WO2019198792A1 - 接着性組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a novel adhesive composition, in particular, an adhesive composition excellent in adhesion to a plastic substrate, etc., and an adhesive composition that can be used as a coating agent or an adhesive.
- Patent Document 1 describes that a polymerizable compound having a methyl group or a silyl group substituted with a plurality of aryl groups becomes a coating agent having excellent adhesion to a cycloolefin resin.
- the present inventors have found that a copolymer having a repeating unit derived from a kind of polymerizable compound exhibits excellent adhesion to a cycloolefin resin and solubility in various solvents and resins, thereby completing the present invention.
- Formula (I) YN (Ar) (R) Formula (I) (Where Ar represents an unsubstituted or substituted C6-C14 aryl group or an unsubstituted or substituted C6-C10 aryl C1-C3 alkyl group. R represents an unsubstituted or substituted C1-C6 alkyl group, an unsubstituted or substituted C3-C6 cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted C6-C14 aryl group, or unsubstituted. Or a C6-C10 aryl C1-C3 alkyl group having a substituent.
- Y represents a polymerizable functional group.
- the substituent on Ar and the substituent on R may be combined to form a divalent organic group.
- the adhesive composition according to (4), wherein the plastic substrate is a polyolefin resin substrate.
- the adhesive composition according to (4), wherein the plastic substrate is a cycloolefin resin substrate.
- the adhesive composition according to (4), wherein the adhesive composition is a coating agent.
- the adhesive composition according to (7), wherein the coating agent is a primer.
- the adhesive composition according to (4), wherein the adhesive composition is an adhesive.
- a coating film having excellent adhesion to a plastic substrate particularly a plastic substrate such as a cycloolefin resin
- a functional film that could not be directly formed on a plastic substrate can be laminated via the coating film of the present invention.
- the plastic substrates can be bonded to each other through the coating film. Since it is not necessary to modify the surface of the plastic substrate by UV ozone treatment or the like, the initial characteristics of the plastic substrate can be maintained.
- the adhesive composition of the present invention can also be used as an adhesive.
- the adhesive composition of the present invention is excellent in solubility in various solvents and resins.
- Adhesive composition (copolymer)
- the adhesive composition of the present invention comprises a repeating unit derived from the polymerizable compound represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as repeating unit A), (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide. It contains a copolymer having a repeating unit derived from at least one polymerizable compound selected (hereinafter may be referred to as repeating unit B).
- repeating unit A the polymerizable compound represented by formula (I)
- (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide contains a copolymer having a repeating unit derived from at least one polymerizable compound selected (hereinafter may be referred to as repeating unit B).
- repeating unit B a copolymer having a repeating unit derived from at least one polymerizable compound selected
- Ar represents an unsubstituted or substituted C6-C14 aryl group or an unsubstituted or substituted C6-C10 aryl C1-C3 alkyl group.
- Specific examples of the C6 to C14 aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, and the like.
- Examples of the C6 to C10 aryl C1 to C3 alkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthalen-1-ylmethyl group.
- the “substituent” in “unsubstituted or substituted” specifically includes a halogeno group, a hydroxyl group, a C1-C20 alkyl group, a C1-C20 alkoxy group, a C3-C6 cycloalkyl group, C6-C10 aryl group, benzyl group, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl group, mercapto group, C1-C6 alkylthio group, amino group, C1-C6 alkylamino group, C1-C6 dialkylamino group, nitro group, or A cyano group is mentioned.
- the number of substituents is not limited as long as it is within a chemically acceptable range.
- halogeno group examples include a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group.
- C1-C20 alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an i-butyl group, a t-butyl group, An n-pentyl group, n-hexyl, n-octyl group and the like can be mentioned.
- C1-C20 alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an s-butoxy group, an i-butoxy group, a t-butoxy group, Examples thereof include an n-pentoxy group, an n-hexoxy group, and an n-octoxy group.
- Specific examples of the C3-C6 cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like.
- C6 to C10 aryl group examples include a phenyl group and a naphthyl group.
- Specific examples of the C1-C6 alkylthio group include methylthio group, ethylthio group, n-propylthio group, i-propylthio group, n-butylthio group, s-butylthio group, i-butylthio group, t-butylthio group, Examples include n-pentylthio group and n-hexylthio group.
- C1-C6 alkylamino group examples include methylamino group, ethylamino group, n-propylamino group, i-propylamino group, n-butylamino group, i-butylamino group, and t-butyl.
- An amino group, n-pentylamino group, n-hexylamino group and the like can be mentioned.
- Specific examples of the C1-C6 dialkylamino group include an N, N-dimethylamino group, an N, N-diethylamino group, and an ethyl (methyl) amino group.
- Ar is preferably an unsubstituted or substituted C6-C10 aryl group.
- a C1-C12 alkyl group and a C1-C12 alkoxy group are preferable, and a C1-C6 alkyl group and a C1-C6 alkoxy group are more preferable.
- R is an unsubstituted or substituted C1-C6 alkyl group, an unsubstituted or substituted C3-C6 cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted C6-C14 aryl group Or an unsubstituted or substituted C6-C10 aryl C1-C3 alkyl group.
- C1-C6 alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an i-butyl group, a t-butyl group, Examples thereof include an n-pentyl group and an n-hexyl group.
- Specific examples of the C3-C6 cycloalkyl group, the C6-C14 aryl group, the C6-C10 aryl C1-C3 alkyl group and the substituents thereof are the same as those exemplified for Ar above.
- R is preferably an unsubstituted or substituted C6-C14 aryl group, more preferably an unsubstituted or substituted C6-C10 aryl group.
- substituent a C1-C12 alkyl group and a C1-C12 alkoxy group are preferable, and a C1-C6 alkyl group and a C1-C6 alkoxy group are more preferable.
- the substituent on Ar and the substituent on R may be combined to form a divalent organic group.
- the divalent organic group include a methylene group, a dimethylene group, an oxo group, a sulfenyl group, a carbonyl group, an imino group, and a C1-C6 alkylimino group.
- Y represents a polymerizable functional group.
- polymerizable functional groups include acryloyl group, methacryloyl group, vinyloxycarbonyl group, prop-1-en-2-yloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group, vinyl group, allyl group, propen-2-yl group, etc. And a group having a polymerizable carbon-carbon double bond.
- Y is preferably an acryloyl group or a methacryloyl group.
- N N-diphenylacrylamide, N, N-diphenylmethacrylamide, N, N-bis (4-octylphenyl) acrylamide, N, N-bis (4-octylphenyl) methacrylamide, N, N-bis [4- ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) phenyl] acrylamide, N, N-bis [4- ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) Phenyl] methacrylamide.
- Examples of the (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide used in the present invention include the following.
- the content of the repeating unit A and the repeating unit B is not particularly limited.
- the repeating unit A and the repeating unit B have a molar ratio of 1:99 to 99: 1, 20:80 to 95: 5, 25:75 to 90:10, 30:70 to 85:25 (number of moles of the repeating unit A) : The number of moles of the repeating unit B) can be selected.
- the copolymer used in the present invention comprises a repeating unit derived from a polymerizable compound represented by the formula (I) and a repeating unit derived from at least one polymerizable compound selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide. If it has, it can use without a restriction
- the polymerizable compound represented by the formula (I), the (meth) acrylic acid ester, and the polymerizable compound other than (meth) acrylamide may be appropriately selected according to the desired physical properties such as melting point, viscosity, or refractive index. Although not particularly limited, specific examples include the following.
- Vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, vinyl ether, acrolein, divinylbenzene; Olefin compounds such as ethylene, propylene and butadiene.
- the copolymer contained in the adhesive composition of the present invention comprises at least one polymer selected from a repeating unit derived from the polymerizable compound represented by formula (I), (meth) acrylic acid ester, and (meth) acrylamide.
- a repeating unit derived from the polymerizable compound represented by formula (I) Any of repeating units derived from a compound may be randomly arranged, alternately arranged, or block arranged. Among these, those arranged in a block are particularly preferable.
- the molecular chain of the copolymer of the present invention may be linear or branched.
- Examples of the branched chain include a branched chain branched at one point (star type) and a branched chain branched at a plurality of points (graft type).
- the polymerization reaction of the copolymer in the present invention can be performed by a known method. Depending on the chemical reaction point, for example, radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, coordination polymerization, ring-opening polymerization and the like can be used.
- the polymerization reaction of the copolymer in the present invention for example, it can be synthesized using a known living polymerization. Reaction of the polymerizable compound represented by the formula (I) and the polymerizable compound of (meth) acrylic acid ester was carried out by anionic polymerization using a Zr-based initiator (J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6724). ) Etc. can be used. Moreover, the reaction of the polymerizable compound represented by the formula (I) and the polymerizable compound of ((meth) acrylamide) is a living polymerization using triisopropylaluminum as an initiator (Macromol.molRapid Commun. 2005, 26, 1499.) Etc. can be used.
- the molecular weight of the copolymer used in the adhesive composition of the present invention is not limited as long as it is within a range that can be applied onto a substrate. For example, 1,000 to 300,000, 5,000 to 200,000, Mention may be made of copolymers having a number average molecular weight (Mn) in the range of 10,000 to 150,000, 20,000 to 100,000 and the like.
- the molecular weight distribution (PDI) of the copolymer according to the present invention is preferably a ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn), preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4. 0, most preferably 1.0 to 3.0.
- the weight average molecular weight and the number average molecular weight are values obtained by converting data measured by gel permeation chromatography (GPC) using DMF as a solvent based on the molecular weight of polymethyl methacrylate used as a standard.
- the adhesive composition of the present invention is not particularly limited as long as it contains a copolymer having a repeating unit derived from at least one polymerizable compound selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide. It can also contain other components.
- various components can be added depending on the purpose within a range not impairing the effects of the present invention.
- Such components include binder resins, polymerization initiators, solvents, dehydrating agents, flame retardants, thermal stabilizers, antioxidants, lubricants, antistatic agents, ultraviolet absorbers, colorants and release agents, organic Examples include condensates of silane compounds, metal compounds, and the like. These can be used in combination of two or more.
- the binder resin contained in the adhesive composition of the present invention includes (meth) acrylic resin, melamine resin, urethane resin, epoxy resin, silicone resin, polyester resin, polyamic acid resin, polyimide resin Resins, styrene maleic acid resins, styrene maleic anhydride resins, and the like can be used.
- a curable resin such as an ionizing radiation curable resin or a thermosetting resin can also be used as the binder resin.
- ionizing radiation curable resin refers to a resin that is cured by irradiation with ionizing radiation including all electromagnetic waves such as infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
- the ionizing radiation curable resin or thermosetting resin is not particularly limited, and monomers, prepolymers, oligomers, polymers, and the like having a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an epoxy group, or an oxetanyl group can be used. . Among these, it is preferable to use a polyfunctional resin.
