JP6364215B2 - 変性ポリビニルアセタール系樹脂 - Google Patents
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Description
また、従来のポリビニルブチラールを用いたグリーンシートの表面に回路を印刷する際には、ポリビニルブチラールの一部が、導体ペースト中の有機溶剤に溶解するという問題が生じており、ポリビニルブチラールを用いたグリーンシートは、耐溶剤性が高いことが望まれている。
更に近年は、フレキシブルな基板・ディスプレイ等が注目されており、それらにコートする樹脂には耐溶解性に加えて、基材の動きに追従できる柔軟性、及び、無機物やPETへの密着性が求められている。特に、PETは非常に広い分野で基材として使われるが、ポリビニルアセタール樹脂はPETに密着しにくいことも問題となっていた。
また、同じく耐溶剤溶解性を発現させる方法として、ポリビニルアセタール樹脂に架橋可能な変性基を加えたものが知られている。例えば、特許文献2には、架橋可能な官能基を含むアセタール構成単位、ビニルエステル構成単位、及び、ビニルアルコール構成単位からなるポリビニルアセタール樹脂が報告されている。
例えば、特許文献1では、ポリビニルアセタール樹脂と活性エネルギー線硬化性組成物とをアセタール結合を介して結合させることで、硬化後にも相分離を誘発しなく柔軟性を発現すると記載されている。しかしながら、特許文献1の方法では、通常のポリビニルアセタール樹脂と比較して充分な強靭性や無機物への密着性を発揮することができなかった。また、特許文献2の場合でも、耐溶剤溶解性を発現する場合には、非常に強固な三次元ネットワークとなるため、充分な柔軟性及び無機物への密着性を発揮できなかった。
以下、本発明を詳述する。
本発明の変性ポリビニルアセタール系樹脂は、ビニルエーテル基を有するポリビニルアセタール樹脂である。上記のような構造を持つことによって、活性エネルギー線による硬化性を有し、硬化後に優れた柔軟性、耐溶剤溶解性、及び、無機物やPETへの密着性を発現することができる。
上記ビニルエーテル基の含有量は、1H−NMRにより測定することができる。
上記アセタール基量が20重量%未満であると靭性が低下することがあり、80重量%を超えると無機物への密着性が優れないことがある。
上記アセタール基量のより好ましい下限は25重量%、より好ましい上限は75重量%である。
上記水酸基量が5重量%未満であると、優れた強度を発現しないことがあり、30重量%を超えると、靭性が低下し、脆性が高くなることがある。
上記水酸基量のより好ましい下限は6重量%、より好ましい上限は25重量%である。
上記アセチル基量が0.1重量%未満であると、靭性が低下し、脆性が高くなることがあり、15重量%を超えると、靭性が高くなりすぎて優れた強度を発現しないことがある。
上記アセチル基量のより好ましい下限は0.3重量%、より好ましい上限は10重量%である。
上記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基と結合することで、水酸基と結合している場合と比較して、ポリビニルアセタール樹脂の特徴である優れた機械特性や接着性を発現することができる。また、ランダムな分子構造をとらないため、相分離構造を形成することができ、硬化後も優れた柔軟性及びPETへの密着性を発現することができる。
上記ポリビニルアセタール樹脂は特に限定されるものではないが、重合度200〜6000、ケン化度が80モル%以上のポリビニルアルコールをアセタール化することで得られるものが好ましい。
重合度が小さいと、ポリビニルアセタール系樹脂組成物の機械強度が低くなり、また、逆に重合度が大きいとアセタール化反応の際に溶液粘度が異常に高くなってアセタール化反応が困難になる。ケン化度が80モル%より小さいと、水への溶解性が悪くなるためアセタール化反応が困難になり、また、水酸基量が少ないため無機物への密着性も悪くなる。
特に好ましい範囲は、重合度800〜5000、ケン化度85モル%以上のポリビニルアルコールをアセタール化することで得られるポリビニルアセタール樹脂である。上記重合度およびケン化度のポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアセタール系樹脂組成物とした際に機械強度、柔軟性及び無機物への密着性に優れたものとなる。
上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基量のより好ましい下限は23モル%、より好ましい上限は42モル%である。
上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量が上記範囲外であると、活性エネルギー線硬化性、耐溶剤溶解性、力学特性、無機物やPETへの密着性が低下することがある。
上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量は、35〜75重量%であることがより好ましい。
上記ビニルエーテル基を有する重合体としては、ビニルエーテル基を有する重合体又は共重合体であれば特に限定されるものではないが、例えばシリコーンゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン等の重合体にビニルエーテル基を導入したものが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なかでも、(メタ)アクリル樹脂が好ましく、特にポリ(メタ)アクリル酸エステルは、ビニルエーテル基を導入しやすく、ガラス転移温度を制御しやすいという性質を有しており、ポリビニルアセタール系樹脂組成物とした際のビニルエーテル基を有する重合体に由来する損失正接を低い温度とすることができ、かつ、様々な官能基の導入が容易であるために、活性エネルギー線反応性、PETへの密着性及び可撓性に優れる変性ポリビニルアセタール系樹脂が得られることから好適である。
