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JP2018172493A - 硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤 - Google Patents

硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤 Download PDF

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JP2018172493A
JP2018172493A JP2017071050A JP2017071050A JP2018172493A JP 2018172493 A JP2018172493 A JP 2018172493A JP 2017071050 A JP2017071050 A JP 2017071050A JP 2017071050 A JP2017071050 A JP 2017071050A JP 2018172493 A JP2018172493 A JP 2018172493A
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洋介 前田
Yosuke Maeda
洋介 前田
悠佳 村松
Yuka Muramatsu
悠佳 村松
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Abstract

【課題】密着性に優れた硬化物が得られる硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤を提供する。【解決手段】カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、カチオン重合開始剤(B)0.001〜15質量部および酸化防止剤(C)0.001〜10質量部を含有し、カチオン重合性成分(A)は、芳香族エポキシ化合物(A1)および脂肪族グリシジル化合物(A2)または脂環式エポキシ化合物(A3)から選択される一種以上を必須成分とし、芳香族エポキシ化合物(A1)が、カチオン重合性成分(A)の主成分である。【選択図】なし

Description

本発明は、硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤に関し、詳しくは、密着性に優れた硬化物が得られる硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤に関する。
硬化性組成物は、インキ、塗料、各種コーティング剤、接着剤、光学部材等の分野において用いられており、酸化防止剤を含有する種々のカチオン硬化性組成物が提案されている。
例えば、特許文献1では、優れた保存安定性を有する硬化性樹脂組成物が提案されている。また、特許文献2では、高温下や、常温で長期間保存してもゲル化せず、かつ、高い硬化活性を有する光カチオン硬化性組成物が提案されている。さらに、特許文献3では、耐熱性および透明性に優れ、硬化時の黄変を抑制した光硬化性樹脂組成物が提案されている。
特開2005−089501号公報 特開2007−131841号公報 特開2012−001689号公報
しかしながら、これら特許文献1〜3で提案されているような酸化防止剤を含有するカチオン硬化性組成物は、その硬化物の基材に対する密着性は必ずしも十分でなく、さらなる改善が望まれているのが現状である。
そこで、本発明の目的は、密着性に優れた硬化物が得られる硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、所定の組成を有する組成物が上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の硬化性組成物は、カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、カチオン重合開始剤(B)0.001〜15質量部および酸化防止剤(C)0.001〜10質量部を含有し、
前記カチオン重合性成分(A)が、芳香族エポキシ化合物(A1)と、脂肪族グリシジル化合物(A2)および脂環式エポキシ化合物(A3)からなる群から選択される一種以上と、を必須成分とし、かつ、前記芳香族エポキシ化合物(A1)が、前記カチオン重合性成分(A)の主成分であることを特徴とするものである。ここで、主成分とは、カチオン重合性成分(A)を数種類混ぜて、同じ種類のカチオン重合性成分の合計が一番多いものを言う。
本発明の硬化性組成物においては、前記芳香族エポキシ化合物(A1)は、ビスフェノールA型グリシジルエーテルまたはビスフェノールF型グリシジルエーテルであることが好ましい。また、本発明の硬化性組成物においては、前記酸化防止剤(C)は、フェノール系酸化防止剤であることが好ましい。
また、本発明の硬化物の製造方法は、本発明の硬化性組成物を、活性エネルギー線を照射することにより硬化させること、または加熱により硬化させることを特徴とするものである。
さらに、本発明の硬化物は、本発明の硬化性組成物からなることを特徴とするものである。
さらにまた、本発明の接着剤は、本発明の硬化性組成物からなることを特徴とするものである。
本発明によれば、密着性に優れた硬化物が得られる硬化性組成物、硬化物の製造方法、その硬化物、およびそれを用いた接着剤を提供することができる。
以下、本発明の硬化性組成物について詳細に説明する。
本発明の硬化性組成物は、カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、カチオン重合開始剤(B)0.001〜15質量部および酸化防止剤(C)0.001〜10質量部を含有する。本発明の硬化性組成物においては、カチオン重合性成分(A)は、芳香族エポキシ化合物(A1)と、脂肪族グリシジル化合物(A2)および脂環式エポキシ化合物(A3)からなる群から選択される一種以上と、を必須成分とし、かつ、芳香族エポキシ化合物(A1)が、カチオン重合性成分(A)の主成分である。このような組成とすることで、密着性に優れた硬化物が得られる硬化性組成物となる。
本発明に使用するカチオン重合性成分(A)は、エネルギー線照射または加熱により活性化したカチオン重合開始剤により高分子化または、架橋反応を起こす化合物である。本発明の硬化性組成物においては、カチオン重合性成分(A)は、芳香族エポキシ化合物(A1)、脂肪族グリシジル化合物(A2)または脂環式エポキシ化合物(A3)から選択される一種以上を必須成分とし、かつ、芳香族エポキシ化合物(A1)が、カチオン重合性成分(A)の主成分である。本発明の硬化性組成物においては、その他、オキセタン化合物(A4)、ビニルエーテル(A5)、カチオン重合性置換基を有する重量平均分子量1,000〜30,000であるポリマー(A6)等を用いることができる。
芳香族エポキシ化合物(A1)とは、芳香環を含むエポキシ化合物を指す。芳香族エポキシ化合物(A1)の具体例としては、単官能芳香族エポキシ化合物として、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール等のフェノール化合物またはそのアルキレンオキサイド付加物のモノグリシジルエーテル;レゾルシノールやハイドロキノン、カテコール等の2個以上のフェノール性水酸基を有する芳香族化合物のモノグリシジルエーテル化物;フェニルジメタノールやフェニルジエタノール、フェニルジブタノール等のアルコール性水酸基を2個以上有する芳香族化合物のモノグリシジルエーテル化物;フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の2個以上のカルボン酸を有する多塩基酸芳香族化合物のモノグリシジルエステル;安息香酸のグリシジルエステル、スチレンオキサイドまたはジビニルベンゼンのモノエポキシ化物等が挙げられる。