- “(meth) acryloyl group” means “acryloyl group” and / or “methacryloyl group”.
- the ionizing radiation curable resin and thermosetting resin include polyfunctional or monofunctional (meth) acrylate monomers or acrylate oligomers.
- it preferably contains a polyfunctional acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups.
- the monofunctional acrylate monomer is a monomer having one (meth) acrylate group in the molecule, and examples thereof include tricyclodecane acrylate, isobornyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and phenoxyethyl acrylate.
- (meth) acrylate group means “acrylate group” and / or “methacrylate group”.
- the polyfunctional acrylate monomer is a monomer having 2 or more (preferably 2 to 6) (meth) acrylate groups in the molecule, such as tricyclodecane dimethylol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, Hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, dioxane glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, bisphenol A type polyethoxylate diacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate And dipentaerythritol hexaacrylate.
- tricyclodecane dimethylol diacrylate such as tricyclodecane dimethylol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, Hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate
- acrylate oligomer examples include an epoxy acrylate oligomer, a polyester polyacrylate oligomer, and a urethane acrylate oligomer.
- polyfunctional or monofunctional (meth) acrylate monomers or oligomers can be used alone or in combination of two or more.
- the adhesive composition of the present invention contains a polymerization initiator.
- the polymerization initiator include a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
- Examples of the photopolymerization initiator that can be used in the present invention include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone [Darocur (registered trademark) -2959: manufactured by Merck & Co., Ltd.]; ⁇ -hydroxy - ⁇ , ⁇ '-dimethylacetophenone [Darocur (registered trademark) -1173: manufactured by Merck & Co., Ltd.]; Agents; benzoin ether initiators such as benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether; other examples include halogenated ketones, acyl phosphinoxides, and acyl phosphonates.
- the thermal polymerization initiator that can be used in the present invention includes an azo-based initiator and a peroxide-based initiator.
- azo initiator examples include azobisisobutyronitrile, 1,1 ′ -azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2 ′ -azobis ⁇ 2-methyl-N- [1,1- Bis (hydroxymethyl) ethyl] propionamide ⁇ , 2,2 ′]-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2 ′ -azobis [2- (hydroxymethyl) propionitrile 2,2′2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2 ′ -azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2 ′ -azobisisobutyrate, 2,2 '-Azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2' -azobis ⁇ 2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydro Xoxyethyl] propionamide ⁇ and the like.
- peroxide-based initiators examples include benzoyl peroxide, isobutyryl peroxide, cumyl peroxyoctoate, and the like.
- peroxide-based initiator one having a short thermal polymerization time and a stable reactive composition before polymerization can be appropriately selected.
- the amount of the polymerization initiator used in the adhesive composition of the present invention is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, based on the total amount of the curable resin. preferable.
- the adhesive composition of the present invention may further contain a solvent.
- a solvent for example, inorganic solvents, such as water, and an organic solvent can be used, These solvents may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
- the adhesive composition of the present invention can contain an organic solvent.
- organic solvents that can be used include ether-based, ester-based, aliphatic hydrocarbon-based, aromatic hydrocarbon-based, ketone-based, and organic halide-based solvents.
- relatively inactive organic solvents such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether can also be used.
- ester systems such as volatile acetates such as propyl acetate, butyl acetate, isoamyl acetate, heptyl acetate, ethyl butyrate, isoamyl isovalerate, etc.
- the organic solvent is preferable.
- dehydrating agent examples include methyl orthoformate, methyl orthoacetate, and tetraethoxysilane.
- a brominated flame retardant usually used for thermoplastic resins is preferable, and an inorganic flame retardant may be used in combination.
- brominated flame retardants include aliphatic types, aromatic types, phenol types, epoxy types, bisphenol types, biphenyl types, and the like.
- the inorganic flame retardant include antimony trioxide, tin oxide, molybdenum oxide, and zinc borate.
- heat stabilizer examples include phosphorus heat stabilizers such as phosphites and phosphates.
- phosphites include triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, trioctyl phosphite , Trioctadecyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, tricyclohexyl phosphite, monobutyl diphenyl phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butyl Phenyl) pentaeryth
- phosphate esters include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, tris (nonylphenyl) phosphate, 2-ethylphenyldiphenyl phosphate, tetrakis (2,4-di-). tert-butylphenyl) -4,4-diphenylene phosphonite.
- antioxidant examples include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, phosphite antioxidants, thiourea antioxidants, and the like.
- lubricant examples include higher fatty acids, ester waxes, polyethylene waxes, metal soaps and the like.
- Antistatic agent examples include fatty acid amines, fatty acid alcohols, fatty acid esters, fatty acid amides, and sulfonic acid compounds.
- UV absorber examples include benzotriazole compounds such as salicylic acid derivative compounds, benzophenone compounds, and benzotriazole derivatives, and cyanoacrylate compounds.
- Examples of the colorant include organic pigments, inorganic pigments, dyes, and brighteners.
- organic pigments include phthalocyanine, benzimidazolone, azo, azomethine azo, azomethine, anthraquinone, perinone / perylene, indigo / thioindigo, dioxazine, quinacridone, isoindoline, Examples thereof include indolinone pigments and carbon black pigments.
- Examples of the inorganic pigments include extender pigments, titanium oxide pigments, iron oxide pigments, and spinnel pigments.
- insoluble azo pigments such as Toluidine Red, Toluidine Maroon, Hansa Yellow, Benzidine Yellow, and Pyrazolone Red
- soluble azo pigments such as Ritol Red, Helio Bordeaux, Pigment Scarlet, and Permanent Red 2B
- phthalocyanine blue phthalocyanine green
- Quinacridone series such as phthalocyanine, quinacridone red, quinacridone magenta, perylene series such as perylene red and perylene scarlet, isoindolinone series such as isoindolinone yellow and isoindolinone orange
- pyranthrone series such as pyranthrone red and pyranthrone orange
- Thioindigo condensed azo, benzimidazolone, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, perinone orange, anthrone orange Dianthraquinonyl red
- conventionally known pigments such as dioxazine violet
- the dye conventionally known dyes such as direct dyes, basic dyes, cationic dyes, acid dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, sulfur dyes, naphthol dyes, disperse dyes and reactive dyes can be used.
- the brightening agent include aluminum paste, mica, and flake iron oxide.
- release agent examples include at least one compound selected from aliphatic carboxylic acids, esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols, aliphatic hydrocarbon compounds having a number average molecular weight of 200 to 15000, and polysiloxane silicone oils. Can do.
- aliphatic carboxylic acid examples include saturated or unsaturated aliphatic monovalent, divalent or trivalent carboxylic acid.
- the aliphatic carboxylic acid includes alicyclic carboxylic acid.
- aliphatic carboxylic acid examples include palmitic acid, stearic acid, caproic acid, capric acid, lauric acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, mellicic acid, tetrariacontanoic acid, montanic acid, adipic acid And azelaic acid.
- the aliphatic carboxylic acid in the ester of an aliphatic carboxylic acid and an alcohol the same one as the aliphatic carboxylic acid can be used.
- the alcohol that reacts with the aliphatic carboxylic acid to form an ester examples include saturated or unsaturated monohydric alcohols and saturated or unsaturated polyhydric alcohols.
- aliphatic includes alicyclic compounds.
- these alcohols include octanol, decanol, dodecanol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, 2,2-dihydroxyperfluoropropanol, neopentylene glycol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol. And so on.
- These ester compounds of aliphatic carboxylic acids and alcohols may contain aliphatic carboxylic acids and / or alcohols as impurities, or may be a mixture of a plurality of compounds.
- esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols include beeswax (a mixture based on myricyl palmitate), stearyl stearate, behenyl behenate, stearyl behenate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate Mention may be made of rate, glycerol distearate, glycerol tristearate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol tetrastearate.
- Examples of the aliphatic hydrocarbon having a number average molecular weight of 200 to 15000 include liquid paraffin, paraffin wax, microwax, polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, and ⁇ -olefin oligomer having 3 to 12 carbon atoms.
- an alicyclic hydrocarbon is also included.
- these hydrocarbon compounds may be partially oxidized.
- Examples of the polysiloxane silicone oil include dimethyl silicone oil, phenylmethyl silicone oil, diphenyl silicone oil, and fluorinated alkyl silicone. These may be used alone or in combination of two or more.
- the adhesive composition of the present invention may contain a condensate of an organosilane compound for the purpose of making the coating film surface inorganic.
- a glassy hard coat layer can be laminated on the surface of the plastic substrate.
- the condensate of the organic silane compound can be produced by using a known silanol condensation method for the organic silane compound represented by the formula (A).
- R 4 represents a C1-C30 alkyl group, a C2-C8 alkenyl group, or a C6-C10 aryl group optionally substituted with an epoxy group, a glycidyloxy group or a (meth) acryloxy group, R 3 represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group.
- n represents 1 or 2.
- Examples of the C1-C30 alkyl group in R 4 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group.
- neopentyl group 2-methylbutyl group, 2,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, lauryl group, tridecyl group , Myristyl group, pentadecyl group, palmityl group, heptadecyl group, stearyl group and the like.
- Examples of the C2-C8 alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, and a 1-propenyl group.
- the C6 to C10 aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
- the hydrolyzable group of R 3 is a group that can be hydrolyzed to form a silanol group by heating at 25 ° C. to 100 ° C. under non-catalytic conditions or in the presence of excess water.
- examples of the C1-C4 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a t-butoxy group, and the like, and a C1-C6 acyloxy group.
- examples of the halogeno group include a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group.
- organic silane compound represented by the formula (A) examples include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, allyltrimethoxysilane, 3 -Butenyltrimethoxysilane, divinyldichlorosilane, divinyldiacetoxysilane, divinyldimethoxysilane, diallyldimethoxysilane, di-3-butenyldimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylethyldiethoxysilane, methyltri (meth) acryloxysilane , Methyltris [2- (meth) acryloxyethoxy] silane, methyltriglycidyloxysilane, methyltris (3-methyl-3-oxetanemethoxy) silane, methyltrichlorosilane, methyltrime
- silanol condensation method examples include a method using a silanol condensation catalyst.
- the silanol condensation catalyst is not particularly limited as long as it hydrolyzes a hydrolyzable group in the compound represented by the formula (A) and condenses silanol to form a siloxane bond.
- a silanol condensation catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- organic metal examples include alkyl metal compounds such as tetramethyl titanium and tetrapropyl zirconium; metal alcoholates such as tetraisopropoxy titanium and tetrabutoxy zirconium; and the like.
- the organic acid metal salt is a compound composed of a salt obtained from a metal ion and an organic acid.
