固化性組合物和其用途
2023-07-25 17:06:26 1
固化性組合物和其用途
【專利摘要】本發明的課題是，提供與以往的固化性組合物相比，所形成的固化物的透明性和耐熱性、組合物的保存穩定性、操作性和成型性中的1種或2種以上的性質得到提高的固化性組合物。因而提供了一種固化性組合物，其含有：被至少包含下述通式(1)所表示的聚合性矽烷化合物A1的1種以上矽烷化合物表面修飾了的二氧化矽微粒A，(甲基)丙烯酸酯化合物B，以及聚合引發劑C，式(1)中，R1表示具有烯屬不飽和基的碳原子數11～20的烴基、或具有烯屬不飽和基並且具有醚鍵和/或酯鍵的碳原子數11～20的取代烴基，R2表示氫原子或碳原子數1～4的烴基，R3表示滷原子，R4表示氫原子或碳原子數1～10的烴基。a是1～3的整數，b是0～2的整數，c是0～3的整數，a和b之和是1～3，a和b和c之和是1～4。SiR1aR2bR3c(OR4)4-a-b-c...(1)。
【專利說明】固化性組合物和其用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及固化性組合物和其用途。更具體地說，本發明涉及固化性組合物、以及由所述組合物固化而得到的固化物、和由所述固化物製成的光學材料和電子材料。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著光學設備、光通信、顯示器等的光產業技術的發展，人們期望光學性能優異的材料。作為上述材料，可以列舉出例如，光學透鏡、光碟基板、液晶顯示元件用塑料基板、濾色器用基板、有機EL(Electro Luminescence)顯示元件用基板、太陽能電池用基板、觸控螢幕、光學元件、光波導、LED (Light Emitting D1de)密封材料等光學材料和電子材料。
[0003]一般來說，作為液晶顯示元件用基板、濾色器基板、有機EL顯示元件用基板、太陽能電池用基板、觸控螢幕等的形成材料，大量使用無機玻璃。但玻璃板具有一些問題如容易破裂、不能彎曲、比重大、不適合輕量化等，所以近年來進行了大量嘗試以使用塑料材料代替玻璃板。此外上述光學材料、例如液晶顯示元件用基板，由於要使光透過，所以要求具有高透明性。
[0004]此外，作為光學透鏡、光學元件、光波導、LED密封材料的形成材料，近年來希望能夠應對回流焊的、耐熱性優異的塑料材料。例如、希望塑料材料加熱時的體積變化小、線膨脹係數小。此外，在使用塑料材料代替玻璃板用於光學透鏡、光波導等光學部件和電子部件時，為了精密加工、固化之際的收縮率小很重要。
[0005]作為以往使用的光學材料的形成材料，在例如專利文獻I中公開了將由非晶質熱塑性樹脂和能夠藉助活性能量線而固化的雙(甲基)丙烯酸酯組成的樹脂組合物，藉助活性能量線固化而成的部件。並且在專利文獻I中記載了，該部件能夠取代玻璃基板而很好地作為光學透鏡、光碟基板和塑料液晶基板等使用。但是專利文獻I中，關於上述樹脂組合物的收縮率和所述部件的線膨脹係數卻沒有研究。而且上述部件的透明性有可能由於上述非晶質熱塑性樹脂的折射率與由上述雙(甲基)丙烯酸酯藉助活性能量線固化得到的樹脂的折射率之間的差別而降低。
[0006]在專利文獻2中記載了，將特定的矽烷化合物在膠體二氧化矽分散體系中水解、縮聚，將所得的二氧化矽系縮聚物均勻分散在甲基丙烯酸甲酯或雙酚A型氧化乙烯改性(甲基)丙烯酸酯中，從而得到的固化性組合物。進而，專利文獻2中記載了，上述組合物能夠獲得透明性和剛性優異的固化物，該固化物能夠用於光學材料用途等的用途。但專利文獻2中對於上述固化性組合物的收縮率和所述固化物的線膨脹係數卻沒有研究。
[0007]作為減小收縮率、線膨脹係數的方法，通常有在樹脂組合物中添加無機填充劑的方法、在基板上疊層無機膜等方法。但是當在樹脂組合物中添加無機填充劑後，會出現一些問題，如由樹脂組合物固化而得到的固化物(基板)的透明性受到明顯破壞，表面平滑性受到損失，無機填充劑的分散性變差，所以在基板內產生不均勻，基板容易破裂，等等。
