JP7296591B2 - UV-Curable Resin Composition, Method for Manufacturing Light-Emitting Device, and Light-Emitting Device - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線硬化性樹脂組成物、発光装置の製造方法及び発光装置に関し、詳しくは、カチオン重合性化合物とカチオン硬化触媒とを含有する紫外線硬化性樹脂組成物、この紫外線硬化性樹脂組成物を用いる発光装置の製造方法、及び紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる封止材を備える発光装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition, a method for manufacturing a light emitting device, and a light emitting device, and more specifically, an ultraviolet curable resin composition containing a cationic polymerizable compound and a cationic curing catalyst, and the ultraviolet curable resin composition. and a light emitting device comprising a sealing material made of a cured product of an ultraviolet curable resin composition.
有機EL素子、マイクロLEDなどの発光素子を備える発光装置は、照明用途、ディスプレイ用途などに適用されており、今後の普及が期待されている。 Light-emitting devices including light-emitting elements such as organic EL elements and micro-LEDs are used for lighting applications, display applications, and the like, and are expected to spread in the future.
発光装置における発光素子が水分によって劣化しないように、発光素子は封止材で覆われる。この場合、発光素子が発する光は封止材を通過して外部へ出射する。封止材は、例えばカチオン硬化性樹脂とカチオン重合開始剤とを含有する組成物から作製される(特許文献1参照)。この場合、紫外線照射等で組成物を硬化させて封止材を作製できるので、発光素子に熱による負荷をかけることなく封止材を作製できる。 A light-emitting element is covered with a sealing material so that the light-emitting element in the light-emitting device is not deteriorated by moisture. In this case, the light emitted by the light emitting element passes through the sealing material and is emitted to the outside. The encapsulant is made of, for example, a composition containing a cationic curable resin and a cationic polymerization initiator (see Patent Document 1). In this case, the encapsulant can be produced by curing the composition by ultraviolet irradiation or the like, so that the encapsulant can be produced without imposing a thermal load on the light emitting element.
発明者の考察によると、カチオン重合性の組成物から封止材などの光学部品を作製する際の効率を高めるために組成物の反応性を高めると、組成物の保存安定性が悪化しやすく、例えば組成物を保存している間に組成物の反応が進行してしまって粘度上昇してしまいやすい。また、保存安定性を高めるために反応性を低下させると、光学部品の製造効率が悪化してしまう。 According to the inventor's consideration, if the reactivity of the composition is increased in order to increase the efficiency in producing an optical part such as a sealing material from the cationically polymerizable composition, the storage stability of the composition tends to deteriorate. For example, during storage of the composition, the reaction of the composition progresses and the viscosity tends to increase. Moreover, if the reactivity is lowered in order to improve the storage stability, the production efficiency of the optical component will deteriorate.
本発明の課題は、光学部品を作製するために用いることができ、反応性を高めても保存安定性が低下しにくい紫外線硬化性樹脂組成物、この紫外線硬化性樹脂組成物を用いる発光装置の製造方法、及び紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる封止材を備える発光装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an ultraviolet curable resin composition that can be used to produce optical components and whose storage stability does not easily decrease even if the reactivity is increased, and a light emitting device that uses this ultraviolet curable resin composition. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a light-emitting device including a sealing material made of a cured product of an ultraviolet-curable resin composition.
本発明の一態様に係る紫外線硬化性樹脂組成物は、カチオン重合性化合物(F)と、カチオン硬化触媒(G)とを含有する。前記カチオン硬化触媒(G)は、アニオン種の共役酸の強度が互いに異なる複数種のイオン性光酸発生剤を含有する。前記紫外線硬化性樹脂組成物は光源が発する光を透過させる光学部品を作製するために用いられる。 An ultraviolet curable resin composition according to one aspect of the present invention contains a cationic polymerizable compound (F) and a cationic curing catalyst (G). The cationic curing catalyst (G) contains a plurality of types of ionic photoacid generators having different anionic conjugate acid strengths. The UV-curable resin composition is used to produce an optical component that transmits light emitted by a light source.
本発明の一態様に係る発光装置の製造方法は、光源と前記光源が発する光を透過させる光学部品とを備える発光装置を製造する方法である。本方法は、前記紫外線硬化性樹脂組成物を前記光源が発する光が通る位置にインクジェット法で吐出して塗膜を作製し、前記塗膜に紫外線光を照射することで前記光学部品を作製することを含む。 A method for manufacturing a light-emitting device according to an aspect of the present invention is a method for manufacturing a light-emitting device including a light source and an optical component that transmits light emitted by the light source. In this method, the ultraviolet curable resin composition is ejected by an inkjet method to a position through which the light emitted from the light source passes to prepare a coating film, and the optical component is prepared by irradiating the coating film with ultraviolet light. Including.
本発明の一態様に係る発光装置は、光源と、前記光源が発する光を透過させる光学部品とを備える。前記光学部品は、前記紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。 A light-emitting device according to an aspect of the present invention includes a light source and an optical component that transmits light emitted by the light source. The optical component is made of a cured product of the ultraviolet curable resin composition.
本発明の一態様によれば、光学部品を作製するために用いることができ、反応性を高めても保存安定性が低下しにくい紫外線硬化性樹脂組成物、この紫外線硬化性樹脂組成物を用いる発光装置の製造方法、及び紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光学部品を備える発光装置を、提供できる。 According to one aspect of the present invention, an ultraviolet curable resin composition that can be used for producing an optical component and whose storage stability is unlikely to decrease even if the reactivity is increased, and this ultraviolet curable resin composition is used. It is possible to provide a method for manufacturing a light-emitting device and a light-emitting device including an optical component made of a cured product of an ultraviolet-curable resin composition.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
本実施形態に係る紫外線硬化性樹脂組成物(以下、組成物(X)ともいう)は、光源が発する光を透過させる光学部品を作製するために用いられる。光学部品は、光学系を有する装置(例えば発光装置)における、発光素子などの光源が発する光を透過させるための部品である。光学部品は、例えば発光素子のための封止材である。光学部材は、例えば薄膜であり、より具体的には例えば2μm以上50μm以下、又は2μm以上30μm以下の膜である。 The ultraviolet curable resin composition (hereinafter also referred to as composition (X)) according to the present embodiment is used to produce an optical component that transmits light emitted by a light source. An optical component is a component for transmitting light emitted from a light source such as a light emitting element in a device having an optical system (for example, a light emitting device). An optical component is, for example, an encapsulant for a light-emitting element. The optical member is, for example, a thin film, more specifically, a film of 2 μm or more and 50 μm or less, or 2 μm or more and 30 μm or less.
組成物(X)は、カチオン重合性化合物(F)と、カチオン硬化触媒(G)とを含有する。カチオン硬化触媒(G)は、アニオン種の共役酸の強度が互いに異なる複数種のイオン性光酸発生剤を含有する。 Composition (X) contains a cationic polymerizable compound (F) and a cationic curing catalyst (G). The cationic curing catalyst (G) contains a plurality of ionic photoacid generators having different anionic conjugate acid strengths.
本実施形態によると、複数種のイオン性光酸発生剤のうち、共役酸の強度がより高いイオン性光酸発生剤が組成物(X)の反応性を高めることができ、そのため、組成物(X)から光学部品を作製するための効率を高めることができる。 According to the present embodiment, among the multiple types of ionic photoacid generators, the ionic photoacid generator having a higher conjugate acid strength can enhance the reactivity of the composition (X), so that the composition Efficiency for fabricating optical components from (X) can be increased.
また、組成物(X)が上述の複数種のイオン性光酸発生剤を含有すると、組成物(X)の保管中に組成物(X)がゲル化しにくく、すなわち組成物(X)の保存安定性が低下しにくい。これは、組成物(X)の保管中にイオン性光酸発生剤から共役酸の強度が高いアニオン種が放出されても、別のイオン性光酸発生剤が関与する酸の交換反応によって、共役酸の強度が低いアニオン種が放出されやすく、そのため組成物(X)中の共役酸の強度が高いアニオン種の濃度が高まりにくいためであると、推察される。 In addition, when composition (X) contains a plurality of types of ionic photoacid generators described above, composition (X) is less likely to gel during storage of composition (X). Stability is less likely to decrease. This is because even if an anion species with a high conjugate acid strength is released from the ionic photoacid generator during storage of the composition (X), an acid exchange reaction involving another ionic photoacid generator causes It is presumed that this is because anion species with a low strength conjugate acid are easily released, and therefore the concentration of anion species with a high strength conjugate acid in the composition (X) is difficult to increase.
また、本実施形態によると、組成物(X)に紫外線が照射されても、組成物(X)の急激過ぎる硬化が起こりにくくなり、そのため硬化物に白濁などによる透明性の悪化が起こりにくくなる。これは、紫外線の照射によってイオン性光酸発生剤から共役酸の強度が高いアニオン種が放出されても、上述の場合と同じ機序によって共役酸の強度が低いアニオン種が放出されやすく、そのため共役酸の強度が高いアニオン種による急激過ぎる反応が抑えられるためであると、推察される。 In addition, according to the present embodiment, even if the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays, the composition (X) is less likely to be cured too rapidly, so that the cured product is less likely to deteriorate in transparency due to white turbidity or the like. . This is because even if an anion species with a high conjugate acid strength is released from the ionic photoacid generator by irradiation with ultraviolet rays, an anion species with a low conjugate acid strength is likely to be released by the same mechanism as described above. It is presumed that this is because the anion species with a high strength of the conjugate acid can suppress an excessively rapid reaction.
このように、本実施形態によると、組成物(X)の反応性を高めても組成物(X)の保存安定性を低下しにくくできる。 As described above, according to the present embodiment, even if the reactivity of the composition (X) is increased, the storage stability of the composition (X) is less likely to deteriorate.
組成物(X)に光を照射してから加熱することで得られる硬化物は、80℃以上のガラス転移温度を有することが好ましい。この場合、硬化物は良好な耐熱性を有することができる。そのため、例えば硬化物に温度上昇を伴う処理が施された場合に、硬化物が劣化しにくい。硬化物のガラス転移温度は90℃以上であればより好ましく、100℃以上であれば更に好ましい。 A cured product obtained by irradiating the composition (X) with light and then heating preferably has a glass transition temperature of 80° C. or higher. In this case, the cured product can have good heat resistance. Therefore, for example, when the cured product is subjected to a treatment that involves a temperature rise, the cured product is less likely to deteriorate. The glass transition temperature of the cured product is more preferably 90°C or higher, and even more preferably 100°C or higher.
組成物(X)の25℃での粘度は、1mPa・s以上40mPa・s以下であることが好ましい。この場合、組成物(X)を常温下でキャスティング法で塗布したり、インクジェット法で吐出したりするなどして、成形することが可能である。この粘度が35mPa・s以下であればより好ましく、30mPa・s以下であれば更に好ましく、20mPa・s以下であれば特に好ましく、15mPa・s以下であれば最も好ましい。この粘度が5mPa・s以上であることも好ましく、8mPa・s以上であればより好ましい。例えばこの粘度が8mPa・s以上35mPa・s以下であることが好ましい。 The viscosity of composition (X) at 25° C. is preferably 1 mPa·s or more and 40 mPa·s or less. In this case, the composition (X) can be molded by applying the composition (X) at room temperature by a casting method or discharging it by an inkjet method. This viscosity is more preferably 35 mPa·s or less, more preferably 30 mPa·s or less, particularly preferably 20 mPa·s or less, and most preferably 15 mPa·s or less. The viscosity is preferably 5 mPa·s or more, more preferably 8 mPa·s or more. For example, the viscosity is preferably 8 mPa·s or more and 35 mPa·s or less.
組成物(X)の40℃における粘度が1mPa・s以上40mPa・s以下であることも好ましい。この場合、常温における組成物(X)の粘度がいかなる値であっても、組成物(X)を僅かに加熱すれば低粘度化させることが可能である。このため、加熱すれば、組成物(X)をキャスティング法といった方法で成形することが容易であり、組成物(X)をインクジェット法で吐出することも可能である。また、組成物(X)を大きく加熱することなく低粘度化させることができるので、組成物(X)中の成分が揮発することによる組成物(X)の組成の変化を生じにくくできる。この粘度が35mPa・s以下であればより好ましく、30mPa・s以下であれば更に好ましく、20mPa・s以下であれば特に好ましく、15mPa・s以下であれば最も好ましい。この粘度が5mPa・s以上であることも好ましく、8mPa・s以上であればより好ましい。例えばこの粘度が8mPa・s以上35mPa・s以下であることが好ましい。 It is also preferable that the composition (X) has a viscosity of 1 mPa·s or more and 40 mPa·s or less at 40°C. In this case, even if the viscosity of the composition (X) at room temperature is any value, the viscosity of the composition (X) can be lowered by slightly heating the composition (X). Therefore, if heated, the composition (X) can be easily molded by a method such as a casting method, and the composition (X) can also be ejected by an inkjet method. Moreover, since the viscosity of the composition (X) can be lowered without significantly heating the composition (X), changes in the composition of the composition (X) due to volatilization of the components in the composition (X) can be suppressed. This viscosity is more preferably 35 mPa·s or less, more preferably 30 mPa·s or less, particularly preferably 20 mPa·s or less, and most preferably 15 mPa·s or less. The viscosity is preferably 5 mPa·s or more, more preferably 8 mPa·s or more. For example, the viscosity is preferably 8 mPa·s or more and 35 mPa·s or less.
このような組成物(X)の25℃又は40℃における低い粘度は、下記で詳細に説明される組成物(X)の組成によって達成可能である。 Such a low viscosity of composition (X) at 25° C. or 40° C. can be achieved by the composition of composition (X) described in detail below.
組成物(X)の硬化物の、厚み寸法が10μmである場合の、全光透過率は、90%以上であることが好ましい。この場合、硬化物を発光装置1における封止材5などの光学部品に適用すると、光学部品を透過して外部へ出射する光の取り出し効率を特に向上できる。このような硬化物の光透過性も、下記で詳細に説明される組成物(X)の組成によって達成可能である。
When the cured product of composition (X) has a thickness of 10 μm, the total light transmittance is preferably 90% or more. In this case, if the cured product is applied to an optical part such as the sealing
組成物(X)の表面張力が20mN/cm以上40mN/cm以下であることも好ましい。この場合、組成物(X)をインクジェット法で吐出するときに吐出安定性が良好であり、サテライトと呼ばれる不良な液滴を生じにくくできる。表面張力が30mN/cm以上40mN/cm以下であればより好ましく、31mN/cm以上38mN/cm以下であれば更に好ましい。 It is also preferable that the composition (X) has a surface tension of 20 mN/cm or more and 40 mN/cm or less. In this case, when the composition (X) is ejected by an ink jet method, the ejection stability is good, and it is possible to prevent the formation of defective droplets called satellites. A surface tension of 30 mN/cm or more and 40 mN/cm or less is more preferable, and a surface tension of 31 mN/cm or more and 38 mN/cm or less is even more preferable.
以下、本実施形態について、更に詳しく説明する。 The present embodiment will be described in more detail below.
1.発光装置の構造
まず、光学系を有する装置が発光装置1であり、かつ光学部品が発光装置1における発光素子4を封止する封止材5である場合の、発光装置1の構造について説明する。発光装置1は、発光素子4と、発光素子4を覆う封止材5とを備える。封止材5は、発光素子4に直接接触した状態で発光素子4を覆ってもよく、封止材5と発光素子4との間に何らかの層が介在した状態で発光素子4を覆ってもよい。発光装置1は、例えば照明装置であってもよく、表示装置(ディスプレイ)であってもよい。
1. Structure of Light-Emitting Device First, the structure of the light-emitting
発光素子4は、例えば発光ダイオードを含む。発光ダイオードは、例えば有機EL素子(有機発光ダイオード)とマイクロ発光ダイオードとのうち少なくとも一方を含む。発光素子4が有機発光ダイオードを含む場合は、発光素子4を備える発光装置1は例えば有機ELディスプレイである。発光素子4がマイクロ発光ダイオードを含む場合は、発光素子
4を備える発光装置1は例えばマイクロLEDディスプレイである。なお、ELとはエレクトロルミネッセンスのことであり、LEDとは発光ダイオードのことである。
発光装置1の構造の第一例を、図1を参照して説明する。この発光装置1は、トップエミッションタイプである。発光装置1は、支持基板2、支持基板2と間隔をあけて対向する透明基板3、支持基板2の透明基板3と対向する面の上にある発光素子4、及び支持基板2と透明基板3との間に充填されている封止材5を備える。また、第一例では、発光装置1は、支持基板2の透明基板3と対向する面及び発光素子4を覆うパッシベーション層6を備える。すなわち、発光素子4と、発光素子4を覆う封止材5との間に、パッシベーション層6が介在している。
A first example of the structure of the
支持基板2は、例えば樹脂材料から作製されるが、これに限定されない。透明基板3は透光性を有する材料から作製される。透明基板3は、例えば、ガラス製基板又は透明樹脂製基板である。発光素子4が有機EL素子を含む場合、有機EL素子は、例えば一対の電極と、電極間にある有機発光層とを備える。有機発光層は、例えば正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層を備え、これらの層は前記の順番に積層している。図1には、発光素子4は一つだけ示されているが、発光装置1は複数の発光素子4を備え、かつ複数の発光素子4が、支持基板2上でアレイを構成していてもよい。パッシベーション層6は窒化ケイ素又は酸化ケイ素から作製されることが好ましい。
The
発光装置1の構造の第二例を、図2を参照して説明する。なお、図1に示す第一例と共通する要素については、図2に図1と同じ符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。図2に示す発光装置1も、トップエミッションタイプである。発光装置1は、支持基板2、支持基板2と間隔をあけて対向する透明基板3、支持基板2の透明基板3と対向する面の上にある発光素子4、及び発光素子4を覆う封止材5を備える。
A second example of the structure of the
発光素子4が有機EL素子を含む場合、有機EL素子は、第一例の場合と同様、例えば一対の電極41、43と、電極41、43間にある有機発光層42とを備える。有機発光層42は、例えば正孔注入層421、正孔輸送層422、有機発光層423及び電子輸送層424を備え、これらの層は前記の順番に積層している。
When the light-emitting
発光装置1は複数の発光素子4を備え、かつ複数の発光素子4が、支持基板2上でアレイ9(以下素子アレイ9という)を構成している。素子アレイ9は、隔壁7も備える。隔壁7は、支持基板2上にあり、隣合う二つの発光素子4の間を仕切っている。隔壁7は、例えば感光性の樹脂材料をフォトリソグラフィ法で成形することで作製される。素子アレイ9は、隣合う発光素子4の電極43及び電子輸送層424同士を電気的に接続する接続配線8も備える。接続配線8は、隔壁7上に設けられている。
The light-emitting
発光装置1は、発光素子4を覆うパッシベーション層6も備える。パッシベーション層6は窒化ケイ素又は酸化ケイ素から作製されることが好ましい。パッシベーション層6は、第一パッシベーション層61と第二パッシベーション層62とを含む。第一パッシベーション層61は素子アレイ9に直接接触した状態で、素子アレイ9を覆うことで、発光素子4を覆っている。第二パッシベーション層62は、第一パッシベーション層61に対して、素子アレイ9とは反対側の位置に配置され、かつ第二パッシベーション層62と第一パッシベーション層61との間には間隔があけられている。第一パッシベーション層61と第二パッシベーション層62との間に、封止材5が充填されている。すなわち、発光素子4と、発光素子4を覆う封止材5との間に、第一パッシベーション層61が介在している。
The
さらに、第二パッシベーション層62と透明基板3との間に、第二封止材52が充填さ
れている。第二封止材52は、例えば透明な樹脂材料から作製される。第二封止材52の材質は特に制限されない。第二封止材52の材質は、封止材5と同じであっても、異なっていてもよい。
Furthermore, a
上記に例示した構造を有する発光装置1における封止材5を、組成物(X)から作製できる。すなわち、組成物(X)は、発光素子4のための封止材5を作製するために用いられる。さらに言い換えれば、組成物(X)は、好ましくは封止材作製用の組成物、発光素子封止用の組成物、あるいは発光装置製造用の組成物である。
The
2.紫外線硬化性樹脂組成物
組成物(X)は、紫外線硬化性を有する硬化性成分を含有する。硬化性成分は、カチオン重合性化合物(F)とカチオン硬化触媒(光カチオン硬化触媒)(G)とを含有する。カチオン重合性化合物(F)は、例えば多官能カチオン重合性化合物(F1)と単官能カチオン重合性化合物(F2)とのうち少なくとも一方を含有する。
2. Ultraviolet Curable Resin Composition The composition (X) contains a curable component having ultraviolet curability. The curable component contains a cationic polymerizable compound (F) and a cationic curing catalyst (photo-cationic curing catalyst) (G). The cationically polymerizable compound (F) contains, for example, at least one of a polyfunctional cationically polymerizable compound (F1) and a monofunctional cationically polymerizable compound (F2).
