JP5160743B2 - 活性エネルギー線硬化性接着剤およびその用途 - Google Patents
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Description
脂環式エポキシ樹脂(A)とポリオール(B)の合計量(100重量部とする)に対して、脂環式エポキシ樹脂(A)の配合量が30〜90重量部、ポリオール(B)の配合量が10〜70重量部、触媒(C)の配合量が0.05〜10重量部であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性接着剤(反応性ホットメルト接着剤組成物を除く)を提供する。
なお、本明細書には、明細書に記載の発明として、分子内に環状脂肪族骨格と1個以上のエポキシ基を有する脂環式エポキシ樹脂(A)、数平均分子量が400以上のポリオール(B)、および活性エネルギー線感応触媒(C)からなる樹脂組成物であって、ポリオール(B)が炭素−炭素結合からなる主鎖を有するポリオール(B1)であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性接着剤が記載されている。
上記炭素−炭素結合からなる主鎖を有するポリオール(B1)は、分子鎖の両末端に水酸基を有するポリジエン系ポリオールまたはポリオレフィン系ポリオールが好ましい。上記ポリジエン系ポリオールは、主鎖の二重結合の一部がエポキシ化したポリジエン系ポリオールであってもよい。上記ポリオレフィン系ポリオールは、分子鎖の両末端に水酸基を有するポリジエン系ポリオールに水素添加して作製したポリオレフィン系ポリオールが好ましい。さらに、上記分子鎖の両末端に水酸基を有するポリジエン系ポリオールは、分子鎖の両末端に水酸基を有するポリイソプレンが好ましい。
また、上記炭素−炭素結合からなる主鎖を有するポリオール(B1)は、両末端に水酸基を有するビニルエーテル系オリゴマーも好ましい。上記ビニルエーテル系オリゴマーは、下記化学式(I)で表されるオリゴマーが好ましい。
上記明細書に記載の発明においては、エポキシ樹脂(A)とポリオール(B)の合計量(100重量部とする)に対して、エポキシ樹脂(A)の配合量が30〜90重量部、ポリオール(B)の配合量が10〜70重量部、触媒(C)の配合量が0.05〜10重量部であることが好ましい。
さらに、上記活性エネルギー線硬化性接着剤は、炭素数3〜15、フッ素数1〜23の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルコールを含んでいてもよい。また、上記活性エネルギー線硬化性接着剤は、芳香環、または、臭素及び芳香環を有するエポキシ樹脂を含んでいてもよい。
さらに、本明細書には、明細書に記載の発明として、上記の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる光学部品接合用接着剤、光ディスク貼り合わせ用接着剤、プリント配線板実装用接着剤、フラットパネルディスプレー用シール剤、自動車構造用接着剤、医療用接着剤、繊維の結束剤、炭素繊維の接着剤が記載されている。
以下に、本願で用いられる測定方法および効果の評価方法について例示する。
実施例および比較例で得られた接着剤を、アプリケータを用いて、鋼板上に、20μmの厚みで塗布する。UV照射装置(アイグラフィックス(株)製、商品名「ECS−301」)を用いて、前記塗膜に紫外線を照射(積算光量1500mJ/cm2)して硬化させ、試験片を作製した。
剛体振り子型粘弾性測定器((株)エー・アンド・ディー製「RPT3000」)を用いて、対数減衰率のピーク温度を測定し、ガラス転移温度(Tg)とした。
実施例および比較例で得られた接着剤を、アプリケータを用いて、剥離可能な基板(離型コートを施したガラス板)上に、100μmの厚みで塗布した後、上記(1)と同様にして紫外線硬化後、基板より剥離して、試験片を作製した。
分光光度計(島津(株)製「UV−2450」)を用いて、波長400nmにおける光透過率(T%)を測定した。光線透過率が85T%以上を透明性良好(○)、75T%以上85T%未満を使用可能なレベルの透明性(△)、75T%未満を透明性不良(×)と判断した。
上記(2)と全く同様にして作製した試験片を、熱風オーブン中で260℃1分間加熱した後、85℃、85%RH環境下で1週間放置した。
上記(2)と同様にして、波長400nmにおける光透過率(T%)を測定し、(2)と同じ基準で加熱加湿後の透明性を判断した。
実施例および比較例で得られた接着剤を、鋼板(縦150mm×巾25mm×厚み1.5mm)に塗布(厚み:50μm)した後、ポリエチレンテレフタレートフィルム(縦250mm×巾25mm×厚み0.2mm)と貼り合わせた。上記(1)と同様にして、紫外線硬化し、接着力測定用試験片を作製した。
引張試験機(ORIENTEC社製テンシロン「RTC−1350A」)を用い、JIS K 6854−1に準拠して、90度剥離で接着強度を測定した。
接着強度が15(N/25mm)以上を密着性良好(○)、10(N/25mm)以上15(N/25mm)未満を使用可能なレベルの密着性(△)、10(N/25mm)未満を密着性不良(×)と判断した。
上記(4)と全く同様にして作製した試験片を、熱風オーブン中で260℃1分間加熱した後、85℃、85%RH環境下で1週間放置した。
上記(4)と同様にして、接着強度を測定し、(4)と同じ基準で加熱加湿後の密着性を判断した。
上記(4)と全く同様にして試験片を作製した。該試験片に対して、恒温恒湿槽(エスペック(株)製「TSE−11−A」)を用いて、−40℃(条件1)で30分間放置した後、85℃(条件2)で30分間放置するサイクルを、連続で500サイクル繰り返した。なお、条件1から条件2への条件変更は昇温速度5℃/分(25分間)、条件2から条件1への条件変更は降温速度5℃/分(25分間)で行った。
500サイクル後、試験片の接着界面に染色浸透探傷液(日本マテック(株)製、商品名「KD−CHECK RDP−1」)を塗布し、割れや剥離の有無を目視にて観察し(試験回数:n=5)、全ての試験片において割れ、剥離の見られなかった場合を耐熱衝撃性良好(○)と判断し、1つでも割れ、剥離の見られた場合には耐熱衝撃性不良(×)と判断した。
A1:ダイセル化学工業(株)製「セロキサイド2021P」(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)
