JP6605028B2 - 架橋性粒子を有する粘接着剤組成物、紙処理剤又は繊維処理剤 - Google Patents

架橋性粒子を有する粘接着剤組成物、紙処理剤又は繊維処理剤 Download PDF

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Description

本発明は、架橋性粒子を有する粘接着剤組成物、紙処理剤又は繊維処理剤に関する。
本願は、2015年6月12日に、日本に出願された特願2015−119209号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、アミノ基、メチロール基等を分子中に有する樹脂は、樹脂の硬度、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐湿性といった膜物性を向上する目的で、架橋剤を用いて樹脂組成物を硬化させることで、コーティング剤、粘接着剤、繊維処理剤等で使用される場合がある。
これらの官能基を有する樹脂の架橋剤として、該官能基と反応し得る架橋剤が知られている。例えば、樹脂としてカルボキシ基を有する樹脂を使用する場合は、カルボキシ基と反応しうる官能基を有する架橋剤が用いられる。その官能基は、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、エポキシ基、β−ヒドロキシアルキルアミド基、カルボジイミド基などが挙げられる。
しかし、膜物性に優れたコーティング剤、粘接着剤、繊維処理剤、成形材料等の提供にあたっては未だ改善の余地がある。これまでにも、反応性官能基を有する樹脂の構造を改良、もしくは架橋剤を多官能化するなどして膜特性の改善することが試みられている。例えば、特許文献1では、反応性官能基の加熱架橋だけでは十分に特性が発現できないため、二重結合を有する構造を有する架橋剤も併用している。
しかしこれらの架橋剤は、未反応な架橋剤が膜中に残存することがあり、その結果、膜物性を低下させるなどの問題が生じることがあり、新規の架橋剤の開発が求められていた。
一方、非特許文献2には、コロイド結晶構造を構築可能な複合微粒子が開示されている。
特開2006−335840号公報 国際公開第2005/108451号
本発明は、粘着力及び耐熱性に優れる粘接着剤組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、紙又は繊維の強度及び耐水性を向上させることができる紙処理剤又は繊維処理剤を提供することを目的とする。
上記の課題を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
[1]水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有する樹脂成分と、
前記反応性官能基(ii)と反応可能であり、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖が、ベース粒子表面に結合した架橋性粒子と、を含む、硬化性樹脂組成物。
[2]前記反応性官能基(ii)を有する樹脂成分が、前記反応性官能基(ii)を有するアクリル樹脂、前記反応性官能基(ii)を有するウレタン樹脂、及び前記反応性官能基(ii)を有するオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含む、前記[1]に記載の硬化性樹脂組成物。
[3]前記反応性官能基(ii)を有する樹脂成分が、前記反応性官能基(ii)を1分子内に少なくとも1つ有するエチレン性不飽和単量体(1)に由来するモノマー単位を含有する、前記[1]又は[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[4]前記ベース粒子表面における高分子グラフト鎖の密度が、0.05〜1.2本鎖/nmである、前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[5]前記高分子グラフト鎖が、前記反応性官能基(i)とエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位を含有する前記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[6]前記高分子グラフト鎖が、アルコキシシリル基とハロゲン基とを有する化合物(A)が前記ベース粒子表面に結合した、前記化合物(A)に由来する構造の重合開始基を、開始点とするものである、前記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[7]前記化合物(A)が、下記式(I)で表される化合物である、前記[6]に記載の硬化性樹脂組成物。
Figure 0006605028
[式(I)中、R 、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表し、nは3〜10の整数である。]
[8]前記高分子グラフト鎖が、前記反応性官能基(i)を有さず且つエチレン性不飽和基を有する単量体(B)に由来するモノマー単位を含有する、前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[9]前記単量体(B)が(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単量体である、前記[8]に記載の硬化性樹脂組成物。
[10]前記高分子グラフト鎖が、前記ベース粒子の側から、
アルコキシシリル基とハロゲン基とを有する化合物(A)に由来する構造、
前記反応性官能基(i)を有さず且つエチレン性不飽和基を有する前記単量体(B)に由来するモノマー単位、及び