多官能カチオン重合性化合物(F1)は、シロキサン骨格を有さない多官能カチオン重合性化合物(F11)と、シロキサン骨格を有する多官能カチオン重合性化合物(F12)とのうち、いずれか一方又は両方を含有できる。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F1) is one or both of a polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) having no siloxane skeleton and a polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) having a siloxane skeleton. can contain
多官能カチオン重合性化合物(F11)は、シロキサン骨格を有さず、一分子あたり二以上のカチオン重合性官能基を有する。多官能カチオン重合性化合物(F11)の一分子あたりのカチオン重合性官能基の数は2~4個であることが好ましく、2~3個であれば更に好ましい。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) does not have a siloxane skeleton and has two or more cationically polymerizable functional groups per molecule. The number of cationically polymerizable functional groups per molecule of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3.
カチオン重合性官能基は、例えばエポキシ基、オキセタン基及びビニルエーテル基からなる群から選択される少なくとも一種の基である。 The cationic polymerizable functional group is, for example, at least one group selected from the group consisting of epoxy group, oxetane group and vinyl ether group.
多官能カチオン重合性化合物(F11)は、例えば多官能脂環式エポキシ化合物、多官能ヘテロ環式エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、アルキレングリコールジグリシジルエーテル、及びアルキレングリコールモノビニルモノグリシジルエーテルからなる群から選択される化合物のうち、少なくとも一種の化合物を含有する。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is, for example, from the group consisting of polyfunctional alicyclic epoxy compounds, polyfunctional heterocyclic epoxy compounds, polyfunctional oxetane compounds, alkylene glycol diglycidyl ethers, and alkylene glycol monovinyl monoglycidyl ethers. It contains at least one selected compound.
多官能脂環式エポキシ化合物は、例えば下記式(1)に示す化合物と下記式(20)に示す化合物とのうち、いずれか一方又は両方を含有する。 The polyfunctional alicyclic epoxy compound contains, for example, one or both of a compound represented by the following formula (1) and a compound represented by the following formula (20).
式(1)において、R1~R18の各々は独立に水素原子、ハロゲン原子、又は炭化水素
基である。炭化水素基の炭素数は1~20の範囲内であることが好ましい。炭化水素基は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基といった炭素数1~20のアルキル基;ビニル基、アリル基といった炭素数2~20のアルケニル基;又はエチリデン基、プロピリデン基といった炭素数2~20のアルキリデン基である。炭化水素基は、酸素原子若しくはハロゲン原子を含んでいてもよい。R1~R18の各々は独立に、水素原子又は炭素数1~2
0の炭化水素基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
In formula (1), each of R 1 to R 18 is independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably within the range of 1-20. The hydrocarbon group is, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as a vinyl group or an allyl group; or an ethylidene group or a propylidene group. 20 alkylidene groups. The hydrocarbon group may contain an oxygen atom or a halogen atom. each of R 1 to R 18 independently represents a hydrogen atom or 1 to 2 carbon atoms;
0 is preferably a hydrocarbon group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and most preferably a hydrogen atom.
式(1)において、Xは単結合又は二価の有機基であり、有機基は、例えば-CO-O-CH2-である。 In formula (1), X is a single bond or a divalent organic group, and the organic group is, for example, --CO--O-- CH.sub.2-- .
式(1)に示す化合物の例は、下記式(1a)に示す化合物及び下記式(1b)に示す化合物を含む。 Examples of the compound represented by formula (1) include the compound represented by formula (1a) below and the compound represented by formula (1b) below.
式(20)中、R1~R12の各々は独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1~
20の炭化水素基である。ハロゲン原子は、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。炭素数1~20の炭化水素基は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基といった炭素数1~20のアルキル基;ビニル基、アリル基といった炭素数2~20のアルケニル基;又はエチリデン基、プロピリデン基といった炭素数2~20のアルキリデン基である。炭素数1~20の炭化水素基は、酸素原子若しくはハロゲン原子を含んでいてもよい。
In formula (20), each of R 1 to R 12 is independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a
20 hydrocarbon groups. Halogen is, for example, fluorine, chlorine, bromine or iodine. The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as a vinyl group and an allyl group; or an ethylidene group and a propylidene group. It is an alkylidene group having 2 to 20 carbon atoms such as a group. The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms may contain an oxygen atom or a halogen atom.
R1~R12の各々は独立に、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基であることが好
ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
Each of R 1 to R 12 is independently preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, most preferably a hydrogen atom.
式(20)に示す化合物の例は、下記式(20a)に示すテトラヒドロインデンジエポキシドを含む。 Examples of compounds represented by formula (20) include tetrahydroindene diepoxide represented by formula (20a) below.
多官能ヘテロ環式エポキシ化合物は、例えば下記式(2)に示すような三官能エポキシ化合物を含有する。 A polyfunctional heterocyclic epoxy compound contains, for example, a trifunctional epoxy compound as represented by the following formula (2).
多官能オキセタン化合物は、例えば下記式(3)に示すような二官能オキセタン化合物を含有する。 The polyfunctional oxetane compound contains, for example, a bifunctional oxetane compound represented by the following formula (3).
アルキレングリコールジグリシジルエーテルは、例えば下記式(4)~(7)に示す化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。 Alkylene glycol diglycidyl ether contains, for example, at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (4) to (7).
アルキレングリコールモノビニルモノグリシジルエーテルは、例えば下記式(8)に示す化合物を含有する。 Alkylene glycol monovinyl monoglycidyl ether contains, for example, a compound represented by the following formula (8).
より具体的には、多官能カチオン重合性化合物(F11)は、例えばダイセル製のセロキサイド2021P及びセロキサイド8010、日産化学製のTEPIC-VL、東亞合成製のOXT-221、並びに四日市合成製の1,3-PD-DEP、1,4-BG-DEP、1,6-HD-DEP、NPG-DEP及びブチレングリコールモノビニルモノグリシジルエーテルからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
More specifically, the polyfunctional cationic polymerizable compound (F11) is, for example, Daicel Celoxide 2021P and Celoxide 8010, Nissan Chemical TEPIC-VL, Toagosei OXT-221, and
多官能カチオン重合性化合物(F11)は、多官能脂環式エポキシ化合物を含有することも好ましい。この場合、組成物(X)は特に高いカチオン重合反応性を有することができる。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) also preferably contains a polyfunctional alicyclic epoxy compound. In this case, the composition (X) can have a particularly high cationic polymerization reactivity.
多官能脂環式エポキシ化合物は、特に式(1)に示す化合物及び式(20)に示す化合物のうち、いずれか一方又は両方を含有することが好ましい。この場合、組成物(X)はより高いカチオン重合反応性を有することができる。 The polyfunctional alicyclic epoxy compound preferably contains either one or both of the compound represented by formula (1) and the compound represented by formula (20). In this case, composition (X) can have higher cationic polymerization reactivity.
多官能脂環式エポキシ化合物が式(1)に示す化合物を含有する場合、式(1)に示す化合物は、式(1a)に示す化合物を含有することが好ましい。この場合、組成物(X)は、より高いカチオン重合反応性を有するとともに、特に低い粘度を有することができる。 When the polyfunctional alicyclic epoxy compound contains the compound represented by formula (1), the compound represented by formula (1) preferably contains the compound represented by formula (1a). In this case, the composition (X) can have a higher cationic polymerization reactivity and a particularly low viscosity.
また、特に式(20)に示す化合物は、低い粘度を有するため、式(20)に示す化合物を含有する場合、組成物(X)は、良好な紫外線硬化性を有することができるとともに、特に低い粘度を有することができる。さらに、式(20)に示す化合物は、低い粘度を有するわりには、揮発しにくい性質を有する。そのため、組成物(X)が式(20)に示す化合物を含有しても、組成物(X)には、式(20)に示す化合物の揮発による組成の変化が生じにくい。このため、組成物(X)は、式(20)に示す化合物を含有することで、保存安定性を損なうことなく低粘度化されうる。 In addition, in particular, the compound represented by formula (20) has a low viscosity, so when the compound represented by formula (20) is contained, the composition (X) can have good ultraviolet curability, and in particular It can have a low viscosity. Furthermore, the compound represented by formula (20) has a property of being difficult to volatilize in spite of having a low viscosity. Therefore, even if the composition (X) contains the compound represented by the formula (20), the composition (X) is unlikely to change in composition due to volatilization of the compound represented by the formula (20). Therefore, by containing the compound represented by formula (20), the composition (X) can have a low viscosity without impairing the storage stability.
式(20)に示す化合物は、例えばテトラヒドロインデン骨格を有する環状オレフィン化合物を、酸化剤を用いて酸化することで合成できる。 The compound represented by formula (20) can be synthesized, for example, by oxidizing a cyclic olefin compound having a tetrahydroindene skeleton using an oxidizing agent.
式(20)に示す化合物は、2つのエポキシ環の立体配置に基づく4つの立体異性体を含みうる。式(20)に示す化合物は、4つの立体異性体のいずれを含んでもよい。すなわち、式(20)に示す化合物は、4つの立体異性体からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。式(20)に示す化合物中における、4つの立体異性体のうちのエキソ-エンド体とエンド-エンド体の合計量の割合は、エポキシ化合物(A1)全体に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であれば更に好ましい。この場合、硬化物の耐熱性を向上できる。なお、式(20)に示す化合物中の特定の立体異性体の割合は、ガスクロマトグラフィーで得られるクロマトグラムに現れるピーク面積比に基づいて、求めることができる。 The compound of formula (20) can contain four stereoisomers based on the configuration of the two epoxy rings. Compounds of formula (20) may include any of the four stereoisomers. That is, the compound represented by formula (20) can contain at least one component selected from the group consisting of four stereoisomers. In the compound represented by the formula (20), the ratio of the total amount of the exo-endo form and the endo-endo form among the four stereoisomers is 10% by mass or less with respect to the entire epoxy compound (A1). is preferred, and 5% by mass or less is more preferred. In this case, the heat resistance of the cured product can be improved. The proportion of a specific stereoisomer in the compound represented by formula (20) can be determined based on the peak area ratio appearing in the chromatogram obtained by gas chromatography.
式(20)に示す化合物中のエキソ-エンド体及びエンド-エンド体の量を少なくするためには、式(20)に示す化合物を精密蒸留する方法、シリカゲルなどを充填剤として用いたカラムクロマトグラフィーを適用する方法といった、適宜の方法を適用できる。 In order to reduce the amounts of the exo-endo form and the endo-endo form in the compound represented by the formula (20), a method of precision distillation of the compound represented by the formula (20), column chromatography using silica gel or the like as a packing material Any suitable method can be applied, such as a method applying graphics.
組成物(X)が多官能カチオン重合性化合物(F11)を含有する場合、樹脂成分全量に対する多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合は、5~95質量%の範囲内であることが好ましい。なお、樹脂成分とは、組成物(X)中のカチオン重合性を有する化合物のことをいい、多官能カチオン重合性化合物(F1)及び単官能カチオン重合性化合物(F2)を含む。多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合が5質量%以上であれば組成物(X)は光カチオン重合反応時に特に優れた反応性を有することができ、またそれによって、硬化物が高い強度(硬度)を有することができる。また、多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合が95質量%以下であれば、組成物(X)が吸湿剤(C)を含有する場合に、組成物(X)中で吸湿剤(C)を特に均一に分散させやすくできる。この多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合は、12質量%以上であればより好ましく、15質量%以上であれば更に好ましく、20質量%以上であれば更に好ましく、25質量%以上であれば特に好ましい。またこの多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合は、85質量%以下であればより好ましく、60質量%以下であれば更に好ましい。例えば多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合が20~60質量%の範囲内であることが好ましい。 When the composition (X) contains the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11), the ratio of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) to the total amount of the resin component is preferably in the range of 5 to 95% by mass. . The resin component refers to a cationically polymerizable compound in the composition (X), including a polyfunctional cationically polymerizable compound (F1) and a monofunctional cationically polymerizable compound (F2). When the proportion of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is 5% by mass or more, the composition (X) can have particularly excellent reactivity during the cationic photopolymerization reaction, and thereby the cured product has high strength. (hardness). Further, if the proportion of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is 95% by mass or less, when the composition (X) contains the moisture absorbent (C), the moisture absorbent (C ) can be particularly easily dispersed uniformly. The proportion of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is more preferably 12% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, even if it is 25% by mass or more. is particularly preferred. The proportion of this polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is more preferably 85% by mass or less, and even more preferably 60% by mass or less. For example, it is preferable that the proportion of the polyfunctional cationic polymerizable compound (F11) is within the range of 20 to 60% by mass.
多官能カチオン重合性化合物(F11)が多官能脂環式エポキシ化合物を含有する場合、多官能脂環式エポキシ化合物は、多官能カチオン重合性化合物(F11)の一部であってもよく、全部であってもよい。多官能カチオン重合性化合物(F11)に対する、多官能脂環式エポキシ化合物の割合は、15~100質量%の範囲内であることが好ましい。この割合が15質量%以上であると、多官能脂環式エポキシ化合物は組成物(X)の紫外線硬化性の向上に特に寄与できる。 When the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) contains a polyfunctional alicyclic epoxy compound, the polyfunctional alicyclic epoxy compound may be a part of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11), or the entire may be The ratio of the polyfunctional alicyclic epoxy compound to the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is preferably within the range of 15 to 100% by mass. When this proportion is 15% by mass or more, the polyfunctional alicyclic epoxy compound can particularly contribute to improving the ultraviolet curability of the composition (X).
多官能カチオン重合性化合物(F12)は、シロキサン骨格と、一分子あたり二以上のカチオン重合性官能基とを有する。多官能カチオン重合性化合物(F12)の一分子あたりのカチオン重合性官能基の数は、2~6個であることが好ましく、2~4個であれば更に好ましい。多官能カチオン重合性化合物(F12)は、組成物(X)のカチオン重合反応性の向上に寄与できるとともに、硬化物及び光学部品の耐熱変色性の向上に寄与できる。多官能カチオン重合性化合物(F12)は硬化物及び光学部品の低弾性率化にも寄与できる。組成物(X)が吸湿剤を含有する場合、多官能カチオン重合性化合物(F12)は組成物(X)中及び硬化物中の吸湿剤の分散性の向上にも寄与できる。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) has a siloxane skeleton and two or more cationically polymerizable functional groups per molecule. The number of cationically polymerizable functional groups per molecule of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4. The polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) can contribute to improving the cationic polymerization reactivity of the composition (X), and can contribute to improving the resistance to heat discoloration of the cured product and optical parts. The polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) can also contribute to lower elastic modulus of cured products and optical parts. When the composition (X) contains a moisture absorbent, the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) can also contribute to improving the dispersibility of the moisture absorbent in the composition (X) and in the cured product.
多官能カチオン重合性化合物(F12)は、25℃で液体であることが好ましい。特に多官能カチオン重合性化合物(F12)の25℃における粘度は、10~300mPa・sの範囲内であることが好ましい。この場合、組成物(X)の粘度上昇を抑制できる。 The polyfunctional cationic polymerizable compound (F12) is preferably liquid at 25°C. In particular, the viscosity at 25° C. of the polyfunctional cationic polymerizable compound (F12) is preferably in the range of 10 to 300 mPa·s. In this case, an increase in the viscosity of composition (X) can be suppressed.
多官能カチオン重合性化合物(F12)が有するカチオン重合性官能基は、例えばエポキシ基、オキセタン基及びビニルエーテル基からなる群から選択される少なくとも一種の基である。 The cationically polymerizable functional group possessed by the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) is, for example, at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetane group and a vinyl ether group.
多官能カチオン重合性化合物(F12)が有するシロキサン骨格は、直鎖状でも分岐鎖状でも環状でもよい。シロキサン骨格が有するSi原子の数は、2~14の範囲内であることが好ましい。この場合、組成物(X)は特に低い粘度を有することができる。このSi原子の数は、2~10の範囲内であればより好ましく、2~7の範囲内であれば更に好ましく、3~6の範囲内であれば特に好ましい。 The siloxane skeleton of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) may be linear, branched, or cyclic. The number of Si atoms in the siloxane skeleton is preferably within the range of 2-14. In this case, composition (X) can have a particularly low viscosity. The number of Si atoms is more preferably within the range of 2-10, more preferably within the range of 2-7, and particularly preferably within the range of 3-6.
多官能カチオン重合性化合物(F12)は、例えば式(10)に示す化合物と、式(11)に示す化合物とのうち、少なくとも一方を含有する。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) contains, for example, at least one of the compound represented by formula (10) and the compound represented by formula (11).
式(10)及び式(11)の各々におけるRは、単結合又は二価の有機基であり、アルキレン基であることが好ましい。Yはシロキサン骨格であり、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよく、そのSi原子の数は2~14の範囲内の範囲内であることが好ましく、2~10の範囲内であることがより好ましく、2~7の範囲内であれば更に好ましく、3~6の範囲内であれば特に好ましい。nは2以上の整数であり、2~4の範囲内であることが好ましい。 R in each of formulas (10) and (11) is a single bond or a divalent organic group, preferably an alkylene group. Y is a siloxane skeleton, which may be linear, branched, or cyclic, and the number of Si atoms is preferably within the range of 2 to 14, preferably within the range of 2 to 10. is more preferable, more preferably in the range of 2 to 7, and particularly preferably in the range of 3 to 6. n is an integer of 2 or more, preferably in the range of 2-4.