多官能芳香族エポキシ化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF等の少なくとも1個の芳香族環を有する多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル化物;エポキシノボラック樹脂;レゾルシノールやハイドロキノン、カテコール等の2個以上のフェノール性水酸基を有する芳香族化合物のポリグリシジルエーテル化物;フェニルジメタノールやフェニルジエタノール、フェニルジブタノール等のアルコール性水酸基を2個以上有する芳香族化合物のポリグリシジルエーテル化物;フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の2個以上のカルボン酸を有する多塩基酸芳香族化合物のポリグリシジルエステル;ジビニルベンゼンのジエポキシ化物等が挙げられる。
多官能芳香族エポキシ化合物と単官能芳香族エポキシ化合物の割合は、多官能芳香族エポキシ化合物100質量部に対して単官能芳香族エポキシ化合物が20〜50質量部、特に30〜40質量部であるのが、低粘度の観点から好ましい。
芳香族エポキシ化合物(A1)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、デナコールEX−146、デナコールEX−147、デナコールEX−201、デナコールEX−203、デナコールEX−711、デナコールEX−721、オンコートEX−1020、オンコートEX−1030、オンコートEX−1040、オンコートEX−1050、オンコートEX−1051、オンコートEX−1010、オンコートEX−1011、オンコート1012(ナガセケムテックス(株)社製);オグソールPG−100、オグソールEG−200、オグソールEG−210、オグソールEG−250(大阪ガスケミカル(株)社製);HP4032、HP4032D、HP4700(DIC(株)社製);ESN−475V(東都化成(株)社製);YX8800(三菱化学(株)社製);マープルーフG−0105SA、マープルーフG−0130SP(日油(株)社製);エピクロンN−665、エピクロンHP−7200(DIC(株)社製);EOCN−1020、EOCN−102S、EOCN−103S、EOCN−104S、XD−1000、NC−3000、EPPN−501H、EPPN−501HY、EPPN−502H、NC−7000L(日本化薬(株)社製);アデカレジンEP−4000、アデカレジンEP−4005、アデカレジンEP−4100、アデカレジンEP−4901((株)ADEKA社製);TECHMORE VG−3101L((株)プリンテック社製)、jER−1001、jER−1005(三菱樹脂(株)社製)等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物(A1)としては、多官能のものが、硬化性に優れるため好ましく、ビスフェノールA型グリシジルエーテルまたはビスフェノールF型グリシジルエーテルがさらに好ましい。
カチオン重合性成分(A)100質量部に対し、芳香族エポキシ化合物(A1)は、20〜80質量部、特に30〜60質量部であるのが、粘度、塗工性、反応性および硬化性が向上するので好ましい。
脂肪族エポキシ化合物(A2)とは、前述の芳香族エポキシ化合物(A1)や後述の脂環式エポキシ化合物(A3)に分類されないエポキシ化合物を指す。脂肪族エポキシ化合物(A2)の具体例としては、脂肪族アルコールのグリシジルエーテル化物、アルキルカルボン酸のグリシジルエステル等の単官能エポキシ化合物や、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル化物、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。代表的な化合物として、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、C12〜13混合アルキルグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル等の多価アルコールのグリシジルエーテル、またプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル化物、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルが挙げられる。さらに、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルや高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化大豆油、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。
脂肪族エポキシ化合物(A2)としては、脂肪族アルコールのグリシジルエーテル化物あるいは脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル化物が、粘度、塗工性および反応性が向上するので好ましい。
脂肪族エポキシ化合物(A2)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、デナコールEX−121、デナコールEX−171、デナコールEX−192、デナコールEX−211、デナコールEX−212、デナコールEX−313、デナコールEX−314、デナコールEX−321、デナコールEX−411、デナコールEX−421、デナコールEX−512、デナコールEX−521、デナコールEX−611、デナコールEX−612、デナコールEX−614、デナコールEX−622、デナコールEX−810、デナコールEX−811、デナコールEX−850、デナコールEX−851、デナコールEX−821、デナコールEX−830、デナコールEX−832、デナコールEX−841、デナコールEX−861、デナコールEX−911、デナコールEX−941、デナコールEX−920、デナコールEX−931(ナガセケムテックス(株)社製);エポライトM−1230、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF(共栄社化学(株)社製)、アデカグリシロールED−503、アデカグリシロールED−503G、アデカグリシロールED−506、アデカグリシロールED−523T((株)ADEKA社製)等が挙げられる。
カチオン重合性成分(A)100質量部に対し、脂肪族エポキシ化合物(A2)は、0〜60質量部、特に30〜50質量部であるのが、粘度、塗工性、反応性および硬化性が向上するので好ましい。
