네이트기를 갖지 않는다.
상기 (메트)아크릴산에스테르 화합물 중 단관능인 것으로는, 예를 들어, N-아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈이미드 등의 프탈이미드(메트)아크릴레이트류, 각종, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 이소미리스틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 비시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-부톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2-하이드록시프로필프탈레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸포스페이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 (메트)아크릴산에스테르 화합물 중 2 관능인 것으로는, 예를 들어, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀F 디(메트)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜타디에닐디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 이소시아누르산디(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(메트)아크릴로일옥시프로필(메트)아크릴레이트, 카보네이트디올디(메트)아크릴레이트, 폴리에테르디올디(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르디올디(메트)아크릴레이트, 폴리카프로락톤디올디(메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 (메트)아크릴산에스테르 화합물 중 3 관능 이상인 것으로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 이소시아누르산트리(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리스(메트)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 에폭시(메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 에폭시 화합물과 (메트)아크릴산을, 통상적인 방법에 따라서 염기성 촉매의 존재 하에서 반응시킴으로써 얻어지는 것 등을 들 수 있다.
상기 에폭시(메트)아크릴레이트를 합성하기 위한 원료가 되는 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 비스페놀A 형 에폭시 화합물, 비스페놀F 형 에폭시 화합물, 비스페놀S 형 에폭시 화합물, 2,2'-디알릴비스페놀A 형 에폭시 화합물, 수첨 비스페놀형 에폭시 화합물, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀A 형 에폭시 화합물, 레조르시놀형 에폭시 화합물, 비페닐형 에폭시 화합물, 술파이드형 에폭시 화합물, 디페닐에테르형 에폭시 화합물, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 나프탈렌형 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 화합물, 디시클로펜타디엔 노볼락형 에폭시 화합물, 비페닐노볼락형 에폭시 화합물, 나프탈렌페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 글리시딜아민형 에폭시 화합물, 알킬폴리올형 에폭시 화합물, 고무 변성형 에폭시 화합물, 글리시딜에스테르 화합물 등을 들 수 있다.
상기 에폭시(메트)아크릴레이트 중 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어, EBECRYL 860, EBECRYL 3200, EBECRYL 3201, EBECRYL 3412, EBECRYL 3600, EBECRYL 3700, EBECRYL 3701, EBECRYL 3702, EBECRYL 3703, EBECRYL 3800, EBECRYL 6040, EBECRYL RDX63182 (모두 다이셀·올넥스사 제조), EA-1010, EA-1020, EA-5323, EA-5520, EA-CHD, EMA-1020 (모두 신나카무라 화학 공업사 제조), 에폭시에스테르 M-600A, 에폭시에스테르 40EM, 에폭시에스테르 70PA, 에폭시에스테르 200PA, 에폭시에스테르 80MFA, 에폭시에스테르 3002M, 에폭시에스테르 3002A, 에폭시에스테르 1600A, 에폭시에스테르 3000M, 에폭시에스테르 3000A, 에폭시에스테르 200EA, 에폭시에스테르 400EA (모두 쿄에이샤 화학사 제조), 데나콜아크릴레이트 DA-141, 데나콜아크릴레이트 DA-314, 데나콜아크릴레이트 DA-911 (모두 나가세 켐텍스사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 이소시아네이트 화합물에 대해서, 수산기를 갖는 (메트)아크릴산 유도체를, 촉매량의 주석계 화합물 존재 하에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트의 원료가 되는 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 (MDI), 수첨 MDI, 폴리메리크 MDI, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 (XDI), 수첨 XDI, 리신디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 트리스(이소시아네이트페닐)티오포스페이트, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트, 1,6,11-운데칸트리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 카보네이트디올, 폴리에테르디올, 폴리에스테르디올, 폴리카프로락톤디올 등의 폴리올과 과잉된 이소시아네이트 화합물의 반응에 의해서 얻어지는 사슬 연장된 이소시아네이트 화합물도 사용할 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트의 원료가 되는, 수산기를 갖는 (메트)아크릴산 유도체로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 폴리에틸렌글리콜 등의 2 가의 알코올의 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린 등의 3 가의 알코올의 모노(메트)아크릴레이트 또는 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A 형 에폭시아크릴레이트 등의 에폭시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 우레탄(메트)아크릴레이트 중 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어, M-1100, M-1200, M-1210, M-1600 (모두 토아 합성사 제조), EBECRYL 230, EBECRYL 270, EBECRYL 4858, EBECRYL 8402, EBECRYL 8411, EBECRYL 8412, EBECRYL 8413, EBECRYL 8804, EBECRYL 8803, EBECRYL 8807, EBECRYL 9260, EBECRYL 1290, EBECRYL 5129, EBECRYL 4842, EBECRYL 210, EBECRYL 4827, EBECRYL 6700, EBECRYL 220, EBECRYL 2220, KRM 7735, KRM-8295 (모두 다이셀·올넥스사 제조), 아트 레진 UN-9000H, 아트 레진 UN-9000A, 아트 레진 UN-7100, 아트 레진 UN-1255, 아트 레진 UN-330, 아트 레진 UN-3320HB, 아트 레진 UN-1200TPK, 아트 레진 SH-500B (모두 네가미 공업사 제조), U-2HA, U-2PHA, U-3HA, U-4HA, U-6H, U-6LPA, U-6HA, U-10H, U-15HA, U-122A, U-122P, U-108, U-108A, U-324A, U-340A, U-340P, U-1084A, U-2061BA, UA-340P, UA-4100, UA-4000, UA-4200, UA-4400, UA-5201P, UA-7100, UA-7200, UA-W2A (모두 신나카무라 화학 공업사 제조), AI-600, AH-600, AT-600, UA-101I, UA-101T, UA-306H, UA-306I, UA-306T (모두 쿄에이샤 화학사 제조) 등을 들 수 있다.