より具体的には、例えば多官能カチオン重合性化合物(F12)は、次の式(10a)に示す化合物を含有する。 More specifically, for example, the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) contains a compound represented by the following formula (10a).
式(10a)におけるRは、単結合又は二価の有機基であり、炭素数1~4のアルキレン基であることが好ましい。式(10a)におけるnは0以上の整数である。nは、0~
12の範囲内であることが好ましく、0~8の範囲内であることがより好ましく、0~5の範囲内であれば更に好ましく、1~4の範囲内であれば特に好ましい。
R in formula (10a) is a single bond or a divalent organic group, preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. n in formula (10a) is an integer of 0 or more. n is from 0 to
It is preferably in the range of 12, more preferably in the range of 0 to 8, even more preferably in the range of 0 to 5, and particularly preferably in the range of 1 to 4.
式(10a)に示す化合物は、下記式(30)に示す化合物を含有することが好ましい。すなわち、多官能カチオン重合性化合物(F12)は、下記式(30)に示す化合物を含有することが好ましい。 The compound represented by formula (10a) preferably contains a compound represented by formula (30) below. That is, the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) preferably contains a compound represented by the following formula (30).
より具体的には、多官能カチオン重合性化合物(F12)は、例えば信越化学株式会社製の品番X-40-2669、X-40-2670、X-40-2715、X-40-2732、X-22-169AS、X-22-169B、X-22-2046、X-22-343、X-22-163、及びX-22-163Bからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。 More specifically, the polyfunctional cationic polymerizable compound (F12) is, for example, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product numbers X-40-2669, X-40-2670, X-40-2715, X-40-2732, X -Containing at least one component selected from the group consisting of 22-169AS, X-22-169B, X-22-2046, X-22-343, X-22-163, and X-22-163B is preferred.
多官能カチオン重合性化合物(F12)は脂環式エポキシ構造を有することが好ましく、多官能カチオン重合性化合物(F12)が式(10a)に示す化合物を含有すれば特に好ましい。式(10a)に示す化合物は、組成物(X)のカチオン重合反応性の向上と低粘度化とに特に寄与できるとともに、硬化物及び光学部品の耐熱変色性の向上及び低弾性率化に特に寄与できる。組成物(X)が吸湿剤(C)を含有する場合は組成物(X)中の吸湿剤(C)の分散性向上にも特に寄与できる。 The polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) preferably has an alicyclic epoxy structure, and it is particularly preferable if the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) contains a compound represented by formula (10a). The compound represented by the formula (10a) can particularly contribute to improving the cationic polymerization reactivity and lowering the viscosity of the composition (X). can contribute. When the composition (X) contains the moisture absorbent (C), it can particularly contribute to improving the dispersibility of the moisture absorbent (C) in the composition (X).
組成物(X)が多官能カチオン重合性化合物(F12)を含有する場合、樹脂成分全量に対する多官能カチオン重合性化合物(F12)の割合は、5~95質量%の範囲内であることが好ましい。この場合、特に組成物(X)が吸湿剤(C)を含有すると、組成物(X)中及び硬化物中での吸湿剤(C)の分散性が特に向上し、かつ組成物(X)が特に高い光カチオン重合反応性を有することができる。 When the composition (X) contains the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12), the ratio of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) to the total amount of the resin component is preferably in the range of 5 to 95% by mass. . In this case, especially when the composition (X) contains the moisture absorbent (C), the dispersibility of the moisture absorbent (C) in the composition (X) and in the cured product is particularly improved, and the composition (X) can have a particularly high photocationic polymerization reactivity.
単官能カチオン重合性化合物(F2)は、カチオン重合性官能基を一分子に対して一つのみ有する。カチオン重合性官能基は、例えばエポキシ基、オキセタン基及びビニルエーテル基からなる群から選択される少なくとも一種の基である。 The monofunctional cationically polymerizable compound (F2) has only one cationically polymerizable functional group per molecule. The cationic polymerizable functional group is, for example, at least one group selected from the group consisting of epoxy group, oxetane group and vinyl ether group.
単官能カチオン重合性化合物(F2)の25℃における粘度は8mPa・s以下であることが好ましい。この場合、組成物(X)が溶媒を含有しなくても、単官能カチオン重合性化合物(F2)は組成物(X)の粘度を低減できる。特に単官能カチオン重合性化合物(F2)の25℃における粘度は、0.1~8mPa・sの範囲内であることが好ましい。 The viscosity of the monofunctional cationic polymerizable compound (F2) at 25° C. is preferably 8 mPa·s or less. In this case, the monofunctional cationic polymerizable compound (F2) can reduce the viscosity of the composition (X) even if the composition (X) does not contain a solvent. In particular, the viscosity at 25° C. of the monofunctional cationic polymerizable compound (F2) is preferably in the range of 0.1 to 8 mPa·s.
単官能カチオン重合性化合物(F2)は、例えば下記式(12)~(17)に示す化合物及びリモネンオキシドからなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。 The monofunctional cationically polymerizable compound (F2) can contain, for example, at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (12) to (17) and limonene oxide.
樹脂成分全量に対する単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合は、5~50質量%の範囲内であることが好ましい。単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合が5質量%以上であれば組成物(X)の粘度を特に低減できる。また、単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合が50質量%以下であれば、組成物(X)は光カチオン重合反応時に特に優れた反応性を有することができ、またそれによって、硬化物が高い強度(硬度)を有することができる。この単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合は、10質量%以上であればより好ましく、15質量%以上であれば更に好ましい。また、この単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合は、40質量%以下であればより好ましく、35質量%以下であれば更に好ましく、30質量%以下であれば特に好ましい。単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合が特に35質量%以下であれば、組成物(X)を保管している間の組成物(X)中の成分の揮発量を効果的に低減でき、そのため組成物(X)を長期間保存しても組成物(X)の特性が損なわれにくい。さらに、硬化物にタックが生じることを特に抑制できる。例えば単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合が10~35質量%の範囲内であることが好ましい。 The ratio of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) to the total amount of the resin component is preferably in the range of 5-50% by mass. If the proportion of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is 5% by mass or more, the viscosity of the composition (X) can be particularly reduced. Further, when the ratio of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is 50% by mass or less, the composition (X) can have particularly excellent reactivity during the photocationic polymerization reaction, and thereby, the cured product can have high strength (hardness). The proportion of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more. The proportion of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less, and particularly preferably 30% by mass or less. If the ratio of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is particularly 35% by mass or less, the amount of volatilization of the components in the composition (X) during storage of the composition (X) can be effectively reduced. Therefore, even if the composition (X) is stored for a long period of time, the properties of the composition (X) are unlikely to be impaired. Furthermore, it is possible to particularly suppress the generation of tack in the cured product. For example, it is preferable that the proportion of the monofunctional cationic polymerizable compound (F2) is within the range of 10 to 35% by mass.
また、特に組成物(X)が多官能カチオン重合性化合物(F11)と多官能カチオン重合性化合物(F12)とを含有する場合、樹脂成分全量に対して、多官能カチオン重合性化合物(F11)の割合は、30~60質量%の範囲内、多官能カチオン重合性化合物(F12)の割合は15~30質量%の範囲内、単官能カチオン重合性化合物(F2)の割合は15~40質量%の範囲内であることが好ましい。この場合、組成物(X)の良好な保存安定性と低い粘度と良好なカチオン重合反応性とをバランス良く達成でき、更に硬化物の優れた透明性、優れた吸湿性及び高い屈折率をバランス良く達成できる。 Further, particularly when the composition (X) contains a polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) and a polyfunctional cationically polymerizable compound (F12), the polyfunctional cationically polymerizable compound (F11) is is in the range of 30 to 60% by mass, the ratio of the polyfunctional cationically polymerizable compound (F12) is in the range of 15 to 30% by mass, and the ratio of the monofunctional cationically polymerizable compound (F2) is in the range of 15 to 40% by mass. % is preferred. In this case, good storage stability, low viscosity, and good cationic polymerization reactivity of the composition (X) can be achieved in a well-balanced manner. well achievable.
カチオン重合性化合物(F)が、式(3)に示す化合物と式(16)に示す化合物とを含有すれば、両者の比率を調整することで、組成物(X)から光硬化物を作製する場合の硬化反応の進行のしやすさを適度に調整しつつ、組成物(X)の低粘度化と保存安定性の向上とを実現できる。 If the cationic polymerizable compound (F) contains the compound represented by the formula (3) and the compound represented by the formula (16), a photocured product can be produced from the composition (X) by adjusting the ratio of the two. It is possible to realize a low viscosity and an improvement in the storage stability of the composition (X) while appropriately adjusting the easiness of progress of the curing reaction when the composition (X) is used.
式(16)に示す化合物の量は、組成物(X)が前記の特性を有するように適宜調整される。例えば式(16)に示す化合物の量は、樹脂成分全量に対して10質量%以上40質量以下であることが好ましい。 The amount of the compound represented by formula (16) is appropriately adjusted so that the composition (X) has the properties described above. For example, the amount of the compound represented by formula (16) is preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the resin component.
カチオン重合性化合物(F)は、下記式(30)で示される化合物(f1)(以下、芳香族エポキシ化合物(f1)ともいう)を含有することが好ましい。 The cationically polymerizable compound (F) preferably contains a compound (f1) represented by the following formula (30) (hereinafter also referred to as an aromatic epoxy compound (f1)).
式(30)中、Xはハロゲン、H、炭化水素基及びアルキレングルコール基からなる群から選択される少なくとも一種であり、一分子中にXが複数ある場合は互いに同一であっても異なっていてもよい。炭化水素基は、例えばアルキル基又はアリール基である。Xが炭化水素基である場合のXの炭素数は例えば1から10までの範囲内である。Rは単結合又は二価の有機基である。Rが二価の有機基である場合、二価の有機基は例えばアルキレン基、オキシアルキレン基、カルボニルオキシアルキレン基(例えば-CO-O-CH2
-)、又は-C(Ph)2-O-CH2-基である。YはH又は一価の有機基である。Yが一価の有機基である場合、一価の有機基は例えばアルキル基又はアリール基である。
In formula (30), X is at least one selected from the group consisting of halogen, H, a hydrocarbon group and an alkylene glycol group, and when there are multiple Xs in one molecule, they may be the same or different. may Hydrocarbon groups are, for example, alkyl groups or aryl groups. When X is a hydrocarbon group, the number of carbon atoms in X is in the range of 1 to 10, for example. R is a single bond or a divalent organic group. When R is a divalent organic group, the divalent organic group is, for example, an alkylene group, an oxyalkylene group, a carbonyloxyalkylene group (eg --CO--O--CH 2
-), or a -C(Ph) 2 -O-CH 2 - group. Y is H or a monovalent organic group. When Y is a monovalent organic group, the monovalent organic group is for example an alkyl group or an aryl group.
カチオン重合性化合物(F)が芳香族エポキシ化合物(f1)を含有すると、芳香族エポキシ化合物(f1)は低い粘度を有するため、芳香族エポキシ化合物(f1)は組成物(X)を低粘度化させやすい。また、芳香族エポキシ化合物(f1)は揮発しにくく、そのため組成物(X)を保存していても、組成物(X)には芳香族エポキシ化合物(f1)の揮発による組成の変化が生じにくい。そのため芳香族エポキシ化合物(f1)は組成物(X)の保存安定性を高めやすい。また、芳香族エポキシ化合物(f1)は高い反応性を有するため、硬化物中に未反応の成分が残留しにくく、そのため硬化物からアウトガスを発生させにくい。さらに、芳香族エポキシ化合物(f1)は硬化物のガラス転移温度を高めやすく、そのため硬化物の耐熱性を高めやすい。 When the cationically polymerizable compound (F) contains the aromatic epoxy compound (f1), the aromatic epoxy compound (f1) has a low viscosity, so the aromatic epoxy compound (f1) reduces the viscosity of the composition (X). easy to let In addition, the aromatic epoxy compound (f1) is difficult to volatilize, so even if the composition (X) is stored, the composition (X) is unlikely to change in composition due to volatilization of the aromatic epoxy compound (f1). . Therefore, the aromatic epoxy compound (f1) tends to improve the storage stability of the composition (X). In addition, since the aromatic epoxy compound (f1) has high reactivity, it is difficult for unreacted components to remain in the cured product, so that outgassing is less likely to occur from the cured product. Furthermore, the aromatic epoxy compound (f1) tends to increase the glass transition temperature of the cured product, and therefore tends to increase the heat resistance of the cured product.
また、芳香族エポキシ化合物(f1)は、組成物(X)をインクジェット法で吐出する場合に、サテライトと呼ばれる不良な液滴を生じさせにくい。サテライトとは、インクジェット法で液滴を吐出する場合に、本来の液滴から分離して、塗布対象における本来の液滴の付着位置とは異なる位置に付着してしまう液滴である。サテライトが生じると、組成物(X)から作製される封止材等の光学部品の寸法精度の悪化を招いてしまう。 In addition, the aromatic epoxy compound (f1) is less likely to produce defective droplets called satellites when the composition (X) is ejected by an inkjet method. A satellite is a droplet that separates from the original droplet and adheres to a position different from the original droplet adhesion position on the application target when the droplet is ejected by the ink jet method. If satellites are produced, the dimensional accuracy of optical parts such as a sealing material produced from the composition (X) will be deteriorated.
式(30)中のRが単結合又はアルキレン基であることが好ましい。式(30)中のnが2又は3である場合には、式(30)中の複数のRのうち少なくとも一つが単結合又はアルキレン基であることが好ましい。これらの場合、芳香族エポキシ化合物(f1)の反
応性が高くなりやすく、そのため組成物(X)に紫外線を照射した場合の組成物(X)の硬化性が高くなりやすい。
R in formula (30) is preferably a single bond or an alkylene group. When n in formula (30) is 2 or 3, at least one of the multiple Rs in formula (30) is preferably a single bond or an alkylene group. In these cases, the reactivity of the aromatic epoxy compound (f1) tends to be high, so that the curability of the composition (X) tends to be high when the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays.
芳香族エポキシ化合物(f1)は、例えば下記式(301)~(318)にそれぞれ示される化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましい。 The aromatic epoxy compound (f1) preferably contains, for example, at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by formulas (301) to (318) below.
特に芳香族エポキシ化合物(f1)が式(301)~(305)、(312)、(314)及び(318)にそれぞれ示される化合物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。これらの化合物は、化合物中の少なくとも一つのエポキシ基(オキシラン)とベンゼン環とが単結合又はアルキレン基で結合されていることで、高い反応性を有しやすく、そのため組成物(X)の硬化性を高めやすい。 In particular, the aromatic epoxy compound (f1) may contain at least one component selected from the group consisting of compounds represented by formulas (301) to (305), (312), (314) and (318). preferable. These compounds tend to have high reactivity because at least one epoxy group (oxirane) in the compound and a benzene ring are bonded via a single bond or an alkylene group, so that the composition (X) can be cured. easy to enhance.
カチオン重合性化合物(F)全体に対する芳香族エポキシ化合物(f1)の割合は、5質量%以上であることが好ましい。この場合、芳香族エポキシ化合物(f1)による上記の作用が特に得られやすい。この割合は、95質量%以下であることも好ましい。この場合、組成物(X)の保管性が良好となりやすい。この割合は10質量%以上90質量%以下であればより好ましく、20質量%以上85質量%以下であれば更に好ましい。 The ratio of the aromatic epoxy compound (f1) to the total cationically polymerizable compound (F) is preferably 5% by mass or more. In this case, the above effects of the aromatic epoxy compound (f1) are particularly likely to be obtained. This proportion is also preferably 95% by mass or less. In this case, the storage stability of the composition (X) tends to be good. This ratio is more preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or more and 85% by mass or less.
カチオン重合性化合物(F)が、オキシアルキレン骨格を有する化合物(f2)を含有することも好ましい。オキシアルキレン骨格とは、一又は複数の直鎖状のオキシアルキレン単位からなる直鎖状の骨格である。 It is also preferred that the cationically polymerizable compound (F) contains a compound (f2) having an oxyalkylene skeleton. An oxyalkylene skeleton is a linear skeleton composed of one or more linear oxyalkylene units.
カチオン重合性化合物(F)が化合物(f2)を含有すると、化合物(f2)は低い粘度を有するため、化合物(f2)は組成物(X)を低粘度化させやすい。また、化合物(f2)は揮発しにくく、そのため組成物(X)を保存していても、組成物(X)には芳香族エポキシ化合物(f1)の揮発による組成の変化が生じにくい。そのため化合物(f2)は組成物(X)の保存安定性を高めやすい。 When the cationically polymerizable compound (F) contains the compound (f2), the compound (f2) has a low viscosity, so the compound (f2) tends to reduce the viscosity of the composition (X). In addition, the compound (f2) is difficult to volatilize, so even when the composition (X) is stored, the composition (X) is less likely to change in composition due to volatilization of the aromatic epoxy compound (f1). Therefore, compound (f2) tends to improve the storage stability of composition (X).
また、化合物(f2)は、組成物(X)をインクジェット法で吐出する場合に、サテライトと呼ばれる不良な液滴を生じさせにくい。さらに、化合物(f2)は、インクジェット法で吐出される液滴の速度を速くしてもサテライトを生じにくくできる。そのため、インクジェットの条件にもよるが、例えばサテライトを生じさせることなくインクジェット法による液滴の吐出速度を4m/s又はそれ以上にすることも可能である。液滴の速度を速くできると、液滴の軌跡が外乱の影響を受けにくくなるので、組成物(X)から作製される封止材等の光学部品の寸法精度を高めることができる。さらに、化合物(f2)は上述のとおり組成物(X)の保存安定性を高めることができるので、組成物(X)を長期間保管しても、サテライトを生じにくいという組成物(X)の特性が維持されやすい。 In addition, the compound (f2) is less likely to produce defective droplets called satellites when the composition (X) is ejected by an inkjet method. Furthermore, the compound (f2) can suppress the formation of satellites even when the velocity of droplets ejected by the inkjet method is increased. Therefore, depending on the inkjet conditions, for example, it is possible to increase the ejection speed of droplets by the inkjet method to 4 m/s or more without generating satellites. If the velocity of the droplet can be increased, the trajectory of the droplet is less susceptible to disturbance, and thus the dimensional accuracy of an optical component such as a sealing material produced from the composition (X) can be increased. Furthermore, since the compound (f2) can enhance the storage stability of the composition (X) as described above, the composition (X) is unlikely to form satellites even when the composition (X) is stored for a long period of time. characteristics are easily maintained.
オキシアルキレン骨格は、特に「-C-C-O-」という構造、すなわちオキシメチレン単位を含むことが好ましい。この場合、サテライトが特に生じにくくなり、例えばインクジェット法で組成物(X)を吐出するに当たっての駆動周波数を変動させてもサテライトが生じにくくなる。また、化合物(f2)がより揮発しにくく、かつより低粘度になりやすく、更に組成物(X)の無機材料に対する親和性(濡れ性)が高まりやすい。 The oxyalkylene skeleton particularly preferably has a structure of “—C—C—O—”, that is, contains an oxymethylene unit. In this case, satellites are particularly unlikely to occur, and for example, satellites are less likely to occur even if the driving frequency for discharging the composition (X) is changed by an ink jet method. In addition, the compound (f2) is less likely to volatilize and tends to have a lower viscosity, and the affinity (wettability) of the composition (X) for inorganic materials tends to increase.
