專利名稱：光固化樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光固化樹脂組合物，具體而言，涉及由于改善了熱傳導(dǎo)性而能容易地從裝置放熱并且具有較好的隔濕功能的光固化樹脂組合物。此外，該光固化樹脂組合物防止在固化過程中收縮，因此不會使物理性質(zhì)(粘合強(qiáng)度等)受損，且能通過紫外線固化而無需加熱。此外，該光固化樹脂組合物可用于生產(chǎn)顯示裝置，例如有機(jī)發(fā)光二級管(OLED)、液晶顯示器(LCD)和可撓式顯示器(Flexible Display)。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂組合物具有優(yōu)良的對金屬的粘合強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，但是它不具備足夠的剝離強(qiáng)度且其耐沖擊性能低，從而可能導(dǎo)致裂縫、剝落等等。因此，對環(huán)氧樹脂組合物已進(jìn)行了多次改進(jìn)。通常，環(huán)氧樹脂組合物根據(jù)其使用方法可分為兩類一類是單液型環(huán)氧樹脂組合物，另一類是雙液型環(huán)氧樹脂組合物。單液型環(huán)氧樹脂組合物自始就包含潛在的固化劑。然而，對于雙液型環(huán)氧樹脂組合物，僅在使用前讓環(huán)氧樹脂與固化劑(聚酰胺胺、脂族胺等)進(jìn)行混合。由于混合時難以測量，雙液型環(huán)氧樹脂組合物的固化就存在問題，且雙液型環(huán)氧樹脂組合物的適用期可能減少。另外，如果諸如聚酰胺胺、脂族胺的固化劑被用在雙液型環(huán)氧樹脂組合物中，則固化材料的耐熱性可能較差且可能發(fā)生性能劣化。因此，近期具有高生產(chǎn)率的單液型環(huán)氧樹脂組合物傾向于更多地被消費(fèi)，并被公開號為2005-239922A、2000-204324、2005-36095、2004-352771、2005-105148的日本專利和公開號為2003-0007515、2004-0077879的韓國專利所公開。但是，這些環(huán)氧樹脂組合物具有高透濕性能，這可能導(dǎo)致物理性質(zhì)的受損，并且仍有必要改善熱傳導(dǎo)性能和粘合強(qiáng)度。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供具有較低透濕性能，并且能夠防止在固化過程中收縮的光固化樹脂組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供具有較好的拉伸強(qiáng)度、粘合強(qiáng)度和改善的熱傳導(dǎo)性，并因此增加了從裝置向外的熱輻射率的光固化樹脂組合物。
為達(dá)到這些目的，本發(fā)明提供的光固化樹脂組合物包含(A)100重量份的環(huán)氧樹脂；(B)0.01至20重量份的光聚合引發(fā)劑；(C)0.01至10重量份的偶聯(lián)劑；以及(D)0.01至120重量份的無機(jī)填料。本發(fā)明還提供了通過光固化所述光固化樹脂組合物而制成的顯示材料。
發(fā)明的詳細(xì)描述參考以下的詳細(xì)說明，將更好、更充分地理解本發(fā)明及其具有的諸多優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明，該光固化樹脂組合物包括作為主要組分的(A)環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂的非限定性例子包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚AD型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，其預(yù)聚物、聚酯再生環(huán)氧樹脂、硅再生環(huán)氧樹脂、該環(huán)氧樹脂和其他聚合物的共聚物，及它們的混合物。特別地，優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂，這是由于它們具有較好的耐熱性和防潮性。