前記反応性官能基(i)とエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位をこの順に有する重合物である、前記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[11]前記ベース粒子の、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定される50%体積累積径(D50)である体積平均粒子径が10nm〜1μmである、前記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[12]前記高分子グラフト鎖が結合した前記ベース粒子が、無機粒子である、前記[1]〜[11]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[13]前記無機粒子が、シリカ粒子または金属酸化物の粒子である前記[12]に記載の硬化性樹脂組成物。
[14]前記高分子グラフト鎖が結合した前記ベース粒子が、有機粒子であり、前記有機粒子はアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、又はスチレンブタジエンゴムのいずれかから選択される樹脂の粒子である、前記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[15]さらに、粒子構造を有しない架橋剤を含む、前記[1]〜[14]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物。
[16]前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物の硬化物。
[17]前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を含有するコーティング剤。
[18]前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を含有する粘接着剤。
[19]前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を含有する紙又は繊維処理剤。
[20]前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性樹脂組成物を含有する成形材料。
本発明によれば、粘着力及び耐熱性に優れる粘接着剤組成物を提供できる。また、本発明によれば、紙又は繊維の強度及び耐水性を向上させることができる紙処理剤又は繊維処理剤を提供できる。
本発明の硬化性樹脂組成物の一例を示す模式図である。
≪硬化性樹脂組成物≫
本発明の一実施形態に係る硬化性樹脂組成物1は、
水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有する樹脂成分10と、
前記反応性官能基(ii)と反応可能であり、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖21が、ベース粒子22表面に結合した架橋性粒子20と、を含む(図1)。
<反応性官能基(ii)を有する樹脂成分>
本発明において、反応性官能基(ii)を有する樹脂成分とは、分子内に反応性官能基(ii)を有するポリマー又はモノマーである。本発明においては、樹脂を構成するモノマーも樹脂成分に含めてよいものとする。前記樹脂成分としては、硬化性の高さや使用される基材等への密着性という観点から、前記反応性官能基(ii)を有する樹脂成分は前記反応性官能基(ii)を有するアクリル樹脂、前記反応性官能基(ii)を有するウレタン樹脂、及び前記反応性官能基(ii)を有するオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を主成分として含むものであることが好ましい。
アクリル樹脂とは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルに由来するモノマー単位を主成分として有する樹脂であり、他のモノマーとの共重合体であってもよい。共重合体の場合、アクリル樹脂は、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルに由来するモノマー単位を50モル%以上含むことが好ましく、80モル%以上含むことがより好ましく、90モル%以上含むことがさらに好ましい。
ウレタン樹脂とは、ウレタン結合を有する樹脂であり、他のモノマーとの共重合体であってもよい。共重合体の場合、ウレタン樹脂は、ウレタン結合を形成するモノマー単位を50モル%以上含むことが好ましく、80モル%以上含むことがより好ましく、90モル%以上含むことがさらに好ましい。
「樹脂を主成分として含む」とは、当該樹脂の少なくとも1種を樹脂成分のうち50質量%以上含むことをいい、70質量%以上含むことが好ましく、80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましい。
水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有する樹脂は、例えば、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を1分子内に少なくとも1つ有するエチレン性不飽和単量体(1)を重合させて得ることができる。
1分子中に少なくとも1つの水酸基を有するエチレン性不飽和単量体(1)として、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。好ましくはヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートである。
1分子中に少なくとも1つのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(1)として、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、2−メチルマレイン酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、それらの金属塩、アンモニウム塩或いはそれらの混合物を挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸である。
分子中に少なくとも1つのイソシアナト基を有するエチレン性不飽和単量体(1)として、例えば、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、3−イソシアナートプロピル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
