TW202208582A - 光與濕氣硬化型樹脂組成物、電子零件用接著劑、硬化物及電子零件 - Google Patents
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Abstract
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物包含自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C),且於照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下利用動態黏彈性測定裝置以1 Hz進行測定時,其在25℃之儲存模數(G')為250 kPa以上,並且在75℃之tanδ為1.0以上。
Description
本發明係關於一種光與濕氣硬化型樹脂組成物、電子零件用接著劑、硬化物及電子零件。
近年來,對於半導體晶片等電子零件逐漸要求高積體化、小型化,例如有時會經由接著劑層將複數個較薄之半導體晶片加以接合而製成半導體晶片之積層體。又,在各種附帶顯示元件之行動機器逐漸普及之當代,作為使顯示元件小型化之手法,一般對圖像顯示部進行窄邊緣化(以下,亦稱為「窄邊緣設計」)。於該等用途中,隨著小型化或窄邊緣化之發展,正在嘗試使用光與濕氣硬化型接著劑來代替雙面膠帶。
作為光與濕氣硬化型接著劑,例如於專利文獻1中提出了一種光與濕氣硬化型樹脂組成物,其含有自由基聚合性化合物、濕氣硬化型胺酯樹脂及光自由基聚合起始劑,且上述濕氣硬化型胺酯樹脂含有重量平均分子量為2000以上之濕氣硬化型胺酯樹脂。又,於專利文獻2中提出了一種反應性熱熔接著劑組成物,其包含胺酯預聚物、具有(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸胺酯及光聚合起始劑。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2016-074781公報
專利文獻2:日本特開2019-006854公報
[發明所欲解決之課題]
然而,光與濕氣硬化型接著劑不會如雙面膠帶般在貼合後立即表現出接著力(初始接著力),因此須耗費時間使構件彼此接著,在作業性上存在問題。例如於專利文獻1、2中,雖表示在照射光後會表現出一定以上之接著力,但有時初始接著力不夠充分。
因此,本發明之課題在於提供一種在光硬化後立即表現出優異之接著力,可使作業性等變得良好之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
[解決課題之技術手段]
本發明人等進行了努力研究,結果發現,藉由使已光硬化之光與濕氣硬化型樹脂組成物在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ處於一定範圍內,可解決上述課題,從而完成了以下之本發明。即,本發明提供以下之[1]~[25]。
[1]一種光與濕氣硬化型樹脂組成物,其包含自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C),且
於照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下利用動態黏彈性測定裝置以1 Hz進行測定時,其在25℃之儲存模數(G')為250 kPa以上,並且在75℃之tanδ為1.0以上。
[2]如上述[1]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,於將其以1.0 mm之線寬塗佈於鋁基板並照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下將玻璃板以0.08 MPa壓接120秒鐘之情形時,若將玻璃板側之接著部分的平均寬度設為a,將鋁基板側之接著部分的平均寬度設為b,則a/b為0.58以上且0.99以下。
[3]如上述[1]或[2]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂(B)包含濕氣硬化性胺酯樹脂。
[4]如上述[3]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性胺酯樹脂為具有聚碳酸酯骨架、聚醚骨架、及聚酯骨架中之至少任一者之濕氣硬化性胺酯樹脂。
[5]如上述[3]或[4]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性胺酯樹脂為具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量為7500以上且24000以下。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,自由基聚合性化合物(A)包含單官能自由基聚合性化合物。
[8]如上述[7]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,包含90質量份以上之單官能自由基聚合性化合物。
[9]如上述[7]或[8]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述單官能自由基聚合性化合物包含含氮化合物。
[10]如上述[9]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述單官能自由基聚合性化合物包含鏈狀含氮化合物。
[11]如上述[9]或[10]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述單官能自由基聚合性化合物包含具有環狀結構之含氮化合物。
[12]如上述[11]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述具有環狀結構之含氮化合物相對於上述鏈狀含氮化合物之質量比(環狀/鏈狀)為0.1以上且2.0以下。
[13]如上述[9]至[12]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,相對於上述自由基聚合性化合物(A)100質量份,作為單官能自由基聚合性化合物之含氮化合物之含量為10質量份以上且95質量份以下。
[14]如上述[9]至[13]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述單官能自由基聚合性化合物除上述含氮化合物以外還包含單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物。
[15]如上述[14]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物為選自由(甲基)丙烯酸烷基酯、含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯、及含芳香環之(甲基)丙烯酸酯所組成之群中之至少一種。
[16]如上述[15]所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,(甲基)丙烯酸烷基酯、含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯、及含芳香環之(甲基)丙烯酸酯之合計含量為5質量份以上且90質量份以下。
[17]如上述[1]至[16]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂(B)相對於上述自由基聚合性化合物(A)之質量比(B/A)為30/70以上且90/10以下。
[18]如上述[1]至[17]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其進而包含填充劑(D)。
[19]如上述[1]至[18]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述光聚合起始劑(C)為選自由二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、烷基苯酮(alkylphenone)系光聚合起始劑、醯基膦氧化物系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、及9-氧硫𠮿所組成之群中之至少一種。
[20]如上述[1]至[19]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其初始接著力為0.25 MPa以上。
[21]如上述[1]至[20]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其最終接著力為2.0 MPa以上。
[22]如上述[1]至[21]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其使用錐板型黏度計於25℃、5.0 rpm之條件下測得之黏度為35 Pa・s以上且600 Pa・s以下。
[23]一種電子零件用接著劑,其係由上述[1]至[22]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物構成。
[24]一種硬化物,其係上述[1]至[22]中任一項所記載之光與濕氣硬化型樹脂組成物之硬化物。
[25]一種電子零件,其包含上述[24]所記載之硬化物。
[發明之效果]
根據本發明,提供一種即便在剛光硬化後亦立即表現出優異之接著力,可使作業性等變得良好之光與濕氣硬化型樹脂組成物。
以下,參照實施形態對本發明進行詳細說明。
<光與濕氣硬化型樹脂組成物>
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物包含自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C)。
關於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物,於照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下利用動態黏彈性測定裝置以1 Hz進行測定時,其在25℃之儲存模數(G')為250 kPa以上,並且在75℃之tanδ為1.0以上。
若本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物於如上所述發生了光硬化之狀態下的在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ兩者為一定值以上,則在剛剛光硬化後當作用適度之壓力時,會發生一定量垮塌而容易接著於被接著體,且即便於剪切應力發揮作用之情形時亦表現出一定之凝集力。因此,可使剛剛光硬化後之接著力(初始接著力)變得優異。
[儲存模數(G')]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物於如上所述發生了光硬化之狀態下所測得的在25℃之儲存模數(G')為250 kPa以上。若在25℃之儲存模數(G')低於250 kPa,則光硬化後之塊體強度變低,伴隨於此而難以提高初始接著力。