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は有機残基を表し、R3は水素原子又は有機残基を表す。)
また、周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルにおいて、−100℃から10℃に損失正接の極大値を有するものであることが好ましい。これにより、硬化後も優れたPETへの密着性及び柔軟性を発現することができる。
上記ビニルエーテル基を有する重合体の含有量が上記範囲外であると、活性エネルギー線硬化性、耐溶剤溶解性、力学特性及びPETへの密着性が低下することがある。
上記ビニルエーテル基を有する重合体の含有量は、25〜65重量%であることがより好ましい。
上記ラジカル重合を行う際の重合方法は特に限定されず、例えば、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等の従来公知の重合方法が挙げられる。
上記溶液重合に用いる溶媒は特に限定されず、例えば、酢酸エチル、トルエン、ジメチルスルホキシド、エタノール、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、及び、これらの混合溶媒等が挙げられる。
このような方法を用いた場合、ポリビニルアセタール樹脂の中で最も水素の引き抜かれやすい、アセチル基の中のカルボニル基に結合するアルキル基の水素から選択的に水素が引き抜かれ、生成したラジカルから該ビニルエーテル基を有するモノマーが重合することで、ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基と、ビニルエーテル基を有する重合体とが結合した変性ポリビニルアセタール系樹脂(グラフト体)を製造することができる。
上記1時間半減期温度が90〜120℃、かつ、10時間半減期温度が70〜100℃のt−ブチル系有機過酸化物として、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)2−メチルシクロヘキサン、2,2−ジ(4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキシルプロパン、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカルボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾネート等が挙げられる。
なお、上記ポリビニルアセタール樹脂に対する上記ビニルエーテル基を有する重合体を形成するモノマーの結合率は20〜100重量%であることが好ましく、未反応物が残存していてもよい。
本発明のポリビニルアセタール系樹脂組成物では、ポリビニルアセタール樹脂成分が連続相、ビニルエーテル基を有する重合体成分が分散相となった相分離構造を有していることが好ましい。このようなポリビニルアセタール系樹脂組成物は、分散相のビニルエーテル基を有する重合体成分の作用及び連続相のポリビニルアセタール樹脂成分の作用のバランスによって、優れた可撓性、機械強度、PETや無機物への密着性が発現される。
上記相溶化剤としては特に限定されないが、例えばポリビニルアセタールと(メタ)アクリレートのブロックコポリマーやグラフトコポリマー等や、イオン的相互作用による相溶化剤(特定の官能基を有する化合物やポリマー等)等を用いることができる。相溶化剤の量は、ポリビニルアセタール系樹脂組成物中の樹脂成分(ポリビニルアセタール樹脂とポリ(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルの共重合体との合計量)100重量部当たり、0〜5重量部程度が好ましい。
ロ)ジフェニルヨウドニウムテトラフルオロボレート、フェニル−4−メトキシフェニルヨウ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)ヨウドニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアリールヨウドニウム塩、
ハ)トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−2,5−ジメチルフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス−〔4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル〕スルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェートなどのトリアリールスルホニウム塩、
ニ)ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、フェナシルテトラスメチレンスルホニウムテトラフルオロボレート、フェナシルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアルキルフェナシルスルホニウム塩、
ホ)3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、3,5−ジブチル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアルキル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム塩、