- the organic acid include carboxylic acids such as acetic acid, oxalic acid, tartaric acid and benzoic acid; and sulfur-containing organic materials such as sulfonic acid and sulfinic acid. Examples include acids, phenolic compounds, enol compounds, oxime compounds, imide compounds, aromatic sulfonamides, and the like. Specific examples include carboxylic acid metal salts, sulfonic acid metal salts, phenol metal salts, and the like.
- a metal hydroxide is a metal compound having a hydroxide ion as an anion.
- the metal complex is preferably a metal complex having a hydroxyl group or a hydrolyzable group, and more preferably a metal complex having two or more hydroxyl groups or hydrolyzable groups.
- having two or more hydroxyl groups or hydrolyzable groups means that the sum of hydrolyzable groups and hydroxyl groups is 2 or more.
- the hydrolyzable group include an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen group, and an isocyanate group, and a C1-C4 alkoxy group and a C1-C4 acyloxy group are preferable.
- ⁇ -ketocarbonyl compounds ⁇ -ketoester compounds, and ⁇ -hydroxyester compounds are preferable.
- methyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, isopropyl acetoacetate, n-acetoacetate ⁇ -ketoesters such as butyl, sec-butyl acetoacetate, t-butyl acetoacetate; acetylacetone, hexane-2,4-dione, heptane-2,4-dione, heptane-3,5-dione, octane ⁇ -diketones such as 2,4-dione, nonane-2,4-dione, and 5-methyl-hexane-2,4-dione; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and lactic acid are coordinated to metal elements Compounds.
- organic acid metal salts organic acid metal salts, metal hydroxides, and metal complexes, titanium (Ti), zirconium (Zr), aluminum (Al), silicon (Si), germanium (Ge), indium (In), tin (Sn), tantalum (Ta), zinc (Zn), tungsten (W), lead (Pb), etc.
- titanium (Ti), zirconium (Zr), aluminum (Al) Tin (Sn) is preferable, and titanium (Ti) is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
- acids include organic acids and mineral acids.
- organic acids include acetic acid, formic acid, oxalic acid, phthalic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid, and methanesulfonic acid.
- mineral acids include hydrochloric acid and nitric acid. , Carbonic acid, boric acid, borohydrofluoric acid and the like.
- a photoacid generator that generates an acid by light irradiation, specifically, diphenyliodonium hexafluorophosphate, triphenylphosphonium hexafluorophosphate, and the like are also included in the acid.
- the base examples include strong bases such as tetramethylguanidine and tetramethylguanidylpropyltrimethoxysilane; organic amines, carboxylic acid neutralized salts of organic amines, quaternary ammonium salts, and the like.
- the compounding ratio of the silanol condensation catalyst is 1:99 to 99: 1, preferably 1:99 to 50:50 with respect to the mass of the organosilane compound.
- Metal compounds, etc. A metal compound can be added to the adhesive composition of the present invention for the purpose of increasing the refractive index and hardness of the coating film.
- the metal compound include the organic silane compounds described above, organic metals exemplified as silanol condensation catalysts, organic acid metal salts, metal hydroxides, and metal complexes.
- Other metal compounds include metal oxides. Specifically, metal oxide particles of silicon dioxide, titanium oxide, aluminum oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, zirconium oxide (zirconia), cobalt oxide, and the like can be given. Zirconium oxide is particularly preferable.
- colloidal metal oxide particles can also be used as the metal oxide particles of the present invention. Specific examples include colloidal silica and colloidal zirconium, and water-dispersed colloidal or organic solvent-dispersed colloidal metal oxide particles such as methanol or isopropanol.
- additives such as various surfactants, other silane coupling agents, titanium coupling agents, dyes, dispersants, thickeners, and leveling agents are added to the adhesive composition of the present invention. If necessary, additive components such as a sensitizer, a rust inhibitor, and a preservative can be blended.
- the copolymer of the present invention is excellent in solubility.
- the adhesive composition of the present invention is also excellent in moldability.
- the adhesive composition in the present invention is usually at least one selected from a repeating unit derived from a polymerizable compound represented by formula (I) in an organic solvent, (meth) acrylic acid ester, and (meth) acrylamide.
- a copolymer having a repeating unit derived from a polymerizable compound it is prepared by mixing the polymerizable compound, a condensate of the organosilane compound, a photopolymerization initiator, a metal compound, and the like, if necessary.
- the solid content in the adhesive composition of the present invention is preferably 1 to 90% by mass, and more preferably 5 to 60% by mass.
- Molded body The molded body of the present invention is obtained by directly applying a film (coating film) obtained by applying the adhesive composition onto a plastic substrate and curing the adhesive composition. is there.
- the base material on which the adhesive composition of the present invention can be used is preferably a plastic base material.
- cycloolefin resins such as cycloolefin polymers and cycloolefin copolymers; polyethylene, polypropylene, polyisoprene, polybutadiene, polymethyl Polyolefin resins such as pentene, polycarbonate resins, polyisocyanate resins, polyimide resins, polyester resins, acrylic resins, methacrylic resins, epoxy resins, polyethylene terephthalate resins, and aromatic polyether ketone resins.
- cycloolefin resin and polyolefin resin are preferably used.
- the adhesive composition of the present invention since the copolymer adheres firmly to the surface of the substrate, a coating film can be formed only by heating and drying after applying the adhesive composition.
- the adhesive composition further contains a polymerizable compound (binder resin), it is preferable to perform an ultraviolet irradiation treatment using a photopolymerization initiator in combination or a heat treatment using a thermal polymerization initiator in combination. Since it is not necessary to modify the substrate surface by UV ozone treatment or the like, the initial characteristics of the plastic substrate can be maintained.
- a coating method of the adhesive composition As a coating method of the adhesive composition, a known coating method can be used, and a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a spin coating method, a curtain coating method, a gravure printing method, a silk screen method, An ink jet method is exemplified. Further, the thickness of the coating film to be formed is not particularly limited, and is about 0.1 to 200 ⁇ m.
- the heat drying treatment of the coating film is preferably performed at 40 to 200 ° C. for about 0.5 to 120 minutes, more preferably at 60 to 120 ° C. for about 1 to 60 minutes.
- Irradiation with ultraviolet rays can be performed using a known apparatus such as a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or an excimer lamp.
- the heat treatment can be performed continuously with the drying treatment.
- the coating film of the present invention Since the coating film of the present invention has very good adhesion to a plastic substrate, the coating film of the present invention can be used as a primer layer. Thereby, the functional film that could not be directly formed on the conventional plastic substrate can be laminated via the coating film of the present invention. A plurality of layers can be laminated, and the coating agent of the present invention can be further applied on the plurality of layers and further laminated.
- Examples of the functional film include a conductive film, an antireflection film, a gas barrier film, a hard coat film, a water repellent film, and a hydrophilic film.
- Examples of the conductive film include an indium oxide film doped with tin (ITO film), a tin oxide film doped with fluorine (FTO film), a zinc oxide film doped with antimony, and a zinc oxide film doped with indium. Can be mentioned.
- the gas barrier film is not particularly limited as long as it has gas barrier properties such as oxygen and water vapor, but is preferably a thin film of an inorganic compound, in particular, titanium, zirconium, aluminum, silicon, germanium, indium, tin, tantalum, zinc, A thin film of a metal oxide, metal nitride, metal carbide or a composite thereof having a metal element selected from the group consisting of tungsten and lead is preferred.
- the thickness of these functional films is usually 10 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm.
- a method for forming a conductive film, a gas barrier film, or the like made of an inorganic compound on the coating film of the present invention can be formed by a known method, such as a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, etc. Or a chemical method such as a spray method, a dipping method, a thermal CVD method, or a plasma CVD method.
- a film made of silicon oxide can be formed by using a silicon compound sintered in the presence of oxygen gas as a target, and metal silicon can be used as a target in the presence of oxygen.
- a film can also be formed by reactive sputtering.
- a film made of silicon oxynitride can be formed on a substrate by supplying silane gas together with oxygen gas and nitrogen gas into a chamber in which plasma is generated and reacting them.
- a film made of silicon oxide can be formed by using an organic solvent solution containing a silicon compound as an evaporant.
- the functional film it is particularly preferable to form the functional film by sputtering, vacuum deposition, ion plating, or plasma CVD. Further, when forming the functional film, the surface of the coating film of the present invention may be previously subjected to plasma treatment or UV ozone treatment as necessary.
- the coating film of the present invention can also be used as an adhesive layer used when bonding plastic substrates to each other or between a plastic substrate and another molded sheet.
- Molded sheets include: polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyethylene resin, polystyrene resin, ABS resin, polyamide resin, polyester resin, polyurethane resin, cycloolefin resin, etc .; plastic sheet; polarizing plate, retardation Examples thereof include optical films such as films and antireflection films; metal foils such as aluminum, copper and silicone;
- DPAA N, N-diphenylacrylamide
- DEAA diethylacrylamide
- Mn 27,300
- Mw / Mn 1.88
- Example 1 A 10 wt% cyclohexanone solution was prepared for (Example 1), (Example 2), (Example 3), (Example 4), and (Example 5). This solution was applied onto a substrate by a bar coating method. A cross-cut tape peeling test (JIS K5400) was performed on the coating film dried at 80 ° C. for 3 minutes and cooled to room temperature. The evaluation results are shown in Table 1. The same results were obtained in Example 1 even at a drying time of 120 ° C.
- the adhesive composition of the present invention is excellent in adhesiveness and solubility in various solvents and resins.