또, 상기 서술한 것 이외의 그 밖의 라디칼 중합성 화합물도 적절히 사용할 수 있다.
상기 그 밖의 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들어, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-(메트)아크릴로일모르폴린, N-하이드록시에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드 화합물, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐피롤리돈, N-비닐-ε-카프로락탐 등의 비닐 화합물 등을 들 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물은, 경화성을 조정하는 등의 관점에서, 단관능 라디칼 중합성 화합물과 다관능 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 단관능 라디칼 중합성 화합물과 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물을 함유함으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 경화성 및 택성이 보다 우수한 것이 된다. 그 중에서도, 상기 단관능 라디칼 중합성 화합물로서 분자 중에 질소 원자를 갖는 화합물과, 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물로서 우레탄(메트)아크릴레이트를 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물은, 2 관능 또는 3 관능인 것이 바람직하고, 2 관능인 것이 보다 바람직하다.
상기 라디칼 중합성 화합물이, 상기 단관능 라디칼 중합성 화합물과 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물을 함유할 경우, 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물의 함유량은, 상기 단관능 라디칼 중합성 화합물과 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물의 합계 100 중량부에 대해서, 바람직한 하한이 2 중량부, 바람직한 상한이 45 중량부이다. 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 경화성 및 택성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 다관능 라디칼 중합성 화합물의 함유량의 보다 바람직한 하한은 5 중량부, 보다 바람직한 상한은 35 중량부이다.
상기 라디칼 중합성 화합물의 함유량은, 상기 라디칼 중합성 화합물과 상기 습기 경화형 수지의 합계 100 중량부 중에 있어서, 바람직한 하한이 10 중량부, 바람직한 상한이 80 중량부이다. 상기 라디칼 중합성 화합물의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 광 경화성 및 습기 경화성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 라디칼 중합성 화합물의 함유량의 보다 바람직한 하한은 25 중량부, 보다 바람직한 상한은 70 중량부이며, 더욱 바람직한 하한은 30 중량부, 더욱 바람직한 상한은 59 중량부이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 습기 경화형 수지를 함유한다.
상기 습기 경화형 수지로는, 예를 들어, 습기 경화형 우레탄 수지, 알콕시실릴기를 갖는 수지 등을 들 수 있고, 습기 경화형 우레탄 수지가 바람직하다. 상기 습기 경화형 우레탄 수지는, 우레탄 결합과 이소시아네이트기를 갖고, 분자 내의 이소시아네이트기가 공기 중 또는 피착체 중의 수분과 반응하여 경화된다. 상기 습기 경화형 우레탄 수지는, 상기 이소시아네이트기를 분자의 말단에 갖는 것이 바람직하다.
상기 습기 경화형 수지는, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 포함하는 기 및/또는 알콕시실릴기를 갖는 것이 바람직하고, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 포함하는 기 및/또는 알콕시실릴기를 분자의 말단에 갖는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 습기 경화형 수지는, 라디칼 중합성기를 갖고 있어도 상기 라디칼 중합성 화합물에는 포함하지 않고, 습기 경화형 수지로서 취급한다. 또, 상기 습기 경화형 수지는, 알콕시실릴기를 갖고 있어도 상기 커플링제에는 포함하지 않고, 습기 경화형 수지로서 취급한다.
상기 습기 경화형 우레탄 수지는, 1 분자 중에 이소시아네이트기를 1 개만 갖고 있어도 되고, 2 개 이상 갖고 있어도 된다. 그 중에서도, 양 말단에 이소시아네이트기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 습기 경화형 우레탄 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 수산기를 갖는 폴리올 화합물과, 1 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 폴리올 화합물과 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 반응은, 통상적으로 상기 폴리올 화합물 중의 수산기 (OH) 와 상기 폴리이소시아네이트 화합물 중의 이소시아네이트기 (NCO) 의 몰비가［NCO］/［OH］= 2.0 ∼ 2.5 가 되는 범위에서 이루어진다.
상기 폴리올 화합물로는, 폴리우레탄의 제조에 통상적으로 사용되고 있는 공지된 폴리올 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리알킬렌폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다. 이들 폴리올 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
상기 폴리에스테르폴리올로는, 예를 들어, 다가 카르복실산과 폴리올의 반응에 의해서 얻어지는 폴리에스테르폴리올, ε-카프로락톤을 개환 중합하여 얻어지는 폴리-ε-카프로락톤폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리올의 원료가 되는 상기 다가 카르복실산으로는, 예를 들어, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5-나프탈산, 2,6-나프탈산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산, 데카메틸렌디카르복실산, 도데카메틸렌디카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리올의 원료가 되는 상기 폴리올로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올 등을 들 수 있다.