自提高塊體強度以提高初始接著力之觀點而言,在25℃之儲存模數(G')較佳為350 kPa以上,更佳為500 kPa以上,進而較佳為600 kPa以上,進而更佳為700 kPa以上。
自容易在剛剛光硬化後就表現出一定之黏著性之觀點而言,在25℃之儲存模數(G')較佳為4000 kPa以下,更佳為3500 kPa以下,進而較佳為3000 kPa以下,進而更佳為2500 kPa以下。
[tanδ]
關於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物,於照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下利用動態黏彈性測定裝置以1 Hz進行測定時,其在75℃之tanδ為1.0以上。若在75℃之tanδ未達1.0,則光硬化後之光與濕氣硬化型樹脂組成物在被壓縮時容易反彈而不易垮塌,從而難以提高初始接著力。
自提高初始接著力之觀點而言,在75℃之tanδ較佳為1.05以上,更佳為1.1以上,進而較佳為1.2以上。又,自防止在壓縮時過度垮塌使得初始接著力降低之觀點而言,在75℃之tanδ較佳為2.0以下,更佳為1.8以下,進而較佳為1.6以下。
再者,在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ可藉由濕氣硬化性樹脂(B)之種類、分子量、摻合量、或者自由基聚合性化合物(A)之種類或摻合量進行調整。例如,若提高濕氣硬化性樹脂(B)之分子量,則在25℃之儲存模數(G')呈變大趨勢。又,若包含大量均聚物在75℃之tanδ較大者作為自由基聚合性化合物(A),則光與濕氣硬化型樹脂組成物之上述tanδ呈變大趨勢。又,若摻合大量單官能單體作為自由基聚合性化合物(A),則上述tanδ呈變大趨勢。進而,若使濕氣硬化性樹脂(B)之分子量處於一定範圍內,則tanδ容易處於特定範圍內。
再者,光與濕氣硬化性樹脂組成物之儲存模數(G')及tanδ可如下所述進行測定。
將光與濕氣硬化性樹脂組成物塗佈於黏彈性測定用治具,使用1000 mW之UV-LED燈以1000 mJ/cm2
照射紫外線,藉此使其光硬化,從而製作評價用樣品。將評價用樣品在照射紫外線後30秒以內設置於動態黏彈性測定裝置,於10~100℃、升溫速度=5℃/min、頻率F=1 Hz、剪切模式之條件下測定儲存模數(G')及tanδ。
[25℃黏度]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為使用錐板型黏度計於25℃、5.0 rpm之條件下所測得之黏度(以下,亦稱為「25℃黏度」)為35 Pa・s以上且600 Pa・s以下。
上文所述之濕氣硬化型樹脂組成物之25℃黏度係指在既未光硬化亦未濕氣硬化之狀態下以5.0 rpm之高剪切所測得者,且此黏度不易受填充劑影響。因此,若25℃黏度為35 Pa・s以上,則濕氣硬化性樹脂(B)等中所含之低分子量成分呈變少趨勢,於照射光後濕氣硬化性樹脂(B)等不易滲出至界面,而容易提高初始接著力。即,若照射光後低分子量之濕氣硬化性樹脂(B)等不易滲出至界面,則與被接著體之間不易發生滑動,容易表現出黏著力,而容易提高初始接著力。又,即便上述25℃黏度成為600 Pa・s以下,亦容易表現出濕氣硬化性樹脂(B)原本所具有之黏著性等,藉此容易提高初始接著力或下述最終接著力。
又,藉由將25℃黏度設為35 Pa・s以上且600 Pa・s以下,而不易產生如下缺陷,例如產生滴液,或無法於常溫塗佈,從而作業性得到提高。
光與濕氣硬化型樹脂組成物之25℃黏度更佳為40 Pa・s以上,進而較佳為45 Pa・s以上,進而更佳為90 Pa・s以上,進而更佳為110 Pa・s以上,又,更佳為500 Pa・s以下,進而較佳為350 Pa・s以下,進而更佳為230 Pa・s以下。若使25℃黏度處於上述範圍內,則容易提高作業性及初始接著力。
又,若設為上述上限值以下,則可防止濕氣硬化性樹脂(A)之分子量變得過高,因此初始接著力容易提高,進而,藉由濕氣硬化而使接著力變得足夠高,故亦容易提高最終接著力等。再者,所謂最終接著力意指進行光硬化及濕氣硬化後之光與濕氣硬化型樹脂組成物之接著力,詳細內容將於下文敍述。
[內外比a/b]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為,於在下述特定條件下將其呈線狀塗佈於鋁基板且利用UV使之發生了光硬化後進而壓接玻璃板時,若將玻璃板側之接著部分的平均寬度設為a,將鋁基板側之接著部分的平均寬度設為b,則a/b(亦稱為「內外比a/b」)為0.58以上且0.99以下。
關於本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物,若將上述內外比a/b設為0.58以上,則較以往之光與濕氣硬化型樹脂組成物而言,本發明之內外比a/b較大,於剛剛光硬化後容易垮塌,而對被接著體之界面之密接性容易變高,對被接著體之初始接著力容易變高。又,藉由將內外比a/b設為0.99以下,可防止剛剛光硬化後之光與濕氣硬化型樹脂組成物之凝集力變小,或過度垮塌,而導致初始接著力降低。
上述內外比a/b更佳為0.63以上,進而較佳為0.66以上,又,更佳為0.95以下,進而較佳為0.93以下。若使內外比a/b處於該等範圍內,而容易提高初始接著力。
於本發明中,內外比a/b係如下所述進行測定。首先,如圖1(a)所示,於鋁基板11以1.0 mm之線寬塗佈濕氣硬化型樹脂組成物10。此處,所謂1.0 mm之線寬,不必嚴格地為1.0 mm,可存在1.0±0.1 mm之誤差。繼而,如圖1(b)所示,對濕氣硬化型樹脂組成物10照射1000 mJ/cm2
之紫外線而使濕氣硬化型樹脂組成物10硬化。然後立即(在10秒以內)如圖1(c)所示,將玻璃板12重疊於濕氣硬化型樹脂組成物10上,將玻璃板12以0.08 MPa壓接於濕氣硬化型樹脂組成物10之塗佈面積並保持120秒鐘。壓接後,測定濕氣硬化型樹脂組成物10之與玻璃板12之接著部分之寬度a1。寬度a1係測定5處,將其平均值作為平均寬度a。又,測定濕氣硬化型樹脂組成物10之與鋁基板11之接著部分之寬度b1。寬度b1係測定5處,將其平均值作為平均寬度b,根據平均寬度a、b算出內外比a/b。再者,壓接係使用重物來進行,在將重物卸除5分鐘後測定寬度a1、b1即可。
內外比a/b可藉由對自由基聚合性化合物之種類等進行調整而調整為上述範圍內。例如於光與濕氣硬化性樹脂組成物包含大量單官能自由基聚合性化合物作為自由基聚合性化合物之情形時,光硬化後形成之交聯結構之比率變少,因此可使內外比a/b變大。又,例如於光與濕氣硬化性樹脂組成物包含大量均聚物之玻璃轉移點較低之自由基聚合性化合物作為自由基聚合性化合物之情形時,光硬化後之硬化物亦會變得柔軟,因此可使內外比a/b變大。進而,亦可藉由濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量進行調整。
[接著力]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為初始接著力為0.25 MPa以上。又,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為最終接著力為2.0 MPa以上。
再者,所謂初始接著力意指剛剛使光與濕氣硬化型樹脂組成物進行光硬化後之在25℃之接著力,所謂最終接著力意指使光與濕氣硬化型樹脂組成物進行光硬化,繼而於25℃、50RH%之條件下放置24小時後之接著力。關於初始接著力及最終接著力之測定方法之詳細內容,如下述實施例中所記載。
關於光與濕氣硬化型樹脂組成物,若其在25℃之初始接著力為0.25 MPa以上,則可於光硬化後立即將被接著體彼此以相對較高之接著力暫時接著,暫時接著時之作業性得到提高。又,若最終接著力為2.0 MPa以上,則可藉由暫時接著後之藉由濕氣硬化進行之正式接著將被接著體彼此牢固地接合起來。
為了進一步提高暫時接著時之接著穩定性,光與濕氣硬化型樹脂組成物更佳為初始接著力為0.4 MPa以上。又,初始接著力並無特別限定,但為了於暫時接著時亦可容易地進行重新貼合等,例如可未達1.5 MPa。
又,為了於正式接著後將被接著體彼此更牢固地接合起來,光與濕氣硬化型樹脂組成物更佳為最終接著力為3.5 MPa以上。又,最終接著力越高越佳,並無特別限定,例如為20 MPa以下,又,亦可為10 MPa以下。
以下,對光與濕氣硬化型樹脂組成物中所含之各成分更詳細地進行說明。
[自由基聚合性化合物(A)]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有自由基聚合性化合物(A)。光與濕氣硬化型樹脂組成物藉由含有自由基聚合性化合物(A)而被賦予光硬化性。光與濕氣硬化型樹脂組成物具有光硬化性,藉此僅憑對其照射光便可賦予一定之接著力,因此可確保適當之初始接著力。
作為自由基聚合性化合物(A),只要分子中具有自由基聚合性官能基即可。適宜的是具有不飽和雙鍵作為自由基聚合性官能基之化合物,可列舉:(甲基)丙烯醯基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等。
上述中,自接著性之觀點而言,適宜的是(甲基)丙烯醯基,即,自由基聚合性化合物(A)較佳為含有具有(甲基)丙烯醯基之化合物。再者,關於具有(甲基)丙烯醯基之化合物,以下亦稱為「(甲基)丙烯酸系化合物」。又,於本說明書中,「(甲基)丙烯醯基」意指丙烯醯基或(甲基)丙烯醯基,「(甲基)丙烯酸」意指丙烯酸或甲基丙烯酸,其他類似之用語亦同樣如此。
自由基聚合性化合物(A)可包含1分子中具有1個自由基聚合性官能基之單官能自由基聚合性化合物、1分子中具有2個以上自由基聚合性官能基之多官能自由基聚合性化合物之一者或其兩者。但,自提高上述光硬化後之tanδ,提高光與濕氣硬化型樹脂組成物之初始接著力之觀點而言,較佳為包含單官能自由基聚合性化合物。又,自由基聚合性化合物(A)更佳為,至少包含作為(甲基)丙烯酸化合物之單官能(甲基)丙烯酸化合物作為單官能自由基聚合性化合物。再者,單官能自由基聚合性化合物可為經聚合且具有重複單元之預聚物,通常可使用不具有重複單元之單官能單體。
為了提高光與濕氣硬化型樹脂組成物之光硬化後之tanδ,提高初始接著力,光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為較多地含有單官能自由基聚合性化合物。具體而言,相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為含有90質量份以上之單官能自由基聚合性化合物,較佳為含有95質量份以上,進而較佳為含有100質量份。
[單官能自由基聚合性化合物]
(含氮化合物)
自由基聚合性化合物(A)較佳為包含含氮化合物作為單官能自由基聚合性化合物。藉由使用含氮化合物,使得光與濕氣硬化型樹脂組成物之初始接著力變得良好。光與濕氣硬化型樹脂組成物係被塗佈於被接著體後,照射紫外線等活性能量線而被光硬化,此時,一般而言,大體如下所述在存在氧之狀態下被光硬化。若自由基聚合性化合物(A)含有含氮化合物,則在存在氧之狀態下亦被適當地光硬化,藉此可推定初始接著力變得良好。