[0008] 此外，在基板上疊層無機膜的情況有以下等問題。下述(2)的問題是由於無機膜與能夠固化成基板的樹脂組合物的固化時的收縮相差大等的原因產生的。
[0009](I)無機膜和基板的貼附性差。
[0010](2)無機膜從基板剝離，或基板發生破裂。
[0011]專利文獻3中記載了一種固化性組合物，其是使具有碳原子數I~10的烴殘基的矽烷化合物在膠體二氧化矽分散系中水解、縮聚，將得到的二氧化矽系縮合物均勻分散在(甲基)丙烯酸酯中而得的，能夠獲得透明性和剛性優異的固化物。但是對由該固化性組合物得到的固化物的粘度和收縮率卻沒有研究。
[0012]專利文獻4中記載了一種固化性組合物，其是通過將特定的矽烷化合物在膠體二氧化矽分散系中水解、縮聚，使得到的二氧化矽系縮聚合物在雙酚A型的環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯中均勻分散而得到的，由其能夠獲得透明性和剛性優異的固化物。專利文獻4中，由於限定矽烷化合物的具有烯屬不飽和基的有機基團是碳原子數是10以下的短鏈，所以膠體二氧化娃的疏水性不充分，在膠體二氧化娃的配合量大於15重量％時會發生凝膠化，不能添加充分量的二氧化矽，所以沒有線膨脹係數減少的希望。
[0013]專利文獻5中公開了一種固化物，其是從含有具有特定脂環式結構的二官能(甲基)丙烯酸酯和分散在有機溶劑中的膠體二氧化矽的組合物中除去有機溶劑，使得到的複合物組合物交聯而得到的。但是專利文獻5中記載的發明中，所述複合物組合物中二氧化矽的分散性、以及抑制固化收縮的抑制不充分。此外，雖然記載了為了彌補二氧化矽的分散性和降低複合物組合物的粘度，將具有脂環結構的矽烷化合物中添加到所述組合物中，但該矽烷化合物的水解非常慢。因此，在製造時間方面不經濟，存在不容易表現出其效果的問題。此外，專利文獻5中雖然有關於線膨脹係數的記載，但固化收縮大。
[0014]現有技術文獻
[0015]專利文獻
[0016]專利文獻1:日本特開平10-077321號公報
[0017]專利文獻2:日本特開平10-298252號公報
[0018]專利文獻3:日本專利第2902525號公報
[0019]專利文獻4:日本特開平10-231339號公報
[0020]專利文獻5:日本專利第4008246號公報
【發明內容】
[0021]發明要解決的課題
[0022]本發明的目標是解決上述現有技術的問題。即本發明的目的是，提供與以往的固化性組合物相比，所形成的固化物的透明性和耐熱性、組合物的保存穩定性、操作性和成型性中的I或2種以上的性質得到提高的固化性組合物。
[0023]解決課題的手段
[0024]本發明人為了解決上述課題而進行了深入研究。結果發現通過具有以下構造的固化性組合物能夠解決上述課題，從而完成本發明。
[0025]即本發明涉及例如以下的【I】~【13】。
[0026][I], 一種固化性組合物，含有:
[0027]被至少包含下述通式(I)所表示的聚合性矽烷化合物Al的I種以上矽烷化合物表面修飾了的二氧化矽微粒A，
[0028](甲基)丙烯酸酯化合物B，以及
[0029]聚合引發劑C，
[0030]SiR1aR2bR3c (OR4) 4-a-b-c...(I)
[0031]式(I)中，R1表示具有烯屬不飽和基的碳原子數11~20的烴基、或具有烯屬不飽和基並且具有醚鍵和/或酯鍵的碳原子數11~20的取代烴基，R2表示氫原子或碳原子數I~4的烴基，R3表示滷原子，R4表示氫原子或碳原子數I~10的烴基；
[0032]a是I~3的整數，b是O~2的整數，c是O~3的整數，a和b之和是I~3，a和b和c之和是I~4，此外，在a為2以上時存在的多個R1可以相同、也可以不同，在b為2時存在的多個R2可以相同、也可以不同，在c為2以上時存在的多個R3可以相同、也可以不同,在a和b和c之和為I或2時存在的多個R4可以相同、也可以不同。
[0033]【2】.如上述【I】所述的固化性組合物，所述(甲基)丙烯酸酯化合物B含有選自具有I個以上(甲基)丙烯醯氧基並且不具有環結構的(甲基)丙烯酸酯化合物B1、和具有I個以上(甲基)丙烯醯氧基並且具有脂環式結構的(甲基)丙烯酸酯化合物B2中的至少I種。