分子中に少なくとも1つのエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(1)として、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メチルグリシジルアクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートなどが挙げられる。好ましくはグリシジルメタクリレートである。
分子中に少なくとも1つのアルコキシシリル基を有するエチレン性不飽和単量体として、例えば、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプ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トリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。好ましくは3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
分子中に少なくとも1つのアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体として、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、t−ブチルアミノエチルエステルなどのような(メタ)アクリル酸(モノ、ジ)アルキルアミノアルキルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリル(モノ、ジ)アルキルアミノアルキルアミドなどが挙げられる。
分子中に少なくとも1つのN-メチロール基を有するエチレン性不飽和単量体として、例えば、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなどが挙げられる。
水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有する樹脂(以後樹脂aと呼ぶ)は、上記エチレン性不飽和単量体(1)の単独重合体のほか、エチレン性不飽和単量体(1)と共重合可能なその他のエチレン性不飽和単量体(2)との共重合体でもよい。
エチレン性不飽和単量体(2)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、スチレン、スチレン誘導体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ジビニルベンゼン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等を使用することができる。これらエチレン性不飽和単量体は、単独であるいは組み合わせて使用することができる。本発明に係る高分子グラフト鎖のガラス転移温度は、特に制限されない。
樹脂(a)には、反応性官能基(ii)を有するエチレン性不飽和単量体(1)と共重合可能なその他エチレン性不飽和単量体(2)を使用することができるが、反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(1)を、樹脂(a)中1モル%以上の範囲で用いることが望ましい。1モル%以上の場合では、硬化性樹脂組成物に用いた場合、架橋密度が高まり、樹脂の硬度等膜物性を好ましいものとすることができる。
樹脂成分が、反応性官能基(ii)を有することにより、樹脂成分中の反応性官能基(ii)と、架橋性粒子における高分子グラフト鎖中の反応性官能基(i)と、が重合可能である。
<ベース粒子>
本発明における架橋性粒子のもととなるベース粒子としては、無機粒子および/又は有機粒子が挙げられる。
無機粒子としては、シリカ粒子等のケイ素酸化物の粒子、Au粒子、Ag粒子、Pt粒子、Pd粒子等の貴金属の粒子、Ti粒子、Zr粒子、Ta粒子、Sn粒子、Zn粒子、Cu粒子、V粒子、Sb粒子、In粒子、Hf粒子、Y粒子、Ce粒子、Sc粒子、La粒子、Eu粒子、Ni粒子、Co粒子、Fe粒子等の遷移金属の粒子、それらの酸化物の粒子又は窒化物の粒子などが挙げられる。なかでも、無機粒子としては、シリカ粒子、又は金属酸化物の粒子が好ましく、コロイダルシリカ粒子が最も好ましい。
有機粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、スチレンブタジエンゴム(SBR)などが挙げられる。なかでも、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂等の樹脂の粒子が挙げられ、なかでも、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、又はウレタン樹脂の粒子が好ましい。
有機粒子に比べ製造工程が簡便であるという観点からは、無機粒子が好ましい。
また、ベース粒子表面における高分子グラフト鎖の密度は、粒子の分散性及び架橋効率に優れるという観点から、0.05〜1.2本鎖/nmの数値範囲であることが好ましく、0.1〜1.0本鎖/nmの数値範囲であることがより好ましく、0.3〜0.7本鎖/nmの数値範囲であることがさらに好ましい。
ベース粒子表面の高分子グラフト鎖の密度は、後述する実施例に記載の測定方法により求めることができる。
ベース粒子の平均粒子径は、粒子の分散性及び架橋効率に優れるという観点から、10nm〜1μmの数値範囲であることが好ましく、10nm〜700nmの数値範囲であることがより好ましく、10nm〜300nmの数値範囲であることがさらに好ましく、10nm〜80nmの数値範囲であることが特に好ましい。
ベース粒子の平均粒子径が10nm以上である場合、粒子表面からグラフト重合させる際に粒子の曲率の影響を受けにくくなるために、グラフト鎖の密度が高まり、樹脂組成物に用いた場合、架橋密度が高く、樹脂の硬度等膜物性が良好となる傾向にあるため好ましい。粒子径が1μm以下の場合、樹脂組成物に用いた場合、塗膜の透明性が低下する恐れが低減される傾向にあるため好ましい。なお粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定される50%体積累積径(D50)のことを指す。