含氮化合物可含有鏈狀含氮化合物及具有環狀結構之含氮化合物之一者或其兩者,但自使光與濕氣硬化型樹脂組成物之初始接著力變得良好之觀點而言,較佳為含有具有環狀結構之含氮化合物,更佳為將鏈狀含氮化合物、與具有環狀結構之含氮化合物加以併用。
作為具有環狀結構之含氮化合物,可列舉:N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺等具有內醯胺結構之含氮化合物、N-丙烯醯啉等含啉骨架之化合物、N-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺等環狀醯亞胺化合物等。其中,進而較佳為N-乙烯基己內醯胺等含醯胺基之化合物。再者,於本說明書中,具有環狀結構之含氮化合物亦稱為環狀含氮化合物,將氮原子包含在構成環本身之原子中之自由基聚合性化合物作為環狀含氮化合物,其他含氮化合物則作為鏈狀含氮化合物。
作為鏈狀含氮化合物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸二甲基胺基酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酯、(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯等鏈狀之含胺基之(甲基)丙烯酸酯、二丙酮丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等鏈狀之(甲基)丙烯醯胺化合物、N-乙烯基乙醯胺等。
又,作為鏈狀含氮化合物,可為單官能之(甲基)丙烯酸胺酯。藉由使用單官能之(甲基)丙烯酸胺酯,於使用胺酯樹脂、尤其是具有聚碳酸酯骨架之胺酯樹脂作為濕氣硬化性樹脂(B)之情形時,與濕氣硬化性樹脂(B)之相容性變得良好,容易提高初始接著力。又,(甲基)丙烯酸胺酯之極性相對較高,因此容易提昇對玻璃之接著力。
作為單官能之(甲基)丙烯酸胺酯,例如可使用使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物與異氰酸酯化合物進行反應而成者。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、聚乙二醇等二元醇之單(甲基)丙烯酸酯;或三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油等三元醇之單(甲基)丙烯酸酯;等。
作為用於獲得(甲基)丙烯酸胺酯之異氰酸酯化合物,可列舉:丁烷異氰酸酯、己烷異氰酸酯、癸烷異氰酸酯等烷烴單異氰酸酯;環戊烷異氰酸酯、環己烷異氰酸酯、異佛酮單異氰酸酯等環狀脂肪族單異氰酸酯;等脂肪族單異氰酸酯。
作為單官能之(甲基)丙烯酸胺酯,更具體而言,較佳為使上述單異氰酸酯化合物與二元醇之單(甲基)丙烯酸酯進行反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯,作為其適宜之具體例,可列舉1,2-乙二醇1-丙烯酸酯2-(N-丁基胺甲酸酯)(1,2-ethanediol 1-acrylate 2-(N-butyl carbamate))。
其中,鏈狀含氮化合物較佳為包含單官能(甲基)丙烯酸胺酯,又,亦較佳為將單官能(甲基)丙烯酸胺酯、與(甲基)丙烯醯胺化合物等除單官能(甲基)丙烯酸胺酯以外之化合物加以併用。
自使光與濕氣硬化型樹脂組成物之初始接著力變得良好之觀點而言,於光與濕氣硬化型樹脂組成物中,相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,作為單官能自由基聚合性化合物之含氮化合物之含量較佳為10質量份以上,更佳為30質量份以上,進而較佳為50質量份以上,最佳為60質量份以上。又,為了以適當之量含有除含氮化合物以外之自由基聚合性化合物(A),上述作為單官能自由基聚合性化合物之含氮化合物之上述含量較佳為95質量份以下,更佳為90質量份以下,進而較佳為85質量份以下。
於單官能自由基聚合性化合物具有鏈狀含氮化合物、及具有環狀結構之含氮化合物之情形時,單官能自由基聚合性化合物中,具有環狀結構之含氮化合物相對於鏈狀含氮化合物之質量比(環狀/鏈狀)較佳為0.1以上且2.0以下,更佳為0.2以上且1.5以下,進而較佳為0.4以上且1.2以下。藉由使環狀/鏈狀之質量比處於上述範圍內,可使光與濕氣硬化型樹脂組成物之初始接著力變得良好。
(除含氮化合物以外之單官能自由基聚合性化合物)
自由基聚合性化合物(A)中所含有之單官能自由基聚合性化合物較佳為包含除上述含氮化合物以外之化合物(以下,亦稱為不含氮化合物)。藉由使自由基聚合性化合物(A)含有不含氮化合物作為單官能自由基聚合性化合物,容易提高接著力等。
作為不含氮化合物,只要為具有自由基聚合性官能基之化合物,便無特別限制,較佳為單官能之(甲基)丙烯酸化合物,其中,更佳為可列舉(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物,可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯、含芳香環之(甲基)丙烯酸酯等。其等可單獨使用一種,亦可將兩種以上加以併用,其中,較佳為使用(甲基)丙烯酸烷基酯及含芳香環之(甲基)丙烯酸酯中之一者或其兩者。
自由基聚合性化合物(A)中之(甲基)丙烯酸烷基酯、含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯、及含芳香環之(甲基)丙烯酸酯之合計含量相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上,進而較佳為15質量份以上。又,上述含量較佳為90質量份以下,更佳為70質量份以下,進而較佳為60質量份以下,最佳為40質量份以下。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等烷基之碳數為1~18之(甲基)丙烯酸烷基酯。
作為含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯,可列舉:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸4-第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸異酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等具有脂環式結構之(甲基)丙烯酸酯。
作為含芳香環之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙酯等(甲基)丙烯酸苯基烷基酯;(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯;等。
作為單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物,亦可使用除(甲基)丙烯酸烷基酯、含脂環結構之(甲基)丙烯酸酯、及含芳香環之(甲基)丙烯酸酯以外之化合物,例如亦可使用含環狀醚基之(甲基)丙烯酸酯。
作為含環狀醚基之(甲基)丙烯酸酯,可列舉具有環氧環、氧環丁烷環、四氫呋喃環、二氧環戊烷(dioxolane)環、二烷環等之(甲基)丙烯酸酯。
作為含環氧環之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸環氧丙酯。作為含氧環丁烷環之(甲基)丙烯酸酯,可列舉(甲基)丙烯酸(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲酯。作為含四氫呋喃環之(甲基)丙烯酸酯,可列舉(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯、四氫呋喃甲醇之(甲基)丙烯酸多聚體酯等。作為含二氧環戊烷環之(甲基)丙烯酸酯,可列舉(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-乙基-1,3-二氧環戊烷-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(2,2-環己基-1,3-二氧環戊烷-4-基)甲酯等。作為具有二烷環之(甲基)丙烯酸酯,可列舉環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯等。
作為含環狀醚基之(甲基)丙烯酸酯,較佳為使用含氧環丁烷環之(甲基)丙烯酸酯、或含四氫呋喃環之(甲基)丙烯酸酯中之任一者,亦較佳為將其等加以併用。
又,作為單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物,亦可使用:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯;甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚氧乙烯系(甲基)丙烯酸酯;等。
又,作為單官能之(甲基)丙烯酸化合物,亦可使用:丙烯酸、甲基丙烯酸等含羧基之(甲基)丙烯酸化合物等。
[除單官能自由基聚合性化合物以外之化合物]
自由基聚合性化合物(A)可在發揮本發明之效果之範圍內含有多官能自由基聚合性化合物。作為多官能自由基聚合性化合物,可列舉:2官能之(甲基)丙烯酸酯化合物、3官能以上之(甲基)丙烯酸酯化合物、2官能以上之(甲基)丙烯酸胺酯等。
作為2官能之(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可列舉:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚醚二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚己內酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
又,作為3官能以上之(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成甘油三(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯醯氧基乙酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作為2官能以上之(甲基)丙烯酸胺酯,例如可使用使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物與異氰酸酯化合物反應而成者。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、聚乙二醇等二元醇之單(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油等三元醇之單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯;或者雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯等環氧(甲基)丙烯酸酯;等。