根據(jù)本發(fā)明，該光固化樹脂組合物包括(B)光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的非限定性例子包括芳香重氮鹽、芳香锍鹽、芳香碘鎓鹽、芳香碘鎓鋁鹽、芳香锍鋁鹽、茂金屬化合物和鐵芳烴化合物。鑒于光固化，使用芳香锍鹽是合適的，尤其是芳香锍六氟磷酸鹽化合物、芳香锍六氟銻酸鹽化合物或其混合物，這是由于它們能夠提高固化功能和粘合功能。對于100重量份的環(huán)氧樹脂總量，光聚合引發(fā)劑的用量為0.01至20重量份，優(yōu)選為0.1至10重量份，更優(yōu)選為1至6重量份。當(dāng)光聚合引發(fā)劑的用量超過10重量份時，會殘留多余量。進(jìn)一步地，當(dāng)光聚合引發(fā)劑的用量超過20重量份時，物理性質(zhì)可能由于多余量而被損害，這是不合適的。根據(jù)本發(fā)明，光固化樹脂組合物的固化材料優(yōu)選具有超過85％的環(huán)氧轉(zhuǎn)化率。
根據(jù)本發(fā)明，光固化樹脂組合物中的(C)偶聯(lián)劑用于改善粘合功能。偶聯(lián)劑的非限定性例子包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸脂偶聯(lián)劑(titanecoupling agent)、硅化合物等等，以及其混合物。對于100重量份的環(huán)氧樹脂，偶聯(lián)劑的用量為0.01至10重量份，優(yōu)選為0.1至5重量份，更優(yōu)選為0.1至2重量份。當(dāng)偶聯(lián)劑用量超過2重量份時，會殘留多余量。進(jìn)一步地，當(dāng)偶聯(lián)劑的用量超過10重量份時，物理性質(zhì)可能由于多余量而被損害，這是不合適的。
根據(jù)本發(fā)明，光固化樹脂組合物中的(D)無機(jī)填料用于改善透光性、隔濕功能和熱傳導(dǎo)性，并且防止在固化過程中收縮。無機(jī)填料可以是多層片狀結(jié)構(gòu)或球狀的無機(jī)化合物，例如硅石、滑石、氧化鎂、云母、蒙脫土、氧化鋁、石墨、氧化鈹、氮化鋁、碳化硅、富鋁紅柱石、硅等等。特別是，滑石具有優(yōu)良的隔濕功能、透光性和防止在固化過程中收縮的功能。并且，氧化鋁、石墨和硅石具有高熱傳導(dǎo)性，因而它們能夠從裝置中向外界放熱。所以，優(yōu)選地，選自滑石、氧化鋁、石墨和硅石的一種可單獨使用，或者可與選自所述無機(jī)填料的另一種一起使用。更優(yōu)選地，選自氧化鋁、石墨和硅石的一種可與滑石一起使用。無機(jī)填料的顆粒大小可以為0.1至50μm，也可使用具有不同大小的顆粒，例如0.1至10μm的小顆粒與5至50μm的大顆粒的顆粒混物。對于100重量份的環(huán)氧樹脂，無機(jī)填料的用量為0.01至120重量份，優(yōu)選為0.1至110重量份。更優(yōu)選地，所述無機(jī)填料的用量為約20-110重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為約40-110重量份，特別優(yōu)選為約90-110重量份。假如無機(jī)填料的用量超過120重量份，聚合反應(yīng)可能被干擾并且物理性質(zhì)可能被損害，這是不合適的。當(dāng)任何取代基附著在無機(jī)填料上時，增強(qiáng)了樹脂組合物的固化材料和玻璃之間的粘合功能，并且增強(qiáng)了樹脂中的分散性能和粘合功能。
根據(jù)本發(fā)明，如果需要，光固化樹脂組合物可以還包括與(B)光聚合引發(fā)劑一起的(F)光酸發(fā)生劑(photo-acid generator)。光酸發(fā)生劑具有通過曝光而產(chǎn)生路易斯酸(Lewis acid)和布朗斯特酸(Bronsted acid)并導(dǎo)致化學(xué)放大增幅作用(chemical amplification)的功能。當(dāng)被曝光時，能夠產(chǎn)生酸組分的任意化合物可以作為光酸發(fā)生劑使用。優(yōu)選的光酸發(fā)生劑包括锍化合物，例如有機(jī)磺酸、鎓類化合物如輸鹽，及其混合物。光酸發(fā)生劑的非限定性例子包括苯二酰亞氨基氟代甲烷磺酸酯、二硝基芐基甲苯磺酸酯、正癸基二砜、萘亞氨基三氟甲烷磺酸酯、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、二苯碘鎓六氟砷酸鹽、二苯碘鎓六氟銻酸鹽、二苯基對甲氧基苯基锍三氟甲磺酸酯鹽、二苯基對甲苯基锍三氟甲磺酸鹽、二苯基對異丁基苯基锍三氟甲磺酸鹽、三苯基锍六氟砷酸鹽、三苯基锍六氟銻酸鹽、三苯基锍三氟甲磺酸鹽、二丁基萘基锍三氟甲磺酸鹽，及其混合物。對于100重量份的環(huán)氧樹脂，光酸發(fā)生劑的優(yōu)選用量為0.05至10重量份。當(dāng)光酸發(fā)生劑的用量超過10重量份時，樹脂組合物的物理性質(zhì)可能被損害，這是由于組合物吸收大量紫外線和產(chǎn)生了大量酸造成的。