상기 폴리에테르폴리올로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라하이드로푸란의 개환 중합물, 3-메틸테트라하이드로푸란의 개환 중합물, 및, 이것들 혹은 그 유도체의 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체, 비스페놀형의 폴리옥시알킬렌 변성체 등을 들 수 있다.
상기 비스페놀형의 폴리옥시알킬렌 변성체는, 비스페놀형 분자 골격의 활성 수소 부분에 알킬렌옥사이드 (예를 들어, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 이소부틸렌옥사이드 등) 를 부가 반응시켜 얻어지는 폴리에테르폴리올로서, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 된다. 상기 비스페놀형의 폴리옥시알킬렌 변성체는, 비스페놀형 분자 골격의 양 말단에, 1 종 또는 2 종 이상의 알킬렌옥사이드가 부가되어 있는 것이 바람직하다. 비스페놀형으로는 특별히 한정되지 않고, A 형, F 형, S 형 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스페놀A 형이다.
상기 폴리알킬렌폴리올로는, 예를 들어, 폴리부타디엔폴리올, 수소화 폴리부타디엔폴리올, 수소화 폴리이소프렌폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리카보네이트폴리올로는, 예를 들어, 폴리헥사메틸렌카보네이트폴리올, 폴리시클로헥산디메틸렌카보네이트폴리올 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 상기 습기 경화형 우레탄 수지는, 하기 식 (3) 으로 나타내는 구조를 갖는 폴리올 화합물을 사용하여 얻어진 것인 것이 바람직하다. 하기 식 (3) 으로 나타내는 구조를 갖는 폴리올 화합물을 사용함으로써, 얻어지는 습기 경화형 우레탄 수지가 상기 라디칼 중합성 화합물과의 상용성이 우수한 것이 되어, 접착성이 우수한 조성물 및 유연하고 신장률이 좋은 경화물을 얻을 수 있다.
그 중에서도, 프로필렌글리콜, 테트라하이드로푸란의 개환 중합물, 메틸기 등의 치환기를 갖는 테트라하이드로푸란의 개환 중합물로 이루어지는 폴리에테르폴리올을 사용한 것이 바람직하다.
[화학식 3]
Figure 112017119372959-pct00003
식 (3) 중, R 은 수소, 메틸기, 또는, 에틸기를 나타내고, p 는 1 ∼ 10 의 정수, q 는 0 ∼ 5 의 정수, r 은 1 ∼ 500 의 정수이다. p 는 1 ∼ 5 인 것이 바람직하고, q 는 0 ∼ 4 인 것이 바람직하고, r 은 50 ∼ 200 인 것이 바람직하다.
또한, q 가 0 인 경우란, R 과 결합한 탄소가 직접 산소와 결합하고 있는 경우를 의미한다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 (MDI), MDI의 액상 변성물, 폴리메리크 MDI, 톨릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 증기압 및 독성이 낮은 점, 취급 용이성의 관점에서 디페닐메탄디이소시아네이트 및 그 변성물이 바람직하다. 상기 폴리이소시아네이트 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
또, 상기 습기 경화형 수지는, 라디칼 중합성기를 갖고 있어도 된다.
상기 습기 경화형 수지가 갖고 있어도 되는 라디칼 중합성기로는, 불포화 이중 결합을 갖는 기가 바람직하고, 특히 반응성 면에서 (메트)아크릴로일기가 보다 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같이, 라디칼 중합성기를 갖는 습기 경화형 수지는, 라디칼 중합성 화합물에는 포함하지 않고, 습기 경화형 수지로서 취급한다.
상기 습기 경화형 수지의 중량 평균 분자량의 바람직한 하한은 800, 바람직한 상한은 1 만이다. 상기 습기 경화형 수지의 중량 평균 분자량이 이 범위임으로써, 가교 밀도가 지나치게 높아지지 않아, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 유연성 및 도포성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 습기 경화형 수지의 중량 평균 분자량의 보다 바람직한 하한은 2000, 보다 바람직한 상한은 8000, 더욱 바람직한 하한은 2500, 더욱 바람직한 상한은 6000 이다.
또한, 본 명세서에 있어서 상기 중량 평균 분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 로 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해서 구해지는 값이다. GPC 에 의해서 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량을 측정할 때의 칼럼으로는, 예를 들어, Shodex LF-804 (쇼와 전공사 제조) 등을 들 수 있다. 또, GPC 에서 사용하는 용매로는 테트라하이드로푸란 등을 들 수 있다.
상기 습기 경화형 수지의 함유량은, 상기 라디칼 중합성 화합물과 상기 습기 경화형 수지의 합계 100 중량부 중에 있어서, 바람직한 하한이 20 중량부, 바람직한 상한이 90 중량부이다. 상기 습기 경화형 수지의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 습기 경화성 및 광 경화성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 습기 경화형 수지의 함유량의 보다 바람직한 하한은 30 중량부, 보다 바람직한 상한은 75 중량부이고, 더욱 바람직한 하한은 41 중량부, 더욱 바람직한 상한은 70 중량부이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 광 라디칼 중합 개시제를 함유한다.