作為用於獲得(甲基)丙烯酸胺酯之異氰酸酯化合物,例如可列舉:異佛酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、氫化MDI、聚合MDI、1,5-萘二異氰酸酯、降烷二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、硫代磷酸三(異氰酸酯苯基)酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯等聚異氰酸酯化合物。
又,作為異氰酸酯化合物,亦可使用藉由多元醇與過量之異氰酸酯化合物之反應而獲得之經擴鏈之聚異氰酸酯化合物。此處,作為多元醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、甘油、山梨醇、三羥甲基丙烷、碳酸酯二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己內酯二醇等。
藉由使用該等聚異氰酸酯化合物,可獲得多官能之(甲基)丙烯酸胺酯。
[濕氣硬化性樹脂(B)]
作為本發明中使用之濕氣硬化性樹脂(B),例如可列舉濕氣硬化性胺酯樹脂、含水解性矽基之樹脂、濕氣硬化性氰基丙烯酸酯樹脂等,其中,較佳為濕氣硬化性胺酯樹脂及含水解性矽基之樹脂中之任一者,更佳為濕氣硬化性胺酯樹脂。其等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
(濕氣硬化性胺酯樹脂)
關於濕氣硬化性胺酯樹脂,可藉由使1分子中具有2個以上羥基之多元醇化合物、與1分子中具有2個以上異氰酸基之聚異氰酸酯化合物進行反應而獲得。濕氣硬化性胺酯樹脂可於分子內具有異氰酸基,分子內之異氰酸基與空氣中或被接著體中之水分反應而硬化。濕氣硬化性胺酯樹脂可於1分子中僅具有1個異氰酸基,亦可具有2個以上異氰酸基,濕氣硬化性胺酯樹脂較佳為於1分子中具有1個或2個異氰酸基。又,異氰酸基並無特別限定,可設置於濕氣硬化性胺酯樹脂之末端。
上述多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物之反應通常在多元醇化合物中之羥基(OH)與聚異氰酸酯化合物中之異氰酸基(NCO)之莫耳比為[NCO]/[OH]=2.0~2.5之範圍內進行。
關於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之多元醇化合物,可使用製造聚胺酯時通常使用之公知之多元醇化合物,例如可列舉:聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚伸烷基多元醇、聚碳酸酯多元醇等。該等多元醇化合物可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
濕氣硬化性胺酯樹脂較佳為具有聚碳酸酯骨架、聚醚骨架、或聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂中之至少任一者,更佳為具有聚碳酸酯骨架、或聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂中之至少任一者,進而較佳為具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂。關於濕氣硬化性胺酯樹脂,藉由具有聚碳酸酯骨架,使得初始接著力及最終接著力兩者變得優異。進而,亦可提供一種硬化物之耐候性、耐熱性、耐濕性等優異之光與濕氣硬化性樹脂組成物。
(具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂)
關於具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂,藉由使用聚碳酸酯多元醇作為上述多元醇化合物,而將聚碳酸酯骨架導入至胺酯樹脂中。具有聚碳酸酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂例如可藉由使1分子中具有2個以上羥基之聚碳酸酯多元醇與1分子中具有2個以上之異氰酸基之聚異氰酸酯化合物進行反應而獲得。
作為聚碳酸酯多元醇,較佳為聚碳酸酯二醇,作為聚碳酸酯二醇之較佳之具體例,可列舉以下式(1)所表示之化合物。
式(1)中,R較佳為脂肪族飽和烴基。R為脂肪族飽和烴基,藉此易使耐熱性變得良好。又,亦不易因熱劣化等而產生黃變等,耐候性亦變得良好。由脂肪族飽和烴基構成之R可具有鏈狀結構或環狀結構,但自使應力緩和性或柔軟性容易變得良好之觀點而言,較佳為具有鏈狀結構。又,鏈狀結構之R可為直鏈狀或支鏈狀之任一種。
n較佳為5~200,更佳為10~150,進而較佳為20~50。
又,關於構成濕氣硬化性胺酯樹脂之聚碳酸酯多元醇中所含之R,可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上之情形時,較佳為至少一部分為碳數6以上之鏈狀脂肪族飽和烴基,更佳為至少一部分為碳數7以上之鏈狀脂肪族飽和烴基。
藉由包含碳數7以上之鏈狀脂肪族飽和烴基,而容易使應力緩和性或柔軟性變得良好。於聚碳酸酯二醇為上述式(1)所表示之化合物之情形時,碳數7以上之鏈狀脂肪族飽和烴基之比率相對於聚碳酸酯二醇整體所含之R,較佳為20莫耳%以上且100莫耳%以下,更佳為30莫耳%以上且100莫耳%以下,進而較佳為50莫耳%以上且100莫耳%以下。
碳數7以上之鏈狀脂肪族飽和烴基較佳為碳數8以上且12以下,進而較佳為碳數8以上且10以下。
作為R之具體例,可為四亞甲基、伸戊基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基等直鏈狀,例如亦可為3-甲基伸戊基等甲基伸戊基、甲基八亞甲基等支鏈狀。1分子中之複數個R可彼此相同,亦可不同。因此,可於一分子中包含兩種以上之R,於該情形時,較佳為於一分子中包含兩種或三種R。例如,聚碳酸酯多元醇可為1分子中含有碳數6以下之R、及碳數7以上之R之共聚物,於該情形時,任一R均可為鏈狀脂肪族飽和烴基。
又,R可包含直鏈狀脂肪族飽和烴基,亦可包含支鏈狀脂肪族飽和烴基。關於聚碳酸酯多元醇中之R,可將支鏈狀與直鏈狀之R加以併用,亦可單獨使用直鏈狀之R。
再者,聚碳酸酯多元醇可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
關於作為濕氣硬化性胺酯樹脂之原料之聚異氰酸酯化合物,適宜使用芳香族聚異氰酸酯化合物、脂肪族聚異氰酸酯化合物。
作為芳香族聚異氰酸酯化合物,例如可列舉:二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯之液狀改質物、聚合MDI、甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯等。
作為脂肪族聚異氰酸酯化合物,例如可列舉:六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、降烷二異氰酸酯、反式環己烷-1,4-二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯、雙(異氰酸基甲基)環己烷、二環己基甲烷二異氰酸酯等。
作為聚異氰酸酯化合物,其中,自可提高完全硬化後之接著力之觀點而言,較佳為芳香族聚異氰酸酯化合物,其中更佳為二苯基甲烷二異氰酸酯及其改質物。又,自容易對光與濕氣硬化性樹脂組成物之硬化物賦予應力緩和性、柔軟性等之觀點而言,較佳為脂肪族聚異氰酸酯化合物。
聚異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可組合兩種以上而使用。
(具有聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂)
具有聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂係藉由使用聚酯多元醇作為上述多元醇化合物,而將聚酯骨架導入至胺酯樹脂中而成者。具有聚酯骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂可藉由使1分子中具有2個以上羥基之聚酯多元醇與1分子中具有2個以上異氰酸基之聚異氰酸酯化合物進行反應而獲得。
作為上述聚酯多元醇,例如可列舉:藉由多元羧酸與多元醇之反應而獲得之聚酯多元醇、使ε-己內酯進行開環聚合而獲得之聚-ε-己內酯多元醇等。
關於作為聚酯多元醇之原料之上述多元羧酸,例如可列舉:鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十亞甲基二羧酸(decamethylene dicarboxylic acid)、十二亞甲基(dodecamethylene)二羧酸等。其中,自更容易提高在高溫之接著力之觀點而言,較佳為鄰苯二甲酸或己二酸。
關於作為聚酯多元醇之原料之上述多元醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、環己二醇等。其中,自更容易提高在高溫之接著力之觀點而言,較佳為1,6-己二醇或1,4-丁二醇。
再者,聚酯多元醇可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
(具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂)
關於具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂,藉由使用聚醚多元醇作為上述多元醇化合物,而將聚醚骨架導入至胺酯樹脂中。具有聚醚骨架之胺酯樹脂可藉由使1分子中具有2個以上羥基之聚醚多元醇與1分子中具有2個以上異氰酸基之聚異氰酸酯化合物進行反應而獲得。
作為聚醚多元醇,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、四氫呋喃之開環聚合物、3-甲基四氫呋喃之開環聚合物、及其等或其等之衍生物之無規共聚物或嵌段共聚物、雙酚型聚氧伸烷基改質體等。其中,自容易提高光與濕氣硬化性樹脂組成物之塗佈性之觀點而言,較佳為聚丙二醇、四氫呋喃之開環聚合物、或3-甲基四氫呋喃之開環聚合物。
此處,雙酚型聚氧伸烷基改質體係對雙酚型分子骨架之活性氫部分進行環氧烷(例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、異環氧丁烷等)之加成反應而獲得之聚醚多元醇。該聚醚多元醇可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物。上述雙酚型聚氧伸烷基改質體較佳為於雙酚型分子骨架之兩末端加成有一種或兩種以上之環氧烷。
作為雙酚型,並無特別限定,可列舉A型、F型、S型等,較佳為雙酚A型。
又,作為聚異氰酸酯化合物,可使用上述聚異氰酸酯化合物。