脂環式エポキシ化合物(A3)とは、飽和環にスペーサーを介さず直接オキシラン環が結合しているものを指す。脂環式エポキシ化合物(A3)の具体例としては、少なくとも1個の脂環式環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル化物またはシクロヘキセンやシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイドやシクロペンテンオキサイド含有化合物が挙げられる。例えば、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルヘキサンカルボキシレート、6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、プロパン−2,2−ジイル−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1−エポキシエチル−3,4−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシ−2−エポキシエチルシクロヘキサン、α−ピネンオキシド、リモネンジオキシド等が挙げられる。
脂環式エポキシ化合物(A3)としては、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートまたは3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルヘキサンカルボキシレートが、密着性向上の観点から好ましい。
脂環式エポキシ化合物(A3)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2000、セロキサイド3000((株)ダイセル社製)等が挙げられる。
カチオン硬化性成分(A)100質量部に対し、上記脂環式エポキシ化合物(A3)は、0〜40質量部、特に1〜20質量部であることが、粘度、塗工性および反応性が向上するので好ましい。
オキセタン化合物(A4)としては、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン等の二官能脂肪族オキセタン化合物、3−エチル−3−[(フェノキシ)メチル]オキセタン、3−エチル−3−(ヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ヒドロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(クロロメチル)オキセタン等の一官能オキセタン化合物等が挙げられる。これらは1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、多官能オキセタン化合物が、硬化物の硬化性および密着性が高くなるので好ましい。
オキセタン化合物(A4)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、アロンオキセタンOXT−121、OXT−221、EXOH、POX、OXA、OXT−101、OXT−211、OXT−212(東亞合成(株)社製)、エタナコールOXBP、OXTP(宇部興産(株)社製)等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物(A5)としては、例えば、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、1,6−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル等が挙げられる。
カチオン重合性置換基を有する重量平均分子量1,000〜30,000であるポリマー(A6)(以下、「ポリマー(A6)」ともいう)は、側鎖にカチオン重合性置換基を有していれば主鎖の骨格に特に制限はないが、エチレン性不飽和結合を有する化合物を単重合または共重合したものが好ましい。カチオン重合性置換基とは、エポキシ基またはオキセタン基を表す。
ポリマー(A6)としては、下記一般式(I)で表される単量体を単重合したもの、下記一般式(I)で表される複数の単量体を共重合したもの、下記一般式(II)で表される単量体を単重合したもの、下記一般式(II)で表される複数の単量体を共重合したもの、下記一般式(I)で表される単量体と下記一般式(II)で表される単量体を共重合したもの等が挙げられる。
Figure 2018172493
ここで、一般式(I)中、Xは、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数6〜12のアリール基、炭素原子数6〜12のアリールオキシ基もしくは炭素原子数6〜10の脂環式炭化水素基、またはこれらの基中の水素原子が、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換されたものである。
Figure 2018172493
ここで、一般式(II)中、Rは、水素原子、メチル基またはハロゲン原子を表し、X’は、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数6〜12のアリール基もしくは炭素原子数6〜10の脂環式炭化水素基、またはこれらの基中の水素原子が、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換されたものである。
一般式(I)中のXで表される炭素原子数1〜7のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、iso−ブチル、アミル、iso−アミル、tert−アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、iso−ヘプチル、tert−ヘプチル等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数1〜4のアルキル基、または、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で部分的に置換された炭素原子数1〜4のアルキル基が、硬化性の点から好ましい。
一般式(I)中のXで表される炭素原子数1〜7のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、iso−プロピルオキシ、ブチルオキシ、sec−ブチルオキシ、tert−ブチルオキシ、iso−ブチルオキシ、アミルオキシ、iso−アミルオキシ、tert−アミルオキシ、ヘキシルオキシ、2−ヘキシルオキシ、3−ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、4−メチルシクロヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、2−ヘプチルオキシ、3−ヘプチルオキシ、iso−ヘプチルオキシ、tert−ヘプチルオキシ等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数1〜4のアルキル基、または、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で部分的に置換された炭素原子数1〜4のアルコキシ基が、硬化性の点から好ましい。
一般式(I)中のXで表される炭素原子数6〜12のアリール基としては、フェニル、メチルフェニル、ナフチル等が挙げられる。
一般式(I)中のXで表される炭素原子数6〜12のアリールオキシ基としては、フェニルオキシ、メチルフェニルオキシ、ナフチルオキシ等が挙げられる。
一般式(I)中のXで表される炭素原子数6〜10の脂環式炭化水素基としては、シクロへキシル、メチルシクロヘキシル、ノルボルニル、ビシクロペンチル、ビシクロオクチル、トリメチルビシクロヘプチル、トリシクロオクチル、トリシクロデカニル、スピロオクチル、スピロビシクロペンチル、アダマンチル、イソボルニル等が挙げられる。