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Abstract
本発明の課題は、シクロオレフィン樹脂等に対し密着性等が優れた接着性組成物を提供することである。 本発明の接着性組成物は、式(I) Y-N(Ar)(R) 式(I) (式中、Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。Rは、無置換の若しくは置換基を有するC1~C6のアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC3~C6シクロアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。Yは、重合可能な官能基を表す。ここで、Ar上の置換基と、R上の置換基は一緒になって二価の有機基を形成してもよい。)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有する。
Description
本発明は、新規な接着性組成物、特に、プラスチック基材との密着性等に優れる接着性組成物、コーティング剤や接着剤として使用できる接着性組成物に関する。本願は、2018年4月13日に出願された日本国特許出願第2018-077911号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許文献1には、複数のアリール基で置換されたメチル基又はシリル基を有する重合性化合物がシクロオレフィン樹脂との密着性に優れたコーティング剤となることが記載されている。
しかしながら、これらの重合性化合物中のポリアリールメチル構造やポリアリールシリル構造は製造コストを引き上げ、汎用的な機能材料の実現上の問題となっており、密着性を維持しながらより実用的な構造へと変換する必要があった。
本発明者らは、より実用性の高い機能材料を見出すべく鋭意検討した結果、N,N-ジフェニルアクリルアミドに由来する繰返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーが、シクロオレフィン樹脂に対する密着性及び各種溶媒や樹脂への溶解性に優れていることを示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
(1)式(I)
Y-N(Ar)(R) 式(I)
(式中、
Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Rは、無置換の若しくは置換基を有するC1~C6のアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC3~C6シクロアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Yは、重合可能な官能基を表す。
ここで、Ar上の置換基と、R上の置換基は一緒になって二価の有機基を形成してもよい。)
で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有する接着性組成物。
(2)式(I)中、Yがアクリロイル基又はメタクリロイル基である(1)に記載の接着性組成物。
(3)さらにバインダー樹脂を含むものである、(1)又は(2)に記載の接着性組成物。
(4)接着性組成物が、プラスチック基材の接着性組成物である(1)~(3)のいずれかに記載の接着性組成物。
(5)プラスチック基材が、ポリオレフィン樹脂基材である(4)に記載の接着性組成物。
(6)プラスチック基材が、シクロオレフィン樹脂基材である(4)に記載の接着性組成物。
(7)接着性組成物が、コーティング剤である(4)に記載の接着性組成物。
(8)コーティング剤が、プライマーである(7)に記載の接着性組成物。
(9)接着性組成物が、接着剤である(4)に記載の接着性組成物。
(1)式(I)
Y-N(Ar)(R) 式(I)
(式中、
Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Rは、無置換の若しくは置換基を有するC1~C6のアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC3~C6シクロアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Yは、重合可能な官能基を表す。
ここで、Ar上の置換基と、R上の置換基は一緒になって二価の有機基を形成してもよい。)
で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有する接着性組成物。
(2)式(I)中、Yがアクリロイル基又はメタクリロイル基である(1)に記載の接着性組成物。
(3)さらにバインダー樹脂を含むものである、(1)又は(2)に記載の接着性組成物。
(4)接着性組成物が、プラスチック基材の接着性組成物である(1)~(3)のいずれかに記載の接着性組成物。
(5)プラスチック基材が、ポリオレフィン樹脂基材である(4)に記載の接着性組成物。
(6)プラスチック基材が、シクロオレフィン樹脂基材である(4)に記載の接着性組成物。
(7)接着性組成物が、コーティング剤である(4)に記載の接着性組成物。
(8)コーティング剤が、プライマーである(7)に記載の接着性組成物。
(9)接着性組成物が、接着剤である(4)に記載の接着性組成物。
本発明の接着性組成物を用いることで、プラスチック基材、特にシクロオレフィン樹脂等のプラスチック基材への密着性に優れるコーティング膜を形成することができる。従来、プラスチック基材に直接形成することができなかった機能性膜を本発明のコーティング膜を介して積層させることができる。さらに、コーティング膜を介してプラスチック基材同士を接着させることができる。
UVオゾン処理等でプラスチック基材の表面を改質する必要がないため、プラスチック基材の初期の特性を維持することができる。 また、本発明の接着性組成物は接着剤としても使用が可能である。加えて、本発明の接着性組成物は各種溶媒や樹脂への溶解性が優れている。
UVオゾン処理等でプラスチック基材の表面を改質する必要がないため、プラスチック基材の初期の特性を維持することができる。 また、本発明の接着性組成物は接着剤としても使用が可能である。加えて、本発明の接着性組成物は各種溶媒や樹脂への溶解性が優れている。
1.接着性組成物
〔コポリマー〕
本発明の接着性組成物は、式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位(以下繰り返し単位Aと記載する場合がある)と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位(以下繰り返し単位Bと記載する場合がある)を有する共重合体を含有する。
本発明において、「(メタ)アクリル酸エステル」は、「アクリル酸エステル」及び/又は「メタクリル酸エステル」を、「(メタ)アクリルアミド」は「アクリルアミド」及び/又は「メタクリルアミド」を意味する。
〔コポリマー〕
本発明の接着性組成物は、式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位(以下繰り返し単位Aと記載する場合がある)と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位(以下繰り返し単位Bと記載する場合がある)を有する共重合体を含有する。
本発明において、「(メタ)アクリル酸エステル」は、「アクリル酸エステル」及び/又は「メタクリル酸エステル」を、「(メタ)アクリルアミド」は「アクリルアミド」及び/又は「メタクリルアミド」を意味する。
式(I)
Y-N(Ar)(R) 式(I)
で表される重合性化合物について述べる。
式中、Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
C6~C14のアリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基等が挙げられる。
C6~C10アリールC1~C3アルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフタレン-1-イルメチル基等が挙げられる。
「無置換の若しくは置換基を有する」における「置換基」としては、具体的には、ハロゲノ基、水酸基、C1~C20のアルキル基、C1~C20のアルコキシ基、C3~C6のシクロアルキル基、C6~C10のアリール基、ベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基、メルカプト基、C1~C6アルキルチオ基、アミノ基、C1~C6のアルキルアミノ基、C1~C6のジアルキルアミノ基、ニトロ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基数としては、化学的に許容できる範囲内であれば制限はない。
Y-N(Ar)(R) 式(I)
で表される重合性化合物について述べる。
式中、Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
C6~C14のアリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基等が挙げられる。
C6~C10アリールC1~C3アルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフタレン-1-イルメチル基等が挙げられる。
「無置換の若しくは置換基を有する」における「置換基」としては、具体的には、ハロゲノ基、水酸基、C1~C20のアルキル基、C1~C20のアルコキシ基、C3~C6のシクロアルキル基、C6~C10のアリール基、ベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基、メルカプト基、C1~C6アルキルチオ基、アミノ基、C1~C6のアルキルアミノ基、C1~C6のジアルキルアミノ基、ニトロ基、又はシアノ基が挙げられる。置換基数としては、化学的に許容できる範囲内であれば制限はない。
ハロゲノ基としては、具体的には、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、イオド基が挙げられる。
C1~C20のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル、n-オクチル基等が挙げられる。
C1~C20のアルコキシ基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、s-ブトキシ基、i-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、n-ヘキソキシ基、n-オクトキシ基等が挙げられる。
C3~C6のシクロアルキル基としては、具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
C6~C10のアリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
C1~C6のアルキルチオ基としては、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、i-プロピルチオ基、n-ブチルチオ基、s-ブチルチオ基、i-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、n-ペンチルチオ基、n-ヘキシルチオ基等が挙げられる。
C1~C6のアルキルアミノ基としては、具体的には、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、i-プロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、i-ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、n-ペンチルアミノ基、n-ヘキシルアミノ基等が挙げられる。
C1~C6のジアルキルアミノ基としては、具体的には、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、エチル(メチル)アミノ基等が挙げられる。
本発明においては、Arとしては、無置換の若しくは置換基を有するC6~C10のアリール基が好ましい。置換基としては、C1~C12アルキル基、C1~C12アルコキシ基が好ましく、C1~C6アルキル基、C1~C6アルコキシ基がさらに好ましい。
C1~C20のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル、n-オクチル基等が挙げられる。
C1~C20のアルコキシ基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、s-ブトキシ基、i-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、n-ヘキソキシ基、n-オクトキシ基等が挙げられる。
C3~C6のシクロアルキル基としては、具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
C6~C10のアリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
C1~C6のアルキルチオ基としては、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、i-プロピルチオ基、n-ブチルチオ基、s-ブチルチオ基、i-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、n-ペンチルチオ基、n-ヘキシルチオ基等が挙げられる。
C1~C6のアルキルアミノ基としては、具体的には、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、i-プロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、i-ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、n-ペンチルアミノ基、n-ヘキシルアミノ基等が挙げられる。
C1~C6のジアルキルアミノ基としては、具体的には、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、エチル(メチル)アミノ基等が挙げられる。
本発明においては、Arとしては、無置換の若しくは置換基を有するC6~C10のアリール基が好ましい。置換基としては、C1~C12アルキル基、C1~C12アルコキシ基が好ましく、C1~C6アルキル基、C1~C6アルコキシ基がさらに好ましい。
式中、Rは、無置換の若しくは置換基を有するC1~C6のアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC3~C6シクロアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
C1~C6のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
C3~C6のシクロアルキル基、C6~C14のアリール基、C6~C10アリールC1~C3アルキル基及びそれらの置換基の具体例は、上記Arで例示したものと同様のものが挙げられる。本発明においては、Rとしては、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基が好ましく、無置換の若しくは置換基を有するC6~C10のアリール基がさらに好ましい。置換基としては、C1~C12アルキル基、C1~C12アルコキシ基が好ましく、C1~C6アルキル基、C1~C6アルコキシ基がさらに好ましい。
C1~C6のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
C3~C6のシクロアルキル基、C6~C14のアリール基、C6~C10アリールC1~C3アルキル基及びそれらの置換基の具体例は、上記Arで例示したものと同様のものが挙げられる。本発明においては、Rとしては、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基が好ましく、無置換の若しくは置換基を有するC6~C10のアリール基がさらに好ましい。置換基としては、C1~C12アルキル基、C1~C12アルコキシ基が好ましく、C1~C6アルキル基、C1~C6アルコキシ基がさらに好ましい。
本発明においては、Ar上の置換基とR上の置換基が一緒になって二価の有機基を形成してもよい。
二価の有機基としては、具体的には、メチレン基、ジメチレン基、オキソ基、スルフェニル基、カルボニル基、イミノ基、C1~C6のアルキルイミノ基を挙げることができる。
二価の有機基としては、具体的には、メチレン基、ジメチレン基、オキソ基、スルフェニル基、カルボニル基、イミノ基、C1~C6のアルキルイミノ基を挙げることができる。