具有聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂較佳為進而包含使用具有下述式(2)所表示之結構之多元醇化合物所獲得者。藉由使用具有下述式(2)所表示之結構之多元醇化合物,可獲得接著性優異之光與濕氣硬化性樹脂組成物、及柔軟且延伸性良好之硬化物,且與自由基聚合性化合物(A)之相容性變得優異。
其中,較佳為使用由聚丙二醇、四氫呋喃(THF)化合物之開環聚合化合物、或具有甲基等取代基之四氫呋喃化合物之開環聚合化合物構成之聚醚多元醇而成者,更佳為聚丙二醇及四氫呋喃(THF)化合物之開環聚合化合物。四氫呋喃(THF)化合物之開環聚合化合物一般為聚四亞甲基醚二醇。
再者,聚醚多元醇可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
式(2)中,R表示氫原子、甲基、或乙基,l為0~5之整數,m為1~500之整數,n為1~10之整數。l較佳為0~4,m較佳為50~200,n較佳為1~5。再者,於l為0之情形時,意指與R鍵結之碳直接與氧鍵結在一起。
上述中,n與l之合計更佳為1以上,進而較佳為1~3。又,R更佳為氫原子、甲基,尤佳為甲基。
上文所述之具有聚碳酸酯、聚酯、或聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂可於分子內具有兩種以上之骨架,例如可具有聚碳酸酯骨架與聚酯骨架。於該情形時,可使用聚碳酸酯多元醇與聚酯多元醇作為成為原料之上述多元醇化合物。同樣地,亦可使用具有聚酯骨架與聚醚骨架之濕氣硬化性胺酯樹脂等。
又,濕氣硬化性胺酯樹脂如上所述可使用含有異氰酸基者,但並不限於具有異氰酸基者,如下述含水解性矽基之樹脂中所說明般,亦可為含水解性矽基之胺酯樹脂。
(含水解性矽基之樹脂)
本發明中使用之含水解性矽基之樹脂係分子內之水解性矽基與空氣中或被接著體中之水分反應而硬化。
含水解性矽基之樹脂可於1分子中僅具有1個水解性矽基,亦可具有2個以上水解性矽基。其中,較佳為於分子之主鏈兩末端具有水解性矽基。
再者,作為上述含水解性矽基之樹脂,不包括具有異氰酸基者。
水解性矽基由下述式(3)表示。
式(3)中,R1
分別獨立地為可經取代之碳數1以上且20以下之烷基、碳數6以上且20以下之芳基、碳數7以上且20以下之芳烷基、或-OSiR2 3
(R2
分別獨立地為碳數1以上且20以下之烴基)所表示之三有機矽烷氧基。又,式(3)中,X分別獨立地為羥基或水解性基。進而,式(3)中,a為1~3之整數。
上述水解性基並無特別限定,例如可列舉:鹵素原子、烷氧基、烯氧基、芳氧基、醯氧基、酮肟酸酯基(ketoximate group)、胺基、醯胺基、酸醯胺基、胺氧基、巰基等。其中,自活性較高之觀點而言,較佳為鹵素原子、烷氧基、烯氧基、醯氧基。又,自水解性穩定且容易處理之觀點而言,更佳為甲氧基、乙氧基等烷氧基,進而較佳為甲氧基、乙氧基。又,自安全性之觀點而言,較佳為藉由反應而脫離之化合物分別為乙醇、丙酮之乙氧基、異丙烯氧基。
上述羥基或上述水解性基可相對於1個矽原子鍵結1~3個。於上述羥基或上述水解性基相對於1個矽原子鍵結2個以上之情形時,該等基可相同,亦可不同。
關於上述式(3)中之a,自硬化性之觀點而言,較佳為2或3,尤佳為3。又,自保存穩定性之觀點而言,a較佳為2。
又,作為上述式(3)中之R1
,例如可列舉:甲基、乙基等烷基、環己基等環烷基、苯基等芳基、苄基等芳烷基、三甲基矽烷氧基、氯甲基、甲氧基甲基等。其中,較佳為甲基。
作為上述水解性矽基,例如可列舉:甲基二甲氧基矽基、三甲氧基矽基、三乙氧基矽基、三(2-丙烯基氧基)矽基、三乙醯氧基矽基、(氯甲基)二甲氧基矽基、(氯甲基)二乙氧基矽基、(二氯甲基)二甲氧基矽基、(1-氯乙基)二甲氧基矽基、(1-氯丙基)二甲氧基矽基、(甲氧基甲基)二甲氧基矽基、(甲氧基甲基)二乙氧基矽基、(乙氧基甲基)二甲氧基矽基、(1-甲氧基乙基)二甲氧基矽基、(胺基甲基)二甲氧基矽基、(N,N-二甲基胺基甲基)二甲氧基矽基、(N,N-二乙基胺基甲基)二甲氧基矽基、(N,N-二乙基胺基甲基)二乙氧基矽基、(N-(2-胺基乙基)胺基甲基)二甲氧基矽基、(乙醯氧基甲基)二甲氧基矽基、(乙醯氧基甲基)二乙氧基矽基等。
作為含水解性矽基之樹脂,例如可列舉:含水解性矽基之(甲基)丙烯酸樹脂、在分子鏈末端或分子鏈末端部位具有水解性矽基之有機聚合物、含水解性矽基之聚胺酯樹脂等。
含水解性矽基之(甲基)丙烯酸樹脂較佳為在主鏈具有源自含水解性矽基之(甲基)丙烯酸酯及/或(甲基)丙烯酸烷基酯之重複結構單元。
作為含水解性矽基之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基矽基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(三乙氧基矽基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(甲基二甲氧基矽基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲氧基矽基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(三乙氧基矽基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(甲基二甲氧基矽基)乙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基矽基甲酯、(甲基)丙烯酸三乙氧基矽基甲酯、(甲基)丙烯酸(甲基二甲氧基矽基)甲酯等。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。
作為含水解性矽基之(甲基)丙烯酸樹脂之製造方法,具體而言,例如可列舉國際公開第2016/035718號中記載之含水解性矽基之(甲基)丙烯酸酯系聚合物之合成方法等。
上述在分子鏈末端或分子鏈末端部位具有水解性矽基之有機聚合物係在主鏈之末端及側鏈之末端中之至少任一處具有水解性矽基。
上述主鏈之骨架結構並無特別限定,例如可列舉:飽和烴系聚合物、聚氧伸烷基系聚合物、(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
作為上述聚氧伸烷基系聚合物,例如可列舉具有聚氧乙烯結構、聚氧丙烯結構、聚氧丁烯結構、聚氧四亞甲基結構、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物結構、聚氧丙烯-聚氧丁烯共聚物結構之聚合物等。
作為上述在分子鏈末端或分子鏈末端部位具有水解性矽基之有機聚合物之製造方法,具體而言,例如可列舉國際公開第2016/035718號中所記載之僅在分子鏈末端或分子鏈末端部位具有交聯性矽基之有機聚合物之合成方法。又,作為上述在分子鏈末端或分子鏈末端部位具有水解性矽基之有機聚合物之其他製造方法,例如可列舉國際公開第2012/117902號中記載之含反應性矽基之聚氧伸烷基系聚合物之合成方法等。
作為上述含水解性矽基之聚胺酯樹脂之製造方法,例如可列舉下述方法等方法:使多元醇化合物與聚異氰酸酯化合物反應而製造聚胺酯樹脂時,進而使矽烷偶合劑等含矽基化合物與之反應。具體而言,例如可列舉日本特開2017-48345號公報中記載之具有水解性矽基之胺酯低聚物之合成方法等。
作為上述矽烷偶合劑,例如可列舉:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)-乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷等。其中,較佳為γ-巰丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷。該等矽烷偶合劑可單獨使用,亦可組合兩種以上而使用。
又,濕氣硬化性胺酯樹脂亦可具有異氰酸基與水解性矽基兩者。具有異氰酸基與水解性矽基兩者之濕氣硬化性胺酯樹脂較佳為藉由下述方式而製造:首先,藉由上述方法而獲得具有異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(原料胺酯樹脂),進而使矽烷偶合劑與該原料胺酯樹脂進行反應。
再者,具有異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂之詳細內容如上所述。作為與原料胺酯樹脂進行反應之矽烷偶合劑,只要自上述所列舉者中適當地選擇來使用即可,自與異氰酸基之反應性之觀點而言,較佳為使用具有胺基或巰基之矽烷偶合劑。作為較佳之具體例,可列舉:N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷等。
進而,濕氣硬化性樹脂可具有自由基聚合性官能基。作為濕氣硬化性樹脂可具有之自由基聚合性官能基,較佳為具有不飽和雙鍵之基,自反應性方面考慮,尤其更佳為(甲基)丙烯醯基。再者,具有自由基聚合性官能基之濕氣硬化性樹脂不包含在上述自由基聚合性化合物中,而作為濕氣硬化性樹脂(B)進行處理。
濕氣硬化性樹脂(B)可自上述各種樹脂中適當地選擇一種而單獨使用,亦可適當地選擇兩種以上而加以併用。
濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量較佳為7500以上且24000以下。藉由使重量平均分子量處於上述範圍內,而使光與濕氣硬化型樹脂組成物在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ處於特定範圍內,容易提高初始接著力。又,藉由設為上述上限值以下,亦容易使最終接著力變得良好。自該等觀點而言,濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量更佳為7800以上,進而較佳為10000以上,進而更佳為11500以上,又,更佳為20000以下,進而較佳為16000以下,進而更佳為15000以下。
再者,於本說明書中,上述重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測定,並藉由聚苯乙烯換算而求出之值。
濕氣硬化性樹脂可進行擴鏈,以便如上所述將重量平均分子量設為一定值以上。
例如對於濕氣硬化性胺酯樹脂,可如下進行擴鏈:對於藉由使多元醇化合物與1分子中具有2個以上異氰酸基之聚異氰酸酯化合物進行反應而獲得之具有異氰酸基之胺酯樹脂(以下,亦稱為「原料胺酯樹脂」),進而使擴鏈劑與其反應。此時,關於擴鏈劑,可不使擴鏈劑與原料胺酯樹脂具有之所有異氰酸基進行反應,而是適當地調整使用量,使異氰酸基殘存於濕氣硬化性胺酯樹脂中。又,對於已與原料胺酯樹脂反應之擴鏈劑,亦可進而使原料胺酯樹脂與其反應。
濕氣硬化性胺酯樹脂中使用之擴鏈劑較佳為多元醇化合物。多元醇化合物之詳細內容如上所述。又,關於作為擴鏈劑之多元醇化合物,只要使用與用於合成原料胺酯樹脂之多元醇化合物同類之多元醇化合物即可。因此,若用於合成原料胺酯樹脂之多元醇化合物為聚碳酸酯多元醇,則擴鏈劑亦只要使用聚碳酸酯多元醇即可。
關於擴鏈劑之使用量,於將原料胺酯樹脂與擴鏈劑之合計量設為100質量份時,例如為5質量份以上且40質量份以下,較佳為10質量份以上且35質量份以下,更佳為15質量份以上且30質量份以下。