化合物(f2)におけるオキシアルキレン骨格中のオキシアルキレン単位の数は1以上8以下であることが好ましい。この場合、化合物(f2)がより低粘度になりやすいため、サテライトが特に生じにくくなり、かつ硬化物の架橋密度が高くなりやすいことで硬化物のガラス転移温度が特に高くなりやすい。このオキシアルキレン単位の数は1以上6以下であればより好ましく、1以上4以下であれば更に好ましい。 The number of oxyalkylene units in the oxyalkylene skeleton in compound (f2) is preferably 1 or more and 8 or less. In this case, since the compound (f2) tends to have a lower viscosity, satellites are particularly unlikely to form, and the crosslink density of the cured product tends to increase, so the glass transition temperature of the cured product tends to increase. The number of oxyalkylene units is more preferably 1 or more and 6 or less, and more preferably 1 or more and 4 or less.
なお、化合物(f2)におけるオキシアルキレン骨格中のオキシアルキレン単位には、水素以外の置換基が結合していてもよい。例えばオキシアルキレン骨格に含まれているオキシメチレン単位が「-CH(CH3)-CH2-O-」という構造を有してもよい。 A substituent other than hydrogen may be bonded to the oxyalkylene unit in the oxyalkylene skeleton of the compound (f2). For example, an oxymethylene unit contained in an oxyalkylene skeleton may have a structure of "--CH( CH.sub.3 )-- CH.sub.2 --O--".
化合物(f2)の割合はカチオン重合性化合物(F)に対して10質量%以上であることが好ましい。この場合、インクジェット性が良好となり、基材への濡れ性がよくなる。
この割合が70重量%以下であることも好ましい。この場合、十分にガラス転移温度を高めることができる。この割合は15質量%以上60質量%以下であればより好ましく、20質量%以上50質量%以下であれば更に好ましい。
The proportion of the compound (f2) is preferably 10% by mass or more relative to the cationic polymerizable compound (F). In this case, the ink-jet property is improved and the wettability to the substrate is improved.
It is also preferred that this proportion is 70% by weight or less. In this case, the glass transition temperature can be sufficiently increased. This ratio is more preferably 15% by mass or more and 60% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less.
化合物(f2)は、例えばオキシアルキレン骨格とエポキシ基とを有する化合物(f21)と、オキシアルキレン基とオキセタン基とを有する化合物(f22)とのうち、少なくとも一種の化合物を含有する。 The compound (f2) contains, for example, at least one compound selected from a compound (f21) having an oxyalkylene skeleton and an epoxy group and a compound (f22) having an oxyalkylene group and an oxetane group.
化合物(f21)は、例えば上記の式(1b)に示す化合物、式(4)に示す化合物、式(5)に示す化合物、式(6)に示す化合物、式(7)に示す化合物、式(8)に示す化合物、式(13)に示す化合物、式(14)に示す化合物等からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。なお、化合物(f21)が含有しうる成分は前記のみには制限されない。 The compound (f21) is, for example, the compound represented by the above formula (1b), the compound represented by the formula (4), the compound represented by the formula (5), the compound represented by the formula (6), the compound represented by the formula (7), the compound represented by the formula It contains at least one compound selected from the group consisting of the compound represented by (8), the compound represented by formula (13), the compound represented by formula (14), and the like. In addition, the components that the compound (f21) may contain are not limited to those mentioned above.
化合物(f22)は、例えば上記の式(3)に示す化合物、式(12)に示す化合物、式(16)に示す化合物、及び式(17)に示す化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有する。なお、化合物(f22)が含有しうる成分は前記のみには制限されない。 The compound (f22) is at least one selected from the group consisting of, for example, the compound represented by the above formula (3), the compound represented by the formula (12), the compound represented by the formula (16), and the compound represented by the formula (17). contains a compound of In addition, the components that the compound (f22) may contain are not limited to those mentioned above.
カチオン重合性化合物(F)は、エポキシ化合物と上記の化合物(f22)とを含有することも好ましい。エポキシ化合物は、例えば上述のカチオン重合性化合物(F)に含まれうる化合物のうちのエポキシ基を有する化合物のうち、少なくとも一種の化合物を含有する。カチオン重合性化合物(F)がエポキシ化合物と化合物(f22)とを含有すると、組成物(X)に紫外線が照射された場合の組成物(X)の硬化性が高まりやすく、かつこのときの組成物(X)の急激過ぎる硬化が起こりにくくなり、そのため硬化物に白濁などによる透明性の悪化が起こりにくくなる。この作用を生じさせる機序は次のとおりであると推察される。化合物(f22)の反応性はエポキシ化合物の反応性よりも低いことから、組成物(X)に紫外線が照射されると、まずエポキシ化合物が反応する。このエポキシ化合物の反応によって、組成物(X)の硬化性が高くなりやすくなる。続いて、化合物(f22)が反応することで、エポキシ化合物と化合物(f22)とが一度に反応する事態を生じにくくできる。これにより急激過ぎる反応が起こりにくくなると考えられる。この場合のカチオン重合性化合物(F)に対する化合物(f22)の割合は、20質量%以上であることが好ましい。この場合、化合物(f22)によって、組成物(X)を特に低粘度化させやすく、かつ組成物(X)の保存安定性を特に高めやすい。さらに、化合物(f22)によって組成物(X)の硬化性を特に高めやすい。化合物(f22)の割合は、90質量以下であることも好ましい。この場合、硬化物の硬化性を十分に高めることができる。化合物(f22)の割合は10質量%以上90質量%以下であればより好ましく、20質量%以上80質量%以下であれば更に好ましい。また、この場合のエポキシ化合物の割合は、カチオン重合性化合物(F)の総量に対して10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、20質量%以上80質量%以下であればより好ましく、25質量%以上75質量%以下であれば更に好ましい。これらの場合、硬化物中の未反応基を十分に減少させて、硬化物の硬化性を十分に高めることができる。 The cationically polymerizable compound (F) also preferably contains an epoxy compound and the above compound (f22). The epoxy compound contains, for example, at least one compound having an epoxy group among the compounds that can be contained in the cationic polymerizable compound (F) described above. When the cationically polymerizable compound (F) contains the epoxy compound and the compound (f22), the curability of the composition (X) is likely to increase when the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays, and the composition at this time Excessive hardening of the product (X) is less likely to occur, and thus the cured product is less likely to deteriorate in transparency due to white turbidity or the like. The mechanism that causes this effect is presumed to be as follows. Since the reactivity of the compound (f22) is lower than that of the epoxy compound, when the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays, the epoxy compound reacts first. The reaction of this epoxy compound tends to increase the curability of the composition (X). Subsequently, the compound (f22) reacts, thereby making it difficult for the epoxy compound and the compound (f22) to react at once. It is thought that this makes it difficult for an excessively rapid reaction to occur. In this case, the ratio of the compound (f22) to the cationically polymerizable compound (F) is preferably 20% by mass or more. In this case, the compound (f22) particularly tends to lower the viscosity of the composition (X) and enhance the storage stability of the composition (X). Furthermore, the curability of the composition (X) is particularly likely to be enhanced by the compound (f22). It is also preferable that the proportion of the compound (f22) is 90 mass or less. In this case, the curability of the cured product can be sufficiently enhanced. The proportion of the compound (f22) is more preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less. In this case, the proportion of the epoxy compound is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the total amount of the cationic polymerizable compound (F). , more preferably 25% by mass or more and 75% by mass or less. In these cases, the unreacted groups in the cured product can be sufficiently reduced to sufficiently enhance the curability of the cured product.
エポキシ化合物は、グリシジルエーテル基を構成しないオキシラン環を少なくとも一つ有する化合物を含有することが好ましい。この場合、エポキシ化合物は、組成物(X)の硬化性を特に高めやすい。エポキシ化合物が、グリシジルエーテル基を構成しないオキシラン環を二以上有する化合物を含有すれば、より好ましい。エポキシ化合物が、グリシジルエーテル基を有さない化合物を含有することも好ましい。エポキシ化合物が、グリシジルエーテル基を構成しないオキシラン環を二以上有し、かつグリシジルエーテル基を有さない化合物を含有すれば、特に好ましい。 The epoxy compound preferably contains a compound having at least one oxirane ring that does not constitute a glycidyl ether group. In this case, the epoxy compound tends to particularly enhance the curability of the composition (X). More preferably, the epoxy compound contains a compound having two or more oxirane rings that do not constitute a glycidyl ether group. It is also preferred that the epoxy compound contains a compound that does not have a glycidyl ether group. It is particularly preferable if the epoxy compound contains a compound that has two or more oxirane rings that do not constitute a glycidyl ether group and that does not have a glycidyl ether group.
カチオン重合性化合物(F)が化合物(f2)とエポキシ化合物とを含有し、更にエポキシ化合物が上述の芳香族エポキシ化合物(f1)を含有すれば、特に好ましい。この場合、組成物(X)は特に優れた保存安定性を有しやすく、また組成物(X)をインクジェット法で吐出する場合に、サテライトと呼ばれる不良な液滴を特に生じさせにくい。さらに、インクジェット法で吐出される液滴の速度を速くしてもサテライトを特に生じにくくできる。さらに、組成物(X)を長期間保管しても、サテライトを生じにくいという組成物(X)の特性が特に維持されやすい。この場合に化合物(f2)が化合物(f22)を含有すれば特に好ましい。 It is particularly preferable if the cationically polymerizable compound (F) contains the compound (f2) and an epoxy compound, and the epoxy compound further contains the aromatic epoxy compound (f1) described above. In this case, the composition (X) tends to have particularly excellent storage stability, and when the composition (X) is ejected by an inkjet method, it is particularly difficult to produce defective droplets called satellites. Furthermore, even if the velocity of droplets ejected by the inkjet method is increased, satellites are particularly unlikely to occur. Furthermore, even when the composition (X) is stored for a long period of time, the characteristic of the composition (X) that satellites are less likely to occur is particularly likely to be maintained. In this case, it is particularly preferable if compound (f2) contains compound (f22).
カチオン重合性化合物(F)に対する芳香族エポキシ化合物(f1)と化合物(f22)との合計の割合は、55質量%以上であることが好ましい。この場合、芳香族エポキシ化合物(f1)と化合物(f22)との組み合わせによる作用が特に顕著に得られる。この割合は60質量%以上であればより好ましく、70質量%以上であれば更に好ましい。カチオン重合性化合物(F)が芳香族エポキシ化合物(f1)と化合物(f22)とのみを含有すれば特に好ましい。 The total ratio of the aromatic epoxy compound (f1) and the compound (f22) to the cationic polymerizable compound (F) is preferably 55% by mass or more. In this case, the effects of the combination of the aromatic epoxy compound (f1) and the compound (f22) are particularly pronounced. This ratio is more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more. It is particularly preferable if the cationically polymerizable compound (F) contains only the aromatic epoxy compound (f1) and the compound (f22).
カチオン硬化触媒(G)は、光照射を受けてプロトン酸又はルイス酸を発生する触媒であれば、特に制限されない。カチオン硬化触媒(G)は、イオン性光酸発生剤を含有する。カチオン硬化触媒(G)は、更に非イオン性光酸発生剤を含有してもよい。 The cationic curing catalyst (G) is not particularly limited as long as it is a catalyst that generates protonic acid or Lewis acid upon receiving light irradiation. The cationic curing catalyst (G) contains an ionic photoacid generator. The cationic curing catalyst (G) may further contain a nonionic photoacid generator.
イオン性光酸発生剤は、オニウム塩類と有機金属錯体とのうち少なくとも一方を含有できる。オニウム塩類の例は、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、及び芳香族スルホニウム塩を含む。有機金属錯体の例は、鉄-アレン錯体、チタノセン錯体、及びアリールシラノール-アルミニウム錯体を含む。イオン性光酸発生剤は、これらの成分のうち少なくとも一種の成分を含有できる。 The ionic photoacid generator can contain at least one of onium salts and organometallic complexes. Examples of onium salts include aromatic diazonium salts, aromatic halonium salts, and aromatic sulfonium salts. Examples of organometallic complexes include iron-arene complexes, titanocene complexes, and arylsilanol-aluminum complexes. The ionic photoacid generator can contain at least one of these components.
非イオン性光酸発生剤は、例えばニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、及びN-ヒドロキシイミドホスホナートからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。 The nonionic photoacid generator contains at least one component selected from the group consisting of, for example, nitrobenzyl esters, sulfonic acid derivatives, phosphoric acid esters, phenolsulfonic acid esters, diazonaphthoquinones, and N-hydroxyimidophosphonates. can.
カチオン硬化触媒(G)が含有できる化合物のより具体的な例は、みどり化学製のDPIシリーズ(105,106、109、201など)、BI-105、MPIシリーズ(103、105、106、109など)、BBIシリーズ(101、102、103、105、106、109、110、200、210、300、301など)、TSPシリーズ(102、103、105、106、109、200、300、1000など)、HDS-109、MDSシリーズ(103、105、109、203、205、209など)、BDS-109、MNPS-109、DTSシリーズ(102、103、105、200など)、NDSシリーズ(103、105、155、165など)、DAMシリーズ(101、102、103、105、201など)、SIシリーズ(105、106など)、PI-106、NDIシリーズ(105、106、109、1001、1004など)、PAIシリーズ(01、101、106、1001、1002、1003、1004など)、MBZ-101、PYR-100、NBシリーズ(101、201など)、NAIシリーズ(100、1002,1003、1004、101、105、106、109など)、TAZシリーズ(100、101、102、103、104、107、108、109、110、113、114、118、122、123、203、204など)、NBC-101、ANC-101、TPS-Acetate、DTS-Acetate、Di-Boc Bisphinol A、tert-Butyl lithocholate、tert-Butyl deoxycholate、tert-Butyl cholate、BX、BC-2、MPI-103、BDS-105、TPS-103、NAT-
103、BMS-105、及びTMS-105;
米国ユニオンカーバイド社製のサイラキュアUVI-6970、サイラキュアUVI-6974、サイラキュアUVI-6990、及びサイラキュアUVI-950;
BASF社製のイルガキュア250、イルガキュア261及びイルガキュア264;
チバガイギー社製のCG-24-61;
株式会社ADEKA製のアデカオプトマーSP-150、アデカオプトマーSP-151、アデカオプトマーSP-170及びアデカオプトマーSP-171;
株式会社ダイセル製のDAICAT II;
ダイセル・サイテック株式会社製のUVAC1590及びUVAC1591;
日本曹達株式会社製のCI-2064、CI-2639、CI-2624、CI-2481、CI-2734、CI-2855、CI-2823、CI-2758、及びCIT-1682;
ローディア社製のテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート トルイルクミルヨードニウム塩であるPI-2074;
3M社製のFFC509;
米国Sartomer社製のCD-1010、CD-1011及びCD-1012;
サンアプロ株式会社製のCPI-100P、CPI-101A、CPI-110P、CPI-110A及びCPI-210S;並びに
ダウ・ケミカル社製のUVI-6992及びUVI-6976を、含む。カチオン硬化触媒(G)は、これらの化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有できる。
More specific examples of compounds that can be contained in the cationic curing catalyst (G) include Midori Chemical DPI series (105, 106, 109, 201, etc.), BI-105, MPI series (103, 105, 106, 109, etc.). ), BBI series (101, 102, 103, 105, 106, 109, 110, 200, 210, 300, 301, etc.), TSP series (102, 103, 105, 106, 109, 200, 300, 1000, etc.), HDS-109, MDS series (103, 105, 109, 203, 205, 209, etc.), BDS-109, MNPS-109, DTS series (102, 103, 105, 200, etc.), NDS series (103, 105, 155 , 165, etc.), DAM series (101, 102, 103, 105, 201, etc.), SI series (105, 106, etc.), PI-106, NDI series (105, 106, 109, 1001, 1004, etc.), PAI series (01, 101, 106, 1001, 1002, 1003, 1004, etc.), MBZ-101, PYR-100, NB series (101, 201, etc.), NAI series (100, 1002, 1003, 1004, 101, 105, 106) , 109, etc.), TAZ series (100, 101, 102, 103, 104, 107, 108, 109, 110, 113, 114, 118, 122, 123, 203, 204, etc.), NBC-101, ANC-101, TPS-Acetate, DTS-Acetate, Di-Boc Bisphinol A, tert-Butyl lithocholate, tert-Butyl deoxycholate, tert-Butyl cholate, BX, BC-2, MPI-103, BDS-105, TPS-103, NAT-
103, BMS-105, and TMS-105;
Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974, Cyracure UVI-6990, and Cyracure UVI-950 manufactured by Union Carbide, USA;
Irgacure 250, Irgacure 261 and Irgacure 264 from BASF;
CG-24-61 manufactured by Ciba-Geigy;
Adeka Optomer SP-150, Adeka Optomer SP-151, Adeka Optomer SP-170 and Adeka Optomer SP-171 manufactured by ADEKA Corporation;
DAICAT II manufactured by Daicel Corporation;
UVAC1590 and UVAC1591 manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.;
CI-2064, CI-2639, CI-2624, CI-2481, CI-2734, CI-2855, CI-2823, CI-2758, and CIT-1682 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.;
PI-2074, a tetrakis(pentafluorophenyl)borate toluyl cumyl iodonium salt from Rhodia;
FFC509 manufactured by 3M;
CD-1010, CD-1011 and CD-1012 manufactured by Sartomer, USA;
CPI-100P, CPI-101A, CPI-110P, CPI-110A and CPI-210S from Sun-Apro Corporation; and UVI-6992 and UVI-6976 from The Dow Chemical Company. The cationic curing catalyst (G) can contain at least one compound selected from the group consisting of these compounds.
上述のとおり、本実施形態では、カチオン硬化触媒(G)は、アニオン種の共役酸の強度が互いに異なる複数種のイオン性光酸発生剤を含有するため、組成物(X)の反応性を高めても、組成物(X)の保存安定性を低下させにくい。さらに、組成物(X)に紫外線が照射されても、組成物(X)の急激過ぎる硬化が起こりにくくなり、そのため硬化物に白濁などによる透明性の悪化が起こりにくくなる。 As described above, in the present embodiment, the cationic curing catalyst (G) contains a plurality of types of ionic photoacid generators having mutually different strengths of conjugate acids of the anionic species, so that the reactivity of the composition (X) is Even if it is increased, the storage stability of composition (X) is less likely to deteriorate. Furthermore, even if the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays, excessive rapid curing of the composition (X) is less likely to occur, and therefore deterioration of transparency due to cloudiness or the like in the cured product is less likely to occur.
カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有することが好ましい。第一剤(g1)は、例えば(Rf)nPF6-n
-を有するイオン性光酸発生剤及び(Rx)nBX4-n
-を有するイオン性光酸発生剤等からなる群から選択される少なくとも一種のイオン性光酸発生剤を含有する。また、第二剤(g2)は、例えばPF6
-を有するイオン性光酸発生剤、BF4
-を有する
イオン性光酸発生剤、(Rf)SO3
-を有するイオン性光酸発生剤及び亜硫酸イオンを有するイオン性光酸発生剤等からなる群から選択される少なくとも一種のイオン性光酸発生剤を含有する。
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anionic species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid having an anionic species with a lower conjugate acid strength. It is preferable to contain a second agent (g2) containing a generator. The first agent (g1) is, for example, selected from the group consisting of an ionic photoacid generator having (Rf) n PF 6-n - and an ionic photoacid generator having (Rx) n BX 4-n - containing at least one ionic photoacid generator. The second agent (g2) includes, for example, an ionic photoacid generator containing PF 6 - , an ionic photoacid generator containing BF 4 - , an ionic photoacid generator containing (Rf)SO 3 - , and It contains at least one ionic photoacid generator selected from the group consisting of ionic photoacid generators having sulfite ions.
なお、(Rf)nPF6-n
-及び(Rf)SO3
-におけるRfはパーフルオロアルキル基
であり、(Rf)nPF6-n
-におけるnは1から5までのいずれかの数である。(Rf)nPF6-n
-におけるRfの炭素数は例えば1以上3以下であり、Rfが複数の場合はRfは互いに同一であっても異なっていてもよい。(Rf)SO3
-におけるRfの炭素数は例えば1以上8以下である。
Rf in (Rf) n PF 6-n - and (Rf) SO 3 - is a perfluoroalkyl group, and n in (Rf) n PF 6-n - is any number from 1 to 5. be. The number of carbon atoms in Rf in (Rf) n PF 6-n - is, for example, 1 or more and 3 or less. The carbon number of Rf in (Rf)SO 3 - is, for example, 1 or more and 8 or less.
(Rx)nBX4-n
-におけるRxは水素原子の一部がハロゲン原子又は電子吸引性置換
基で置換されたフェニル基である。ハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子又は臭素原子等である。電子吸引性置換基は、例えばトリフルオロメチル基、ニトロ基又はシアノ基等である。Xはハロゲン原子であり、フッ素原子が好ましい。nは、1から4までのいずれかの数である。Rxが複数の場合はRxは互いに同一であっても異なっていてもよい。(Rx)nBX4-n
-は、例えば(C6F5)4B-、((CF3)2C6H3)4B-、(CF3C6H4)
4B-、(C6F5)2BF2
-、C6F5BF3
-又は(C6H3F2)4B-等である。
Rx in (Rx) n BX 4-n - is a phenyl group in which a portion of the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms or electron-withdrawing substituents. A halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or the like. Electron-withdrawing substituents are, for example, a trifluoromethyl group, a nitro group, a cyano group, and the like. X is a halogen atom, preferably a fluorine atom. n is any number from 1 to 4. When Rx is plural, Rx may be the same or different. (Rx) nBX4 -n- is , for example, ( C6F5 ) 4B- , (( CF3 ) 2C6H3 ) 4B- , ( CF3C6H4 )
4B- , ( C6F5 ) 2BF2- , C6F5BF3- , ( C6H3F2 ) 4B- , and the like .
カチオン硬化触媒(G)がPF6 -を有するイオン性光酸発生剤を含有する場合、カチオン硬化触媒(G)全量に対するPF6 -を有するイオン性光酸発生剤の量は、50質量%以下であることが好ましい。PF6 -はフッ酸をわずかに発生させることがあり、このフッ酸はパッシベーション層の材料である窒化ケイ素、酸化ケイ素といった無機材料を侵してしまう可能性がある。しかし、PF6 -を有するイオン性光酸発生剤の量が前記のように50質量%以下であると、フッ酸が無機材料を侵す危険性を低減できる。PF6 -を有するイオン性光酸発生剤の量が25質量%以下であればより好ましい。 When the cationic curing catalyst (G) contains an ionic photoacid generator having PF 6 - , the amount of the ionic photoacid generator having PF 6 - with respect to the total amount of the cationic curing catalyst (G) is 50% by mass or less. is preferably PF 6 - may generate a small amount of hydrofluoric acid, and this hydrofluoric acid may corrode inorganic materials such as silicon nitride and silicon oxide, which are materials of the passivation layer. However, if the amount of the ionic photoacid generator containing PF 6 - is 50% by mass or less as described above, the risk of hydrofluoric acid attacking inorganic materials can be reduced. More preferably, the amount of the ionic photoacid generator containing PF 6 − is 25% by mass or less.
カチオン硬化触媒(G)が(Rf)nPF6-n
-を有するイオン性光酸発生剤を含有する
場合、カチオン硬化触媒(G)全量に対する(Rf)nPF6-n
-を有するイオン性光酸発
生剤の量は、75質量%以下であることが好ましい。(Rf)nPF6-n
-もPF6
-ほどで
はないがフッ酸をわずかに発生させることがある。しかし、(Rf)nPF6-n
-を有する
イオン性光酸発生剤の量が前記のように75質量%以下であると、フッ酸が無機材料を侵す危険性を低減できる。
When the cationic curing catalyst (G) contains an ionic photoacid generator having (Rf ) n PF 6 -n - , the ionic The amount of photoacid generator is preferably 75% by mass or less. (Rf) n PF 6-n - may also generate a small amount of hydrofluoric acid, though not as much as PF 6 - . However, when the amount of the ionic photoacid generator having (Rf) n PF 6-n - is 75% by mass or less as described above, the risk of hydrofluoric acid attacking inorganic materials can be reduced.
また、カチオン硬化触媒(G)がPF6
-を有するイオン性光酸発生剤と(Rf)nPF6-n
-を有するイオン性光酸発生剤とを両方含有する場合、カチオン硬化触媒(G)全量に
対するPF6
-を有するイオン性光酸発生剤の量が25質量%以下であることが好ましい。PF6
-を有するイオン性光酸発生剤と(Rf)nPF6-n
-を有するイオン性光酸発生剤と
の合計がカチオン硬化触媒(G)全量に対して80質量%以下であれば特に好ましい。
Further, when the cationic curing catalyst (G) contains both an ionic photoacid generator having PF 6 - and an ionic photoacid generator having (Rf) n PF 6-n - , the cationic curing catalyst (G ) The amount of the ionic photoacid generator having PF 6 − is preferably 25% by mass or less with respect to the total amount. If the total amount of the ionic photoacid generator having PF 6 - and the ionic photoacid generator having (Rf) n PF 6-n - is 80% by mass or less with respect to the total amount of the cationic curing catalyst (G) Especially preferred.
一方、(Rx)nBX4-n
-を有するイオン性光酸発生剤は、フッ酸を生じさせにくい点
で好ましい。
On the other hand, an ionic photoacid generator having (Rx) n BX 4-n - is preferable because it hardly generates hydrofluoric acid.
第一剤(g1)に含まれるイオン性光酸発生剤におけるカチオン種及び第二剤(g2)に含まれるイオン性酸発生剤におけるカチオン種に特に制限はなく、例えば各種の芳香族オニウム、より具体的には各種の芳香族ジアゾニウム、芳香族ハロニウム、及び芳香族スルホニウム等からなる群から選択される少なくとも一種でよい。 The cationic species in the ionic photoacid generator contained in the first agent (g1) and the cationic species in the ionic acid generator contained in the second agent (g2) are not particularly limited. Specifically, at least one selected from the group consisting of various aromatic diazoniums, aromatic haloniums, aromatic sulfoniums, and the like may be used.
カチオン硬化触媒(G)が第一剤(g1)と第二剤(g2)とを含有すると、組成物(X)が良好な硬化性を有しつつ、組成物(X)の硬化物に白濁が特に生じにくくなり、かつ組成物(X)の保存安定性が特に高くなりやすい。 When the cationic curing catalyst (G) contains the first agent (g1) and the second agent (g2), the composition (X) has good curability, while the cured product of the composition (X) becomes cloudy. is particularly difficult to occur, and the storage stability of the composition (X) tends to be particularly high.
第一剤と第二剤との合計量に対する前記第一剤の割合は50質量%以上であることが好ましい。この場合、組成物(X)は良好な硬化性を有することができる。また、この割合は90質量%以下であることが好ましい。この場合、硬化物に特に白濁が生じにくくなり、かつ組成物(X)の保存安定性が特に高くなりやすい。この割合は60質量%以上90質量%以下であればより好ましく、70質量%以上85質量%以下であれば更に好ましい。 The ratio of the first agent to the total amount of the first agent and the second agent is preferably 50% by mass or more. In this case, composition (X) can have good curability. Moreover, this ratio is preferably 90% by mass or less. In this case, the cured product is particularly unlikely to become cloudy, and the storage stability of the composition (X) tends to be particularly high. This ratio is more preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or more and 85% by mass or less.
樹脂成分全量に対するカチオン硬化触媒(G)の割合は、1質量%以上4質量%以下であることが好ましい。この割合が1質量%以上であることで、組成物(X)は特に良好なカチオン重合反応性を有することができる。また、この割合が4質量%以下であることで、組成物(X)は良好な保存安定性を有することができ、また過剰なカチオン硬化触媒(G)を含有しないことで製造コスト削減が可能である。 The ratio of the cationic curing catalyst (G) to the total amount of the resin component is preferably 1% by mass or more and 4% by mass or less. When this proportion is 1% by mass or more, the composition (X) can have particularly good cationic polymerization reactivity. In addition, when this proportion is 4% by mass or less, the composition (X) can have good storage stability, and since it does not contain an excessive amount of the cationic curing catalyst (G), it is possible to reduce the production cost. is.
組成物(X)は増感剤(H)を含有してもよい。増感剤(H)は、例えば9,10-ジブトキシアントラセン及び9,10-ジエトキシアントラセンのうちいずれか一方又は両
方を含有する。樹脂成分全量に対する増感剤(H)の割合は、0質量%より多く、1質量%以下の範囲内であることが好ましい。この場合、増感剤(H)が硬化物の透明性を阻害しにくく、そのため硬化物は良好な透明性を有することができる。増感剤(H)の量が、樹脂成分全量に対して0質量%より多く0.8質量%以下であることが更に好ましい。
Composition (X) may contain a sensitizer (H). Sensitizer (H) contains, for example, one or both of 9,10-dibutoxyanthracene and 9,10-diethoxyanthracene. The ratio of the sensitizer (H) to the total amount of the resin component is preferably in the range of more than 0% by mass and 1% by mass or less. In this case, the sensitizer (H) is less likely to impair the transparency of the cured product, so that the cured product can have good transparency. More preferably, the amount of the sensitizer (H) is more than 0% by mass and 0.8% by mass or less with respect to the total amount of the resin component.
組成物(X)は、吸湿剤(C)を更に含有してもよい。組成物(X)が吸湿剤(C)を含有すると、硬化物は優れた吸湿性を有することができる。吸湿剤(C)の平均粒径が200nm以下であることが好ましい。この場合、吸湿剤(C)を含有するにもかかわらず、硬化物は高い透明性を有することができる。また、特に組成物(X)をインクジェット法で吐出する場合、吸湿剤(C)の平均粒径が200nm以下であると、組成物(X)がノズルに詰まりにくいという利点がある。さらに、吸湿剤(C)の平均粒径が200nm以下であると、吸湿剤(C)は、組成物(X)から作製される光学部品の表面の平滑性を損ないにくい。そのため、光学部品の表面は良好な平滑性を有することができる。 Composition (X) may further contain a moisture absorbent (C). When the composition (X) contains the hygroscopic agent (C), the cured product can have excellent hygroscopicity. It is preferable that the average particle size of the moisture absorbent (C) is 200 nm or less. In this case, the cured product can have high transparency in spite of containing the moisture absorbent (C). In addition, when the composition (X) is ejected by an ink jet method, if the average particle size of the moisture absorbent (C) is 200 nm or less, there is an advantage that the composition (X) is less likely to clog nozzles. Furthermore, when the average particle size of the moisture absorbent (C) is 200 nm or less, the moisture absorbent (C) does not easily impair the smoothness of the surface of the optical component produced from the composition (X). Therefore, the surface of the optical component can have good smoothness.
上記のとおり、吸湿剤(C)によって、硬化物は高い吸湿性を有することができる。硬化物の吸湿率は、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であればより好ましく、2質量%以上であれば最も好ましい。なお、吸湿率は、次の方法で求められる。アルゴン雰囲気下で、組成物(X)を塗布してから紫外線を照射することで、厚み10μmのフィルムを作製する。紫外線照射条件は、例えば紫外線のピーク波長365nm、紫外線強度3000mW/cm2、紫外線照射時間10秒間である。このフィルムを、例え
ば真空乾燥器を用いて、加熱温度120℃、加熱時間3時間の条件で、真空乾燥する。乾燥後のフィルムの質量を測定する。この測定結果を初期質量(M0)とする。続いて、フ
ィルムを十分に吸湿させる。そのために、例えばフィルムを85℃、85%RHの条件下に24時間曝露する。吸湿後のフィルムの質量を測定する。この測定結果を吸湿後質量(M)という。これらの初期質量(M0)及び吸湿後質量(M)から、吸湿率を、(M-M0)/M0×100(質量%)の式で算出できる。
As described above, the hygroscopic agent (C) enables the cured product to have high hygroscopicity. The moisture absorption rate of the cured product is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and most preferably 2% by mass or more. Incidentally, the moisture absorption rate is obtained by the following method. A film having a thickness of 10 μm is produced by applying the composition (X) in an argon atmosphere and then irradiating it with ultraviolet rays. The ultraviolet irradiation conditions are, for example, an ultraviolet peak wavelength of 365 nm, an ultraviolet intensity of 3000 mW/cm 2 , and an ultraviolet irradiation time of 10 seconds. This film is vacuum-dried using, for example, a vacuum dryer under conditions of a heating temperature of 120° C. and a heating time of 3 hours. Measure the mass of the film after drying. Let this measurement result be the initial mass (M 0 ). Subsequently, the film is sufficiently moisture-absorbed. For this purpose, for example, the film is exposed to conditions of 85° C. and 85% RH for 24 hours. Measure the mass of the film after moisture absorption. The result of this measurement is called mass after moisture absorption (M). From these initial mass (M 0 ) and mass after moisture absorption (M), the moisture absorption rate can be calculated by the formula (M−M 0 )/M 0 ×100 (% by mass).
吸湿剤(C)は、吸湿性を有する無機粒子であることが好ましく、例えばゼオライト粒子、シリカゲル粒子、塩化カルシウム粒子、及び酸化チタンナノチューブ粒子からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。吸湿剤(C)がゼオライト粒子を含有することが特に好ましい。 The hygroscopic agent (C) is preferably inorganic particles having hygroscopicity, and contains at least one component selected from the group consisting of, for example, zeolite particles, silica gel particles, calcium chloride particles, and titanium oxide nanotube particles. is preferred. It is particularly preferred that the moisture absorbent (C) contains zeolite particles.
平均粒径200nm以下のゼオライト粒子は、例えば一般的な工業用ゼオライトを粉砕することで製造できる。ゼオライト粒子を製造するに当たって、ゼオライトを粉砕してから水熱合成などによって結晶化させてもよく、この場合、ゼオライト粒子は特に高い吸湿性を有することができる。このようなナノサイズのゼオライト粒子の製造方法として、例えば特開2016-69266号公報及び特開2013-049602号公報などに開示されている方法を利用できる。 Zeolite particles having an average particle size of 200 nm or less can be produced, for example, by pulverizing general industrial zeolite. In producing the zeolite particles, the zeolite may be pulverized and then crystallized by hydrothermal synthesis or the like. In this case, the zeolite particles can have particularly high hygroscopicity. As a method for producing such nano-sized zeolite particles, for example, the methods disclosed in JP-A-2016-69266 and JP-A-2013-049602 can be used.
ゼオライト粒子は、ナトリウムイオンを含有するゼオライトを原料として作製されることが好ましく、ナトリウムイオンを含有するゼオライトのうちA型ゼオライト、X型ゼオライト及びY型ゼオライトからなる群から選択される少なくとも一種を原料とすることがより好ましい。ゼオライト粒子が、A型ゼオライトのうち4A型ゼオライトを原料として作製されることが特に好ましい。これらの場合、ゼオライト粒子は、水分の吸着に好適な結晶構造を有する。 The zeolite particles are preferably produced using zeolite containing sodium ions as a raw material, and at least one type of zeolite containing sodium ions selected from the group consisting of A-type zeolite, X-type zeolite and Y-type zeolite is used as a raw material. is more preferable. It is particularly preferable that the zeolite particles are produced using 4A-type zeolite among A-type zeolites as a raw material. In these cases, the zeolite particles have a crystal structure suitable for moisture adsorption.
平均粒径200nm以下のゼオライト粒子の製造方法の一具体例を示す。まず、原料であるゼオライト粉を準備し、このゼオライト粉を物理粉砕する。例えばゼオライト粉を水と混合してスラリーを調製し、このスラリーをビーズミル粉砕機にかけることで、ゼオライト粉を物理粉砕できる。 A specific example of a method for producing zeolite particles having an average particle size of 200 nm or less is shown. First, zeolite powder as a raw material is prepared, and this zeolite powder is physically pulverized. For example, zeolite powder can be physically pulverized by mixing zeolite powder with water to prepare a slurry and applying this slurry to a bead mill pulverizer.
続いて、水熱合成によりゼオライト粉を結晶化させる。例えば物理粉砕後のゼオライト粉を含むスラリーを、オートクレーブで加熱することで、水熱合成を行うことができる。水熱合成の条件は、例えば加熱温度150~200℃の範囲内、加熱時間15~24時間の範囲内である。 Subsequently, the zeolite powder is crystallized by hydrothermal synthesis. For example, hydrothermal synthesis can be performed by heating a slurry containing zeolite powder after physical pulverization in an autoclave. Conditions for hydrothermal synthesis are, for example, a heating temperature range of 150 to 200° C. and a heating time range of 15 to 24 hours.
続いて、ゼオライト粉を乾燥する。乾燥温度は例えば150~200℃の範囲内であり、乾燥時間は例えば2~3時間の範囲内である。続いて、必要に応じ、乾燥後のゼオライト粉を乳鉢などを用いて解砕してから篩いにかけることで粒径を整える。 The zeolite powder is then dried. The drying temperature is, for example, in the range of 150-200° C., and the drying time is, for example, in the range of 2-3 hours. Subsequently, if necessary, the dried zeolite powder is pulverized using a mortar or the like, and then sieved to adjust the particle size.
続いて、必要に応じ、ゼオライト粉にイオン交換処理を施す。特にゼオライト粉がLTAなどのナトリウムを含むゼオライトである場合は、ゼオライト粉中のナトリウムをマグネシウムと交換するイオン交換処理を施すことが好ましい。 Subsequently, if necessary, the zeolite powder is subjected to an ion exchange treatment. In particular, when the zeolite powder is sodium-containing zeolite such as LTA, it is preferable to perform an ion exchange treatment to exchange sodium in the zeolite powder with magnesium.