一般式(I)において、Xの一部がエポキシ基またはオキセタン基で置換されている場合における、一般式(I)で表される単量体としては、例えば、下記式(1)〜(3)で表される単量体が挙げられる。
Figure 2018172493
ここで、式(1)中、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、mは、1〜6の整数である。
Figure 2018172493
ここで、式(2)中、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、nは、1〜6の整数である。
Figure 2018172493
式(3)中、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、sは、1〜6の整数である。
一般式(II)において、Rで表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
一般式(II)において、X’の一部がエポキシ基またはオキセタン基で置換されている場合における、一般式(II)で表される単量体としては、下記式(4)〜(6)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018172493
ここで、式(4)中、Rは、一般式(II)と同じであり、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、tは、1〜6の整数である。
Figure 2018172493
ここで、式(5)中、Rは、一般式(II)と同じであり、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、qは、1〜6の整数である。
Figure 2018172493
ここで、式(6)中、Rは、一般式(II)と同じであり、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、yは、1〜6の整数である。
上記ポリマー(A6)において、ポリマー(A6)を構成する単量体の使用割合は、上記Xが、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換された炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数6〜12のアリール基もしくは炭素原子数6〜10の脂環式炭化水素基である場合における、上記(I)または(II)で表される単量体が、ポリマー(A6)を構成する単量体の合計100質量%に対して10〜100質量%となるように用いるのが、接着性が向上するので好ましい。
本発明の硬化性組成物に係るカチオン重合開始剤(B)とは、エネルギー線照射または加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出させることが可能な化合物であればどのようなものでも差し支えないが、好ましくは、エネルギー線の照射によってルイス酸を放出するオニウム塩である複塩、またはその誘導体である。かかる化合物の代表的なものとしては、下記一般式、
[A]r+[B]r−
で表される陽イオンと陰イオンの塩を挙げることができる。
ここで陽イオン[A]r+はオニウムであることが好ましく、その構造は、例えば、下記一般式、
[(RQ]r+
で表すことができる。
さらにここで、Rは炭素原子数が1〜60であり、炭素原子以外の原子をいくつ含んでいてもよい有機の基である。aは1〜5なる整数である。a個のRは各々独立で、同一でも異なっていてもよい。また、少なくとも1つは、芳香環を有する上記の如き有機の基であることが好ましい。QはS,N,Se,Te,P,As,Sb,Bi,O,I,Br,Cl,F,N=Nからなる群から選ばれる原子あるいは原子団である。また、陽イオン[A]r+中のQの原子価をqとしたとき、r=a−qなる関係が成り立つことが必要である(ただし、N=Nは原子価0として扱う)。
また、陰イオン[B]r−は、ハロゲン化物錯体であることが好ましく、その構造は、例えば、下記一般式、
[LYr−
で表すことができる。
更にここで、Lはハロゲン化物錯体の中心原子である金属または半金属(Metalloid)であり、B,P,As,Sb,Fe,Sn,Bi,Al,Ca,In,Ti,Zn,Sc,V,Cr,Mn,Co等である。Yはハロゲン原子である。bは3〜7なる整数である。また、陰イオン[B]r−中のLの原子価をpとしたとき、r=b−pなる関係が成り立つことが必要である。
上記一般式の陰イオン[LYr−の具体例としては、ハロゲンイオン、過塩素酸イオン(ClO、テトラフルオロほう酸イオン(BF、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF、ヘキサフルオロアルセネート(AsF、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl等の無機イオン;トリフルオロメタンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン、フルオロスルホン酸イオン(FSO、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸イオン、カンファースルホン酸イオン、ノナフルオロブタンスルホン酸イオン、ヘキサデカフロロオクタンスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン;テトラアリールほう酸イオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ほう酸イオン等のほう酸イオン;メタンカルボン酸イオン、エタンカルボン酸イオン、プロパンカルボン酸イオン、ブタンカルボン酸イオン、オクタンカルボン酸イオン、トリフルオロメタンカルボン酸イオン、ベンゼンカルボン酸イオン、p−トルエンカルボン酸イオン等のカルボン酸イオン;トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CFSO、メチル硫酸イオン(CHOSO、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドイオン、(CFCFPF 、((CF、(CGa、((CFGaの他、下記群より選択されるものを挙げることができる。
Figure 2018172493
また、陰イオン[B]r−は、下記一般式、
[LYb−1(OH)]r−
で表される構造のものも好ましく用いることができる。L,Y,bは上記と同様である。また、その他用いることのできる陰イオンとしては、過塩素酸イオン(ClO、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CFSO、フルオロスルホン酸イオン(FSO、トルエンスルホン酸陰イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸陰イオン、カンファースルフォネート、ノナフロロブタンスルフォネート、ヘキサデカフロロオクタンスルフォネート、テトラアリールボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を挙げることができる。
本発明では、このようなオニウム塩の中でも、下記の(イ)〜(ハ)の芳香族オニウム塩を使用することが特に有効である。これらの中から、その1種を単独で、または2種以上を混合して使用することができる。