於光與濕氣硬化型樹脂組成物中,濕氣硬化性樹脂(B)相對於自由基聚合性化合物(A)之質量比(B/A)較佳為30/70以上且90/10以下,更佳為40/60以上且80/20以下,進而較佳為50/50以上且70/30以下。藉由使質量比處於該等範圍內,可對光與濕氣硬化型樹脂組成物均衡地賦予光硬化性與濕氣硬化性,容易將初始接著力及最終接著力均調整至所需範圍內。
光與濕氣硬化型樹脂組成物亦可於不損害本發明之效果之範圍內含有除自由基聚合性化合物(A)及濕氣硬化性樹脂(B)以外之樹脂成分作為樹脂成分,例如亦可含有不具有硬化性之熱塑性樹脂等樹脂成分(例如丙烯酸樹脂、胺酯樹脂等)、熱硬化性樹脂等。關於除自由基聚合性化合物(A)及濕氣硬化性胺酯樹脂(B)以外之樹脂成分之比率,相對於自由基聚合性化合物(A)及濕氣硬化性胺酯樹脂(B)之合計量100質量份,例如為50質量份以下,較佳為30質量份以下,更佳為10質量份以下。
[光聚合起始劑(C)]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有光聚合起始劑。光與濕氣硬化型樹脂組成物藉由含有光聚合起始劑,而被適當地賦予光硬化性。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、烷基苯酮系光聚合起始劑、醯基膦氧化物系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、9-氧硫𠮿等。
作為上述光聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE379EG、IRGACURE651、IRGACURE784、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、IRGACURE TPO(均為BASF公司製造)、安息香甲醚、安息香***、安息香異丙醚(均為東京化成工業公司製造)等。
光與濕氣硬化型樹脂組成物中之光聚合起始劑之含量相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,較佳為0.1質量份以上且10質量份以下,更佳為0.5質量份以上且5質量份以下。藉由使光聚合起始劑之含量處於該等範圍內,所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之光硬化性及保存穩定性變得優異。又,藉由使上述含量處於上述範圍內,而使光自由基重合化合物適當地硬化,容易使接著力變得良好。
[填充劑(D)]
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物可含有填充劑(D)。藉由含有填充劑(D),使得本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物具有適宜之觸變性,可充分地保持塗佈後之形狀。作為填充劑,只要使用粒子狀者即可。
作為填充劑(D),較佳為無機填充劑,例如可列舉:二氧化矽、滑石、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣等。其中,自所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物之紫外線穿透性變得優異之觀點而言,較佳為二氧化矽。又,對於填充劑(D),亦可進行矽化處理、烷基化處理、環氧化處理等疏水性表面處理。
填充劑(D)可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
填充劑(D)之含量相對於自由基聚合性化合物(A)與濕氣硬化性胺酯樹脂(B)之合計量100質量份,較佳為1質量份以上且25質量份以下,更佳為2質量份以上且20質量份以下,進而較佳為3質量份以上且15質量份以下。
(濕氣硬化促進觸媒)
光與濕氣硬化型樹脂組成物可含有促進濕氣硬化性樹脂(B)之濕氣硬化反應之濕氣硬化促進觸媒。藉由使用濕氣硬化促進觸媒,光與濕氣硬化型樹脂組成物之濕氣硬化性變得更優異,容易提高接著力。
作為濕氣硬化促進觸媒,具體而言,可列舉胺系化合物、金屬系觸媒等。作為胺系化合物,可列舉:二(甲基啉基)二***、4-啉基丙基啉、2,2'-二啉基二***等具有啉骨架之化合物、雙(2-二甲基胺基乙基)醚、1,2-雙(二甲基胺基)乙烷等具有2個二甲基胺基之含二甲基胺基之胺化合物、三乙胺、1,4-二吖雙環[2.2.2]辛烷、2,6,7-三甲基-1,4-二吖雙環[2.2.2]辛烷等。
作為金屬系觸媒,可列舉:二月桂酸二正丁基錫、二乙酸二正丁基錫、辛酸錫(Tin octylate)等錫化合物;辛酸鋅(Zinc octylate)、環烷酸鋅等鋅化合物;四乙醯丙酮酸鋯、環烷酸銅、環烷酸鈷等其他金屬化合物。
濕氣硬化促進觸媒之含量相對於濕氣硬化性胺酯樹脂(B)100質量份,較佳為0.01質量份以上且8質量份以下,更佳為0.1質量份以上且5質量份以下。藉由使濕氣硬化促進觸媒之含量處於上述範圍內,而使得以下效果變得優異,該效果係促進濕氣硬化反應,不會使光與濕氣硬化型樹脂組成物之保存穩定性等變差。
(著色劑)
本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物還可含有著色劑。作為著色劑,可列舉:氧化鐵、鈦黑、苯胺黑、花青黑、富勒烯、碳黑、樹脂被覆型碳黑等。光與濕氣硬化型樹脂組成物藉由含有著色劑而遮光性等亦變得良好。其中,較佳為鈦黑。鈦黑在充分地屏蔽可見光區域之波長之光之同時,還具有使紫外線區域附近之波長之光穿透之性質,因此可防止光與濕氣硬化型樹脂組成物之光硬化性降低。
關於光與濕氣硬化型樹脂組成物中之著色劑之含量,相對於自由基聚合性化合物(A)與濕氣硬化性胺酯樹脂(B)之合計量100質量份,較佳為0.05質量份以上且8質量份以下,更佳為0.1質量份以上且2質量份以下。藉由使著色劑之含量處於該等範圍內,可良好地維持光與濕氣硬化型樹脂組成物之接著性,並且賦予適當之遮光性。
光與濕氣硬化型樹脂組成物除上文中所述之成分以外,還可含有偶合劑、蠟粒子、離子液體、發泡粒子、膨脹粒子、反應性稀釋劑等其他添加劑。再者,作為偶合劑,可列舉矽烷偶合劑、鈦酸鹽系偶合劑、鋯酸鹽系偶合劑等,其中較佳為矽烷偶合劑。
光與濕氣硬化型樹脂組成物視需要,還可利用溶劑進行稀釋。於光與濕氣硬化型樹脂組成物被溶劑稀釋之情形時,光與濕氣硬化型樹脂組成物之質量份以固形物成分為基準,即,意指去除溶劑後之質量份。
作為本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之製造方法,可列舉如下方法等方法:使用混合機,將自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C)、及視需要摻合之填充劑、濕氣硬化促進觸媒、著色劑等其他添加劑加以混合。作為混合機,例如可列舉:勻相分散機、均質攪拌機、萬能攪拌器、行星式混合機、行星式攪拌裝置、捏合機、三輥研磨機等。
又,如上所述,有時會利用擴鏈劑使濕氣硬化性胺酯樹脂等濕氣硬化性樹脂之分子量變大。於該情形時,例如可預先使原料胺酯樹脂等原料樹脂與擴鏈劑反應而獲得濕氣硬化性樹脂(B),然後,如上所述,將其與自由基聚合性化合物(A)等其他原料加以混合。
又,亦可如下進行:將原料樹脂、擴鏈劑、及自由基聚合性化合物(A)加以混合,視需要對該混合物進行加熱等,藉此使擴鏈劑與原料樹脂反應,從而合成濕氣硬化性樹脂(B)。於該情形時,可獲得濕氣硬化性樹脂(B)與自由基聚合性化合物(A)之混合物,因此可向該混合物中添加光聚合起始劑(C)、以及視需要而摻合之其他添加劑,而獲得光與濕氣硬化型樹脂組成物。
<光與濕氣硬化性樹脂組成物之使用方法>
本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物係被硬化,而以硬化物之形式被使用。關於本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物,具體而言,可如下所述進行硬化:首先,藉由照射光而進行光硬化,例如使其成為B階段狀態(半硬化狀態),然後利用濕氣進行硬化而使其完全硬化。
此處,於將光與濕氣硬化性樹脂組成物配置於被接著體間而將該被接著體間加以接合之情形時,可如下進行:將上述光與濕氣硬化性樹脂組成物塗佈於一被接著體,然後藉由照射光而使其光硬化,例如使其成為B階段狀態,於該已光硬化之光與濕氣硬化性樹脂組成物上重疊另一被接著體,利用適度之接著力(初始接著力)使被接著體間暫時接著。然後,對於B階段狀態之光與濕氣硬化性樹脂組成物,利用濕氣使濕氣硬化性胺酯樹脂硬化,藉此使其完全硬化,從而使經由光與濕氣硬化性樹脂組成物而重疊在一起之被接著體間正式接著,且將該被接著體間以充分之接著力接合起來。
關於光與濕氣硬化型樹脂組成物向被接著體之塗佈,例如可利用分注器來進行,並無特別限定。關於光硬化時所照射之光,只要為會使自由基聚合性化合物硬化之光,便無特別限定,較佳為紫外線。又,於使光與濕氣硬化性樹脂組成物光硬化後利用濕氣使其完全硬化時,只要將其於大氣中放置特定時間即可。
關於光與濕氣硬化型樹脂組成物向被接著體之塗佈,並無特別限定,可於常溫附近進行,具體而言,可於10~35℃左右之溫度進行。本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物之25℃黏度處於上文所述之特定範圍內,因此即便於常溫附近進行塗佈,亦可容易地進行塗佈,且亦不會產生滴液。
又,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物在照射光後立即表現出一定值以上之初始接著力,因此可於光硬化後立即進行暫時接著,作業性變得良好。
本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物較佳為用作電子零件用接著劑。即,本發明還提供一種由上述光與濕氣硬化性樹脂組成物構成之電子零件用接著劑。
因此,上述被接著體較佳為構成電子機器之各種電子零件。作為構成電子機器之各種電子零件,例如可列舉:設置於顯示元件之各種電子零件、供安裝電子零件之基板、半導體晶片等。
又,作為被接著體之材質,可為金屬、玻璃、塑膠等中之任一者。進而,作為被接著體之形狀,並無特別限定,例如可列舉:膜狀、片狀、板狀、面板狀、托盤狀、桿(棒狀體)狀、箱體狀、殼體狀等。
如上所述,本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物較佳為用於將構成電子機器之電子零件彼此加以接合。又,本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物較佳為還用於將電子零件接合於其他零件。藉由該等構成,電子零件具有本發明之硬化物。
又,本發明之光與濕氣硬化性樹脂組成物在電子機器內部等處,例如用於將基板與基板加以接著而獲得組裝零件。如此獲得之組裝零件具有第1基板、第2基板及本發明之硬化物,第1基板之至少一部分經由硬化物而接合於第2基板之至少一部分。再者,第1基板及第2基板較佳為分別安裝有至少1個電子零件。