ヘ)α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、N−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトン、2,6−ジニトロベンジルトシレート、p−ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントランセン−2−スルホネートなどのスルホン酸エステル、
ト)2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ジ(トリクロロメチル)トリアジンなどのトリアジン化合物、
チ)オルソジアゾナフトキノン−4−スルホン酸エステル、オルソジアゾナフトキノン−5−スルホン酸エステルなどのジアゾナフトキノン化合物、
リ)(η6−ベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)鉄(II)のヘキサフオロホスフェート塩などの鉄アレーン錯体、
ヌ)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)アルミニウムなどのアルミニウム錯体とトリフェニルシラノールなどのシラノール類との混合物。
これらの中でも、実用的な光感度を有する、ロ)、ハ)およびリ)の光プロトン発生剤を用いることがより好ましい。
(ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムの作製)
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた反応容器内に、原料となるポリビニルアセタール樹脂(重合度1700、ブチラール化度67.0モル%、水酸基量32.0モル%、アセチル基量1.0モル%)25重量部と、メタクリル酸2−エチルヘキシル10重量部と、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル2.5重量部と、重合溶媒としての酢酸エチル100重量部とを加え、撹拌しながらポリビニルアセタール樹脂を溶解させた。次に、窒素ガスを30分間吹き込んで反応容器内を窒素置換した後、反応容器内を撹拌しながら80℃に加熱した。30分後、0.5重量部の重合開始剤としてのt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(1時間半減期温度:92.1℃、10時間半減期温度:72.1℃)を5重量部の酢酸エチルで希釈し、得られた重合開始剤溶液を反応容器内に6時間かけて滴下添加した。その後、更に80℃にて6時間反応させた後、反応液を冷却することにより、変性ポリビニルアセタール樹脂を含有する溶液を得た。
更に、メタクリル酸2−エチルヘキシルとメタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルとの共重合体のガラス転位温度を示差走査熱量計(日立ハイテクサイエンス社製「DSC6020」)を用いて、昇温速度10℃/分で測定したところ−16℃であった。
加えて、GPCを用いて分子量を測定したところ、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量(Mn)は3万、重量平均分子量(Mw)は27万、メタクリル酸2−エチルヘキシルとメタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルとの共重合体の数平均分子量(Mn)は1万、重量平均分子量(Mw)は7万であった。
次に、本溶液をコーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
得られた溶液に、光プロトン発生剤としてカチオン型紫外線硬化触媒(旭電化工業社製、商品名:アデカオプトマーSP−150;ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホフェートおよびビス−〔4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル〕スルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェートを主体とする混合物)を1重量%となるように添加し、室温で10分間攪拌して、光硬化性樹脂組成物溶液とした。
次に、本溶液をコーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、その後、ケミカルランプ(20W、主波長365nm)にて0.1J/cm2の紫外線を照射して硬化させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなる硬化フィルムを得た。
(ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムの作製)