式中、Yは、重合可能な官能基を表す。重合可能な官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニルオキシカルボニル基、プロプ-1-エン-2-イルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、ビニル基、アリル基、プロペン-2-イル基等の重合可能な炭素―炭素二重結合を有する基等が挙げられる。
本発明においては、Yとしては、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。
本発明においては、Yとしては、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。
本発明に用いる式(I)で表される重合性化合物のうちで、好ましくは、N,N-ジフェニルアクリルアミド、N,N-ジフェニルメタクリルアミド、N,N-ビス(4-オクチルフェニル)アクリルアミド、N,N-ビス(4-オクチルフェニル)メタクリルアミド、N,N-ビス[4-(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]アクリルアミド、N,N-ビス[4-(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]メタクリルアミドが挙げられる。
本発明に用いる(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドとしては、以下のようなものが挙げられる。
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリチル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、(2-アクリロイルオキシエチル)トリメチルアミニウムクロリド、(2-メタクリロイルオキシエチル)トリメチルアミニウムクロリド、(2-アクリロイルオキシエチル)ジメチルベンジルアミニウムクロリド、(2-メタクリロイルオキシエチル)ジメチルベンジルアミニウムクロリド等の(メタ)アクリレート;
メチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、n-プロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、n-ブチル(メタ)アクリルアミド、i-ブチル(メタ)アクリルアミド、n-ヘキシル(メタ)アクリルアミド、2-エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、デシル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、トリチル(メタ)アクリルアミド、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、4-アクリロイルモルホリン、4-メタクリロイルモルホリン、[3-(アクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアミニウムクロリド、[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアミニウムクロリド等の(メタ)アクリルアミド。
メチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、n-プロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、n-ブチル(メタ)アクリルアミド、i-ブチル(メタ)アクリルアミド、n-ヘキシル(メタ)アクリルアミド、2-エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、デシル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、トリチル(メタ)アクリルアミド、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、4-アクリロイルモルホリン、4-メタクリロイルモルホリン、[3-(アクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアミニウムクロリド、[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]トリメチルアミニウムクロリド等の(メタ)アクリルアミド。
本発明に用いるコポリマー中、繰り返し単位Aと繰り返し単位Bの含有量は特に制限されない。繰り返し単位Aと繰り返し単位Bは、モル比で1:99~99:1、20:80~95:5、25:75~90:10、30:70~85:25(繰り返し単位Aのモル数:繰り返し単位Bのモル数)の範囲を選択することができる。
本発明に用いるコポリマーは、式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するものであれば、特に制限なく使用することができ、その他の重合性化合物由来の繰り返し単位を有していてもよい。
(その他の重合性化合物)
式(I)で表される重合性化合物、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド以外の重合性化合物としては、融点、粘度又は屈折率などの目的とする物性に応じて適宜選定すればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、以下のものが挙げられる。
式(I)で表される重合性化合物、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド以外の重合性化合物としては、融点、粘度又は屈折率などの目的とする物性に応じて適宜選定すればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、以下のものが挙げられる。
スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、ビニルエーテル、アクロレイン、ジビニルベンゼン等のビニル系化合物;
エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン化合物等。
エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン化合物等。
本発明の接着性組成物に含まれるコポリマーは、式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位が、ランダム配列されているもの、交互配列されているもの、ブロック配列されているもののいずれでもよい。この中でも、特に、ブロック配列されているものが好ましい。
本発明のコポリマーは、分子鎖が、直鎖であってもよいし、分岐鎖であってもよい。分岐鎖は、一点で分岐してなる分岐鎖(スター型)、複数点で分岐してなる分岐鎖(グラフト型)などが挙げられる。
本発明におけるコポリマーの重合反応は、公知の方法によって行うことができる。化学反応点に応じて、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合、開環重合などを用いることができる。
本発明におけるコポリマーの重合反応としては、例えば公知のリビング重合を用いて合成することができる。式(I)で表される重合性化合物及び(メタ)アクリル酸エステルの重合性化合物の反応は、Zr系開始剤を用いたアニオン重合(J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6724)などを用いることができる。また、式(I)で表される重合性化合物及び((メタ)アクリルアミドの重合性化合物の反応は、トリイソプロピルアルミニウムを開始剤としたリビング重合(Macromol. Rapid Commun. 2005, 26, 1499.)などを用いることができる。
本発明の接着性組成物に用いるコポリマーの分子量は、基材上への塗布可能な範囲内であれば、制限はなく、例えば、1,000~300,000、5,000~200,000、10,000~150,000、20,000~100,000などの範囲内の数平均分子量(Mn)のコポリマーを挙げることができる。また、本発明に係るコポリマーの分子量分布(PDI)は、重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)の比で、好ましくは1.0~5.0、より好ましくは1.0~4.0、最も好ましくは1.0~3.0である。
なお、重量平均分子量および数平均分子量は、DMFを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)にて測定したデータを、標準として使用するポリメタクリル酸メチルの分子量に基づいて換算した値である。
なお、重量平均分子量および数平均分子量は、DMFを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)にて測定したデータを、標準として使用するポリメタクリル酸メチルの分子量に基づいて換算した値である。
本発明の接着性組成物は(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有するものであれば、特に制限なく使用することができ、その他の成分を含有することもできる。
〔その他の成分〕
本発明の接着性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、目的に応じて、種々の成分を加えることができる。このような成分としては、バインダー樹脂、重合開始剤、溶媒、脱水剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、滑性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤及び離型剤、有機シラン化合物の縮合物、金属化合物等などが挙げられる。これらは二種以上を併用して用いることができる。
本発明の接着性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、目的に応じて、種々の成分を加えることができる。このような成分としては、バインダー樹脂、重合開始剤、溶媒、脱水剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、滑性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤及び離型剤、有機シラン化合物の縮合物、金属化合物等などが挙げられる。これらは二種以上を併用して用いることができる。
(バインダー樹脂)
本発明の接着性組成物に含有されるバインダー樹脂としては、(メタ)アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂などを使用することができる。
本発明の接着性組成物に含有されるバインダー樹脂としては、(メタ)アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂などを使用することができる。
本発明の接着性組成物においては、電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの硬化性の樹脂も、バインダー樹脂として用いることができる。ここで、「電離放射線硬化型樹脂」とは、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線などのすべての電磁波を包含する電離放射線のいずれかの照射により硬化する樹脂をいう。
上記電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂としては、特に限定されないが、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、又はオキセタニル基を有するモノマー、プレポリマー、オリゴマー、ポリマーなどを用いることができる。なかでも多官能樹脂を用いることが好ましい。なお、本発明において、「(メタ)アクリロイル基」は、「アクリロイル基」及び/又は「メタクリロイル基」を意味する。
上記電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂として、具体的には、多官能基もしくは単官能基の(メタ)アクリレートモノマー又はアクリレートオリゴマーなどを用いることができる。なかでも重合可能な不飽和基を2つ以上有する多官能アクリレ-トなどを含んでいることが好ましい。
上記単官能基のアクリレートモノマーは、分子中に(メタ)アクリレート基を1つ有するモノマーであり、例えばトリシクロデカンアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートなどが挙げられる。なお、本発明において、「(メタ)アクリレート基」は、「アクリレート基」及び/又は「メタクリレート基」を意味する。
また、上記多官能基のアクリレートモノマーは分子中に(メタ)アクリレート基を2つ以上、好ましくは2から6個を有するモノマーであり、例えばトリシクロデカンジメチロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ビスフェノールA型ポリエトキシレートジアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられる。
また、アクリレートオリゴマーとしては、例えばエポキシアクリレートオリゴマー、ポリエステルポリアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーなどが挙げられる。
これらの多官能基もしくは単官能基の(メタ)アクリレートモノマー又はオリゴマーは、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
バインダー樹脂として電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂を用いる場合は、本発明の接着性組成物は、重合開始剤を含む。重合開始剤としては、光重合開始剤や熱重合開始剤を挙げることができる。
本発明で用いうる光重合開始剤としては、例えば、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン[ダロキュア(登録商標)-2959:メルク社製];α-ヒドロキシ-α,α' -ジメチルアセトフェノン[ダロキュア(登録商標)-1173:メルク社製];メトキシアセトフェノン、2,2' -ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン[イルガキュア(登録商標)-651]などのアセトフェノン系開始剤;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル系開始剤;その他、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナートなどを例示することができる。
本発明で用いうる熱重合開始剤には、アゾ系の開始剤および過酸化物系の開始剤がある。
アゾ系の開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、1,1' -アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2' -アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド}、2、2' -アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2、2' -アゾビス[2-(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]、2,2' -アゾビス(2、4-ジメチルバレロニトリル)、2,2' -アゾビス(4-メトキシ-2、4-ジメチルバレロニトリル)、2,2' -アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2' -アゾビス{2-メチル-N-[1、1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}などを例示することができる。これらのうち、コストや汎用性の点からアゾビスイソブチロニトリルが好ましい。
過酸化物系の開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、クミルペルオキシオクトエートなどを例示することができる。過酸化物系の開始剤としては、熱重合時間が短く、重合前の反応性組成物として安定なものを適宜選択することができる。