架橋性粒子1粒子あたりの高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は、分散性及び架橋効率に優れるという観点から、1,000〜500,000が好ましく、7,000〜400,000がより好ましく、40,000〜20,0000がさらに好ましい。重量平均分子量が1,000以上の場合、架橋性粒子の安定性が向上する傾向にある。500,000以下の場合、有機溶剤へ分散液粘度が著しく高くなる恐れが低減され、ハンドリングが良好となる傾向にある。
なお、架橋性粒子1粒子あたりの高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は、後述する実施例に記載の測定方法により求めることができる。
<反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖>
本発明における架橋性粒子は、ベース粒子表面に、反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖を有するものである。高分子グラフト鎖はポリマー鎖(重合体)であり、前記ベース粒子表面から重合反応によって伸長して形成することができる。
高分子グラフト鎖における反応性官能基(ii)と反応可能である反応性官能基(i)が、反応性官能基(ii)を有する樹脂成分どうしを架橋することで、架橋剤のように働く作用を有する。
そして高分子グラフト鎖は、リビングラジカル重合により製造されたものであることが好ましい。この場合高分子鎖の長さが比較的均一となり、架橋効率が向上する傾向にある。
高分子グラフト鎖においては、高分子グラフト鎖の分子内に反応性官能基(i)を有するものであれば、高分子グラフト鎖を構成する単量体は特に制限されるものではないが、高分子グラフト鎖は、後述する反応性官能基(i)とエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位を含むことが好ましい。より好ましくは、単量体(B)に由来するモノマー単位を含むことである。さらに好ましくは、化合物(A)に由来する構造を含むことである。
本明細書中において、「由来する」とは、前記単量体または化合物が重合するのに必要な構造の変化を受けたことを意味する。
高分子グラフト鎖が化合物(A)、単量体(B)、及び単量体(C)の反応物全てを含む場合、高分子グラフト鎖は、前記ベース粒子の側から、前記化合物(A)に由来する構造、前記単量体(B)に由来するモノマー単位、及び前記単量体(C)に由来するモノマー単位に由来する構造をこの順に含む重合物であることが好ましい。当該高分子グラフト鎖は、前記架橋性粒子のベース粒子に対して化合物(A)、単量体(B)、単量体(C)の順番に反応させて得られる。化合物(A)に由来する構造、単量体(B)に由来するモノマー単位、単量体(C)に由来するモノマー単位が、前記ベース粒子の側から、この順番で構成された高分子グラフト鎖において、当該順番が維持されるのであれば、同一種類の単位あるいは構造が連続しているものであってもよく、任意の他の構造が付加されているものであってもよい。
または、高分子グラフト鎖が化合物(A)、単量体(B)、及び単量体(C)の全てを含む単量体の重合物である場合、高分子グラフト鎖は、前記架橋性粒子のベース粒子に対して化合物(A)を反応させたあと、単量体(B)と単量体(C)の混合物を反応させて得られる重合物であってもよい。単量体(B)及び(C)を一度に反応させて得られた重合物では、重合物の末端水酸基が局在化しておらずランダムであるので、架橋性粒子の架橋性能が向上する。
<化合物(A)>
高分子グラフト鎖は、アルコキシシリル基、と、ハロゲン基とを有する化合物(A)が、前記ベース粒子表面に結合した、前記化合物(A)に由来する構造の重合開始基を、開始点とするものであることが好ましい。
なお、化合物(A)は、分子内にエチレン性不飽和基を有しないことが好ましい。
架橋性粒子において、化合物(A)は、前記ベース粒子の表面に対して、アルコキシリル基が直接結合している形で含まれていることが好ましい。
高分子グラフト鎖の構成単位として重合された化合物(A)が、分子内にエチレン性不飽和基を有しない場合、化合物(A)がベース粒子表面に対して直接結合していることにより、ベース粒子表面からエチレン性不飽和基との間隔を適度にとることができるため、架橋性粒子の分散性が良好となり好ましい。
アルコキシシリル基を有する化合物(A)としては、例えば、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプ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トリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの末端二重結合に、臭素、塩素、ヨウ素などのハロゲンが付加したものが挙げられる。なかでも、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく、ハロゲンとしては臭素が好ましい。
化合物(A)は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。
アルコキシシリル基とハロゲンを有する化合物(A)としては、無機粒子に担持する工程が簡便であるという観点から、下記式(I)で表される化合物が好ましい。
Figure 0006605028
式(I)中、R 、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜2のアルキル基である。R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜2のアルキル基である。Xはハロゲン原子を表し、中でもBrが好ましい。nは3〜10の整数である。