在下文中，提供優(yōu)選實施例以更好地理解本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于以下實施例。在以下實施例和對比實施例中，每一組分的用量單位為重量份。根據(jù)表1所示的組分和比例制備實施例1-8和對比實施例的光固化樹脂組合物。首先，將陽離子光聚合引發(fā)劑、偶聯(lián)劑和無機(jī)填料加入環(huán)氧樹脂中，然后將該混合物攪拌均勻。隨后，使混合物脫氣以獲得光固化樹脂組合物。將日本Epoxy Resins Co.生產(chǎn)的“YL980”(雙酚A型環(huán)氧樹脂)用作環(huán)氧樹脂。將ASAHI DENKA生產(chǎn)的“Adecaoptomer SP-150”(芳香锍鹽)用作陽離子光聚合引發(fā)劑。將SHINETSU生產(chǎn)的“KBM-403”(硅烷偶聯(lián)劑)用作偶聯(lián)劑。使用不同粒徑的氧化鋁作為無機(jī)填料，它們是SUMITOMO CHEMICAL生產(chǎn)的“AES-11C”(平均粒徑0.4μm)、“AL-M43”(平均粒徑2.7μm)、“AL-M41”(平均粒徑1.6μm)，“AMS-9”((平均粒徑0.6μm)。還有，可使用NIPPON TALC生產(chǎn)的“ACE P-3”滑石。 透濕性將實施例1-8和對比實施例中制備的光固化樹脂組合物沉積在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜釋放表面(release-surface)上，尺寸為100mm×100mm×100μm，該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜使用條形涂布器進(jìn)行釋放表面處理。沉積后，用6000mJ/cm2的UV進(jìn)行輻射。然后，在38℃，相對濕度95％下，使用透濕性能測量設(shè)備“PERMATRAN-W3/33”以“ASTM F1249”法測量透濕性，結(jié)果如表2所示。熱傳導(dǎo)性將實施例1-8和對比實施例中制備的光固化樹脂組合物沉積在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜釋放表面上，尺寸為100mm×50mm×100μm，該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜使用條形涂布器進(jìn)行釋放表面處理。然后，用6000mJ/cm2的UV進(jìn)行輻射。24小時后，使用熱傳導(dǎo)性測量設(shè)備“QTM-500”以“Quink Thermal Conductivity Meter(QTM)”法測量熱傳導(dǎo)性，結(jié)果如表2所示。粘合強(qiáng)度將實施例1-8和對比實施例中制備的光固化樹脂組合物沉積在尺寸為25mm×50mm×2.5mm的玻片上，沉積厚度為5mm。然后，將具有相同尺寸的玻片以交疊形式放置在涂層上。隨后，用6000mJ/cm2的UV進(jìn)行輻射。24小時后，使用粘合強(qiáng)度測量設(shè)備“SEISHINSS-30WD”測量粘合強(qiáng)度，結(jié)果如表2所示。
如表2所示，與對比實施例中制備的未添加任何無機(jī)填料的樹脂組合物相比，根據(jù)本發(fā)明在實施例中制備的具有至少一種無機(jī)填料的樹脂組合物顯示出大大降低的透濕性和較好的隔濕功能。關(guān)于熱傳導(dǎo)性，具有20重量份無機(jī)填料的實施例1-3與對比實施例相似；而具有40重量份或更多無機(jī)填料的實施例4-8顯示較高的熱傳導(dǎo)性。特別地，具有90重量份或更多不同粒徑氧化鋁的混合物的實施例6-8顯示出高得多的熱傳導(dǎo)性。關(guān)于粘合強(qiáng)度，除實施例1外，其他的實施例都比對比實施例好。特別地，同時具有AL-M43、AL-M41和AMS-9(氧化鋁)的實施例7和8顯示出較高的粘合強(qiáng)度。除滑石外，實施例7和8具有相同的組分和比例，其顯示由于使用滑石使得隔濕功能和粘合強(qiáng)度稍有增加，而熱傳導(dǎo)性稍有減小。