イオン交換処理は、例えばゼオライト粉を、マグネシウムイオンを含有する水溶液中に分散させて混合物を調製し、この混合物を加熱することで行われる。より具体的には、イオン交換処理は例えば次のように行われる。まずゼオライト粉を、塩化マグネシウム及び水と混合し、得られた混合物を加熱しながら撹拌する処理をする。この処理の間、撹拌を一時的に停止してから混合物の上澄みを捨て、続いて混合物に水を補充してから撹拌を再開するという操作を、適当な間隔をあけて複数回繰り返すことが好ましい。この処理における加熱温度は40~80℃の範囲内、処理時間は6~8時間の範囲内であることが好ましい。 The ion exchange treatment is carried out by, for example, dispersing zeolite powder in an aqueous solution containing magnesium ions to prepare a mixture, and heating the mixture. More specifically, the ion exchange treatment is performed, for example, as follows. First, zeolite powder is mixed with magnesium chloride and water, and the resulting mixture is heated and stirred. During this process, it is preferable to repeat the operation of temporarily stopping the stirring, discarding the supernatant of the mixture, then replenishing the mixture with water, and then restarting the stirring a plurality of times at appropriate intervals. . The heating temperature in this treatment is preferably in the range of 40 to 80° C., and the treatment time is preferably in the range of 6 to 8 hours.
イオン交換処理を施した場合、続いて、ゼオライト粉を乾燥する。乾燥温度は例えば150~200℃の範囲内であり、乾燥時間は例えば2~3時間の範囲内である。続いて、必要に応じ、乾燥後のゼオライト粉を乳鉢などを用いて解砕してから篩いにかけることで粒径を整える。これにより、平均粒径200nm以下のゼオライト粒子を得ることができる。 After the ion exchange treatment, the zeolite powder is dried. The drying temperature is, for example, in the range of 150-200° C., and the drying time is, for example, in the range of 2-3 hours. Subsequently, if necessary, the dried zeolite powder is pulverized using a mortar or the like, and then sieved to adjust the particle size. Thereby, zeolite particles having an average particle size of 200 nm or less can be obtained.
ゼオライト粉の結晶化を、シリケート及びアルカリ金属酸化物の存在下で行うこともできる。その場合の平均粒径200nm以下のゼオライト粒子の製造方法の具体例を示す。まず、ゼオライト粉を準備する。ゼオライト粉は、aM12O・bSiO2・Al2O3・cMeの組成を有することが好ましい。M1はアルカリ金属、プロトン、又はアンモニウムイオン(NH4 +)であり、Meはアルカリ土類金属であり、aは0.01~1の範囲内の数であり、bは20~80の範囲内の数であり、cは0~1の範囲内の数である。ゼオライト粉は、ナトリウムイオンを含有するゼオライトを含むことが好ましく、ナトリウムイオンを含有するゼオライトのうちA型ゼオライト、X型ゼオライト及びY型ゼオライトからなる群から選択される少なくとも一種の材料を含むことがより好ましい。ゼオライト粉がA型ゼオライトのうち4A型ゼオライトを含むことが特に好ましい。このゼオライト粉を物理粉砕する。例えばゼオライト粉をビーズミル粉砕機にかけることで、ゼオライト粉を物理粉砕できる。 Crystallization of zeolite powder can also be carried out in the presence of silicates and alkali metal oxides. A specific example of a method for producing zeolite particles having an average particle size of 200 nm or less in that case will be shown. First, zeolite powder is prepared. The zeolite powder preferably has a composition of aM12O.bSiO2.Al2O3.cMe . M1 is an alkali metal, proton, or ammonium ion (NH 4 + ), Me is an alkaline earth metal, a is a number in the range of 0.01 to 1, and b is in the range of 20 to 80 and c is a number in the range of 0-1. The zeolite powder preferably contains zeolite containing sodium ions, and may contain at least one material selected from the group consisting of A-type zeolite, X-type zeolite and Y-type zeolite among zeolites containing sodium ions. more preferred. It is particularly preferred that the zeolite powder contains 4A-type zeolite among the A-type zeolites. This zeolite powder is physically pulverized. For example, zeolite powder can be physically pulverized by using a bead mill pulverizer.
物理粉砕後のゼオライト粉を、M22O、SiO2及びH2Oを含有する溶液に分散させ
、スラリーを調製する。M2はアルカリ金属であり、好ましくはK又はNaである。M22O/H2Oのモル比は例えば0.003~0.01の範囲内であり、SiO2/H2Oのモル比は例えば0.006~0.025の範囲内である。ゼオライト粉の量は、例えば溶液100mlに対して0.5~10gである。
The physically pulverized zeolite powder is dispersed in a solution containing M2 2 O, SiO 2 and H 2 O to prepare a slurry. M2 is an alkali metal, preferably K or Na. The M2 2 O/H 2 O molar ratio is, for example, in the range from 0.003 to 0.01, and the SiO 2 /H 2 O molar ratio is, for example, in the range from 0.006 to 0.025. The amount of zeolite powder is, for example, 0.5-10 g per 100 ml of solution.
このスラリーをオートクレーブで加熱することで、ゼオライト粉の結晶化を行うことができる。その条件は、例えば加熱温度100~230℃の範囲内、加熱時間1~24時間
の範囲内である。続いて、ゼオライト粉を洗浄してから乾燥させる。これにより、平均粒径200nm以下のゼオライト粒子を得ることができる。
Zeolite powder can be crystallized by heating this slurry in an autoclave. The conditions are, for example, a heating temperature range of 100 to 230° C. and a heating time range of 1 to 24 hours. Subsequently, the zeolite powder is washed and then dried. Thereby, zeolite particles having an average particle size of 200 nm or less can be obtained.
ゼオライト粒子のpHは7以上10以下であることが好ましい。ゼオライト粒子のpHが7以上であると、ゼオライト粒子の結晶が破壊されにくくなり、そのためゼオライト粒子を含有する組成物(X)から作製された光学部品が特に高い吸湿性を有することができる。また、ゼオライト粒子のpHが10以下であると、組成物(X)を硬化させる場合にゼオライト粒子が硬化を阻害しにくい。 The pH of the zeolite particles is preferably 7 or more and 10 or less. When the pH of the zeolite particles is 7 or more, the crystals of the zeolite particles are less likely to be broken, so that the optical component produced from the composition (X) containing the zeolite particles can have particularly high hygroscopicity. Further, when the pH of the zeolite particles is 10 or less, the zeolite particles are less likely to inhibit curing when the composition (X) is cured.
なお、ゼオライト粒子のpHは、イオン交換水99.95gにゼオライト粒子0.05gを入れて得られた分散液を、90℃で24時間加熱してから、分散液の上澄みのpHをpH測定器で測定することで得られる値である。pH測定器としては、例えば堀場製作所製のコンパクトpHメータ<LAQUAtwin>B-711を用いることができる。 The pH of the zeolite particles was obtained by adding 0.05 g of the zeolite particles to 99.95 g of ion-exchanged water, heating the resulting dispersion at 90° C. for 24 hours, and measuring the pH of the supernatant of the dispersion with a pH measuring instrument. It is a value obtained by measuring with As a pH measuring device, for example, a compact pH meter <LAQUAtwin> B-711 manufactured by Horiba, Ltd. can be used.
ゼオライト粒子のpHが7以上10以下であるためには、ゼオライト粒子が、カウンターカチオンとしてプロトンを有するFAU Y型のゼオライトからなることが好ましい。 In order for the pH of the zeolite particles to be 7 or more and 10 or less, the zeolite particles are preferably made of FAU Y-type zeolite having protons as counter cations.
ゼオライト粒子を作製する過程において、ゼオライトの水熱合成を行う場合に、pHの調整のための処理を施してもよい。pHの調整のための処理は、例えば水熱合成のために調製されたゼオライト粉を含むスラリーを加熱する前、スラリーの加熱中、又はスラリーの加熱後に行われる。pHの調整は、例えばスラリーに酸を添加することで行われる。酸は、例えば塩酸、硫酸、硝酸といった無機酸と、ギ酸、酢酸、シュウ酸といった有機酸とからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。 In the process of producing zeolite particles, when performing hydrothermal synthesis of zeolite, a treatment for adjusting pH may be performed. The treatment for adjusting the pH is performed, for example, before heating the slurry containing the zeolite powder prepared for hydrothermal synthesis, during heating the slurry, or after heating the slurry. Adjustment of pH is performed by adding an acid to a slurry, for example. The acid contains at least one component selected from the group consisting of inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid and oxalic acid.
吸湿剤(C)の平均粒径は、10nm以上200nm以下であることが好ましい。この平均粒径が200nm以下であれば、硬化物は特に高い透明性を有することができる。また、この平均粒径が10nm以上であれば、吸湿剤(C)の良好な吸湿性を維持できる。なお、この平均粒径は、動的光散乱法による測定結果から算出されるメディアン径、すなわち累積50%径(D50)である。なお、測定装置としては、マイクロトラック・ベル株式会社のナノトラックNanotrac Waveシリーズを用いることができる。 The average particle size of the moisture absorbent (C) is preferably 10 nm or more and 200 nm or less. If this average particle diameter is 200 nm or less, the cured product can have particularly high transparency. In addition, when the average particle diameter is 10 nm or more, good hygroscopicity of the hygroscopic agent (C) can be maintained. The average particle diameter is the median diameter calculated from the measurement result by the dynamic light scattering method, that is, the cumulative 50% diameter (D50). As a measuring device, Nanotrac Wave series manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. can be used.
吸湿剤(C)の平均粒径は、150nm以下であることがより好ましく、100nm以下であれば更に好ましく、70nm以下であれば特に好ましい。また、吸湿剤(C)の平均粒径が20nm以上であることが好ましく、50nm以上であればより好ましい。この場合、硬化物は、特に良好な透明性と吸湿性とを有することができる。 The average particle size of the moisture absorbent (C) is preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, and particularly preferably 70 nm or less. Also, the average particle size of the moisture absorbent (C) is preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more. In this case, the cured product can have particularly good transparency and hygroscopicity.
吸湿剤(C)の累積90%径(D90)が100nm以下であることも好ましい。この場合、硬化物は特に高い透明性を有することができる。 It is also preferable that the cumulative 90% diameter (D90) of the moisture absorbent (C) is 100 nm or less. In this case, the cured product can have particularly high transparency.
組成物(X)の全量に対する吸湿剤(C)の割合は、1質量%以上20質量%以下であることが好ましい。吸湿剤(C)の割合が1質量%以上であれば硬化物は特に高い吸湿性を有することができる。また、吸湿剤(C)の割合が20質量%以下であれば組成物(X)の粘度を特に低減でき、組成物(X)がインクジェット法で吐出可能な程度の十分な低粘度を有することもできる。吸湿剤(C)の割合は、3質量%以上であれば更に好ましく、5質量%以上であれば特に好ましい。また、吸湿剤(C)の割合は、15質量%以下であればより好ましく、13質量%以下であれば特に好ましい。 The ratio of the moisture absorbent (C) to the total amount of the composition (X) is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. If the proportion of the hygroscopic agent (C) is 1% by mass or more, the cured product can have particularly high hygroscopicity. In addition, if the proportion of the moisture absorbent (C) is 20% by mass or less, the viscosity of the composition (X) can be particularly reduced, and the composition (X) must have a sufficiently low viscosity that can be discharged by an inkjet method. can also The proportion of the moisture absorbent (C) is more preferably 3% by mass or more, and particularly preferably 5% by mass or more. Moreover, the proportion of the moisture absorbent (C) is more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 13% by mass or less.
組成物(X)は、吸湿剤(C)以外の無機充填材を更に含有してもよい。特に、組成物(X)は、ナノサイズの高屈折率粒子を含有することが好ましい。高屈折率粒子の例はジルコニア粒子を含む。組成物(X)が高屈折率粒子を含有すると、硬化物の良好な透明性
を維持しながら、硬化物を高屈折率化することができる。そのため、硬化物を発光装置1における封止材5等の光学部品に適用した場合に、光学部品を透過して外部へ出射する光の取り出し効率を向上することができる。高屈折率粒子の平均粒径は、5~30nmの範囲内であることが好ましく、10~20nmの範囲内であれば更に好ましい。
The composition (X) may further contain an inorganic filler other than the moisture absorbent (C). In particular, the composition (X) preferably contains nano-sized high refractive index particles. Examples of high refractive index particles include zirconia particles. When the composition (X) contains high refractive index particles, the cured product can have a high refractive index while maintaining good transparency of the cured product. Therefore, when the cured product is applied to an optical component such as the sealing
組成物(X)中の高屈折率粒子の割合は、硬化物が所望の屈折率を有するように適宜設計される。特に高屈折率粒子は、硬化物の屈折率が1.45以上、1.55未満の範囲内になるように組成物(X)に含有されることが好ましい。この場合、発光装置1の光の取り出し効率が特に向上する。
The ratio of the high refractive index particles in composition (X) is appropriately designed so that the cured product has a desired refractive index. In particular, the high refractive index particles are preferably contained in the composition (X) so that the cured product has a refractive index in the range of 1.45 or more and less than 1.55. In this case, the light extraction efficiency of the
組成物(X)が吸湿剤(C)を含有する場合、組成物(X)は、分散剤(D)を更に含有してもよい。分散剤(D)は、吸湿剤(C)に吸着しうる界面活性剤である。分散剤(D)は、例えば吸湿剤(C)の粒子に吸着しうる吸着基(アンカーともいう)と、吸着基が吸湿剤(C)の粒子に吸着することでこの粒子に付着する鎖状又は櫛形状の分子骨格であるテールとを、有する。分散剤(D)は、例えばテールがアクリル系の分子鎖であるアクリル系分散剤と、テールがウレタン系の分子鎖であるウレタン系分散剤と、テールがポリエステル系の分子鎖であるポリエステル系分散剤とからなら群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。 When the composition (X) contains a moisture absorbent (C), the composition (X) may further contain a dispersant (D). The dispersant (D) is a surfactant that can be adsorbed on the hygroscopic agent (C). The dispersing agent (D) includes, for example, an adsorbing group (also referred to as an anchor) that can adsorb to the particles of the moisture absorbent (C), and a chain-like adsorbing group that attaches to the particles of the moisture absorbent (C) by adsorbing the particles. or a tail, which is a comb-shaped molecular skeleton. The dispersant (D) includes, for example, an acrylic dispersant whose tail is an acrylic molecular chain, a urethane dispersant whose tail is a urethane molecular chain, and a polyester dispersant whose tail is a polyester molecular chain. It contains at least one component selected from the group consisting of agents.
組成物(X)が分散剤(D)を含有すると、吸湿剤(C)を組成物(X)中及び硬化物中で良好に分散させることができる。このため、硬化物及び光学部品が吸湿剤(C)を含有するにもかかわらず、硬化物及び光学部品の透明性が吸湿剤(C)によって低下されにくい。また、分散剤(D)は、組成物(X)の保管中における吸湿剤(C)の凝集を効果的に抑制できる。そのため組成物(X)の保存安定性が吸湿剤(C)によって低下されにくい。 When the composition (X) contains the dispersant (D), the moisture absorbent (C) can be well dispersed in the composition (X) and in the cured product. Therefore, although the cured product and the optical component contain the moisture absorbent (C), the transparency of the cured product and the optical component is less likely to be lowered by the moisture absorbent (C). In addition, the dispersant (D) can effectively suppress aggregation of the moisture absorbent (C) during storage of the composition (X). Therefore, the storage stability of the composition (X) is less likely to be lowered by the moisture absorbent (C).
さらに、硬化物と窒化ケイ素及び酸化ケイ素との間の密着性が分散剤(D)によって低下されにくい。これは、分散剤(D)が前記のように吸湿剤(C)に吸着しやすいため、分散剤(D)が硬化物と窒化ケイ素及び酸化ケイ素との間の界面に影響を与えにくいからであると、考えられる。このため、光学部品はガラス製の基材との高い密着性を有することができる。また、窒化ケイ素及び酸化ケイ素は発光装置1におけるパッシベーション層6の材料として使用されることがある。このため、パッシベーション層6が窒化ケイ素又は酸化ケイ素から作製されている場合、封止材5等の光学部品はパッシベーション層6と高い密着性を有することができる。
Furthermore, the adhesion between the cured product and silicon nitride or silicon oxide is less likely to be reduced by the dispersant (D). This is because the dispersant (D) is easily adsorbed by the moisture absorbent (C) as described above, and thus the dispersant (D) hardly affects the interface between the cured product and the silicon nitride and silicon oxide. It is believed that there is. Therefore, the optical component can have high adhesion to the glass substrate. Also, silicon nitride and silicon oxide are sometimes used as materials for the
分散剤(D)の沸点は200℃以上であることが好ましい。この場合、組成物(X)から分散剤(D)が揮発しにくいことから、組成物(X)の保存安定性が更に向上する。 The boiling point of the dispersant (D) is preferably 200°C or higher. In this case, since the dispersant (D) is difficult to volatilize from the composition (X), the storage stability of the composition (X) is further improved.
分散剤(D)は、吸着基として、塩基性の極性官能基と酸性の極性官能基とのうちいずれか一方又は両方を有することが好ましい。この場合、吸湿剤(C)を組成物(X)中及び硬化物中で特に良好に分散させることができる。これは、分散剤(D)が塩基性の極性官能基と酸性の極性官能基とのうちいずれか一方又は両方を有することで、吸湿剤(C)に吸着しやすく、そのため吸湿剤(C)を分散させる作用が著しく発現するためと考えられる。 It is preferable that the dispersant (D) has one or both of a basic polar functional group and an acidic polar functional group as an adsorptive group. In this case, the moisture absorbent (C) can be dispersed particularly well in the composition (X) and in the cured product. This is because the dispersant (D) has one or both of a basic polar functional group and an acidic polar functional group, so that it easily adsorbs to the hygroscopic agent (C), so that the hygroscopic agent (C) It is considered that the effect of dispersing is remarkably expressed.
分散剤(D)は、ポリマーを含んでもよい。ポリマーの重量平均分子量は例えば1000以上である。ポリマーは、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルとの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルとの塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物の塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、及びステアリルアミンアセテートからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。分散剤(D)がポリマーを含有すると、ポリマーが吸湿剤(C)の粒子に吸着した際に生じる立体障害効果が向上することで、吸湿剤(C)の分散性が向上しうる。
Dispersant (D) may comprise a polymer. The weight average molecular weight of the polymer is, for example, 1000 or more. Polymers include, for example, hydroxyl-containing carboxylic acid esters, salts of long-chain polyaminoamides and high-molecular-weight acid esters, salts of high-molecular-weight polycarboxylic acids, salts of long-chain polyaminoamides and polar acid esters, and high-molecular-weight unsaturated acid esters. , modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic surfactant, naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyester polyamine, and stearylamine acetate It contains at least one component selected from the group. When the dispersant (D) contains a polymer, the steric hindrance effect generated when the polymer is adsorbed to the particles of the moisture absorbent (C) can be improved, thereby improving the dispersibility of the moisture absorbent (C).
分散剤(D)は、例えば塩基性の極性官能基を有する分散剤(F1)と酸性の極性官能基を有する分散剤(F2)とのうち、いずれか一方又は両方を含有できる。 The dispersant (D) can contain, for example, one or both of a dispersant (F1) having a basic polar functional group and a dispersant (F2) having an acidic polar functional group.