(イ)フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4−メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩
(ロ)ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4−メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリルクミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等のジアリールヨードニウム塩
(ハ)下記群Iまたは群IIで表されるスルホニウムカチオンとヘキサフルオロアンチモンイオン、ヘキサフルオロフォスフェートイオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオン等のスルホニウム塩
<群I>
Figure 2018172493
<群II>
Figure 2018172493
また、その他好ましいものとしては、(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)〔(1,2,3,4,5,6−η)−(1−メチルエチル)ベンゼン〕−アイアン−ヘキサフルオロホスフェート等の鉄−アレーン錯体や、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(エチルアセトナトアセタト)アルミニウム、トリス(サリチルアルデヒダト)アルミニウム等のアルミニウム錯体とトリフェニルシラノール等のシラノール類との混合物;チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩等の塩;ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアルキルポリアミン類;1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−3,6−ジエチルシクロヘキサン、イソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン類;m−キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ポリアミン類;上記ポリアミン類と、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビスフェノールA−ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF−ジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類またはカルボン酸のグリシジルエステル類等の各種エポキシ樹脂とを常法によって反応させることによって製造されるポリエポキシ付加変性物;上記有機ポリアミン類と、フタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸等のカルボン酸類とを常法によって反応させることによって製造されるアミド化変性物;上記ポリアミン類とホルムアルデヒド等のアルデヒド類およびフェノール、クレゾール、キシレノール、第三ブチルフェノール、レゾルシン等の核に少なくとも一個のアルデヒド化反応性場所を有するフェノール類とを常法によって反応させることによって製造されるマンニッヒ化変性物;多価カルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、2−メチルコハク酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸、水添ダイマー酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類;フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸類;トリメリト酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の三量体等のトリカルボン酸類;ピロメリット酸等のテトラカルボン酸類等)の酸無水物;ジシアンジアミド、イミダゾール類、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、アミンイミド等を挙げることができる。
これらの中でも、実用面と光感度向上の観点から、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、鉄−アレーン錯体を用いることが好ましく、下記構造を有する芳香族スルホニウム塩を、カチオン重合開始剤(B)100質量%に対して、少なくとも0.1質量%以上含有することがさらに好ましい。
本発明の硬化性組成物においては、カチオン重合性成分(A)に対するカチオン重合開始剤(B)の使用割合は、カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、カチオン重合開始剤(B)0.001〜15質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。少なすぎると硬化が不十分となりやすく、多すぎると硬化物の吸水率や硬化物強度等の諸物性に悪影響を与える場合がある。
本発明の硬化性組成物においては、酸化防止剤(C)としては、リン系、フェノール系、硫黄系の酸化防止剤を用いることができる。
上記リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、 トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルアシッドホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルオクチルホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、ジブチルアシッドホスファイト、ジラウリルアシッドホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ビス(ネオペンチルグリコール)・1,4−シクロヘキサンジメチルジホスフィト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第三ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12−15混合アルキル)−4,4’−イソプロピリデンジフェニルホスファイト、ビス[2,2’−メチレンビス(4,6−ジアミルフェニル)]・イソプロピリデンジフェニルホスファイト、テトラトリデシル・4,4’−ブチリデンビス(2−第三ブチル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)・1,1,3−トリス(2−メチル−5−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン・トリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、トリス(2−〔(2,4,7,9−テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、9,10−ジハイドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、2−ブチル−2−エチルプロパンジオール・2,4,6−トリ第三ブチルフェノールモノホスファイト等が挙げられる。