本発明の接着性組成物において用いられる重合開始剤の配合量は、硬化性樹脂の総量に対して、0.01~20重量%配合することが好ましく、0.1~10重量%が、さらに好ましい。
(溶媒)
本発明の接着性組成物は、さらに、溶媒を含んでもよい。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水等の無機溶媒や、有機溶媒を用いることができ、これら溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の接着性組成物は、さらに、溶媒を含んでもよい。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水等の無機溶媒や、有機溶媒を用いることができ、これら溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(有機溶媒)
本発明の接着性組成物には、有機溶媒を含むことができる。使用可能な代表的有機溶媒としては、エーテル系、エステル系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、ケトン系、有機ハロゲン化物系等が挙げられる。
エーテル系の有機溶媒としてはジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル;エステル系の有機溶媒としてはエチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、ヘプチルアセテート、エチルブチレート、イソアミルイソバリレート;脂肪族系炭化水素系の有機溶媒としてはノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、シクロヘキサン;芳香族系の有機溶媒としてはトルエン、キシレン;ケトン系の有機溶媒としてはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン;有機ハロゲン化物系の有機溶媒としてはトリクロロエタン、トリクロロエチレン;等が挙げられる。さらには、プロピレングリコールモノメチルエーテルやプロピレングリコールモノエチルエーテルなどの比較的非活性な有機溶媒も使用可能である。
中でも、本発明が自然環境下の開放系で用いられることが多いことを考慮すると、揮発性を有するプロピルアセテート、ブチルアセテート、イソアミルアセテート、ヘプチルアセテート、エチルブチレート、イソアミルイソバリレートなどのエステル系の有機溶媒が好ましい。
本発明の接着性組成物には、有機溶媒を含むことができる。使用可能な代表的有機溶媒としては、エーテル系、エステル系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、ケトン系、有機ハロゲン化物系等が挙げられる。
エーテル系の有機溶媒としてはジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル;エステル系の有機溶媒としてはエチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、ヘプチルアセテート、エチルブチレート、イソアミルイソバリレート;脂肪族系炭化水素系の有機溶媒としてはノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、シクロヘキサン;芳香族系の有機溶媒としてはトルエン、キシレン;ケトン系の有機溶媒としてはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン;有機ハロゲン化物系の有機溶媒としてはトリクロロエタン、トリクロロエチレン;等が挙げられる。さらには、プロピレングリコールモノメチルエーテルやプロピレングリコールモノエチルエーテルなどの比較的非活性な有機溶媒も使用可能である。
中でも、本発明が自然環境下の開放系で用いられることが多いことを考慮すると、揮発性を有するプロピルアセテート、ブチルアセテート、イソアミルアセテート、ヘプチルアセテート、エチルブチレート、イソアミルイソバリレートなどのエステル系の有機溶媒が好ましい。
(脱水剤)
脱水剤としては、オルトギ酸メチル、オルト酢酸メチル、テトラエトキシシランなどが挙げられる。
脱水剤としては、オルトギ酸メチル、オルト酢酸メチル、テトラエトキシシランなどが挙げられる。
(難燃剤)
難燃剤としては、通常熱可塑性樹脂に用いられている臭素系難燃剤が好ましく、無機系難燃剤を併用してもよい。臭素系難燃剤としては、脂肪族タイプ、芳香族タイプ、フェノールタイプ、エポキシタイプ、ビスフェノールタイプ、ビフェニルタイプなどが挙げられる。また、無機系難燃剤としては、三酸化アンチモン、酸化スズ、酸化モリブデン、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。
難燃剤としては、通常熱可塑性樹脂に用いられている臭素系難燃剤が好ましく、無機系難燃剤を併用してもよい。臭素系難燃剤としては、脂肪族タイプ、芳香族タイプ、フェノールタイプ、エポキシタイプ、ビスフェノールタイプ、ビフェニルタイプなどが挙げられる。また、無機系難燃剤としては、三酸化アンチモン、酸化スズ、酸化モリブデン、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。
(熱安定剤)
熱安定剤としては、亜リン酸エステル、リン酸エステルなどのリン系熱安定剤を挙げることができる。
亜リン酸エステルとしては、例えば、トリ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(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどの亜リン酸のトリエステル、ジエステル、モノエステルなどが挙げられる。
リン酸エステルとしては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス(ノニルフェニル)ホスフェート、2-エチルフェニルジフェニルホスフェート、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4-ジフエニレンホスフォナイトなどが挙げられる。
熱安定剤としては、亜リン酸エステル、リン酸エステルなどのリン系熱安定剤を挙げることができる。
亜リン酸エステルとしては、例えば、トリ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(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどの亜リン酸のトリエステル、ジエステル、モノエステルなどが挙げられる。
リン酸エステルとしては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス(ノニルフェニル)ホスフェート、2-エチルフェニルジフェニルホスフェート、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4-ジフエニレンホスフォナイトなどが挙げられる。
(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオ尿素系酸化防止剤などが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオ尿素系酸化防止剤などが挙げられる。
(滑性剤)
滑性剤としては、高級脂肪酸、エステルワックス類、ポリエチレンワックス類、金属石鹸類などが挙げられる。
滑性剤としては、高級脂肪酸、エステルワックス類、ポリエチレンワックス類、金属石鹸類などが挙げられる。
(帯電防止剤)
帯電防止剤としては、脂肪酸アミン、脂肪酸アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、スルホン酸化合物などが挙げられる。
帯電防止剤としては、脂肪酸アミン、脂肪酸アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、スルホン酸化合物などが挙げられる。
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤としては、サリチル酸誘導体化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール誘導体などのベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート化合物などが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、サリチル酸誘導体化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール誘導体などのベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート化合物などが挙げられる。
(着色剤)
着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料、光輝剤などが挙げられる。有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、アゾ系、アゾメチンアゾ系、アゾメチン系、アンスラキノン系、ぺリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリン系、イソインドリノン系顔料などやカーボンブラック顔料などが挙げられ、前記無機顔料としては、例えば、体質顔料、酸化チタン系顔料、酸化鉄系顔料、スピンネル顔料などが挙げられる。更に詳細には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2Bなどの溶性アゾ顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系、チオインジゴ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなどの従来公知の顔料が使用できる。染料としては、例えば、直接染料、塩基性染料、カチオン染料、酸性染料、媒染染料、酸性媒染染料、硫化染料、ナフトール染料、分散染料、反応染料などの従来公知の染料が使用できる。光輝剤としては、アルミニウムペースト、マイカ、リン片状酸化鉄などが挙げられる。
着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料、光輝剤などが挙げられる。有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、アゾ系、アゾメチンアゾ系、アゾメチン系、アンスラキノン系、ぺリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリン系、イソインドリノン系顔料などやカーボンブラック顔料などが挙げられ、前記無機顔料としては、例えば、体質顔料、酸化チタン系顔料、酸化鉄系顔料、スピンネル顔料などが挙げられる。更に詳細には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2Bなどの溶性アゾ顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系、チオインジゴ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなどの従来公知の顔料が使用できる。染料としては、例えば、直接染料、塩基性染料、カチオン染料、酸性染料、媒染染料、酸性媒染染料、硫化染料、ナフトール染料、分散染料、反応染料などの従来公知の染料が使用できる。光輝剤としては、アルミニウムペースト、マイカ、リン片状酸化鉄などが挙げられる。
(離型剤)
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素化合物及びポリシロキサン系シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種の化合物を挙げることができる。
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族1価、2価若しくは3価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などを挙げることができる。
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルにおける脂肪族カルボン酸としては、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。この脂肪族カルボン酸と反応しエステルを形成するアルコールとしては、飽和又は不飽和の1価アルコール、飽和又は不飽和の多価アルコールなどを挙げることができる。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。これらのアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2-ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトールなどを挙げることができる。これらの脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸及び/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素化合物及びポリシロキサン系シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種の化合物を挙げることができる。
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族1価、2価若しくは3価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などを挙げることができる。
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルにおける脂肪族カルボン酸としては、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。この脂肪族カルボン酸と反応しエステルを形成するアルコールとしては、飽和又は不飽和の1価アルコール、飽和又は不飽和の多価アルコールなどを挙げることができる。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。これらのアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2-ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトールなどを挙げることができる。これらの脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸及び/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルの具体例としては、蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリト-ルモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレートを挙げることができる。
数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス又は炭素数3~12のα-オレフィンオリゴマーなどを挙げることができる。ここで脂肪族炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。また、これらの炭化水素化合物は部分酸化されていてもよい。
ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーンなどが挙げられる。これらは、単独で使用しても二種以上を混合して使用してもよい。
数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス又は炭素数3~12のα-オレフィンオリゴマーなどを挙げることができる。ここで脂肪族炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。また、これらの炭化水素化合物は部分酸化されていてもよい。
ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーンなどが挙げられる。これらは、単独で使用しても二種以上を混合して使用してもよい。
(有機シラン化合物の縮合物)
本発明の接着性組成物には、コーティング膜表面を無機化することを目的として、有機シラン化合物の縮合物を含有することができる。これによって、プラスチック基材の表面にガラス状のハードコート層を積層することができる。