상기 광 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 티타노센계 화합물, 옥심에스테르계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, 티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 광 라디칼 중합 개시제 중 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어, IRGACURE 184, IRGACURE 369, IRGACURE 379, IRGACURE 651, IRGACURE 784, IRGACURE 819, IRGACURE 907, IRGACURE 2959, IRGACURE OXE01, 루시린 TPO (모두 BASF 제조), 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 (모두 토쿄 화성 공업사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 광 라디칼 중합 개시제의 함유량은, 상기 라디칼 중합성 화합물 100 중량부에 대해서, 바람직한 하한이 0.01 중량부, 바람직한 상한이 10 중량부이다. 상기 광 라디칼 중합 개시제의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이, 우수한 보존 안정성을 유지하면서 광 경화성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 광 라디칼 중합 개시제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.1 중량부, 보다 바람직한 상한은 5 중량부이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물의 도포성 및 형상 유지성을 조정하는 등의 관점에서 충전제를 함유해도 된다.
상기 충전제는, 1 차 입자경의 바람직한 하한이 1 ㎚, 바람직한 상한이 50 ㎚ 이다. 상기 충전제의 1 차 입자경이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 도포성 및 도포 후의 형상 유지성이 보다 우수한 것이 된다. 이 형상 유지성은, 예를 들어, 프레임 협소 설계에 있어서는, 도포 폭을 유지할 수 있는 점에서 기술적 의의가 크다. 또, 미세한 반도체 칩의 접착에 있어서는, 접착면으로부터 비어져 나오지 않는 상태를 유지할 수 있는 점에서 기술적 의의가 크다. 상기 충전제의 1 차 입자경의 보다 바람직한 하한은 5 ㎚, 보다 바람직한 상한은 30 ㎚, 더욱 바람직한 하한은 10 ㎚, 더욱 바람직한 상한은 20 ㎚ 이다. 또한, 상기 충전제의 1 차 입자경은, NICOMP 380ZLS (PARTICLE SIZING SYSTEMS 사 제조) 등의 입도 분포 측정 장치를 사용하여, 상기 충전제를 용매 (물, 유기 용매 등) 에 분산시켜 측정할 수 있다.
또, 상기 충전제는, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 중에 있어서 2 차 입자 (1 차 입자가 복수 모인 것) 로서 존재하는 경우가 있고, 이와 같은 2 차 입자의 입자경의 바람직한 하한은 5 ㎚, 바람직한 상한은 500 ㎚, 보다 바람직한 하한은 10 ㎚, 보다 바람직한 상한은 100 ㎚ 이다. 상기 충전제의 2 차 입자의 입자경은, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 또는 그 경화물을 투과형 전자 현미경 (TEM) 을 사용하여 관찰함으로써 측정할 수 있다.
상기 충전제로는, 예를 들어, 실리카, 탤크, 산화티탄, 산화아연 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 UV 광 투과성이 우수한 것이 되는 점에서 실리카가 바람직하다. 이들 충전제는, 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다..
상기 충전제는, 소수성 표면 처리가 이루어져 있는 것이 바람직하다. 상기 소수성 표면 처리에 의해서, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 도포 후의 형상 유지성이 보다 우수한 것이 된다.
상기 소수성 표면 처리로는, 실릴화 처리, 알킬화 처리, 에폭시화 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 형상 유지성을 향상시키는 효과가 우수한 점에서, 실릴화 처리가 바람직하고, 트리메틸실릴화 처리가 보다 바람직하다.
상기 충전제를 소수성 표면 처리하는 방법으로는, 예를 들어, 실란 커플링제 등의 표면 처리제를 사용하여, 충전제의 표면을 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
구체적으로는 예를 들어, 상기 트리메틸실릴화 처리 실리카는, 예를 들어, 실리카를 졸겔법 등의 방법으로 합성하고, 실리카를 유동시킨 상태에서 헥사메틸디실라잔을 분무하는 방법, 알코올, 톨루엔 등의 유기 용매 중에 실리카를 첨가하고, 추가로, 헥사메틸디실라잔과 물을 첨가한 후, 물과 유기 용매를 이배퍼레이터로 증발 건조시키는 방법 등에 의해서 제조할 수 있다.
상기 충전제의 함유량은, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 전체 100 중량부 중에서, 바람직한 하한이 1 중량부, 바람직한 상한이 20 중량부이다. 상기 충전제의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 도포성 및 도포 후의 형상 유지성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 충전제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 2 중량부, 보다 바람직한 상한은 15 중량부이고, 더욱 바람직한 하한은 3 중량부, 더욱 바람직한 상한은 10 중량부, 특히 바람직한 하한은 4 중량부이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 차광제를 함유해도 된다. 상기 차광제를 함유함으로써, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 차광성이 우수한 것이 되어 표시 소자의 광 누출을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 「차광제」는 가시광 영역의 광을 잘 투과시키지 않는 능력을 갖는 재료를 의미한다.
상기 차광제로는, 예를 들어, 산화철, 티탄 블랙, 아닐린 블랙, 시아닌 블랙, 플러렌, 카본 블랙, 수지 피복형 카본 블랙 등을 들 수 있다. 또, 상기 차광제는, 흑색을 나타내는 것이 아니어도 되고, 가시광 영역의 광을 잘 투과시키지 않는 능력을 갖는 재료이면, 실리카, 탤크, 산화티탄 등, 충전제로서 든 재료도 상기 차광제에 포함된다. 그 중에서도, 티탄 블랙이 바람직하다.