又,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為用於窄邊緣用途。例如於智慧型手機等行動電話用顯示裝置等各種顯示裝置中,在窄幅之方框狀(即窄邊緣)基底上塗佈接著劑,經由該接著劑而組裝顯示面板、觸控面板等,但作為該接著劑,可使用本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物。進而,本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物較佳為用於半導體晶片用途。本發明之光與濕氣硬化型樹脂組成物在半導體晶片用途中,例如用於將半導體晶片彼此加以接合。實施例
藉由實施例來更詳細地說明本發明,但本發明並不受該等示例任何限定。
各種物性之測定、及評價如下進行。
(重量平均分子量)
各實施例、比較例中之濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測定,並藉由聚苯乙烯換算而求出。GPC測定時,使用Shodex KF-806L(昭和電工公司製造)作為管柱。又,作為溶劑及流動相,使用四氫呋喃(THF)。進而,作為GPC之測定條件,流速為1.0 ml/min,測定溫度為40℃。
再者,於各實施例、比較例中,上述重量平均分子量係將自由基聚合性化合物與濕氣硬化性樹脂(B)之混合物作為樣品而測得。關於該混合物,在低分子量側出現自由基聚合性化合物之波峰,在高分子量側出現濕氣硬化性樹脂(B)之波峰,因此可由高分子量側之波峰求出濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量。
(25℃黏度)
25℃黏度係使用錐板型黏度計(商品名TVE-35,東機產業公司製造)於5.0 rpm、25℃之條件下測得。
(在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ)
作為動態黏彈性測定裝置,使用IT Meter and Control股份有限公司製造之商品名「DVA-200」。作為黏彈性測定治具,使用剪切試驗用治具。於黏彈性測定用治具設置0.6 mm×6 mm×9 mm之光與濕氣硬化性樹脂組成物,以1000 mJ/cm2
照射波長405 nm之紫外線而使其光硬化,藉由說明書中所記載之方法對已光硬化之樣品進行測定。
(內外比a/b)
藉由說明書中所記載之方法測定內外比a/b。再者,作為鋁基板及玻璃板,分別使用尺寸為2 mm×25 mm×60 mm之鋁合金「A6063S」、進行了5分鐘之超音波清洗之表面平滑之玻璃板。濕氣硬化型樹脂組成物之塗佈係使用作為分注裝置之武蔵高科技公司製造之「SHOTMASTER300SX」於室溫(25℃)進行,且以成為寬度1.0±0.1 mm、長度25 mm、及厚度0.4±0.1 mm之方式呈直線狀塗佈於鋁基板。繼而,對於所塗佈之光與濕氣硬化型樹脂組成物,利用直線型LED照射器(HOYA股份有限公司製造,1000 mW)以1000 mJ/cm2
照射波長405 nm之紫外線。將玻璃板壓接於鋁基板時,使用砝碼作為重物而進行,於將重物卸除5分鐘後測定寬度a1、b1。測定壓接後之寬度a1、b1時,使用顯微鏡自玻璃板側觀察壓接面來進行測定。
(初始接著力)
如圖2(a)、(b)所示,使用上述分注裝置,於鋁基板21上以成為寬度1.0±0.1 mm、長度25 mm、及厚度0.4±0.1 mm之方式在室溫(25℃)塗佈光與濕氣硬化型樹脂組成物20。然後,利用直線型LED照射器(HOYA股份有限公司製造,1000 mW)以1000 mJ/cm2
照射波長405 nm之紫外線,藉此進行光硬化。然後,經由已光硬化之光與濕氣硬化型樹脂組成物20將玻璃板22貼合於鋁基板21,使用砝碼以0.08 MPa對塗佈面積壓接120秒鐘,從而獲得接著性評價用樣品23。
然後,於25℃之環境下,使用拉伸試驗機(「拉伸壓縮試驗裝置 SVZ-50NB」,今田製作所製造)於剪切方向S上以10 mm/min之速度進行拉伸,測定剝離鋁基板21與玻璃板22時之最大應力,並將測得之最大應力作為初始接著力。再者,自光硬化結束起至拉伸試驗開始為止係在150秒以內進行。初始接著力係根據以下評價基準來進行評價。
A:0.4 MPa以上
B:0.25 MPa以上且未達0.4 MPa
C:未達0.25 MPa
(最終接著力)
與初始接著力同樣地,經由已光硬化之光與濕氣硬化型樹脂組成物將玻璃板貼合於鋁基板。然後,於25℃、50RH%之條件下放置24小時,藉此使其濕氣硬化,從而獲得接著性評價用樣品。使用接著性評價用樣品,與初始接著力之測定方法同樣地將樣品於剪切方向上進行拉伸,測定剝離鋁基板與玻璃板時之最大應力,並將所測得之最大應力作為最終接著力。
A:3.5 MPa以上
B:2.0 MPa以上且未達3.5 MPa
C:未達2.0 MPa
各實施例、比較例中使用之胺酯樹脂原料係藉由以下方法而製作。
[合成例1]
(PC胺酯樹脂原料)
將作為多元醇化合物之100質量份之聚碳酸酯二醇(式(1)所表示之化合物,R之90莫耳%為3-甲基伸戊基,10莫耳%為六亞甲基;可樂麗公司製造,商品名「Kuraraypolyol C-1090」)、及0.01質量份之二月桂酸二丁基錫放入至500 mL容量之可分離式燒瓶中。於燒瓶內,在真空下(20 mmHg以下)以100℃攪拌30分鐘加以混合。然後,設為常壓,加入作為聚異氰酸酯化合物之二苯基甲烷二異氰酸酯(日曹商事公司製造,商品名「Pure MDI」)50質量份,於80℃攪拌3小時以進行反應,從而獲得具有聚碳酸酯骨架且兩末端具有異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(PC胺酯樹脂原料)。所獲得之胺酯樹脂原料之重量平均分子量為6700。
[合成例2]
(ET胺酯樹脂原料)
將作為多元醇化合物之100質量份之聚四亞甲基醚二醇(三菱化學公司製造,商品名「PTMG-3000」)、及0.01質量份之二月桂酸二丁基錫加入至500 mL容量之可分離式燒瓶中。於燒瓶內,在真空下(20 mmHg以下)以100℃攪拌30分鐘加以混合。然後,設為常壓,加入二苯基甲烷二異氰酸酯(日曹商事公司製造,商品名「Pure MDI」)17.5質量份作為聚異氰酸酯化合物,於80℃攪拌3小時而使其反應,從而獲得具有聚醚骨架且兩末端具有異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂(ET胺酯樹脂原料)。所獲得之胺酯樹脂原料之重量平均分子量為3500。
[實施例1]
如表5所記載,向40質量份之丙烯酸樹脂A中加入60質量份之構成濕氣硬化性樹脂(PC-L25)之各原料。丙烯酸樹脂A係按照表2所記載之摻合比將各化合物加以混合而成者。按照表3所記載之質量比將PC胺酯樹脂原料及PC多元醇依序加入至丙烯酸樹脂A中而獲得混合物以作為濕氣硬化性樹脂(PC-L25)。作為PC多元醇,使用合成例1中使用之聚碳酸酯二醇。
藉由在50℃攪拌所獲得之混合物,而使PC多元醇與胺酯樹脂原料之一部分進行反應,從而合成經擴鏈且殘存有異氰酸基之濕氣硬化性胺酯樹脂,獲得丙烯酸樹脂A(自由基聚合性化合物)與濕氣硬化性胺酯樹脂之混合物。
向所獲得之丙烯酸樹脂A與濕氣硬化性胺酯樹脂之混合物中,依據表5之組成加入光聚合起始劑、及填充劑並進一步進行混合,而獲得光與濕氣硬化型樹脂組成物。對於所獲得之光與濕氣硬化型樹脂組成物,測定25℃黏度、在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ、內外比a/b、初始接著力、以及最終接著力。
[實施例2~4、7、8、比較例1、2]
使用丙烯酸樹脂B代替丙烯酸樹脂A,且使用表3、4、5中所記載之濕氣硬化性樹脂代替濕氣硬化性樹脂(PC-L25)作為濕氣硬化性樹脂,除此以外,均與實施例1同樣地實施。
即,使用丙烯酸樹脂B代替丙烯酸樹脂A,且將向丙烯酸樹脂B中添加之胺酯樹脂原料、及多元醇之摻合比及種類變更為表3、4中所記載,而獲得丙烯酸樹脂B與濕氣硬化性胺酯樹脂之混合物,除此以外,均與實施例1同樣地實施。再者,作為表4中之ET多元醇,使用合成例2中使用之聚四亞甲基醚二醇。又,於比較例1中,向丙烯酸樹脂A中僅添加了胺酯樹脂原料而未添加多元醇,因此將胺酯樹脂原料直接用作濕氣硬化性樹脂。
[實施例5、9~11、比較例3~5]
使用丙烯酸樹脂B~H代替丙烯酸樹脂A,除此以外,均與實施例1同樣地實施。再者,丙烯酸樹脂B~H分別為按照表2中所記載之摻合比混合各化合物而成者。
[實施例6]
向所獲得之丙烯酸樹脂B與濕氣硬化性胺酯樹脂之混合物中,依據表5之組成加入光聚合起始劑、填充劑、及著色劑並進行混合,從而獲得光與濕氣硬化型樹脂組成物,除此以外,均與實施例5同樣地實施。
關於各實施例、比較例中使用之除濕氣硬化性胺酯樹脂(B)以外之成分,如以下表1所示。
[表1]
商品名 | 經銷商 | 化合物名 | |
環狀含氮化合物 | NVC | 東京化成工業(股) | N-乙烯基-ε-己內醯胺 |
單官能丙烯酸胺酯 | Viscoat#216 | 大阪有機化學工業(股) | 1,2-乙二醇1-丙烯酸酯2-(N-丁基胺甲酸酯) |
多官能丙烯酸胺酯 | EBECRYL8411 | DAICEL-ALLNEX(股) | - |
多官能丙烯酸酯 | TMPT-A | 大阪有機化學工業(股) | 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 |
單官能丙烯酸酯a | Viscoat#192 | 大阪有機化學工業(股) | 丙烯酸苯氧基乙酯 |
單官能丙烯酸酯b | IDAA | 大阪有機化學工業(股) | 丙烯酸異癸酯 |
單官能丙烯酸酯c | DMAA | KJ Chemicals(股) | 二甲基丙烯醯胺 |
單官能丙烯酸酯d | DEAA | KJ Chemicals(股) | 二乙基丙烯醯胺 |
光聚合起始劑 | Irgacure TPO | BASF公司 | 二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物 |
填充劑 | AEROSIL RY-200S | Japan Aerosil(股) | 二氧化矽填料 |
著色劑 | 13M-C | Mitsubishi Materials(股) | 鈦黑 |
實施例、比較例中使用之丙烯酸樹脂A~H如下所示。
[表2]
丙烯酸樹脂A(質量份) | 丙烯酸樹脂B(質量份) | 丙烯酸樹脂C(質量份) | 丙烯酸樹脂D(質量份) | 丙烯酸樹脂E(質量份) | 丙烯酸樹脂F(質量份) | 丙烯酸樹脂G(質量份) | 丙烯酸樹脂H(質量份) | |
環狀含氮化合物 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
單官能丙烯酸胺酯 | 35 | 42 | 33 | 24 | 42 | 42 | 42 | 42 |
多官能丙烯酸酯 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.25 | 0.34 | 0.42 | 0.5 |
多官能丙烯酸胺酯 | 0 | 0 | 15 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 |
單官能丙烯酸酯a | 7 | 17.5 | 13.75 | 10 | 17.25 | 17.16 | 17.08 | 17 |
單官能丙烯酸酯b | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