本発明の接着性組成物には、コーティング膜表面を無機化することを目的として、有機シラン化合物の縮合物を含有することができる。これによって、プラスチック基材の表面にガラス状のハードコート層を積層することができる。
有機シラン化合物の縮合物は、式(A)で表される有機シラン化合物を公知のシラノール縮合方法を用いて製造することができる。
(R4)nSi(R3)4-n (A)
(R4)nSi(R3)4-n (A)
式中、R4は、エポキシ基、グリシジルオキシ基若しくは(メタ)アクリロキシ基で置換されていても良いC1~C30のアルキル基、C2~C8のアルケニル基、又はC6~C10のアリール基を表し、R3は水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表す。
R4におけるC1~C30のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、2,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、パルミチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。
C2~C8のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基等が挙げられる。
C6~C10のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
C2~C8のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基等が挙げられる。
C6~C10のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
R3の加水分解性基とは、無触媒条件下若しくは過剰の水の共存下、25℃~100℃で加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成することができる基や、シロキサン縮合物を形成することができる基を意味し、具体的には、アルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲノ基、イソシアネート基等を挙げることができ、C1~C4のアルコキシ基又はC1~C6のアシルオキシ基が好ましい。
ここで、C1~C4のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられ、C1~C6のアシルオキシ基は、カルボニル基以外の炭素数が1~6であるアシルオキシ基を意味し、C1~C6のアシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。ハロゲノ基としてはフルオロ基、クロロ基、ブロモ基、イオド基等が挙げられる。
式(A)で表される有機シラン化合物としては、具体的には、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、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3-ブテニルトリメトキシシラン、ジビニルジクロロシラン、ジビニルジアセトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジアリルジメトキシシラン、ジ3-ブテニルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエトキシシラン、メチルトリ(メタ)アクリロキシシラン、メチルトリス[2-(メタ)アクリロキシエトキシ]シラン、メチルトリグリシジロキシシラン、メチルトリス(3-メチル-3-オキセタンメトキシ)シラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリ(n-ブトキシ)シラン、n-ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ-n-ブチルジメトキシシラン、2-シクロプロペニルトリメトキシシラン、2-シクロペンテニルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン、4-オキサシクロヘキシルトリメトキシシラン、2-(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、3-グリシジロキシ-n-プロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシジロキシ-n-プロピルトリメトキシシラン、3-グリシジロキシ-n-プロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシ-n-プロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシ-n-プロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシ-n-プロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシ-n-プロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシ-n-プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
公知のシラノール縮合方法としては、具体的には、シラノール縮合触媒を用いる方法を挙げることができる。シラノール縮合触媒は、式(A)で表される化合物中の加水分解性基を加水分解し、シラノールを縮合してシロキサン結合とするものであれば特に制限されず、有機金属、有機酸金属塩、金属水酸化物、酸、塩基、金属錯体、それらの加水分解物、それらの縮合物等が挙げられる。シラノール縮合触媒は1種単独又は2種以上の組合せで使用することができる。
有機金属としては、具体的には、テトラメチルチタン、テトラプロピルジルコニウム等のアルキル金属化合物;テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシジルコニウム等の金属アルコラート;等が挙げられる。
有機酸金属塩は、金属イオンと有機酸から得られる塩からなる化合物であり、有機酸としては、酢酸、シュウ酸、酒石酸、安息香酸等のカルボン酸類;スルフォン酸、スルフィン酸等の含硫黄有機酸;フェノール化合物;エノール化合物;オキシム化合物;イミド化合物;芳香族スルフォンアミド;等の酸性を呈する有機化合物が挙げられる。具体的にはカルボン酸金属塩、スルフォン酸金属塩、フェノール金属塩等が挙げられる。
金属水酸化物は、陰イオンとして水酸化物イオンをもつ金属化合物である。
金属錯体としては、水酸基若しくは加水分解性基を有する金属錯体であることが好ましく、2以上の水酸基若しくは加水分解性基を有する金属錯体であることがより好ましい。なお、2以上の水酸基若しくは加水分解性基を有するとは、加水分解性基及び水酸基の合計が2以上であることを意味する。加水分解性基としては、アルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン基、イソシアネート基が挙げられ、C1~C4のアルコキシ基、C1~C4のアシルオキシ基が好ましい。
また、前記金属錯体としては、β-ケトカルボニル化合物、β-ケトエステル化合物、及びα-ヒドロキシエステル化合物が好ましく、具体的には、アセト酢酸メチル、アセト酢酸n-プロピル、アセト酢酸イソプロピル、アセト酢酸n-ブチル、アセト酢酸sec-ブチル、アセト酢酸t-ブチル等のβ-ケトエステル類;アセチルアセトン、へキサン-2,4-ジオン、ヘプタン-2,4-ジオン、ヘプタン-3,5-ジオン、オクタン-2,4-ジオン、ノナン-2,4-ジオン、5-メチル-へキサン-2,4-ジオン等のβ-ジケトン類;グリコール酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸等が金属元素に配位した化合物が挙げられる。
また、これら有機金属、有機酸金属塩、金属水酸化物、金属錯体における金属元素としては、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、インジウム(In)、スズ(Sn)、タンタル(Ta)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)、鉛(Pb)等が挙げられ、これらの中でもチタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)が好ましく、特にチタン(Ti)が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上用いることもできる。
酸としては、有機酸、鉱酸が挙げられ、有機酸としては酢酸、ギ酸、シュウ酸、フタル酸、トリフルオロ酢酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等、鉱酸としては、塩酸、硝酸、炭酸、ホウ酸、ホウフッ化水素酸等が挙げられる。
ここで、光照射によって酸を発生する光酸発生剤、具体的には、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート等も酸に包含される。
ここで、光照射によって酸を発生する光酸発生剤、具体的には、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート等も酸に包含される。
塩基としては、テトラメチルグアニジン、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン等の強塩基類;有機アミン類、有機アミンのカルボン酸中和塩、4級アンモニウム塩等が挙げられる。
シラノール縮合触媒の配合比は、有機シラン化合物の質量に対して、1:99~99:1、好ましくは1:99~50:50である。
(金属化合物等)
本発明の接着性組成物には、コーティング膜の屈折率や硬度を上げることを目的として、金属化合物を添加することができる。金属化合物としては、前述の有機シラン化合物や、シラノール縮合触媒として例示された有機金属、有機酸金属塩、金属水酸化物、金属錯体が挙げられるが、それら以外の金属化合物としては、金属酸化物が挙げられ、具体的には、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、酸化コバルトの金属酸化物粒子等が挙げられる。特に酸化ジルコニウムが好ましい。
粒子の形状としては、球状、多孔質粉末、鱗片状、繊維状等が挙げられるが、多孔質粉末状であることがより好ましい。
また、本発明の金属酸化物粒子としては、コロイド状金属酸化物粒子も使用できる。具体的には、コロイド状シリカ、コロイド状ジルコニウムを挙げることができ、水分散コロイド状、あるいはメタノール若しくはイソプロパノールなどの有機溶媒分散コロイド状の金属酸化物粒子を挙げることができる。
本発明の接着性組成物には、コーティング膜の屈折率や硬度を上げることを目的として、金属化合物を添加することができる。金属化合物としては、前述の有機シラン化合物や、シラノール縮合触媒として例示された有機金属、有機酸金属塩、金属水酸化物、金属錯体が挙げられるが、それら以外の金属化合物としては、金属酸化物が挙げられ、具体的には、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、酸化コバルトの金属酸化物粒子等が挙げられる。特に酸化ジルコニウムが好ましい。
粒子の形状としては、球状、多孔質粉末、鱗片状、繊維状等が挙げられるが、多孔質粉末状であることがより好ましい。
また、本発明の金属酸化物粒子としては、コロイド状金属酸化物粒子も使用できる。具体的には、コロイド状シリカ、コロイド状ジルコニウムを挙げることができ、水分散コロイド状、あるいはメタノール若しくはイソプロパノールなどの有機溶媒分散コロイド状の金属酸化物粒子を挙げることができる。
上記以外でも、本発明の接着性組成物にはその他、各種界面活性剤、前記以外のシランカップリング剤、チタンカップリング剤、染料、分散剤、増粘剤、レベリング剤などの添加剤を添加することができ、必要に応じて増感剤、防錆剤、防腐剤等の添加成分を配合することもできる。
本発明のコポリマーは、溶解性に優れる。また本発明の接着性組成物は、成形加工性にも優れる。
〔接着性組成物の調製〕
本発明における接着性組成物は、通常、有機溶媒中に式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有するほか、必要に応じて、前記重合性化合物、前記有機シラン化合物の縮合物、光重合開始剤、金属化合物等を混合して調製される。本発明の接着性組成物中の固形分は、1~90質量%であることが好ましく、5~60質量%であることがより好ましい。
本発明における接着性組成物は、通常、有機溶媒中に式(I)で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有するほか、必要に応じて、前記重合性化合物、前記有機シラン化合物の縮合物、光重合開始剤、金属化合物等を混合して調製される。本発明の接着性組成物中の固形分は、1~90質量%であることが好ましく、5~60質量%であることがより好ましい。
2.成形体
本発明の成形体は、前記の接着性組成物を、プラスチック基材上に塗布し、前記の接着性組成物を硬化させた膜(コーティング膜)を基材上に直接設けたものである。
本発明の成形体は、前記の接着性組成物を、プラスチック基材上に塗布し、前記の接着性組成物を硬化させた膜(コーティング膜)を基材上に直接設けたものである。
〔基材〕
本発明の接着性組成物が使用できる基材としては、プラスチック基材が好ましく、具体的には、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等のシクロオレフィン樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリイソシアネート樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエステル樹脂;アクリル樹脂;メタクリル樹脂;エポキシ樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂;芳香族ポリエーテルケトン樹脂が挙げられる。
特に、シクロオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂が好適に用いられる。
本発明の接着性組成物が使用できる基材としては、プラスチック基材が好ましく、具体的には、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等のシクロオレフィン樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリイソシアネート樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエステル樹脂;アクリル樹脂;メタクリル樹脂;エポキシ樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂;芳香族ポリエーテルケトン樹脂が挙げられる。
特に、シクロオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂が好適に用いられる。
〔コーティング膜の形成〕
本発明の接着性組成物は、コポリマーが基材表面上に強固に密着するため、接着性組成物を塗布後加熱乾燥するだけでコーティング膜を形成することができる。接着性組成物中に重合性化合物(バインダー樹脂)をさらに含有する場合は、光重合開始剤を併用した紫外線照射処理、又は熱重合開始剤を併用した加熱処理を行うことが好ましい。
UVオゾン処理等で基材表面を改質する必要がないため、プラスチック基材の初期の特性を維持することができる。
本発明の接着性組成物は、コポリマーが基材表面上に強固に密着するため、接着性組成物を塗布後加熱乾燥するだけでコーティング膜を形成することができる。接着性組成物中に重合性化合物(バインダー樹脂)をさらに含有する場合は、光重合開始剤を併用した紫外線照射処理、又は熱重合開始剤を併用した加熱処理を行うことが好ましい。
UVオゾン処理等で基材表面を改質する必要がないため、プラスチック基材の初期の特性を維持することができる。
接着性組成物の塗布方法としては、公知の塗布方法を用いることができ、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等が挙げられる。また、形成されるコーティング膜の厚さは、特に制限されるものではなく、0.1~200μm程度である。
コーティング膜の加熱乾燥処理は、40~200℃で0.5~120分程度行うことが好ましく、60~120℃で1~60分程度行うことがより好ましい。
紫外線の照射は、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーランプ等の公知の装置を用いて行うことができる。