上記フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、トリデシル・3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジルチオアセテート、チオジエチレンビス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4’−チオビス(6−第三ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノール)、ビス[3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(2,6−ジ第三ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−第三ブチル−3−メチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス[2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェニル]テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第三ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクロイルオキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス[2−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルヒドロシンナモイルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、トリエチレングリコールビス[β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]等が挙げられる。
上記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステル等のジアルキルチオジプロピオネート類およびペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類が挙げられる。
上記酸化防止剤(C)の中でも、フェノール系酸化防止剤が、入手が容易で高い密着性が得られるので好ましい。
本発明の硬化性組成物においては、カチオン重合性成分(A)に対する酸化防止剤(C)の使用割合は、カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、酸化防止剤(C)0.001〜10質量部、好ましくは0.01〜10質量部である。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、さらに、増感剤および/または増感助剤を用いることができる。増感剤は、カチオン重合開始剤(B)が示す極大吸収波長よりも長い波長に極大吸収を示し、カチオン重合開始剤(B)による重合開始反応を促進させる化合物である。また増感助剤は、増感剤の作用を一層促進させる化合物である。
増感剤および増感助剤としては、アントラセン系化合物、ナフタレン系化合物等が挙げられる。
アントラセン系化合物としては、例えば、下式(IIIa)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018172493
ここで、式(IIIa)中、RおよびR10は、各々独立に水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基または炭素原子数2〜12のアルコキシアルキル基を表し、R11は水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。
式(IIIa)で表されるアントラセン系化合物の具体例を挙げると、次のような化合物がある。
例えば、9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジイソプロポキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジペンチルオキシアントラセン、9,10−ジヘキシルオキシアントラセン、9,10−ビス(2−メトキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−エトキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ブトキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(3−ブトキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジプロポキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジイソプロポキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジペンチルオキシアントラセン、2−メチル−または2−エチル−9,10−ジヘキシルオキシアントラセン等が挙げられる。
ナフタレン系化合物としては、例えば、下式(IIIb)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018172493
ここで、式(IIIb)中、R12およびR13は各々独立に炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。
上記式(IIIb)で表されるナフタレン系化合物の具体例を挙げると、次のような化合物がある。
例えば、4−メトキシ−1−ナフトール、4−エトキシ−1−ナフトール、4−プロポキシ−1−ナフトール、4−ブトキシ−1−ナフトール、4−ヘキシルオキシ−1−ナフトール、1,4−ジメトキシナフタレン、1−エトキシ−4−メトキシナフタレン、1,4−ジエトキシナフタレン、1,4−ジプロポキシナフタレン、1,4−ジブトキシナフタレン等が挙げられる。
カチオン重合性成分(A)に対する増感剤および増感助剤の使用割合は特に限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲内で概ね通常の使用割合で使用すればよいが、例えば、カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、増感剤および増感助剤それぞれ0.1〜3質量部以上であるのが、硬化性向上の観点から好ましい。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じてシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン等のアルキル官能性アルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン等のアルケニル官能性アルコキシシラン、3−メタクリロキシブロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシブロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性アルコキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシラン、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド等のチタンアルコキシド類、チタンジオクチロキシビス(オクチレングリコレート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)等のチタンキレート類、ジルコウニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート等のジルコニウムキレート類、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート等のジルコニウムアシレート類、メチルトリイソシアネートシラン等のイソシアネートシラン類等を用いることができる。