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール樹脂(重合度3300、ブチラール化度68.0モル%、水酸基量31.2モル%、アセチル基量0.8モル%)25重量部と、メタクリル酸2−エチルヘキシル17.5重量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2.5重量部、スチレン1重量部、及び、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル4重量部と、重合溶媒としての酢酸エチル100重量部とを加え、撹拌しながらポリビニルアセタール樹脂を溶解させた。次に、窒素ガスを30分間吹き込んで反応容器内を窒素置換した後、反応容器内を撹拌しながら85℃に加熱した。30分後、0.5重量部の重合開始剤としての1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(1時間半減期温度:111.1℃、10時間半減期温度:90.7℃)を5重量部の酢酸エチルで希釈し、得られた重合開始剤溶液を反応容器内に6時間かけて滴下添加した。その後、更に85℃にて6時間反応させた後、反応液を冷却することにより、変性ポリビニルアセタール樹脂を含有する溶液を得た。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を下記構成比率評価及び1H−NMRにより分析したところ、ビニルエーテル基の含有量は8重量%で、また、ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基部分に、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、スチレン、及び、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルからなる共重合体が結合した構造であることが確認された。
また、実施例1と同様にして、ビニルエーテル基を有する共重合体のガラス転位温度、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。更に、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。
次に、本溶液を、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
実施例1と同様に硬化フィルムの作製を行った。
(ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムの作製)
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール樹脂(重合度800、ブチラール化度68.0モル%、水酸基量31.2モル%、アセチル基量0.8モル%)25重量部と、アクリル酸2−エチルヘキシル11.5重量部、及び、アクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル1重量部と、重合溶媒としての酢酸エチル100重量部とを加え、撹拌しながらポリビニルアセタール樹脂を溶解させた。次に、窒素ガスを30分間吹き込んで反応容器内を窒素置換した後、反応容器内を撹拌しながら80℃に加熱した。30分後、0.01重量部の重合開始剤としてのt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを5重量部の酢酸エチルで希釈し、得られた重合開始剤溶液を反応容器内に6時間かけて滴下添加した。その後、更に80℃にて6時間反応させた後、反応液を冷却することにより、変性ポリビニルアセタール樹脂を含有する溶液を得た。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を下記構成比率評価及び1H−NMRにより分析したところ、ビニルエーテル基の含有量は2.5重量%で、ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基部分に、アクリル酸2−エチルヘキシル、及び、アクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルからなる共重合体が結合した構造であることが確認された。
また、実施例1と同様にして、ビニルエーテル基を有する共重合体のガラス転位温度、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。更に、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。
得られた溶液を希釈溶剤(メタノールとトルエンとの混合溶剤、メタノールとトルエンとの重量比率は1:2)により希釈し、固形分20重量%の溶液とした。
次に、本溶液を、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
実施例1と同様に硬化フィルムの作製を行った。
(ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムの作製)
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた反応容器内に、ポリビニルアセタール樹脂(重合度800、ブチラール化度68.0モル%、水酸基量31.2モル%、アセチル基量0.8モル%)25重量部と、メタクリル酸イソブチル6.5重量部、メタクリル酸2−エチルヘキシル5重量部、及び、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル1重量部と、重合溶媒としての酢酸エチル100重量部とを加え、撹拌しながらポリビニルアセタール樹脂を溶解させた。次に、窒素ガスを30分間吹き込んで反応容器内を窒素置換した後、反応容器内を撹拌しながら80℃に加熱した。30分後、0.5重量部の重合開始剤としてのt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを5重量部の酢酸エチルで希釈し、得られた重合開始剤溶液を反応容器内に6時間かけて滴下添加した。その後、更に80℃にて6時間反応させた後、反応液を冷却することにより、変性ポリビニルアセタール樹脂を含有する溶液を得た。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を下記構成比率評価及び1H−NMRにより分析したところ、ビニルエーテル基の含有量は2.5重量%で、ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基部分に、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、及び、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルからなる共重合体が結合した構造であることが確認された。