[0034]【3】如上述【I】或【2】所述的固化性組合物，所述聚合性矽烷化合物Al為下述通式0- )所表示的聚合性矽烷化合物Al』，
[0035]
【權利要求】
1.一種固化性組合物，含有: 被至少包含下述通式(I)所表示的聚合性矽烷化合物Al的I種以上矽烷化合物表面修飾了的二氧化矽微粒A， (甲基)丙烯酸酯化合物B，以及 聚合引發劑C，
SiR1aR2bR3c (OR4) 4-a-b-c...(I) 式(I)中，R1表示具有烯屬不飽和基的碳原子數11~20的烴基、或具有烯屬不飽和基並且具有醚鍵和/或酯鍵的碳原子數11~20的取代烴基，R2表示氫原子或碳原子數I~4的烴基，R3表示滷原子，R4表示氫原子或碳原子數I~10的烴基； a是I~3的整數，b是O~2的整數，c是O~3的整數，a和b之和是I~3，a和b和c之和是I~4，此外，在a為2以上時存在的多個R1可以相同、也可以不同，在b為2時存在的多個R2可以相同、也可以不同，在c為2以上時存在的多個R3可以相同、也可以不同，在a和b和c之和為I或2時存在的多個R4可以相同、也可以不同。
2.如權利要求1所述的固化性組合物，所述(甲基)丙烯酸酯化合物B含有選自具有I個以上(甲基)丙烯醯氧基並且不具有環結構的(甲基)丙烯酸酯化合物B1、和具有I個以上(甲基)丙烯醯氧基並且具有脂環式結構的(甲基)丙烯酸酯化合物B2中的至少I種。
3.如權利要求1或2 所述的固化性組合物，所述聚合性矽烷化合物Al為下述通式0-)所表示的聚合性矽烷化合物Al』，
式0- )中，R2~R4分別與式(I)中的相同符號表不的含義相同，R5表不氫原子或甲基，d是8~16的整數，e是O~2的整數，f是O~3的整數，e和f之和是O~3，此外，當e為2時存在的多個R2可以相同、也可以不同，當f為2以上時存在的多個R3可以相同、也可以不同，當e和f之和是O或I時存在的多個R4可以相同、也可以不同。
4.如權利要求1或2所述的固化性組合物，所述二氧化矽微粒A是被包含所述聚合性矽烷化合物Al、和除所述聚合性矽烷化合物Al以外的矽烷化合物A2的矽烷化合物表面修飾了的二氧化矽微粒。
5.如權利要求1或2所述的固化性組合物，所述表面修飾中使用的矽烷化合物不含下述通式(2』 )所表示的聚合性矽烷化合物A2』，
式(2』)中,R2~R5和e、f分別與式0- )中的相同符號表不的含義相同，在R5為氫原子時g是I~7的整數，在R5為甲基時g是I~6的整數。
6.如權利要求1或2所述的固化性組合物，相對於二氧化矽微粒A中的表面修飾前的二氧化矽微粒換算的量、和(甲基)丙烯酸酯化合物B的量的總量100質量份，二氧化矽微粒A中的表面修飾前的二氧化矽微粒換算的量為I~90質量份。
7.如權利要求1或2所述的固化性組合物，所述二氧化矽微粒A是相對於表面修飾前的二氧化矽微粒100質量份、被所述矽烷化合物5~100質量份表面修飾了的二氧化矽微粒。
8.如權利要求1或2所述的固化性組合物，相對於所述二氧化矽微粒A的表面修飾中使用的所述矽烷化合物的全部量，所述聚合性矽烷化合物Al的量為I~100質量％。
9.如權利要求2所述的固化性組合物，所述(甲基)丙烯酸酯化合物BI具有2個以上(甲基)丙烯醯氧基。
10.如權利要求2所述的固化性組合物，所述(甲基)丙烯酸酯化合物B2具有I~3個(甲基)丙烯醯氧基。
11.一種固化物，是由權利要求1或2所述的固化性組合物固化得到的。
12.—種光學材料，由權利要求11所述的固化物製成。
13.一種電子材料， 由權利要求11所述的固化物製成。
【文檔編號】C08F2/44GK104080815SQ201380006594
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年2月5日 優先權日:2012年2月10日
【發明者】高橋信行, 浦川慶史, 宮田秀雄, 山木繁 申請人:昭和電工株式會社