상기 티탄 블랙은, 파장 300 ∼ 800 ㎚ 의 광에 대한 평균 투과율과 비교하여, 자외선 영역 부근, 특히 파장 370 ∼ 450 ㎚ 의 광에 대한 투과율이 높아지는 물질이다. 즉, 상기 티탄 블랙은, 가시광 영역의 파장의 광을 충분히 차폐함으로써, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물에 차광성을 부여하는 한편, 자외선 영역 부근의 파장의 광은 투과시키는 성질을 갖는 차광제이다. 따라서, 광 라디칼 중합 개시제로서 상기 티탄 블랙의 투과율이 높아지는 파장 (370 ∼ 450 ㎚) 의 광에 의해서 반응을 개시할 수 있는 것을 사용함으로써, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물의 광 경화성을 보다 증대시킬 수 있다. 또 한편으로, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물에 함유되는 차광제로는, 절연성이 높은 물질이 바람직하고, 절연성이 높은 차광제라고 해도 티탄 블랙이 바람직하다.
상기 티탄 블랙은, 광학 농도 (OD 치) 가 3 이상인 것이 바람직하고, 4 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 티탄 블랙은, 흑색도 (L 치) 가 9 이상인 것이 바람직하고, 11 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 티탄 블랙의 차광성은 높으면 높을수록 좋고, 상기 티탄 블랙의 OD 치에 바람직한 상한은 특별히 없지만, 통상은 5 이하가 된다.
상기 티탄 블랙은, 표면 처리되어 있지 않은 것이라도 충분한 효과를 발휘하지만, 표면이 실란 커플링제 등의 유기 성분으로 처리되어 있는 것, 산화규소, 산화티탄, 산화게르마늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화마그네슘 등의 무기 성분으로 피복되어 있는 것 등, 표면 처리된 티탄 블랙을 사용할 수도 있다. 그 중에서도, 유기 성분으로 처리되어 있는 것은, 보다 절연성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
또, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 제조한 표시 소자는, 광 습기 경화형 수지 조성물이 충분한 차광성을 갖기 때문에, 광의 누출이 없어 높은 콘트라스트를 갖고, 우수한 화상 표시 품질을 갖는 것이 된다.
상기 티탄 블랙의 비표면적의 바람직한 하한은 5 ㎡/g, 바람직한 상한은 40 ㎡/g 이며, 보다 바람직한 하한은 10 ㎡/g, 보다 바람직한 상한은 25 ㎡/g 이다.
또, 상기 티탄 블랙의 시트 저항의 바람직한 하한은, 수지와 혼합된 경우 (70 ％ 배합) 에, 109 Ω／□ 이고, 보다 바람직한 하한은 1011 Ω／□ 이다.
상기 티탄 블랙 중 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어, 12S, 13M, 13M-C, 13R-N (모두 미츠비시 마테리알사 제조), 티락크 D (아코 화성사 제조) 등을 들 수 있다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물에 있어서, 상기 차광제의 1 차 입자경은, 표시 소자의 기판 간의 거리 이하 등, 용도에 따라서 적절히 선택되는데, 바람직한 하한은 30 ㎚, 바람직한 상한은 500 ㎚ 이다. 상기 차광제의 1 차 입자경이 이 범위임으로써, 점도 및 틱소성이 크게 증대되지 않아, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이 기판에 대한 도포성 및 작업성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 차광제의 1 차 입자경의 보다 바람직한 하한은 50 ㎚, 보다 바람직한 상한은 200 ㎚ 이다.
또한, 상기 차광제의 입자경은, NICOMP 380ZLS (PARTICLE SIZING SYSTEMS 사 제조) 를 사용하여, 상기 차광제를 용매 (물, 유기 용매 등) 에 분산시켜 측정할 수 있다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 전체에 있어서의 상기 차광제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 하한은 0.05 중량％, 바람직한 상한은 10 중량％ 이다. 상기 차광제의 함유량이 이 범위임으로써, 얻어지는 광 습기 경화형 수지 조성물이, 묘화성, 기판 등에 대한 접착성, 경화 후의 강도, 및, 차광성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 차광제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.1 중량％, 보다 바람직한 상한은 2 중량％, 더욱 바람직한 상한은 1 중량％ 이다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 추가로, 필요에 따라서 착색제, 이온 액체, 용제, 금속 함유 입자, 반응성 희석제 등의 첨가제를 함유해도 된다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 제조하는 방법으로는, 예를 들어, 호모 디스퍼, 호모 믹서, 만능 믹서, 플래니터리 믹서, 니더, 3 본 롤 등의 혼합기를 사용하여, 라디칼 중합성 화합물과, 습기 경화형 수지와, 광 라디칼 중합 개시제와, 커플링제와, 필요에 따라서 첨가하는 첨가제를 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물에 있어서의, 콘 플레이트형 점도계를 사용하여 25 ℃, 1 rpm 의 조건에서 측정한 점도의 바람직한 하한은 50 ㎩·s, 바람직한 상한은 500 ㎩·s 이다. 상기 점도가 이 범위임으로써, 광 습기 경화형 수지 조성물을 전자 부품용 접착제 또는 표시 소자용 접착제에 사용할 경우, 기판 등의 피착체에 도포할 때의 작업성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 점도의 보다 바람직한 하한은 80 ㎩·s, 보다 바람직한 상한은 300 ㎩·s, 더욱 바람직한 상한은 200 ㎩·s 이다.