また、実施例1と同様にして、ビニルエーテル基を有する共重合体のガラス転位温度、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。更に、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。
得られた溶液を希釈溶剤(メタノールとトルエンとの混合溶剤、メタノールとトルエンとの重量比率は1:2)により希釈し、固形分20重量%の溶液とした。
次に、本溶液を、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
実施例1と同様にして硬化フィルムの作製を行った。
(ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムの作製)
重合度800、ケン化度99モル%であるポリビニルアルコール100重量部を純水1000重量部に加え、90℃で2時間攪拌し、ポリビニルアルコールを溶解させた。得られた溶液を40℃に冷却し、濃度35重量%の塩酸80重量部を添加した後、液温を更に4℃に下げて、アルデヒドとしてクロトンアルデヒド70重量部を添加し、液温を4℃に保持してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、液温を30℃とし3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を経て、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂の組成を、NMRを用いて測定を行ったところ、アセタール化度は67モル%、水酸基量は31モル%、アセチル基量は1モル%であった。
次に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチル5重量部で希釈して得られた重合開始剤溶液を用い、重合開始剤溶液の滴下時間を3時間とし、反応時間を3時間とした以外は、実施例3と同様の方法で、変性ポリビニルアセタール系樹脂を得た。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を1H−NMRにより分析したところ、ビニルエーテル基の含有量は2重量%で、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基部分に、アクリル酸2−エチルヘキシル、及び、アクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチルからなる共重合体が結合した構造であることが確認された。
また、実施例1と同様にして、ビニルエーテル基を有する共重合体のガラス転位温度、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。更に、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定した。
得られた溶液を希釈溶剤(メタノールとトルエンとの混合溶剤、メタノールとトルエンとの重量比率は1:2)により希釈し、固形分20重量%の溶液とした。
次に、本溶液を、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
実施例1と同様に硬化フィルムの作製を行った。
(ポリビニルアセタール樹脂からなるフィルムの作製)
ポリビニルアセタール樹脂(重合度1700、ブチラール化度67.0モル%、水酸基量32.0モル%、アセチル基量1.0モル%)25重量部を溶剤(メタノールとトルエンの混合溶剤、メタノールとトルエンの重量比率は1:1)により希釈し、固形分20重量%の溶液とした。次に、本溶液に可塑剤を2重量%になるように添加し、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させてポリビニルアセタール樹脂単独からなるフィルムを得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂を1H−NMRにより分析したところ、ビニルエーテル基を含有していないことを確認した。
光プロトン発生剤を用いないこと、超高圧水銀ランプ(250W、主波長365nm)にて1J/cm2の紫外線を照射した以外は実施例1と同様に硬化フィルムの作製を行った。
撹拌装置、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、ポリビニルブチラール樹脂(重合度800、ブチラール化度67.0モル%、水酸基量32.0モル%、アセチル基量1.0モル%)10重量部、アクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル6重量部、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル0.005重量部とビス(2−メトキシエチル)エーテル40重量部を入れて撹拌し、50℃で溶解させた。続いて塩酸0.075重量部(35%水溶液)をビス(2−メトキシエチル)エーテル1.5重量部で希釈した溶液を発熱に注意しながらゆっくり滴下した。発熱が緩やかになったところで60℃に昇温し、1時間反応を行った後、イオン交換樹脂(オルガノ社製、IRA 96SB AG)1.4重量部を添加して塩酸を除去した。最後にイオン交換樹脂をろ別して得られた溶液を大量のn−へキサンの中に滴下して沈殿させ、沈殿物を充分乾燥し、メチルエチルケトンに溶解して、変性ポリビニルアセタール樹脂を得た。