塩基性の極性官能基を有する分散剤(F1)における塩基性の極性官能基は、例えばアミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、及び含窒素複素環基からなる群から選択される少なくとも一種の基を含む。分散剤(F1)が塩基性の極性官能基を有すると、分散剤(F1)は吸湿剤(C)に吸着しやすいため、吸湿剤(C)の分散性が向上しうる。塩基性の極性官能基は、分散剤(F1)の吸湿剤(C)への吸着能を特に高めることができること、吸湿剤(C)の分散性を特に向上できること、及び組成物(X)の粘度を特に低下できることから、アミノ基を含むことが好ましい。 The basic polar functional group in the dispersant (F1) having a basic polar functional group is, for example, at least one selected from the group consisting of an amino group, an imino group, an amide group, an imide group, and a nitrogen-containing heterocyclic group. Including the group of When the dispersant (F1) has a basic polar functional group, the dispersant (F1) easily adsorbs to the moisture absorbent (C), and thus the dispersibility of the moisture absorbent (C) can be improved. The basic polar functional group can particularly enhance the adsorption ability of the dispersant (F1) to the moisture absorbent (C), can particularly improve the dispersibility of the moisture absorbent (C), and can improve the composition (X). It preferably contains an amino group, since it can particularly reduce the viscosity.
塩基性の極性官能基を有する分散剤(F1)は、例えば商品名:ソルスパース24000(アミン価:41.6mgKOH/g)、商品名:ソルスパース32000(アミン価:31.2mgKOH/g)、商品名:ソルスパース39000(アミン価:25.7mgKOH/g)、商品名:ソルスパースJ100、商品名:ソルスパースJ200等の日本ルーブルリゾール株式会社製のソルスパースシリーズ;商品名:DISPERBYK-108、DISPERBYK-2013、DISPERBYK-180、DISPERBYK-106、DISPERBYK-162(アミン価:13mgKOH/g)、商品名:DISPERBYK-163(アミン価:10mgKOH/g)、商品名:DISPERBYK-168(アミン価:11mgKOH/g)、商品名:DISPERBYK-2050(アミン価:30.7mgKOH/g)、商品名:DISPERBYK-2150(アミン価:56.7mgKOH/g)等のビックケミー・ジャパン株式会社製のDISPERBYKシリーズ;商品名:BYKJET-9151(アミン価:17.2mgKOH/g)、商品名:BYKJET-9152(アミン価:27.3mgKOH/g)等のビックケミー・ジャパン株式会社製のBYKJETシリーズ、;及び商品名:アジスパーPB821(アミン価:11.2mgKOH/g)、商品名:アジスパーPB822(アミン価:18.2mgKOH/g)、商品名:アジスパーPB881(アミン価:17.4mgKOH/g)等の味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーシリーズを含む。 The dispersant (F1) having a basic polar functional group is, for example, trade name: Solsperse 24000 (amine value: 41.6 mgKOH/g), trade name: Solsperse 32000 (amine value: 31.2 mgKOH/g), trade name : Solsperse 39000 (amine value: 25.7 mgKOH/g), trade name: Solsperse J100, trade name: Solsperse series manufactured by Nihon Luvre Resol Co., Ltd. such as Solsperse J200; trade names: DISPERBYK-108, DISPERBYK-2013, DISPERBYK -180, DISPERBYK-106, DISPERBYK-162 (amine value: 13 mgKOH/g), product name: DISPERBYK-163 (amine value: 10 mgKOH/g), product name: DISPERBYK-168 (amine value: 11 mgKOH/g), product Name: DISPERBYK-2050 (amine value: 30.7 mgKOH/g), trade name: DISPERBYK-2150 (amine value: 56.7 mgKOH/g), etc. DISPERBYK series manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd.; trade name: BYKJET-9151 (amine value: 17.2 mgKOH / g), trade name: BYKJET-9152 (amine value: 27.3 mgKOH / g) BYKJET series manufactured by BYK Chemie Japan Co., Ltd.; and trade name: Ajisper PB821 (amine value: 11.2 mg KOH / g), trade name: Ajisper PB822 (amine value: 18.2 mg KOH / g), trade name: Ajisper PB881 (amine value: 17.4 mg KOH / g), etc. Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. Ajisper series including.
分散剤(F1)のアミン価は、10mgKOH/g以上であることが好ましく、10mgKOH/g以上30mgKOH/g以下がより好ましく、15mgKOH/g以上30mgKOH/g以下が更に好ましい。また、分散剤(F1)は、リン酸基を有さないことが好ましい。分散剤(F1)がリン酸基を有する場合は、リン酸基に由来する酸価がアミン価の値以下であることが好ましい。この場合、分散剤(F1)が、吸湿剤(C)を特に良好に分散させることができ、組成物(X)の保存安定性を特に高めることができ、硬化物の透明性を特に高めることができ、更に硬化物と窒化ケイ素及び酸化ケイ素との間の密着性を特に高めることができる。分散剤(F1)に含まれうる成分のうち、アミノ基を有しリン酸基を有さない分散剤の例は、ビックケミー社製のDISPERBYK-108を含む。アミノ基及びリン酸基を有しかつリン酸基に由来する酸価がアミン価の値以下である分散剤の例は、ビックケミー社製のDISPERBYK-2013及びビックケミー社製のDISPERBYK-180を含む。 The amine value of the dispersant (F1) is preferably 10 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less, and even more preferably 15 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less. Moreover, it is preferable that the dispersant (F1) does not have a phosphate group. When the dispersant (F1) has a phosphoric acid group, the acid value derived from the phosphoric acid group is preferably equal to or less than the amine value. In this case, the dispersant (F1) can disperse the moisture absorbent (C) particularly well, can particularly enhance the storage stability of the composition (X), and can particularly enhance the transparency of the cured product. Furthermore, the adhesion between the cured product and silicon nitride and silicon oxide can be particularly enhanced. Among the components that can be contained in the dispersant (F1), an example of a dispersant having an amino group and no phosphoric acid group includes DISPERBYK-108 manufactured by BYK-Chemie. Examples of dispersants having an amino group and a phosphate group and having an acid value derived from the phosphate group equal to or less than the amine value include DISPERBYK-2013 manufactured by BYK-Chemie and DISPERBYK-180 manufactured by BYK-Chemie.
酸性の極性官能基を有する分散剤(F2)における酸性の極性官能基は、例えばカルボキシル基である。分散剤(F2)は、例えばビックケミー社製のDISPERBYK-P
105を含有する。
The acidic polar functional group in the dispersant (F2) having an acidic polar functional group is, for example, a carboxyl group. The dispersing agent (F2) is, for example, DISPERBYK-P manufactured by BYK-Chemie.
105.
吸湿剤(C)100質量部に対する分散剤(D)の量は、5質量部以上60質量部以下であることが好ましい。分散剤(D)の量が5質量部以上であれば、分散剤(D)の利点を特に発揮させることができる。分散剤(D)の量が60質量部以下であれば、硬化物と、窒化ケイ素及び酸化ケイ素との間の密着性を、より高めることができる。分散剤(D)の量は15質量部以上であればより好ましい。分散剤(D)の量は50質量部以下であればより好ましく、40質量部以下であればより更に好ましく、30質量部以下であれば特に好ましい。 The amount of the dispersant (D) is preferably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the moisture absorbent (C). When the amount of the dispersant (D) is 5 parts by mass or more, the advantages of the dispersant (D) can be particularly exhibited. If the amount of the dispersant (D) is 60 parts by mass or less, the adhesion between the cured product and silicon nitride or silicon oxide can be further enhanced. More preferably, the amount of the dispersant (D) is 15 parts by mass or more. The amount of the dispersant (D) is more preferably 50 parts by mass or less, even more preferably 40 parts by mass or less, and particularly preferably 30 parts by mass or less.
組成物(X)は、溶剤を含有せず、又は溶剤の含有量が1質量%以下であることが好ましい。この場合、組成物(X)から硬化物を作製する際に組成物(X)を乾燥させて溶剤を揮発させるような必要がなくなる。また、組成物(X)の保存安定性が更に高くなる。溶剤の含有量は、0.5質量%以下であればより好ましく、0.3質量%以下であれば更に好ましく、0.1質量%以下であれば特に好ましい。組成物(X)は、溶剤を含有せず、又は不可避的に混入する溶剤のみを含有することが、特に好ましい。 It is preferable that the composition (X) does not contain a solvent or has a solvent content of 1% by mass or less. In this case, there is no need to dry the composition (X) to volatilize the solvent when producing a cured product from the composition (X). Moreover, the storage stability of the composition (X) is further enhanced. The solvent content is more preferably 0.5% by mass or less, even more preferably 0.3% by mass or less, and particularly preferably 0.1% by mass or less. It is particularly preferred that the composition (X) contains no solvent or only unavoidably mixed solvents.
上述の成分を混合することで、組成物(X)を調製できる。組成物(X)は25℃で液状であることが好ましい。 Composition (X) can be prepared by mixing the above components. Composition (X) is preferably liquid at 25°C.
3.封止材の作製方法及び発光装置の製造方法
組成物(X)を用いる封止材5の作製方法及び発光装置1の製造方法について説明する。
3. Method for Producing Encapsulating Material and Method for Producing Light Emitting Device A method for producing the encapsulating
本実施形態では、組成物(X)をインクジェット法で吐出することで対象物上に塗膜を形成してから、塗膜に組成物(X)に紫外線を照射し、続いて加熱することで、封止材5を作製することが好ましい。本実施形態では、インクジェットヘッドから組成物(X)を吐出することで対象物上に塗布して塗膜を形成することが可能である。より具体的には、発光素子4である有機EL素子等が発する光が通る位置に組成物(X)をインクジェット法で吐出して塗膜を形成できる。
In the present embodiment, the composition (X) is ejected by an inkjet method to form a coating film on an object, and then the composition (X) is irradiated with ultraviolet rays to the coating film, followed by heating. , the
組成物(X)をインクジェット法で吐出して対象物上に塗布するに当たっては、組成物(X)が常温で十分に低い粘度を有する場合、例えば25℃における粘度が30mPa・s以下、特に15mPa・s以下である場合には、組成物(X)を加熱せずにインクジェット法で吐出して対象物上に塗布できる。 When the composition (X) is ejected by an inkjet method and applied onto an object, when the composition (X) has a sufficiently low viscosity at room temperature, for example, the viscosity at 25° C. is 30 mPa·s or less, particularly 15 mPa. When it is s or less, the composition (X) can be ejected by an ink-jet method without being heated and applied onto an object.
組成物(X)が加熱されることで低粘度化する性質を有する場合、組成物(X)を加熱してから組成物(X)をインクジェット法で吐出して対象物上に塗布してもよい。組成物(X)の40℃における粘度が30mPa・s以下、特に15mPa・s以下である場合、組成物(X)を僅かに加熱しただけで低粘度化させることができ、この低粘度化した組成物(X)をインクジェット法で吐出することができる。組成物(X)の加熱温度は、例えば20℃以上50℃以下である。 In the case where the composition (X) has the property of having a low viscosity when heated, the composition (X) may be heated and then the composition (X) may be discharged by an inkjet method and applied onto the object. good. When the viscosity of the composition (X) at 40° C. is 30 mPa·s or less, particularly 15 mPa·s or less, the viscosity of the composition (X) can be lowered by only slightly heating the composition (X). Composition (X) can be discharged by an inkjet method. The heating temperature of the composition (X) is, for example, 20°C or higher and 50°C or lower.
組成物(X)を成形して得られる塗膜に光を照射して硬化させるに当たり、塗膜に照射する光は、例えば紫外線である。紫外線とは、波長が200nm以上410nm以下の範囲内の光線を意味する。塗膜に照射する光の波長は350nm以上410nm以下の範囲内であることが好ましく、385nm以上405nm以下であれば更に好ましい。塗膜に照射する光の代表例の一つとして、波長395nmの光が挙げられる。なお、塗膜に照射する光の波長は、塗膜を硬化させられるのであれば、前記の説明に制限されない。 When the coating film obtained by molding the composition (X) is irradiated with light to be cured, the light with which the coating film is irradiated is, for example, ultraviolet rays. Ultraviolet light means light having a wavelength in the range of 200 nm or more and 410 nm or less. The wavelength of the light with which the coating film is irradiated is preferably in the range of 350 nm or more and 410 nm or less, more preferably 385 nm or more and 405 nm or less. Light with a wavelength of 395 nm is a representative example of the light with which the coating film is irradiated. The wavelength of the light with which the coating film is irradiated is not limited to the above description as long as the coating film can be cured.
塗膜に照射する光の照射強度は、20mW/m2以上20W/cm2以下であることが好ましい。なお、光の照射強度は、塗膜を硬化させることができるのであれば、前記の説明に制限されない。 The irradiation intensity of the light applied to the coating film is preferably 20 mW/m 2 or more and 20 W/cm 2 or less. The irradiation intensity of light is not limited to the above description as long as the coating film can be cured.
塗膜に光を照射するに当たっての、光が照射される部分の形状は、ある程度の面積を有するエリア型でもよく、ライン型でもよい。ライン型の場合、光源に対して塗膜を移動させ、又は塗膜に対して光源を移動させることで、塗膜全体に光を照射できる。この場合、塗膜に光が照射される時間を調整しやすく、この時間を調整することにより積算光量を調整しやすい。 In irradiating the coating film with light, the shape of the portion irradiated with light may be an area type having a certain area, or may be a line type. In the case of the line type, the entire coating film can be irradiated with light by moving the coating film with respect to the light source or by moving the light source with respect to the coating film. In this case, it is easy to adjust the time during which the coating film is irradiated with light, and by adjusting this time, it is easy to adjust the integrated amount of light.
硬化した塗膜を更に加熱する場合の加熱温度は90℃以上であることが好ましい。この場合、塗膜の硬化を更に進行させて、封止材5の線膨張係数を低めやすく、これにより、封止材5の線膨張係数が100ppm/℃以上130ppm/℃以下であることを実現しやすい。加熱温度は150℃以下であることが好ましい。この場合、発光素子4である有機EL素子等が熱により劣化しにくくできる。
When the cured coating film is further heated, the heating temperature is preferably 90° C. or higher. In this case, the curing of the coating film is further advanced, and the linear expansion coefficient of the sealing
より具体的には、例えばまず、支持基板2を準備する。この支持基板2の一面上に隔壁を、例えば感光性の樹脂材料を用いてフォトリソグラフィ法で作製する。続いて、支持基板2の一面上に複数の発光素子4である有機EL素子等を設ける。発光素子4である有機EL素子等は、蒸着法、塗布法といった適宜の方法で作製できる。特に発光素子4である有機EL素子等を、組成物(X)と同様にインクジェット法といった塗布法で作製することが好ましい。これにより、支持基板2に素子アレイ9を作製する。
More specifically, for example, first, the
次に、素子アレイ9の上に第一パッシベーション層61を設ける。第一パッシベーション層61は、例えばプラズマCVD法といった蒸着法で作製できる。
Next, a
次に、第一パッシベーション層61の上に組成物(X)を、例えばインクジェット法で吐出して、塗膜を作製する。発光素子4である有機EL素子等の形成と組成物(X)の塗布のいずれにもインクジェット法を適用すれば、発光装置1の製造効率を特に向上できる。続いて、塗膜に紫外線を照射することで硬化させて、封止材5を作製する。封止材5の厚みは例えば2μm以上50μm以下である。
Next, the composition (X) is discharged onto the
封止材5の厚みが2μm以上30μm以下であることも好ましく、2μm以上15μm以下であると更に好ましい。上述のとおり本実施形態ではインクジェット法で組成物(X)の小さな液滴を高密度に成形しやすいため、2μm以上15μm以下という薄型の封止材5を実現させやすい。このように封止材5を薄型化すると、発光装置1内で封止材5に引っ張り応力及び圧縮応力が生じにくくなる。そのため、フレキシブルな発光装置1を実現しやすくなる。
The thickness of the sealing
次に、封止材5の上に第二パッシベーション層62を設ける。第二パッシベーション層62は、例えばプラズマCVD法といった蒸着法で作製できる。
Next, a
次に、支持基板2の一面上に、第二パッシベーション層62を覆うように、紫外線硬化性の樹脂材料を設けてから、この樹脂材料に透明基板3を重ねる。透明基板3は、例えばガラス製基板又は透明樹脂製基板である。
Next, an ultraviolet curable resin material is provided on one surface of the
次に外部から透明基板3へ向けて紫外線を照射する。紫外線は透明基板3を透過して紫外線硬化性の樹脂材料へ到達する。これにより、紫外線硬化性の樹脂材料が硬化し、第二封止材52が作製される。
Next, the
上述のとおり組成物(X)の硬化物からなる封止材5は良好な耐熱性を有することができる。そのため、封止材5に重ねてプラズマCVD法といった蒸着法でパッシベーション層6(第二パッシベーション層62)を作製する場合に、封止材5の温度が上昇しても、封止材5は劣化しにくい。また、発光装置1の使用時に発光装置1の温度が上昇しても、封止材5は劣化しにくい。なお、発光素子4は上記のように例えば有機EL素子であるが、発光素子4がマイクロ発光ダイオード等であってもよい。
As described above, the sealing
なお、光学部品は、発光素子4のための封止材5に限られない。組成物(X)は、種々の光学部品を作製するために用いることができる。例えば、光学部品がカラーレジストであってもよい。この場合、例えば組成物(X)に蛍光体を含有させ、この組成物(X)からカラーフィルタにおけるカラーレジストを作製する。この場合、カラーフィルタにおけるカラーレジストを高密度にかつ精度よく作製しやすい。このカラーフィルタを、例えば有機ELディスプレイ、マイクロLEDディスプレイといった表示装置に設けることができる。
Note that the optical component is not limited to the sealing
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、本発明は下記実施例のみに制限されない。 Specific examples of the present invention are presented below. However, the present invention is not limited only to the following examples.
1.組成物の調製
下記表に示す成分を混合することで、実施例及び比較例の組成物を調製した。
1. Preparation of Composition Compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by mixing the components shown in the table below.
なお、表中に示される成分の詳細は次のとおりである。また、下記の成分の粘度はレオメータ(アントンパール・ジャパン社製、型番DHR-2)を使用し、温度25℃、せん断速度1000s-1の条件で測定された値である。 The details of the components shown in the table are as follows. The viscosities of the following components are values measured using a rheometer (manufactured by Anton Paar Japan, Model No. DHR-2) under conditions of a temperature of 25° C. and a shear rate of 1000 s −1 .
(1)カチオン重合性化合物
・フェニルメチルオキシラン:沸点235℃、25℃での粘度6mPs・s。
・4-フルオロフェニルオキシラン:沸点220℃、25℃での粘度8mPs・s。
・スチレンオキサイド:沸点200℃、25℃での粘度4mPa・s。
・BATG:昭和電工製、多官能芳香族エポキシ化合物、品番BATG、沸点300℃以上、25℃での粘度10000mPa・s。
・2-グリシジル-フェニルオキシラン:沸点300℃以上、25℃での粘度17mPa・s。
・OXT-221:東亞合成製、品番OXT-221、式(3)に示す化合物、沸点275℃、粘度11mPa・s。
・セロキサイド8010:ダイセル製、品名セロキサイド8010、式(1a)に示す化合物、沸点265℃、25℃での粘度60mPa・s。
・セロキサイド8010(加熱処理品):上記セロキサイド8010を大気雰囲気下で100℃で30分間加熱処理した処理品、沸点265℃、25℃での粘度 60 mPa・s。
・1,2,7,8-オクタンジエポキシド:沸点230℃、25℃での粘度3mPa・s。
(1) Cationic polymerizable compound • phenylmethyloxirane: boiling point 235°C, viscosity at 25°
4-fluorophenyloxirane: boiling point 220°C, viscosity at 25°
- Styrene oxide: boiling point 200°C, viscosity at 25°
BATG: Polyfunctional aromatic epoxy compound manufactured by Showa Denko, product number BATG, boiling point 300°C or higher, viscosity at 25°C 10000 mPa·s.