또한, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물의 점도가 지나치게 높을 경우에는, 도포시에 가온함으로써 도포성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물의 틱소트로픽 인덱스의 바람직한 하한은 1.3, 바람직한 상한은 5.0 이다. 상기 틱소트로픽 인덱스가 이 범위임으로써, 얻어지는 습기 경화형 수지 조성물이 도포성 및 도포 후의 형상 유지성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 틱소트로픽 인덱스의 보다 바람직한 하한은 1.5, 보다 바람직한 상한은 4.0 이다.
또한, 본 명세서에 있어서 상기 틱소트로픽 인덱스란, 콘 플레이트형 점도계를 사용하여 25 ℃, 1 rpm 의 조건에서 측정한 점도를, 콘 플레이트형 점도계를 사용하여 25 ℃, 10 rpm 의 조건에서 측정한 점도로 나눈 값을 의미한다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 인장 탄성률의 바람직한 하한이 0.5 ㎏f/㎠, 바람직한 상한이 6 ㎏f/㎠ 이다. 상기 인장 탄성률이 이 범위임으로써, 우수한 접착력을 유지하면서, 경화물이 유연성이 보다 우수한 것이 된다. 상기 인장 탄성률의 보다 바람직한 하한은 1 ㎏f/㎠, 보다 바람직한 상한은 5 ㎏f/㎠ 이다.
또한, 본 명세서에 있어서 상기 「인장 탄성률」은, 인장 시험기 (예를 들어, 시마즈 제작소사 제조, 「EZ-Graph」) 를 사용하여, 경화물을 10 ㎜/min 의 속도로 인장하여, 50 ％ 성장시켰을 때의 힘으로 측정되는 값을 의미한다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 접착할 수 있는 피착체로는, 금속, 유리, 플라스틱 등의 각종 피착체를 들 수 있다.
상기 피착체의 형상으로는, 예를 들어, 필름상, 시트상, 판상, 패널상, 트레이상, 로드 (봉상체) 상, 박스체상, 케이싱상 등을 들 수 있다.
상기 금속으로는, 예를 들어, 철강, 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 니켈, 크롬 또는 그 합금 등을 들 수 있다.
상기 유리로는, 예를 들어, 알칼리 유리, 무알칼리 유리, 석영 유리 등을 들 수 있다.
상기 플라스틱으로는, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 이소택틱 폴리프로필렌, 신디오택틱 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체 수지 등의 폴리올레핀계 수지, 나일론 6 (N6), 나일론 66 (N66), 나일론 46 (N46), 나일론 11 (N11), 나일론 12 (N12), 나일론 610 (N610), 나일론 612 (N612), 나일론 6/66 공중합체 (N6/66), 나일론 6/66/610 공중합체 (N6/66/610), 나일론 MXD6 (MXD6), 나일론 6T, 나일론 6/6T 공중합체, 나일론 66/PP 공중합체, 나일론 66/PPS 공중합체 등의 폴리아미드계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌이소프탈레이트 (PEI), PET/PEI 공중합체, 폴리알릴레이트 (PAR), 폴리부틸렌나프탈레이트 (PBN), 액정 폴리에스테르, 폴리옥시알킬렌디이미드디산/폴리부틸렌테레프탈레이트 공중합체 등의 방향족 폴리에스테르계 수지, 폴리아크릴로니트릴 (PAN), 폴리메타크릴로니트릴, 아크릴로니트릴/스티렌 공중합체 (AS), 메타크릴로니트릴/스티렌 공중합체, 메타크릴로니트릴/스티렌/부타디엔 공중합체 등의 폴리니트릴계 수지, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸 (PMMA), 폴리메타크릴산에틸 등의 폴리메타크릴레이트계 수지, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체 (EVA), 폴리비닐알코올 (PVA), 비닐알코올/에틸렌 공중합체 (EVOH), 폴리염화비닐리덴 (PVDC), 폴리염화비닐 (PVC), 염화비닐/염화비닐리덴 공중합체, 염화비닐리덴/메틸아크릴레이트 공중합체 등의 폴리비닐계 수지 등을 들 수 있다.
또, 상기 피착체로는, 표면에 금속 도금층을 갖는 복합 재료도 들 수 있고, 그 복합 재료의 도금의 하지재 (下地材) 로는, 예를 들어, 상기 서술한 금속, 유리, 플라스틱 등을 들 수 있다.