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂を1H−NMRにより分析したところ、共重合体が形成されていることは確認できたが、ビニルエーテル基を含有していることは確認できなかった。
次に、本溶液を、コーターを用いて乾燥後の厚みが50μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗布し、80℃で1時間乾燥させ、ポリビニルアセタール系樹脂組成物からなるフィルムを得た。
光プロトン発生剤を用いないこと、超高圧水銀ランプ(250W、主波長365nm)にて1J/cm2の紫外線を照射して以外は実施例1と同様に硬化フィルムの作製を行った。
実施例及び比較例で得られたフィルムについて、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
得られた硬化前フィルム0.5重量部をテトラヒドロフラン10重量部に溶解し、水酸化ナトリウム0.1重量部を加え、60℃で3〜10時間反応させた。得られた溶液を純水に滴下し、沈殿物を回収した。その後、回収した沈殿物を真空オーブンで乾燥した。
反応前のフィルム重量と乾燥した沈殿物の重量の差を反応前のフィルム重量で除し、重量の減少割合(%)を評価した。
なお、フィルムを構成するポリビニルアセタール樹脂に(メタ)アクリル酸エステルに由来するグラフト鎖が結合している場合は、加水分解反応によって、グラフト結合が切断されると共に、エステル結合を切断されて(メタ)アクリル酸となるため水に溶解する。
従って、減少割合をポリビニルアセタール樹脂のグラフト鎖(つまり、ビニルエーテル基を有する共重合体)の重量割合とみなすことができる。
得られた硬化前フィルムを離型フィルムから剥離し、5cm×1cmにカットした試料の引張伸度および引張強度を引張試験機で測定した(速度:100mm/分)。
得られた硬化後フィルムを離型フィルムから剥離し、5cm×1cmにカットした試料の引張伸度および引張強度を引張試験機で測定した(速度:100mm/分)。
得られた硬化フィルムを50×25mmのサイズに裁断し、離型フィルムを剥離し、テトラヒドロフランに漬け、室温で24時間振蘯浸漬を行った。その後、200メッシュのフィルターを介してサンプルを取り出した後、110℃で1時間乾燥させた。その後、試験片の重量を測定し、次式を用いて耐溶剤性を評価した。
ゲル分率(重量%)={(W2)/(W1)}×100
(W1:浸漬前の試験片重量、W2:浸漬・乾燥後の試験片重量)
得られた硬化後フィルムを25mm幅に切断し、離型処理していないPETフィルム上に積層し、140℃でラミネートし、その後、130℃、13気圧で30分間、オートクレーブ内に入れ、PET上にフィルムが積層したサンプルを作製した。得られたサンプルについて、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて、剥離速度10mm/分の速度で引張試験機を用いて180°方向にPET上からフィルムを剥がし、その際の剥離力を測定した。
得られた硬化後フィルムを25mm幅に切断し、ガラス上に積層して140℃でラミネートし、その後、130℃、13気圧で30分間、オートクレーブに入れ、ガラス上にフィルムが積層したサンプルを作成した。得られたサンプルについて、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて、剥離速度10mm/分の速度で引張試験機を用いて180°方向にガラス上からフィルムを剥がし、その際の剥離力を測定した。
Claims (5)
- ビニルエーテル基を有するポリビニルアセタール樹脂であって、ポリビニルアセタール樹脂と、ビニルエーテル基を有する重合体とが結合した構造であり、前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基と、ビニルエーテル基を有する重合体とが結合しており、前記ビニルエーテル基を有する重合体は、(メタ)アクリル樹脂であることを特徴とする変性ポリビニルアセタール系樹脂。
- ビニルエーテル基を有する重合体は、ガラス転移点が10℃以下であることを特徴とする請求項1記載の変性ポリビニルアセタール系樹脂。
- ポリビニルアセタール樹脂とビニルエーテル基を有する重合体との合計量を100重量%としたときに、ポリビニルアセタール樹脂の含有量が30〜80重量%、ビニルエーテル基を有する重合体の含有量が20〜70重量%であることを特徴とする請求項1又は2記載の変性ポリビニルアセタール系樹脂。
- 請求項1、2又は3記載の変性ポリビニルアセタール系樹脂を含有することを特徴とするポリビニルアセタール系樹脂組成物。
- 請求項1、2或いは3記載の変性ポリビニルアセタール系樹脂、又は、請求項4記載のポリビニルアセタール系樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより得られることを特徴とする硬化物。
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