本明細書において「アルキル基」とは、メタン、エタン、プロパンのような脂肪族炭化水素(アルカン)から水素原子が一つ失われて生ずる1価の基をいい、一般にCnH2n+1−で表される(ここで、nは正の整数である)。アルキル基は、直鎖状または分枝鎖状であり得る。炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
式(I)中、nは−CH−の数を表し、nは3〜10の整数であり、4〜8の整数が好ましく、6が最も好ましい。式(I)中、(CH)n部分はスペーサーとしての役割を有する。
前記式(I)で表される化合物は、一般的な有機化学に基づいて、合成することができる。前記式(I)で表される化合物としては、例えば(2−ブロモ−2−メチル)プロピオニルオキシヘキシルトリエトキシシラン(BHE)などが挙げられる。
<単量体(B)>
本発明に係る高分子グラフト鎖は、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基のいずれをも有さず且つエチレン性不飽和基を有する単量体(B)に由来するモノマー単位を含有することが好ましい。
単量体(B)は、ベース粒子の表面に対して結合した化合物(A)のハロゲン末端を開始点として単量体(B)のエチレン性不飽和基がリビングラジカル重合されることが好ましい。
単量体(B)が、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基のいずれをも有しないので、ベース粒子表面の後述する単量体(C)に由来する構造との間隔を適度にとることができるため、架橋性粒子の分散性が良好となり好ましい。
単量体(B)は、(メタ)アクロイルオキシ基を有する単量体であることが好ましい。
単量体(B)の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、スチレン、スチレン誘導体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等を使用することができ、中でもメチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートが好ましい。中でも2−エチルヘキシルアクリレートまたはブチルアクリレートが好ましく、ブチルアクリレートが好ましい。単量体(B)は一種類を用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。
本発明に係る高分子グラフト鎖のガラス転移温度は、特に制限されない。
<単量体(C)>
本発明に係る高分子グラフト鎖は、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(i)とエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位を含有することが好ましい。
単量体(C)に由来するモノマー単位は、単量体(B)に由来するモノマー単位と結合した形で高分子グラフト鎖内に存在していることが好ましい。単量体(C)に由来するモノマー単位は、単量体(C)の有する前記エチレン性不飽和基が、単量体(B)と重合する形でグラフト鎖内に存在していることが好ましい。例えば、単量体(B)の有するエチレン性不飽和基により末端がエチレン性不飽和基となっている高分子グラフト鎖の前記エチレン性不飽和基に、単量体(C)のエチレン性不飽和基が結合している形が挙げられる。
なお、単量体(C)の有する反応性官能基(i)は、高分子グラフト鎖の有する反応性官能基(i)であってよい。
1分子中に少なくとも1つの水酸基を有する単量体(C)としては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。単量体(C)としては、重合安定性の点から、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく、複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのカルボキシル基を有する単量体(C)としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、2−メチルマレイン酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、それらの金属塩、アンモニウム塩或いはそれらの混合物が挙げられる。単量体(C)としては、重合安定性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸がより好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく、複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのイソシアナト基を有する単量体(C)としては、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。好ましくは2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートである。これらは反応を低温で且つ短時間で行うことができる点で、好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく、複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのエポキシを有する単量体(C)としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メチルグリシジルアクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートなどが挙げられる。単量体(C)としては、重合安定性の点から、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートが好ましく、グリシジルメタクリレートがより好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく、複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのアルコキシシリル基を有する単量体(C)としては、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプ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トリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。