[ポリオール]
B1−(1):ダイセル化学工業(株)製「エポリードPB3600」(水酸基末端エポキシ化ポリブタジエン)、数平均分子量2800、主鎖の結合:炭素−炭素結合
B1−(2):協和発酵ケミカル(株)製「TOE−2000H」(式(I)の両末端水酸基型ビニルエーテルオリゴマー:HO(CH2)2(CH(OC2H5)CH2)nCH2OH)、数平均分子量2000、主鎖の結合:炭素−炭素結合
B2−(1):ダイセル化学工業(株)製「プラクセル CD205PL」(液状ポリカーボネートポリオール)、数平均分子量500、主鎖の結合:カーボネート結合を含む
B2−(2):ダイセル化学工業(株)製「プラクセル CD220PL」(液状ポリカーボネートポリオール)、数平均分子量2000、主鎖の結合:カーボネート結合を含む
B3:ダウケミカル(株)製、商品名「TONE0301」(ポリε−カプロラクトン変性トリメチロールプロパン)、数平均分子量300、主鎖の結合:エステル結合を含む
B4:宇部興産(株)製、1,6−ヘキサンジオール
[活性エネルギー線感応触媒]
C1:ダイセル・サイテック(株)製「Uvacure1590」(トリアリルスルフォニウムヘキサフルオロホスフェイト塩)
[その他の添加剤]
フッ素含有アルコール: ダイキンファインケミカル研究所製「A−5410」
臭素化フェニルグリシジルエーテル:ナガセケムテックス社製「デナコールEX−147」
表1に示すとおり、脂環式エポキシ樹脂として、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(ダイセル化学工業(株)製、商品名「セロキサイド2021P」)を75重量部、ポリオールとして、水酸基末端エポキシ化ポリブタジエン(ダイセル化学工業(株)製、商品名「エポリードPB3600」)を25重量部、活性エネルギー線感応触媒として、トリアリルスルフォニウムヘキサフルオロホスフェイト塩(ダイセル・サイテック(株)製、商品名「Uvacure1590」を3重量部、および、エチレングリコール1重量部を、シンキー社製の「あわとり練太郎」を用いて室温で1時間攪拌混合して、活性エネルギー線硬化性接着剤を作製した。
得られた接着剤の硬化物は、表2に示すとおり、優れた耐熱性、密着性、耐湿熱性、耐熱衝撃性を有していた。
ポリオール(B)の種類、配合量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、活性エネルギー線硬化性接着剤を作製した。なお、実施例6、7にはそれぞれ屈折率調整用のフッ素含有アルコール、臭素化フェニルグリシジルエーテルを添加した。
得られた接着剤の硬化物は、表2に示すとおり、優れた耐熱性、密着性、耐湿熱性、耐熱衝撃性を有していた。
表1に示すように、ポリオールをエステル基を有するポリオールに変更し、実施例1と同様にして、活性エネルギー線硬化性接着剤を作製した。
比較例1より得られた接着剤の硬化物は、表2に示すとおり、耐湿熱性(加熱加湿後接着力)および耐熱衝撃性に劣っていた。比較例2の接着剤は硬化性が悪く、測定方法の硬化条件では十分に硬化しなかった。
表1に示すように、ポリオールを用いない以外は、実施例1と同様にして、活性エネルギー線硬化性接着剤を作製した。
比較例3より得られた接着剤の硬化物は、表2に示すとおり、密着性および耐熱衝撃性に劣っていた。
表1に示すように、ポリオールを低分子量ポリオールに変更し、実施例1と同様にして、活性エネルギー線硬化性接着剤を作製した。
比較例4より得られた接着剤の硬化物は、表2に示すとおり、密着性および耐熱衝撃性に劣っていた。
Claims (11)
- 分子内に環状脂肪族骨格と1個以上のエポキシ基を有する脂環式エポキシ樹脂(A)、数平均分子量が400以上のポリオール(B)、および活性エネルギー線感応触媒(C)からなる樹脂組成物であって、さらに、炭素数3〜15、フッ素数1〜23の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルコールを含み、ポリオール(B)が液状のポリカーボネートポリオール(B2)であり、
脂環式エポキシ樹脂(A)とポリオール(B)の合計量(100重量部とする)に対して、脂環式エポキシ樹脂(A)の配合量が30〜90重量部、ポリオール(B)の配合量が10〜70重量部、触媒(C)の配合量が0.05〜10重量部であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性接着剤(反応性ホットメルト接着剤組成物を除く)。 - ポリカーボネートポリオール(B2)が、1,6−ヘキサンジオール成分、その他のジオール成分、及び、カーボネート成分から構成され、1,6−ヘキサンジオール成分とその他のジオール成分のモル比が9:1〜1:9である請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
- さらに、芳香環、または、臭素及び芳香環を有するエポキシ樹脂を含む請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる光学部品接合用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる光ディスク貼り合わせ用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなるプリント配線板実装用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなるフラットパネルディスプレー用シール剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる自動車構造用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる医療用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる繊維結束剤。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤からなる炭素繊維同士を接着硬化して炭素繊維強化複合材とする接着剤。
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