單官能丙烯酸酯c | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
單官能丙烯酸酯d | 0 | 10.5 | 8.25 | 6 | 10.5 | 10.5 | 10.5 | 10.5 |
合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
實施例、比較例中使用之濕氣硬化性樹脂(B)如以下表3所示。如上所述,濕氣硬化性樹脂(L0)係將胺酯樹脂原料直接用作濕氣硬化性樹脂(B),除此以外,均將以下胺酯樹脂原料與多元醇之反應產物用作濕氣硬化性樹脂(B)。
[表3]
PC胺酯樹脂原料(質量份) | PC多元醇(質量份) | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L0) | 100 | 0 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L10) | 90 | 10 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L15) | 85 | 15 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L20) | 80 | 20 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L25) | 75 | 25 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L30) | 70 | 30 |
濕氣硬化性樹脂(PC-L35) | 65 | 35 |
[表4]
ET胺酯樹脂原料(質量份) | ET多元醇(質量份) | |
濕氣硬化性樹脂(ET-L25) | 75 | 25 |
[表5]
實施例 | 比較例 | ||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
組成(質量份) | 丙烯酸樹脂A | 40 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
丙烯酸樹脂B | - | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | - | - | - | 40 | 40 | - | - | - | |
丙烯酸樹脂C | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | |
丙烯酸樹脂D | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | |
丙烯酸樹脂E | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - | - | - | - | - | |
丙烯酸樹脂F | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - | - | - | - | |
丙烯酸樹脂G | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - | - | - | |
丙烯酸樹脂H | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L0) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 60 | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L10) | - | 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L15) | - | - | 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L20) | - | - | - | 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L25) | 60 | - | - | - | 60 | 60 | - | - | 60 | 60 | 60 | - | - | 60 | 60 | 60 | |
濕氣硬化性樹脂(ET-L25) | - | - | - | - | - | - | 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L30) | - | - | - | - | - | - | - | 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
濕氣硬化性樹脂(PC-L35) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 60 | - | - | - | |
光聚合起始劑 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.96 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.48 | |
填充劑 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
著色劑 | - | - | - | - | - | 0.3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
物性及評價 | 濕氣硬化性樹脂(B) 重量平均分子量(Mw) | 12000 | 7900 | 9000 | 10800 | 12000 | 12000 | 12800 | 15900 | 12000 | 12000 | 12000 | 6700 | 22000 | 12000 | 12000 | 12000 |
組成物之黏度[Pa・s](5.0 rpm) | 110 | 37 | 44 | 73 | 125 | 132 | 240 | 457 | 130 | 133 | 129 | 19 | 750 | 247 | 499 | 125 | |
G'@25℃[kPa] | 816.1 | 410.1 | 344.5 | 735.2 | 1613 | 285.5 | 484.8 | 2053 | 1176 | 1856 | 1966 | 228.5 | 3281 | 1153 | 749.9 | 2072 | |
Tanδ@75℃ | 1.48 | 1.18 | 1.06 | 1.25 | 1.25 | 1.20 | 1.12 | 1.25 | 1.09 | 1.12 | 1.02 | 1.08 | 0.91 | 0.83 | 0.63 | 0.96 | |
內外比[a/b] | 0.91 | 0.94 | 0.94 | 0.93 | 0.88 | 0.90 | 0.91 | 0.68 | 0.82 | 0.71 | 0.63 | 0.97 | 0.52 | 0.55 | 0.39 | 0.56 | |
初始接著力[MPa] | 0.54 | 0.27 | 0.34 | 0.5 | 0.65 | 0.38 | 0.26 | 0.62 | 0.31 | 0.27 | 0.25 | 0.16 | 0.16 | 0.10 | 0.10 | 0.20 | |
初始接著力評價 | A | B | B | A | A | B | B | A | B | B | B | C | C | C | C | C | |
最終接著力[MPa] | 5 | 8.2 | 6.3 | 5.6 | 4.3 | 4.1 | 5.2 | 3.9 | 4.3 | 4.1 | 3.6 | 8.2 | 4.1 | 3.5 | 2.8 | 3.5 | |
最終接著力評價 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | B |
各實施例1~11之光與濕氣硬化型樹脂組成物含有自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C),且在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ為特定值以上,藉此初始接著力變得優異。相對於此,比較例1~5中,在25℃之儲存模數(G')及在75℃之tanδ之至少任一者未達特定值,因此未能使初始接著力變得良好。
10:濕氣硬化型樹脂組成物
11:鋁基板
12:玻璃板
20:光與濕氣硬化型樹脂組成物
21:鋁基板
22:玻璃板
23:接著性評價用樣品
[圖1]係表示內外比a/b之測定方法之概念圖。
[圖2]係表示接著性試驗方法之概略圖,且圖2(a)為俯視圖,圖2(b)為側視圖。
Claims (10)
- 一種光與濕氣硬化型樹脂組成物,其包含自由基聚合性化合物(A)、濕氣硬化性樹脂(B)及光聚合起始劑(C),且 於照射1000 mJ/cm2 之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下利用動態黏彈性測定裝置以1 Hz進行測定時,其在25℃之儲存模數(G')為250 kPa以上,並且在75℃之tanδ為1.0以上。
- 如請求項1之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,於將其以1.0 mm之線寬塗佈於鋁基板並照射1000 mJ/cm2 之紫外線而使之發生了光硬化之狀態下將玻璃板以0.08 MPa壓接120秒鐘之情形時,若將玻璃板側之接著部分的平均寬度設為a,將鋁基板側之接著部分的平均寬度設為b,則a/b為0.58以上且0.99以下。
- 如請求項1或2之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂(B)包含濕氣硬化性胺酯樹脂。
- 如請求項1至3中任一項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,上述濕氣硬化性樹脂(B)之重量平均分子量為7500以上且24000以下。
- 如請求項1至4中任一項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其中,自由基聚合性化合物(A)包含單官能自由基聚合性化合物。
- 如請求項5之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其相對於自由基聚合性化合物(A)100質量份,包含90質量份以上之單官能自由基聚合性化合物。
- 如請求項1至6中任一項之光與濕氣硬化型樹脂組成物,其進而包含填充劑(D)。
- 一種電子零件用接著劑,其係由請求項1至7中任一項之光與濕氣硬化型樹脂組成物構成。
- 一種硬化物,其係請求項1至8中任一項之光與濕氣硬化型樹脂組成物之硬化物。
- 一種電子零件,其包含請求項9之硬化物。
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