シランカップリング剤の使用量は、特に限定されないが、通常、硬化性組成物中の固形物の全量100質量部に対して、0.01〜20質量部の範囲である。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて熱可塑性有機重合体を用いることによって、硬化物の特性を改善することもできる。熱可塑性有機重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレートエチルアクリレート共重合体、メチルメタクリレートグリシジルメタクリレート共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸−メチルメタクリレート共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート−ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、ポリビニルブチラール、セルロースエステル、ポリアクリルアミド、飽和ポリエステル等が挙げられる。
本発明の硬化性組成物には、特に制限されず通常用いられる上記(A)、(B)および(C)の各成分を溶解または分散しえる溶媒を用いることができ、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン等のケトン類;エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸シクロヘキシル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、テキサノール等のエステル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、イソ−またはn−プロパノール、イソ−またはn−ブタノール、アミルアルコール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(PGMEA)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート等のエーテルエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等のBTX系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;テレピン油、D−リモネン、ピネン等のテルペン系炭化水素油;ミネラルスピリット、スワゾール#310(コスモ松山石油社)、ソルベッソ#100(エクソン化学社)等のパラフィン系溶媒;四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒;クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒;プロピレンカーボネート、カルビトール系溶媒、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられ、これらの溶媒は1種または2種以上の混合溶媒として使用することができる。
本発明の硬化性組成物は、硬化性、接着性、液保存安定性が向上するので水分量が5質量部以下であることが好ましく、3質量部以下であることがさらに好ましい。水分が多すぎると、白濁したり成分が析出したりするおそれがあるので好ましくない。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、さらに、紫外線吸収剤や、常温では不活性であり所定の温度への加熱・光照射・酸等により保護基が脱離し、活性化されて紫外線吸収能が発現する化合物を用いることもできる。
また、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、ラジカル重合性モノマー、ラジカル重合開始剤、ポリオール、無機フィラー、有機フィラー、顔料、染料等の着色剤、消泡剤、増粘剤、界面活性剤、レべリング剤、難燃剤、チクソ剤、希釈剤、可塑剤、安定剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、静電防止剤、流動調整剤、接着促進剤等の各種樹脂添加物等を添加することができる。
本発明の硬化性組成物は、ロールコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬等の公知の手段で、支持基体上に適用される。また、一旦フィルム等の支持基体上に施した後、他の支持基体上に転写することもでき、その適用方法に制限はない。
支持基体の材料としては、特に制限されず通常用いられるものを使用することができ、例えば、ガラス等の無機材料;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースエステル;ポリアミド;ポリイミド;ポリウレタン;エポキシ樹脂;ポリカーボネート;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリスチレン;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン;ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等のビニル化合物;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリエーテルイミド;ポリオキシエチレン、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)等の高分子材料が挙げられる。
なお、支持基体に、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を行ってもよい。
本発明の硬化性組成物をエネルギー線の照射により硬化させる方法において、エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波等を挙げることができ、紫外線が経済的に最も好ましい。紫外線の光源としては、紫外線レーザー、水銀ランプ、キセノンレーザ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