2-glycidyl-phenyloxirane: boiling point of 300°C or higher, viscosity at 25°C of 17 mPa·s.
OXT-221: manufactured by Toagosei, product number OXT-221, compound represented by formula (3), boiling point 275°C, viscosity 11 mPa·s.
Celoxide 8010: manufactured by Daicel, product name Celoxide 8010, compound represented by formula (1a), boiling point 265°C, viscosity at 25°C 60 mPa·s.
- Celoxide 8010 (heat-treated product): A treated product obtained by heat-treating the above-mentioned Celoxide 8010 at 100°C in an air atmosphere for 30 minutes, boiling point 265°C, viscosity at 25°C 60 mPa·s.
1,2,7,8-octane diepoxide: boiling point 230°C, viscosity at 25°
(2)カチオン硬化触媒
・CPI-310B:サンアプロ社製、トリアリールスルホニウム塩タイプの光酸発生剤、アニオン種B(C6F5)4
-、品番CPI-310B。
・CPI-210S:サンアプロ社製のトリアリールスルホニウム塩タイプ光酸発生剤、アニオン種(Rf)nPF6-n
-、品番CPI-310B。
・IK-1:サンアプロ社製、ジアリールヨードニウム塩タイプの光酸発生剤、アニオン
種(Rf)nPF6-n、品番IK-1。
・CPI-100P:サンアプロ社製、トリアリールスルホニウム塩タイプの光酸発生剤、アニオン種PF6
-、品番CPI-100P。
・IRGACURE250:BASF社製、ジアリールヨードニウム塩タイプの光酸発生剤、アニオン種PF6
-、品番IRGACURE250。
(2) Cationic curing catalyst CPI-310B: Triarylsulfonium salt type photoacid generator manufactured by San-Apro Co., Ltd., anionic species B (C 6 F 5 ) 4 − , product number CPI-310B.
CPI-210S: Triarylsulfonium salt type photoacid generator manufactured by San-Apro, anion species (Rf) n PF 6-n − , product number CPI-310B.
· IK-1: Diaryliodonium salt type photoacid generator manufactured by San-Apro Co., Ltd., anion species (Rf) n PF 6-n , product number IK-1.
CPI-100P: San-Apro Co., Ltd., triarylsulfonium salt type photoacid generator, anion species PF 6 − , product number CPI-100P.
- IRGACURE250: manufactured by BASF, diaryliodonium salt type photoacid generator, anion species PF6- , product number IRGACURE250.
(3)増感剤
・UVS1331:9,10-ジブトキシアントラセン、川崎化成社製、品番UVS1331。
・DETX-s:2,4-ジエチルチオキサンテン-9-オン、日本化薬社製、品番DETX-s。
(3) Sensitizer UVS1331: 9,10-dibutoxyanthracene, product number UVS1331, manufactured by Kawasaki Kasei.
- DETX-s: 2,4-diethylthioxanthen-9-one, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product number DETX-s.
(4)添加剤
・BYK333:レベリング剤、ビックケミ-社製、有効成分ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン。
(4) Additive • BYK333: Leveling agent, manufactured by BYK-Chemie, active ingredient polyether-modified polydimethylsiloxane.
2.評価試験
実施例及び比較例について、次の評価試験を実施した。その結果を表に示す。
2. Evaluation Tests The following evaluation tests were conducted for Examples and Comparative Examples. The results are shown in the table.
2.1.硬化性
組成物をスライドガラスに塗布してから、これにシーシーエス株式会社製のLED-UV照射器を用いて、ピーク波長395nm、出力1W/cm2の条件で光を1.5J/c
m2の光量となるように照射することで光硬化させた。雰囲気は酸素を含む乾燥大気中と
した。これにより、厚み10μmのフィルムを作製した。試験者が、このフィルムの表面に指で触れて、タックの有無を判断した。その結果、試験者がタックを感じない場合を「A」、指への付着はないがタックを感じた場合を「B」、タックを感じかつ指にフィルムの一部が付着した場合を「C」と、評価した。
2.1. Curability After coating the composition on a slide glass, using an LED-UV irradiator manufactured by CCS Co., Ltd., light of 1.5 J/c under the conditions of a peak wavelength of 395 nm and an output of 1 W/cm 2 was applied.
It was photocured by irradiating with a light amount of m 2 . The atmosphere was dry air containing oxygen. A film having a thickness of 10 μm was thus produced. A tester touched the surface of this film with a finger to judge the presence or absence of tack. As a result, "A" indicates that the tester does not feel tackiness, "B" indicates that there is no adhesion to the finger but tackiness is felt, and "C" indicates that the tester feels tackiness and part of the film adheres to the finger. ”, evaluated.
2.2.透過率
組成物を平滑な台の上に塗布してから、これに乾燥大気中でシーシーエス株式会社製のLED-UV照射器を用いて、ピーク波長395nm、出力1W/cm2、積算光量1.
5J/cm2の条件で光を照射することで光硬化させた。これにより、厚み15μmのフ
ィルムを作製した。このフィルムの、波長430nmの光の透過率を測定した。測定に当たっては、分光光度計(株式会社日立製作所製 U-4100)を用いた。
2.2. Transmittance After coating the composition on a smooth surface, it was irradiated with an LED-UV irradiator manufactured by CCS Co., Ltd. in a dry atmosphere at a peak wavelength of 395 nm, an output of 1 W/cm 2 , and an integrated light intensity of 1.00 nm.
Photocuring was performed by irradiating light under the condition of 5 J/cm 2 . A film having a thickness of 15 μm was thus produced. The transmittance of light with a wavelength of 430 nm of this film was measured. For the measurement, a spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.) was used.
2.3.粘度
組成物の粘度を、レオメータ(アントンパール・ジャパン社製、型番DHR-2)を使用して、温度25℃、せん断速度1000s-1の条件で測定した。
2.3. Viscosity The viscosity of the composition was measured using a rheometer (manufactured by Anton Paar Japan, Model No. DHR-2) under conditions of a temperature of 25° C. and a shear rate of 1000 s −1 .
2.4.表面張力
組成物の表面張力をWilhelmy法で測定した。測定に当たっては、表面張力計(協和界面科学製、型式:CBVP-Z)を使用し、白金プレートを用いて、測定温度25℃で測定した。
2.4. Surface tension The surface tension of the composition was measured by the Wilhelmy method. For the measurement, a surface tensiometer (manufactured by Kyowa Interface Science, model: CBVP-Z) was used, and a platinum plate was used at a measurement temperature of 25°C.
2.5.保存安定性
組成物を60℃の温度で2週間放置した。この試験前後の組成物の粘度をレオメータで測定し、粘度変化率が10%未満の場合を「A」、粘度変化率が10%以上かつ試験後に組成物のゲル化が認められない場合を「B」、試験後に組成物のゲル化が認められた場合を「C」と評価した。
2.5. Storage Stability The composition was left at a temperature of 60° C. for 2 weeks. The viscosity of the composition before and after this test was measured with a rheometer, and "A" when the viscosity change rate was less than 10%, and "A" when the viscosity change rate was 10% or more and no gelation of the composition was observed after the test. "B", and "C" when gelling of the composition was observed after the test.
2.6.インクジェット性
2.6.1.サテライトの有無
樹脂組成物をインクジェットプリンター(リコー社製、「MH2420」)のカートリッジに入れ、インクジェットプリンターにおけるノズルからカートリッジ内の樹脂組成物を吐出しうることを確認してから、ノズルから樹脂組成物を吐出させてテストパターンを連続で印刷した。液滴がノズルから吐出される様子を、ハイスピードカメラで撮影し、液滴が分離してサテライトが発生するか否かを確認した。その結果、液滴が分離しない場合を「A」、本来の液滴からサテライトが分離した後、サテライトが本来の液滴と一体化して再び一つの液滴になる場合を「B」、本来の液滴からサテライトが分離したまま一体化しない場合を「C」と、評価した。
2.6. Inkjet property 2.6.1. Presence or absence of satellites The resin composition is put into a cartridge of an inkjet printer ("MH2420" manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and after confirming that the resin composition in the cartridge can be discharged from the nozzle of the inkjet printer, the resin composition is ejected from the nozzle. was ejected to continuously print test patterns. A state in which droplets are discharged from the nozzle was photographed with a high-speed camera, and it was confirmed whether the droplets were separated and satellites were generated. As a result, "A" indicates the case where the droplet does not separate, "B" indicates the case where the satellite separates from the original droplet, and then the satellite unites with the original droplet to become one droplet again, and "B" indicates the original droplet. A case where the satellite was separated from the droplet and was not integrated was evaluated as "C".
2.6.2.インクジェット速度(初期)
上記の「2.4.インクジェット性」の試験において、液滴の吐出速度を変更し、液滴が分離せず、又は本来の液滴からサテライトが分離した後サテライトが本来の液滴と一体化して再び一つの液滴になる場合の、最大の吐出速度を確認した。
2.6.2. Inkjet speed (initial)
In the above test of "2.4. Inkjet property", the ejection speed of the droplet was changed, and the droplet did not separate, or after the satellite separated from the original droplet, the satellite merged with the original droplet. The maximum ejection speed was confirmed in the case of forming one droplet again.
2.6.3.インクジェット速度(保管後)
組成物を、60℃の温度で2週間保管した。続いて、上記の「2.4.2.インクジェット速度(初期)」と同じ試験を実施した。
2.6.3. Inkjet speed (after storage)
The composition was stored at a temperature of 60°C for 2 weeks. Subsequently, the same test as the above "2.4.2. Inkjet speed (initial)" was performed.
2.6.4.維持率
上記の「2.6.3.インクジェット速度(保管後)」の結果の、「2.6.2.インクジェット速度(初期)」の結果に対する百分率を、維持率として算出した。
2.6.4. Maintenance rate The percentage of the result of "2.6.3. Inkjet speed (after storage)" to the result of "2.6.2. Inkjet speed (initial)" was calculated as the maintenance rate.
2.7.バリア膜適合性
スライドガラス上に厚み500nmのSiN膜を作製し、このSiN膜上に、「2.1.硬化性」の場合と同じ条件で厚み10μmのフィルムを作製した。そのフィルムを85℃85%RHの恒温恒湿槽に168時間保管したのち、SEMでフィルムの表面の観察を行った。その結果、フィルムに変化が認められない場合を「A」、フィルムにフクレや表面荒れが発生したが割れは認められない場合を「B」、フィルムに割れが生じた場合を「C」と、評価した。
2.7. Barrier Film Compatibility A 500 nm-thick SiN film was prepared on a slide glass, and a 10 μm-thick film was prepared on this SiN film under the same conditions as in “2.1. Curability”. After the film was stored in a thermo-hygrostat at 85° C. and 85% RH for 168 hours, the surface of the film was observed by SEM. As a result, "A" when no change was observed in the film, "B" when the film had blisters or surface roughness but no cracks were observed, and "C" when the film cracked. evaluated.
2.8.ガラス転移温度
組成物を塗布して塗膜を作製し、この塗膜を、シーシーエス株式会社製のLED-UV照射器を用いて、ピーク波長395nm、出力1W/cm2の条件で光を片面5Jずつ計
10J/cm2の光量となるように光硬化させることで、厚み200μmのフィルムを作
製した。このフィルムから切り出したサンプルのガラス転移温度を、粘弾性測定装置(日立ハイテクサイエンス社製、型番DMA7100)を用いて測定した。
2.8. Glass transition temperature A coating film is prepared by applying the composition, and this coating film is irradiated with light on one side at a peak wavelength of 395 nm and an output of 1 W / cm 2 using an LED-UV irradiator manufactured by CCS Co., Ltd. A film with a thickness of 200 μm was produced by photocuring each of the films so that the total amount of light was 10 J/cm 2 . The glass transition temperature of a sample cut out from this film was measured using a viscoelasticity measuring device (manufactured by Hitachi High-Tech Science, model number DMA7100).
2.9.アウトガス評価
組成物の硬化物を加熱した場合のアウトガスを次の方法で測定した。ヘッドスペース用バイアルに組成物を100mg入れ、組成物に、シーシーエス株式会社製のLED-UV照射器を用いて、ピーク波長395nm、約100mW/cm2の条件で光照射して組成
物を硬化させた後、バイアルを封止し、100℃で30分間加熱してから、バイアル中の気相部分をガスクロマトグラフに導入して分析した。その結果から、発生したガスの組成物に対する質量比率を求めた。アウトガスが発生しにくいというためには、この結果が200ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であればより好ましく、50ppm以下であれば更に好ましく、25ppm以下であれば特に好ましい。
2.9. Outgassing Evaluation Outgassing when the cured product of the composition was heated was measured by the following method. 100 mg of the composition is placed in a headspace vial, and the composition is irradiated with light at a peak wavelength of 395 nm and about 100 mW/cm 2 using an LED-UV irradiator manufactured by CCS Co., Ltd. to cure the composition. After that, the vial was sealed and heated at 100° C. for 30 minutes, and then the gas phase portion in the vial was introduced into a gas chromatograph and analyzed. From the results, the mass ratio of the generated gas to the composition was determined. In order to prevent outgassing, this result is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, even more preferably 50 ppm or less, and particularly preferably 25 ppm or less.
Claims (15)
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し、
前記第一剤(g1)と前記第二剤(g2)との合計量に対する前記第一剤(g1)の割合は50質量%以上である、
光源が発する光を透過させる光学部品を作製するための、
紫外線硬化性樹脂組成物。 a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator,
The ratio of the first agent (g1) to the total amount of the first agent (g1) and the second agent (g2) is 50% by mass or more.
for making an optical component that transmits light emitted by a light source,
UV curable resin composition.
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し、
25℃における粘度が8mPa・s以上40mPa・s以下である、
光源が発する光を透過させる光学部品を作製するための、
紫外線硬化性樹脂組成物。 a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator,
Viscosity at 25 ° C. is 8 mPa s or more and 40 mPa s or less,
for making an optical component that transmits light emitted by a light source,
UV curable resin composition.
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し、
40℃における粘度が8mPa・s以上40mPa・s以下である、
光源が発する光を透過させる光学部品を作製するための、
紫外線硬化性樹脂組成物。 a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator,
Viscosity at 40 ° C. is 8 mPa s or more and 40 mPa s or less,
for making an optical component that transmits light emitted by a light source,
UV curable resin composition.
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し、
インクジェット法で吐出することが可能な、
光源が発する光を透過させる光学部品を作製するための、
紫外線硬化性樹脂組成物。 a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator,
It is possible to eject by inkjet method,
for making an optical component that transmits light emitted by a light source,
UV curable resin composition.
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し(ただし、第一剤(g1)がフッ化ホウ素ヨウードニウム塩かつ第二剤(g2)がアリルスルフォニウムヘキサフロオロフォスフェイトである場合を除く)、
光源が発する光を透過させる光学部品を作製するための、
紫外線硬化性樹脂組成物。 a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator (provided that the first agent (g1) is boron iodonium fluoride and the second agent (g2) is allylsulfonium hexafluorophosphate except for),
for making an optical component that transmits light emitted by a light source,
UV curable resin composition.
請求項1及び3から6のいずれか一項に記載の紫外線硬化性樹脂組成物。 Viscosity at 25 ° C. is 8 mPa s or more and 40 mPa s or less,
The ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 and 3 to 6.
請求項1、2及び4から7のいずれか一項に記載の紫外線硬化性樹脂組成物。 Viscosity at 40 ° C. is 8 mPa s or more and 40 mPa s or less,
The ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7.
請求項1から3及び5から8のいずれか一項に記載の紫外線硬化性樹脂組成物。 It is possible to eject by inkjet method,
The ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8.
前記Rfはパーフルオロアルキル基である、
請求項1から9のいずれか一項に記載の紫外線硬化性樹脂組成物。 The second agent (g2) includes an ionic photoacid generator containing PF 6 - , an ionic photoacid generator containing BF 4 - , an ionic photoacid generator containing (Rf)SO 3 - and sulfite ions. At least one ionic photoacid generator selected from the group consisting of ionic photoacid generators having
The Rf is a perfluoroalkyl group,
The ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 9.
請求項1から10のいずれか一項に記載の紫外線硬化性樹脂組成物。 Does not contain a solvent, or has a solvent content of 1% by mass or less,
The ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 10.
紫外線硬化性樹脂組成物を前記光源が発する光が通る位置にインクジェット法で吐出して塗膜を作製し、
前記紫外線硬化性樹脂組成物は、
カチオン重合性化合物(F)と、
カチオン硬化触媒(G)とを含有し、
前記カチオン硬化触媒(G)は、共役酸の強度がより高いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第一剤(g1)と、共役酸の強度がより低いアニオン種を有するイオン性光酸発生剤を含む第二剤(g2)とを含有し、
前記塗膜に紫外線光を照射することで前記光学部品を作製することを含む、
発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a light-emitting device comprising a light source and an optical component for transmitting light emitted by the light source,
An ultraviolet curable resin composition is ejected by an inkjet method to a position through which the light emitted by the light source passes to prepare a coating film,
The ultraviolet curable resin composition is
a cationic polymerizable compound (F);
containing a cationic curing catalyst (G),
The cationic curing catalyst (G) comprises a first agent (g1) containing an ionic photoacid generator having an anion species with a higher conjugate acid strength, and an ionic photoacid generator having an anion species with a lower conjugate acid strength. and a second agent (g2) containing an acid generator,
Producing the optical component by irradiating the coating film with ultraviolet light;
A method for manufacturing a light-emitting device.
前記Rfはパーフルオロアルキル基である、
請求項12に記載の発光装置の製造方法。 The second agent (g2) includes an ionic photoacid generator containing PF 6 - , an ionic photoacid generator containing BF 4 - , an ionic photoacid generator containing (Rf)SO 3 - and sulfite ions. At least one ionic photoacid generator selected from the group consisting of ionic photoacid generators having
The Rf is a perfluoroalkyl group,
13. A method for manufacturing a light-emitting device according to claim 12.
請求項1から11のいずれか一項に記載の前記紫外線硬化性樹脂組成物を前記光源が発する光が通る位置にインクジェット法で吐出して塗膜を作製し、
前記塗膜に紫外線光を照射することで前記光学部品を作製することを含む、
発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a light-emitting device comprising a light source and an optical component for transmitting light emitted by the light source,
A coating film is produced by ejecting the ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 11 to a position through which the light emitted by the light source passes by an inkjet method,
Producing the optical component by irradiating the coating film with ultraviolet light;
A method for manufacturing a light-emitting device.
発光装置。 A light source and an optical component that transmits light emitted by the light source, the optical component comprising a cured product of the ultraviolet curable resin composition according to any one of claims 1 to 11.
Luminescent device.
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