加熱処理は、乾燥処理と連続で行うことができる。
紫外線の照射は、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーランプ等の公知の装置を用いて行うことができる。
加熱処理は、乾燥処理と連続で行うことができる。
〔機能性膜の積層〕
本発明のコーティング膜は、非常にプラスチック基材と密着性がよいため、本発明のコーティング膜をプライマー層として用いることができる。これにより、従来プラスチック基材に直接形成することができなかった機能性膜を、本発明のコーティング膜を介して積層させることができる。複数層を積層することができ、また、本発明のコーティング剤を複数層上にさらに塗布し、さらに積層することもできる。
本発明のコーティング膜は、非常にプラスチック基材と密着性がよいため、本発明のコーティング膜をプライマー層として用いることができる。これにより、従来プラスチック基材に直接形成することができなかった機能性膜を、本発明のコーティング膜を介して積層させることができる。複数層を積層することができ、また、本発明のコーティング剤を複数層上にさらに塗布し、さらに積層することもできる。
機能性膜としては、導電膜、反射防止膜、ガスバリア膜、ハードコート膜、撥水性膜、親水性膜等が挙げられる。
導電膜としては、スズがドープされた酸化インジウム膜(ITO膜)、フッ素がドープされた酸化スズ膜(FTO膜)、アンチモンがドープされた酸化亜鉛膜、インジウムがドープされた酸化亜鉛膜等が挙げられる。
ガスバリア膜は、酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する限り特に制限はないが、好ましくは、無機化合物の薄膜であり、特に、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、インジウム、スズ、タンタル、亜鉛、タングステン及び鉛から成る群より選ばれた金属元素を有する金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物又はそれらの複合物の薄膜が好ましい。
導電膜としては、スズがドープされた酸化インジウム膜(ITO膜)、フッ素がドープされた酸化スズ膜(FTO膜)、アンチモンがドープされた酸化亜鉛膜、インジウムがドープされた酸化亜鉛膜等が挙げられる。
ガスバリア膜は、酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する限り特に制限はないが、好ましくは、無機化合物の薄膜であり、特に、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、インジウム、スズ、タンタル、亜鉛、タングステン及び鉛から成る群より選ばれた金属元素を有する金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物又はそれらの複合物の薄膜が好ましい。
これらの機能性膜の厚さは、通常10~300nm、好ましくは10~200nm、より好ましくは10~100nmである。
無機化合物からなる導電性膜、ガスバリア膜等を、本発明のコーティング膜上に形成する方法は、公知の方法により形成することが可能であるが、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理的方法や、スプレー法、ディップ法、熱CVD法、プラズマCVD法等の化学的方法等により行うことができる。
例えば、スパッタリング法等によれば、ケイ素化合物を酸素ガス存在下で焼結させたもの等をターゲットとして用いることにより、酸化ケイ素からなる膜を形成することもでき、金属シリコーンをターゲットとして酸素存在下で反応性スパッターすることによっても膜を形成することができる。また、プラズマCVD法によれば、シランガスを、酸素ガス及び窒素ガスと共に、プラズマを発生させたチャンバーの中に供給し、反応させ、基材上に酸化窒化ケイ素からなる膜を形成することができる。また、熱CVD法等によれば、ケイ素化合物を含有する有機溶媒溶液等を蒸発物として用いることにより、酸化ケイ素からなる膜を形成することができる。
本発明においては、特に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法又はプラズマCVD法により、機能性膜を形成するのが好ましい。また、機能性膜を形成する際に、必要に応じて、本発明のコーティング膜の表面を予めプラズマ処理又はUVオゾン処理しておいてもよい。
本発明のコーティング膜は、プラスチック基材同士、又はプラスチック基材と他の成形されたシートを接着する際に用いる接着層として使用することもできる。
成形されたシートとしては、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シクロオレフィン樹脂等の材質から成るプラスチックシート;偏光板、位相差フィルム、反射防止フィルム等の光学フィルム;アルミ、銅、シリコーン等の金属箔;等を挙げることができる。
成形されたシートとしては、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シクロオレフィン樹脂等の材質から成るプラスチックシート;偏光板、位相差フィルム、反射防止フィルム等の光学フィルム;アルミ、銅、シリコーン等の金属箔;等を挙げることができる。
以下に実施例を示すが、本発明の技術的範囲はこれら実施例により限定されるものではない。
実施例において得られたコポリマーの数平均分子量の測定は、以下の装置及び条件で行った。
[装置]
サンプル注入装置:Waters 2695 アライアンス
分離カラム:Shodex SB-G、SB-806HQ、SB-805HQ、SB-804HQ、SB-803HQ
検出器:Waters 2414 示差屈折(RI)検出器
2998 フォトダイオードアレイ(PDA)検出器
カラムオーブン:Waters社製カラムオーブン
[条件]
カラムオーブン温度:40℃
RI検出器温度:40℃
移動相:DMF
流量:1.0mL/min
標準注入量:200μL
PDA検出器抽出波:254.0nm
定量計算:標準ポリメタクリル酸メチル換算
[装置]
サンプル注入装置:Waters 2695 アライアンス
分離カラム:Shodex SB-G、SB-806HQ、SB-805HQ、SB-804HQ、SB-803HQ
検出器:Waters 2414 示差屈折(RI)検出器
2998 フォトダイオードアレイ(PDA)検出器
カラムオーブン:Waters社製カラムオーブン
[条件]
カラムオーブン温度:40℃
RI検出器温度:40℃
移動相:DMF
流量:1.0mL/min
標準注入量:200μL
PDA検出器抽出波:254.0nm
定量計算:標準ポリメタクリル酸メチル換算
(実施例1)ブロックポリマー (DPAA/DEAA=40/60)の作製
窒素置換したバイアル瓶にN,N-ジフェニルアクリルアミド(DPAA)1.25gとトルエン1.00gを加え、30分間撹拌した。次に、氷浴を用いて反応液を0℃まで冷却し、トリイソブチルアルミニウム溶液(23% トルエン溶液)0.50gを加え、30分間撹拌した。続いて、N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)1.25gを添加し、さらに30分間撹拌した。少量の塩酸メタノールで反応液を失活させて、過剰のメタノールで再沈殿した。得られたポリマーを120℃で2時間乾燥することで、2.4gの白色粉末を得た。Mn=21,300、Mw/Mn=2.03
(実施例2)ブロックポリマー (DPAA/DEAA=40/60)の作製
窒素置換したバイアル瓶にDPAA5.00gとTHF 16gを加え、30分間撹拌した。次に、氷浴を用いて反応液を0℃まで冷却し、トリイソブチルアルミニウム溶液(23% トルエン溶液)0.50gを加え、30分間撹拌した。続いて、DEAA5.06gを添加し、さらに30分間撹拌した。少量の塩酸メタノールで反応液を失活させて、過剰のメタノールで再沈殿した。得られたポリマーを120℃で2時間乾燥することで、6.1gの白色粉末を得た。Mn=13,800、Mw/Mn=1.30
窒素置換したバイアル瓶にDPAA5.00gとTHF 16gを加え、30分間撹拌した。次に、氷浴を用いて反応液を0℃まで冷却し、トリイソブチルアルミニウム溶液(23% トルエン溶液)0.50gを加え、30分間撹拌した。続いて、DEAA5.06gを添加し、さらに30分間撹拌した。少量の塩酸メタノールで反応液を失活させて、過剰のメタノールで再沈殿した。得られたポリマーを120℃で2時間乾燥することで、6.1gの白色粉末を得た。Mn=13,800、Mw/Mn=1.30
(実施例3)ブロックポリマー (DPAA/DEAA=30/70)の作製
窒素置換した200mL四ツ口フラスコにDPAA 10.0gとトルエン34.61mLを加え、15分間撹拌した。次に、オイルバスを用いて反応液を30℃まで昇温し、トリイソブチルアルミニウム溶液(23% トルエン溶液)4.48mLを加え、30分間撹拌した。続いて、DEAA 13.29gを添加し、さらに30分間撹拌した。少量の塩酸メタノールで反応液を失活させて、過剰のメタノールで再沈殿した。得られたポリマーを120℃で2時間乾燥することで、19.2gの白色粉末を得た。Mn=25,300、Mw/Mn=2.11
窒素置換した200mL四ツ口フラスコにDPAA 10.0gとトルエン34.61mLを加え、15分間撹拌した。次に、オイルバスを用いて反応液を30℃まで昇温し、トリイソブチルアルミニウム溶液(23% トルエン溶液)4.48mLを加え、30分間撹拌した。続いて、DEAA 13.29gを添加し、さらに30分間撹拌した。少量の塩酸メタノールで反応液を失活させて、過剰のメタノールで再沈殿した。得られたポリマーを120℃で2時間乾燥することで、19.2gの白色粉末を得た。Mn=25,300、Mw/Mn=2.11
(実施例4)ブロックポリマー (DPAA/DEAA=20/80)の作製
DEAAの仕込量を22.79g とした以外は(実施例3)の作製と同様の条件・操作で行った。最終的に得られた高分子量体の分子量は、Mn=26,200、Mw/Mn=2.08であった。
DEAAの仕込量を22.79g とした以外は(実施例3)の作製と同様の条件・操作で行った。最終的に得られた高分子量体の分子量は、Mn=26,200、Mw/Mn=2.08であった。
(実施例5)ランダムポリマー (DPAA/DEAA=40/60)の作製
200mL四ツ口フラスコにDPAA 10.0g、DEAA10.13g、トルエン54.17mL、そしてアゾビスイソブチロニトリル 0.15gを仕込み、室温下で15分間撹拌した。続いて、ダイヤフラムポンプを用いて反応液の脱気を行い、窒素置換した。オイルバスを用いて反応液を65℃まで昇温し、24時間撹拌した。過剰のヘキサンで再沈殿を行い、120℃、2時間加熱乾燥することで、17.3gの白色粉末を得た。Mn=27,300、Mw/Mn=1.88
200mL四ツ口フラスコにDPAA 10.0g、DEAA10.13g、トルエン54.17mL、そしてアゾビスイソブチロニトリル 0.15gを仕込み、室温下で15分間撹拌した。続いて、ダイヤフラムポンプを用いて反応液の脱気を行い、窒素置換した。オイルバスを用いて反応液を65℃まで昇温し、24時間撹拌した。過剰のヘキサンで再沈殿を行い、120℃、2時間加熱乾燥することで、17.3gの白色粉末を得た。Mn=27,300、Mw/Mn=1.88
(試験)接着力の評価
上記で作製した(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)を用いて、各種ポリオレフィン基材への接着性評価を行った。ポリオレフィン基材として、シクロオレフィンポリマー(COP, 日本ゼオン社製 ZEONEX 790R)、シクロオレフィンコポリマー(COC, 三井化学社製 APEL 6015T)そしてポリエチレン(PE,アズワン購入)を用いた。なお、これらは2mm厚、およそ25mm×50mmのものを試験片として用いた。
(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)について10wt%シクロヘキサノン溶液を調製した。この溶液をバーコート法により基材上に塗布した。80℃×3分間乾燥させ、室温まで冷却した塗膜に対して碁盤目テープ剥離試験(JIS K5400)を実施した。評価結果を表1に示す。なお、乾燥時間は120℃においても、実施例1では同様な結果が得られた。
上記で作製した(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)を用いて、各種ポリオレフィン基材への接着性評価を行った。ポリオレフィン基材として、シクロオレフィンポリマー(COP, 日本ゼオン社製 ZEONEX 790R)、シクロオレフィンコポリマー(COC, 三井化学社製 APEL 6015T)そしてポリエチレン(PE,アズワン購入)を用いた。なお、これらは2mm厚、およそ25mm×50mmのものを試験片として用いた。
(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)について10wt%シクロヘキサノン溶液を調製した。この溶液をバーコート法により基材上に塗布した。80℃×3分間乾燥させ、室温まで冷却した塗膜に対して碁盤目テープ剥離試験(JIS K5400)を実施した。評価結果を表1に示す。なお、乾燥時間は120℃においても、実施例1では同様な結果が得られた。
(試験)溶解性の評価
上記で作製した(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)を用いて、各試薬に対する溶解性試験を行った。(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)の各1.0gを、各試薬1.0gに混合し、20分間超音波処理を行った。溶解の有無は目視で確認した。溶け残りが無ければ、完全溶解と判断し○、溶け残りがあれば不溶で×と判定した。結果を表2に示す。
用いた試薬を以下に示す。
トルエン
テトラヒドロフラン
シクロヘキサノン
酢酸エチル
アクリル酸n-ブチル
エポキシ樹脂(YD-128)(新日鉄住金化学社製)
上記で作製した(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)を用いて、各試薬に対する溶解性試験を行った。(実施例1)、(実施例2)、(実施例3)、(実施例4)、及び(実施例5)の各1.0gを、各試薬1.0gに混合し、20分間超音波処理を行った。溶解の有無は目視で確認した。溶け残りが無ければ、完全溶解と判断し○、溶け残りがあれば不溶で×と判定した。結果を表2に示す。
用いた試薬を以下に示す。
トルエン
テトラヒドロフラン
シクロヘキサノン
酢酸エチル
アクリル酸n-ブチル
エポキシ樹脂(YD-128)(新日鉄住金化学社製)
試験結果から、本発明の接着性組成物は、接着性及び各種溶媒や樹脂への溶解性に優れるものであることが分かる。
Claims (9)
- 式(I)
Y-N(Ar)(R) 式(I)
(式中、
Arは、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Rは、無置換の若しくは置換基を有するC1~C6のアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC3~C6シクロアルキル基、無置換の若しくは置換基を有するC6~C14のアリール基又は無置換の若しくは置換基を有するC6~C10アリールC1~C3アルキル基を表す。
Yは、重合可能な官能基を表す。
ここで、Ar上の置換基と、R上の置換基は一緒になって二価の有機基を形成してもよい。)
で表される重合性化合物由来の繰り返し単位と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の重合性化合物由来の繰り返し単位を有するコポリマーを含有する接着性組成物。 - 式(I)中、Yがアクリロイル基又はメタクリロイル基である請求項1に記載の接着性組成物。
- さらにバインダー樹脂を含むものである、請求項1又は2に記載の接着性組成物。
- 接着性組成物が、プラスチック基材の接着性組成物である請求項1~3のいずれかに記載の接着性組成物。
- プラスチック基材が、ポリオレフィン樹脂基材である請求項4に記載の接着性組成物。
- プラスチック基材が、シクロオレフィン樹脂基材である請求項4に記載の接着性組成物。
- 接着性組成物が、コーティング剤である請求項4に記載の接着性組成物。
- コーティング剤が、プライマーである請求項7に記載の接着性組成物。
- 接着性組成物が、接着剤である請求項4に記載の接着性組成物。
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-
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