또한, 상기 피착체로는, 금속 표면을 부동태화 처리함으로써 부동태 피막을 형성한 재료도 들 수 있고, 그 부동태화 처리로는, 예를 들어, 가열 처리, 양극 산화 처리 등을 들 수 있다. 특히, 국제 알루미늄 합금명이 6000 번대의 재질인 알루미늄 합금 등의 경우에는, 상기 부동태화 처리로서, 황산 알루마이트 처리 또는 인산알루마이트 처리를 행함으로써 접착성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 피착체를 접착하는 방법으로는, 예를 들어, 제 1 부재에 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 도포하는 공정과, 상기 제 1 부재에 도포된 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물에 광을 조사하여, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 중의 라디칼 중합성 화합물을 경화시키는 공정 (제 1 경화 공정) 과, 상기 제 1 경화 공정 후의 광 습기 경화형 수지 조성물을 통하여 상기 제 1 부재와 제 2 부재를 첩합 (貼合) 하는 공정 (첩합 공정) 과, 상기 첩합 공정 후, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물 중의 습기 경화형 수지의 습기 경화에 의해서 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 접착되는 공정 (제 2 경화 공정) 을 포함하는 방법 등을 들 수 있고, 상기 첩합 공정 후에 광을 조사하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 첩합 공정 후에 광을 조사하는 공정을 포함함으로써, 피착체와의 접착 직후의 접착성 (초기 접착성) 을 향상시킬 수 있다. 상기 제 1 부재 및/또는 상기 제 2 부재가 광을 투과하는 재질인 경우에는, 광을 투과하는 상기 제 1 부재 및/또는 상기 제 2 부재 너머로 광을 조사하는 것이 바람직하고, 상기 제 1 부재 및/또는 상기 제 2 부재가 광을 투과하기 어려운 재질인 경우에는, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 상기 광 습기 경화형 수지 조성물을 통하여 접착된 구조체의 측면, 즉, 광 습기 경화형 수지 조성물이 노출된 부분에 광을 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물은, 전자 부품용 접착제 또는 표시 소자용 접착제로서 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제, 및, 본 발명의 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 표시 소자용 접착제도 또한 각각 본 발명의 하나이다.
본 발명에 의하면, 내습열성이 우수한 광 습기 경화형 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 그 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제 및 표시 소자용 접착제를 제공할 수 있다.
도 1(a) 는, 접착성 평가용 샘플을 위에서 바라 본 경우를 나타내는 모식도이고, (b) 는, 접착성 평가용 샘플을 옆에서 바라 본 경우를 나타내는 모식도이다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되지 않는다.
(합성예 1 (습기 경화형 우레탄 수지 (A) 의 제조))
폴리올 화합물로서 100 중량부의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 (미츠비시 화학사 제조, 「PTMG-2000」) 과, 0.01 중량부의 디부틸주석디라우레이트를 500 mL 용량의 세퍼러블 플라스크에 넣고, 진공 하 (20 ㎜Hg 이하), 100 ℃ 에서 30 분간 교반하고, 혼합하였다. 그 후 상압으로 하고, 폴리이소시아네이트 화합물로서 디페닐메탄디이소시아네이트 (닛소 상사사 제조, 「Pure MDI」) 26.5 중량부를 넣고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하고, 반응시켜, 습기 경화형 우레탄 수지 (A) (중량 평균 분자량 2700) 를 얻었다.
(합성예 2 (습기 경화형 우레탄 수지 (B) 의 제작))
폴리올 화합물로서 100 중량부의 폴리프로필렌글리콜 (아사히 가라스사 제조, 「EXCENOL 2020」) 과, 0.01 중량부의 디부틸주석디라우레이트를 500 mL 용량의 세퍼러블 플라스크에 넣고, 진공 하 (20 ㎜Hg 이하), 100 ℃ 에서 30 분간 교반하고, 혼합하였다. 그 후 상압으로 하고, 폴리이소시아네이트 화합물로서 디페닐메탄디이소시아네이트 (닛소 상사사 제조, 「Pure MDI」) 26.5 중량부를 넣고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하고, 반응시켜, 습기 경화형 우레탄 수지 (B) (중량 평균 분자량 2900) 를 얻었다.
(합성예 3 (습기 경화형 우레탄 수지 (C) 의 제작))
합성예 1 과 동일하게 하여 얻어진 습기 경화형 우레탄 수지 (A) 가 들어간 반응 용기에, 하이드록시에틸메타크릴레이트 1.3 중량부와, 중합 금지제로서 N-니트로소페닐하이드록시아민알루미늄염 (와코 순약 공업사 제조, 「Q-1301」) 0.14 중량부를 첨가하고, 질소 기류 하, 80 ℃ 에서 1 시간 교반 혼합하여, 분자 말단에 이소시아네이트기와 메타크릴로일기를 갖는 습기 경화형 우레탄 수지 (C) (중량 평균 분자량 2900) 를 얻었다.
(실시예 1 ∼ 10, 비교예 1, 2)
표 1 에 기재된 배합비에 따라서, 각 재료를, 유성식 교반 장치 (신키사 제조, 「아와토리렌타로」) 로 교반한 후, 세라믹 3 본 롤로 균일하게 혼합하여 실시예 1 ∼ 10, 비교예 1, 2 의 광 습기 경화형 수지 조성물을 얻었다. 또한, 표 중에서의, 「X-12-1056ES」는 하기 식 (4) 로 나타내는 화합물이고, 「KBM-9007A」는 하기 식 (5) 로 나타내는 화합물이며, 「X-12-967C」는 하기 식 (6) 으로 나타내는 화합물이고, 「NXT SILANE-J」는 하기 식 (7) 로 나타내는 화합물이고, 「KBE-9007」은 하기 식 (8) 로 나타내는 화합물이다.
[화학식 4]
Figure 112017119372959-pct00004
[화학식 5]
Figure 112017119372959-pct00005
[화학식 6]
Figure 112017119372959-pct00006
[화학식 7]
Figure 112017119372959-pct00007
[화학식 8]
Figure 112017119372959-pct00008
＜평가＞
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광 습기 경화형 수지 조성물에 대해서 이하의 평가를 행하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.
