[发明专利]光学材料用活性能量射线固化性组合物、固化物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学材料用活性能量射线固化性组合物、固化物及其制造方法。

背景技术

在用于LED、太阳能电池和平板显示装置等的光学材料中，使用高透明性、耐热透明性和耐光透明性的材料。为了保护元件、精细电路，还需要所述材料具有能够耐受使用环境的耐冲击性和耐透湿性等。此外，在制造工艺方面，要求粘度低、生产性优良，固化收缩少、基板无翘曲的工艺等。

作为用于LED的光学材料，广泛使用通过酸酐类固化剂制造的硬质透明环氧树脂、以甲基聚硅氧烷为主成分的软质有机硅树脂和以苯基聚硅氧烷为主成分的硬质有机硅树脂等（非专利文献1）。这些树脂为热固性树脂，必须在100℃以上固化几十分钟至数小时，因此在生产性方面存在问题。此外，硬质环氧树脂、有机硅树脂的固化收缩较大，在制造工艺上存在限制。此外，软质有机硅树脂除了存在耐透湿性较差的问题外，还存在由低分子量硅氧烷引起的环境污染问题。

市场日益显著扩大的LED照明器具中具有将LED封装体排列安装在基板上而制作的组件。道路上的LED信号机中排列着炮弹型的LED封装体。像这样通过排列LED封装体来制造组件的方法在生产性方面存在问题。作为这一问题的对策，提出了将LED元件预先配置在基板上，并用光学材料进行批量封装来制造组件的方法。

本发明人等公开了一种聚合物，该聚合物的主链为通过活性自由基聚合获得的乙烯基类聚合物，其末端具有（甲基）丙烯酰基（专利文献1～3），虽然这些聚合物的固化物具有优异的橡胶特性和耐热性等，但由于其着色为黄色，且在加热条件下着色，因此大多不能用于需要高透明性的光学材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-72816号公报

专利文献2：日本特开2002-69121号公报

专利文献3：日本特开2007-77182号公报

非专利文献

非专利文献1：高性能装置封装技术和最先进的材料，2009年8月，株式会社CMC出版

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供光学材料用活性能量射线固化性组合物、固化物及其制造方法，所述光学材料用活性能量射线固化性组合物具有优异的低粘度性、储存稳定性、低发泡性、低温固化性、低翘曲性、深度固化性、耐热耐光透明性、橡胶特性、耐开裂性、耐透湿性和外观设计性。

解决问题的方法

鉴于上述现状，本发明人等认为：如果能够使用末端具有（甲基）丙烯酰基的丙烯酸类聚合物作为光学材料，则可以通过使用在低温下数十秒内固化的活性能量射线固化来提高生产性，可以通过由活性自由基聚合获得的聚合物改善固化收缩，可以通过耐透湿性的丙烯酸酯单体改善耐透湿性，从而获得前所未有的光学材料。此外，本发明人等认为：上述光学材料最适于例如下述方法：预先将LED元件配置在基板上，用光学材料进行批量封装来制造组件。然而，由于通过现有的活性自由基聚合得到的末端具有（甲基）丙烯酰基的丙烯酸类聚合物着色为黄色，且在加热条件下着色，因此，不能用于需要高透明性的光学材料。

本发明人等认为：如果减少通过活性自由基聚合得到的末端具有（甲基）丙烯酰基的丙烯酸类聚合物的着色，则可以将该聚合物应用于需要高透明性的光学材料。本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过用过氧化氢进行纯化处理可以减少着色，固化物的透明性变高，且耐热耐光透明性也优异，从而完成了本发明。

即，本发明涉及光学材料用活性能量射线固化性组合物，其含有：

（A）通过活性自由基聚合法制造的、色差△E^*为10以下的、每1分子中具有至少1个以上通式（1）所示的（甲基）丙烯酰基的乙烯基类聚合物，

-OC(O)C(R^a)=CH₂（1）

（通式（1）中，R^a表示氢原子或碳原子数为1～20的有机基团）

（B）光自由基聚合引发剂；和

（C）选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂和磷类抗氧剂中的至少1种抗氧剂。

优选（A）成分中的（甲基）丙烯酰基存在于分子末端。

优选（A）成分乙烯基类聚合物的主成分为（甲基）丙烯酸酯单体的聚合物。

优选（A）成分乙烯基类聚合物的主成分为丙烯酸酯单体的聚合物。

优选（A）成分乙烯基类聚合物是通过原子转移自由基聚合法制造的。

优选（A）成分乙烯基类聚合物的数均分子量为3,000～100,000。