如上所述，本發(fā)明的光固化樹脂組合物具有較好的粘合強(qiáng)度和阻隔濕功能，且能通過紫外線固化而無需加熱。此外，該光固化樹脂組合物也可防止在固化過程中收縮。特別地，由于熱傳導(dǎo)性的改善，該光固化樹脂組合物增加了從裝置向外界的熱輻射率。由此，該光固化樹脂可以有效地用于生產(chǎn)顯示器，例如有機(jī)發(fā)光二級管(OLED)、液晶顯示器(LCD)和可撓式顯示器。雖然已參照優(yōu)選的實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，在不偏離所附權(quán)利要求所指出的本發(fā)明的精神及范圍下，可對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.光固化樹脂組合物，包含(A)100重量份的環(huán)氧樹脂；(B)0.01至20重量份的光聚合引發(fā)劑；(C)0.01至10重量份的偶聯(lián)劑；以及(D)0.01至120重量份的無機(jī)填料。
2.如權(quán)利要求1所述的光固化樹脂組合物，其中還包含(E)0.05至10重量份的光酸發(fā)生劑。
3.如權(quán)利要求1所述的光固化樹脂組合物，其中所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚AD型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族型環(huán)氧樹脂，其預(yù)聚物、聚酯再生環(huán)氧樹脂、硅再生環(huán)氧樹脂、包括上述環(huán)氧樹脂的共聚物，及上述材料的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的光固化樹脂組合物，其中所述光聚合引發(fā)劑選自芳香重氮鹽、芳香锍鹽、芳香碘鎓鹽、芳香碘鎓鋁鹽、芳香锍鋁鹽、茂金屬化合物和鐵芳烴化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的光固化樹脂組合物，其中所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸脂偶聯(lián)劑、硅化合物，及它們的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的光固化樹脂組合物，其中所述無機(jī)填料選自硅石、滑石、氧化鎂、云母、蒙脫土、氧化鋁、石墨、氧化鈹、氮化鋁、碳化硅、富鋁紅柱石、硅，及它們的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的光固化樹脂組合物，其中所述無機(jī)填料是滑石與選自氧化鋁、石墨和硅石中的一種的混合物。
8.如權(quán)利要求2所述的光固化樹脂組合物，其中所述光酸發(fā)生劑是硫化物鹽化合物或鎓鹽化合物。
9.如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的光固化樹脂組合物，其中所述無機(jī)填料的含量為0.1-110重量份，優(yōu)選為20-110重量份，更優(yōu)選為40-110重量份，特別優(yōu)選為90-110重量份。
10.通過光固化權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的光固化樹脂組合物生產(chǎn)的顯示材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了光固化樹脂組合物。該光固化樹脂組合物包括(A)100重量份的環(huán)氧樹脂；(B)0.01至20重量份的光聚合引發(fā)劑；(C)0.01至10重量份的偶聯(lián)劑；以及(D)0.01至120重量份的無機(jī)填料。該光固化樹脂組合物還可包括(E)0.05至10重量份的光酸發(fā)生劑。該光固化樹脂組合物具有改善的熱傳導(dǎo)性和隔濕功能，從而可用于生產(chǎn)顯示裝置，例如有機(jī)發(fā)光二級管(OLED)、液晶顯示器(LCD)和可撓性顯示器。
文檔編號G03F7/004GK101059652SQ200710097819
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者孫禎炫, 樸鐘大, 安寅奭 申請人:株式會社東進(jìn)世美肯