(보존 안정성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광 습기 경화형 수지 조성물에 있어서의, 제조 직후의 초기 점도와, 25 ℃ 에서 1 주일간 보관했을 때의 점도를 측정했을 때의 (25 ℃, 1 주일간 보관 후의 점도)/(초기 점도) 로 나타내는 값을 점도 변화율로서 구하였다. 점도 변화율이 1.2 미만인 경우를 「◎」, 1.2 이상 1.5 미만인 경우를 「○」, 1.5 이상 2.0 미만인 경우를 「△」, 2.0 이상인 경우를 「×」로 하여 보존 안정성을 평가하였다.
또한, 점도는, 콘 플레이트형 점도계 (토키 산업사 제조, 「VISCOMETER TV-22」) 를 사용하여, 25 ℃ 에서 회전 속도 1 rpm 의 조건에서 측정하였다.
(접착성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광 습기 경화형 수지 조성물을, 디스펜스 장치를 사용하여, 알루미늄 기판에 약 2 ㎜ 의 폭으로 도포하였다. 그 후, UV-LED (파장 365 ㎚) 를 사용하여, 자외선을 1000 mJ/㎠ 조사함으로써, 광 습기 경화형 수지 조성물을 광 경화시켰다. 그 후, 알루미늄 기판에 유리 기판을 첩합하고, 20 g 의 추를 두어, 하룻밤 방치함으로써 습기 경화시켜, 접착성 평가용 샘플을 얻었다. 도 1 에 접착성 평가용 샘플을 위에서 바라 본 경우를 나타내는 모식도 (도 1(a)), 및, 접착성 평가용 샘플을 옆에서 바라 본 경우를 나타내는 모식도 (도 1(b)) 를 나타내었다.
제조된 접착성 평가용 샘플을, 인장 시험기 (시마즈 제작소사 제조, 「Ez-Grapf」) 를 사용하여, 전단 (剪斷) 방향으로 5 ㎜/sec 의 속도로 인장하고, 알루미늄 기판과 유리 기판이 박리될 때의 강도를 측정하였다.
(내습열성)
상기 「(접착성)」의 평가에 있어서의 접착성 평가용 샘플과 동일하게 하여 내습열성 평가용 샘플을 제조하였다. 얻어진 내습열성 평가용 샘플을 지면 (地面) 에 대해서 수직으로 매달고, 알루미늄 기판의 단 (端) 에 300 g 의 추를 늘어뜨린 상태에서 60 ℃ 90 ％RH 의 오븐에 넣고, 72 시간 정치 (靜置) 하였다. 72 시간 정치 후, 알루미늄 기판과 유리 기판이 박리되지 않은 경우를 「◎」, 정치 후 24 시간 이상 72 시간 미만에서, 알루미늄 기판과 유리 기판이 박리된 경우를 「○」, 정치 후 12 시간 이상 24 시간 미만에서, 알루미늄 기판과 유리 기판이 박리된 경우를 「△」, 정치 후 12 시간 미만에서, 알루미늄 기판과 유리 기판이 박리된 경우를 「×」로 하여 내습열성을 평가하였다.
Figure 112017119372959-pct00009
본 발명에 의하면, 내습열성이 우수한 광 습기 경화형 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 그 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 전자 부품용 접착제 및 표시 소자용 접착제를 제공할 수 있다.
1 : 유리 기판
2 : 광 습기 경화형 수지 조성물
3 : 알루미늄 기판

Claims (6)

  1. 라디칼 중합성 화합물과, 습기 경화형 수지와, 광 라디칼 중합 개시제와, 커플링제를 함유하고,
    상기 습기 경화형 수지는, 우레탄 결합과 이소시아네이트기를 갖는 습기 경화형 우레탄 수지이고,
    상기 커플링제는 하기 식 (1-1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (1-2) 로 나타내는 화합물, 및 하기 식 (1-3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 것을 특징으로 하는 광 습기 경화형 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112023106233532-pct00010

    식 (1-1) 중, R1 ∼ R4 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R5 는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, n 및 m 은 각각 독립적으로, 1 ∼ 3 의 정수이다.
    식 (1-2) 중, R6 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R7 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬렌기이며, X 는 하기 식 (2-1) 또는 (2-2) 로 나타내는 기이고, l 은 1 ∼ 3 의 정수이다.
    식 (1-3) 중, R8, R9 는 각각 독립적으로, 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이고, R10 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기이며, R11 은 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 15 의 알킬기이고, k 는 1 ∼ 3 의 정수이다.
    [화학식 2]
    Figure 112023106233532-pct00011

    식 (2-2) 중, R12 는 수소, 또는 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    커플링제의 함유량이, 라디칼 중합성 화합물과 습기 경화형 수지의 합계 100 중량부에 대해서, 0.05 ∼ 5 중량부인 것을 특징으로 하는 광 습기 경화형 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1 차 입자경이 1 ∼ 50 ㎚ 인 충전제를 함유하는 것을 특징으로 하는 광 습기 경화형 수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    차광제를 함유하는 것을 특징으로 하는 광 습기 경화형 수지 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착제.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광 습기 경화형 수지 조성물을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 소자용 접착제.
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