本発明の硬化性組成物を加熱により硬化させる方法における条件は、70〜250℃で1〜100分である。プレベイク(PAB;Pre applied bake)した後、加圧して、ポストベイク(PEB;Post exposure bake)してもよいし、異なる数段階の温度でベイクしてもよい。加熱条件は各成分の種類および配合割合によって異なるが、例えば、70〜180℃で、オーブンなら5〜15分間、ホットプレートなら1〜5分間である。その後、塗膜を硬化させるために180〜250℃、好ましくは200〜250℃で、オーブンなら30〜90分間、ホットプレートなら5〜30分間加熱処理することによって硬化膜を得ることができる。
本発明の硬化性組成物またはその硬化物の具体的な用途としては、接着剤、メガネ、撮像用レンズに代表される光学材料、塗料、コーティング剤、ライニング剤、インキ、レジスト、液状レジスト、印刷版、カラーテレビ、PCモニタ、携帯情報端末、デジタルカメラ、有機EL、タッチパネル等の表示素子、絶縁ワニス、絶縁シート、積層板、プリント基盤、半導体装置用・LEDパッケージ用・液晶注入口用・有機EL用・光素子用・電気絶縁用・電子部品用・分離膜用等の封止剤、成形材料、パテ、ガラス繊維含浸剤、目止め剤、半導体用・太陽電池用等のパッシベーション膜、層間絶縁膜、保護膜、液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムレンズシート、プロジェクションテレビ等のスクリーンに使用されるフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等のレンズシートのレンズ部、またはこのようなシートを用いたバックライト等、マイクロレンズ等の光学レンズ、光学素子、光コネクター、光導波路、光学的造形用注型剤等を挙げることができる。
表示装置としては、透明支持体に、必要に応じて下塗り層、反射防止層、偏光素子層、位相差層、複屈折率層、光散乱層、ハードコート層、潤滑層、保護層等の各層を設けたものが挙げられ、各層に本発明の硬化物からなるフィルムを用いることができる。
以下、本発明を、実施例および比較例を用いて、より具体的に説明する。なお、実施例および比較例では部は質量部を意味する。
[実施例1〜10、比較例1〜7]
下記の[表1]〜[表3]に示す配合で各成分を十分に混合して、各々実施例1〜10、比較例1〜7の硬化性組成物を得た。得られた各硬化性組成物につき、下記手順に従って密着性の試験を実施した。
(密着性)
各硬化性組成物を、一枚のTACフィルム(富士フイルム(株)製フジタックTD80)にそれぞれ塗布した後、もう一枚のコロナ放電処理を施したCOP(シクロオレフィンポリマー、日本ゼオン(株)製:品番ゼオノアフィルム14−060)フィルムとラミネーターを用いて貼り合わせ、無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cmに相当する光をCOPフィルム越しに照射して接着して試験片を得た。得られた試験片につき、90度ピール試験を行った。評価は下記基準に従って行った。
◎:2.5N/cm超であり、かつ基材破壊する接着力を示す。
○:2.5N/cm超の接着力を示すが、基材破壊はしない。
△:2.0〜2.5N/cmの接着力を示す。
×:2N/cm未満の接着力を示す。
カチオン重合性成分(A)としては下記の化合物A1−1〜A1−6、A2−1〜A2−4、A3−1、A4−1〜A4−2およびA6−1を用いた。
化合物A1−1:EP−4100L((株)ADEKA社製ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル
化合物A1−2:EP−4900((株)ADEKA社製ビスフェノールF型ジグリシジルエーテル
化合物A1−3:EP−4000L((株)ADEKA社製EO変性ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル)
化合物A1−4:jER−1001(三菱樹脂(株)社製ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル)
化合物A1−5:jER−1005(三菱樹脂(株)社製ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル)
化合物A1−6:フェニルグリシジルエーテル
化合物A2−1:ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル
化合物A2−2:1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル
化合物A2−3:1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
化合物A2−4:2−エチルヘキシルグリシジルエーテル
化合物A3−1:セロキサイド2021P((株)ダイセル社製)
化合物A4−1:アロンオキセタンOXT−101(東亞合成(株)社製)
化合物A4−2:アロンオキセタンOXT−221(東亞合成(株)社製)
化合物A6−1:メチルメタクリレート75質量部とグリシジルメタクリレート25質量部の共重合体(重量平均分子量8,000)
カチオン重合開始剤(B)としては下記の化合物B−1を用いた。
化合物B−1:下記構造で表される2種の化合物の混合物のプロピレンカーボネート50%溶液
Figure 2018172493
Figure 2018172493
酸化防止剤(C)としては、下記化合物C−1〜C−3を用いた。
化合物C−1:アデカスタブAO−40((株)ADEKA社製フェノール系酸化防止剤)
化合物C−2:アデカスタブAO−60((株)ADEKA社製フェノール系酸化防止剤)
化合物C−3:アデカスタブAO−330((株)ADEKA社製フェノール系酸化防止剤)
Figure 2018172493
Figure 2018172493
Figure 2018172493
[表1]〜[表3]より、本発明の硬化性組成物は、硬化物の密着性に優れることが明らかである。

Claims (7)

  1. カチオン重合性成分(A)100質量部に対して、カチオン重合開始剤(B)0.001〜15質量部および酸化防止剤(C)0.001〜10質量部を含有し、
    前記カチオン重合性成分(A)が、芳香族エポキシ化合物(A1)と、脂肪族グリシジル化合物(A2)および脂環式エポキシ化合物(A3)からなる群から選択される一種以上と、を必須成分とし、かつ、前記芳香族エポキシ化合物(A1)が、前記カチオン重合性成分(A)の主成分であることを特徴とする硬化性組成物。
  2. 前記芳香族エポキシ化合物(A1)が、ビスフェノールA型グリシジルエーテルまたはビスフェノールF型グリシジルエーテルである請求項1記載の硬化性組成物。
  3. 前記酸化防止剤(C)が、フェノール系酸化防止剤である請求項1または2記載の硬化性組成物。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の硬化性組成物を、活性エネルギー線を照射することにより硬化させることを特徴とする硬化物の製造方法。
  5. 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の硬化性組成物を、加熱により硬化させることを特徴とする硬化物の製造方法。
  6. 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の硬化性組成物からなることを特徴とする硬化物。
  7. 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の硬化性組成物からなることを特徴とする接着剤。
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