単量体(C)としては、重合安定性の点から、3−メタクリロキシプ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メトキシシランが好ましく、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく、複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのアミノ基を有する単量体(C)としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、t−ブチルアミノエチルエステルなどのような(メタ)アクリル酸(モノ、ジ)アルキルアミノアルキルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリル(モノ、ジ)アルキルアミノアルキルアミドなどが挙げられ、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ジメチルアミノエチルが好ましく、アクリルアミド、メタクリルアミドがより好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく複数種類が含まれていてもよい。
1分子中に少なくとも1つのN-メチロール基を有する単量体(C)としては、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなどが挙げられ、N−メチロールアクリルアミドが好ましい。このような単量体は、単量体(C)として、高分子グラフト鎖中に一種類のみが含まれていてもよく複数種類が含まれていてもよい。
<硬化性樹脂組成物の反応性官能基(ii)と、単量体(C)の反応性官能基(i)の組み合わせ>
本発明において、高分子グラフト鎖が単量体(C)を含む場合、硬化性樹脂組成物の反応性官能基(ii)と、単量体(C)の反応性官能基(i)は、下記表1のような組み合わせが好ましい。
Figure 0006605028
表1中、「8」のN−メチロール基/種々の官能基の組み合わせは、「9」の組み合わせと比較して反応に要する反応時間と熱量が少なく、合成安定性も高いため好ましい。
「7」のカルボキシル基/水酸基の組み合わせは、「8」及び「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間と熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「6」のアミノ基/イソシアナト基、アミノ基/エポキシ基の組み合わせは、「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間と熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「5」のイソシアナト基/エポキシ基の組み合わせは、「6」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間が低減され、少なくとも「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「4」のイソシアナト基/カルボキシル基の組み合わせは、「5」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間が低減され、少なくとも「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「3」のアルコキシシリル基同士の組み合わせは、「4」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間が低減され、少なくとも「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「2」のカルボキシル基/エポキシ基の組み合わせは、「3」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間が低減され、少なくとも「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
「1」の水酸基/イソシアナト基の組み合わせは、「2」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する反応時間が低減され、少なくとも「7」〜「9」の組み合わせと比較して、反応に要する熱量が低減され、少なくとも「9」の組み合わせよりも合成安定性も高いため好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂組成物中、樹脂成分100質量部に対して、架橋性粒子を0.1〜100質量部の範囲で含有することが好ましく、0.2〜50質量部の範囲で含有することがより好ましく、0.3〜20質量部の範囲で含有することがより好ましく、0.3〜10質量部の範囲で含有することがさらに好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂組成物中、上記架橋性粒子を、0.1〜50質量%の範囲で含有することが好ましく、0.2〜40質量%の範囲で含有することがより好ましく、0.5〜30質量%の範囲で含有することがさらに好ましく、1〜10質量%の範囲で含有することが特に好ましい。架橋性粒子の含有率を上記数値範囲で含有することで、硬化性樹脂組成物中の架橋性粒子の分散性がよく、効率的に架橋することができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂組成物中、上記樹脂成分を、10〜99.9質量%の範囲で含有することが好ましく、20〜80質量%の範囲で含有することがより好ましく、30〜70質量%の範囲で含有することがさらに好ましい。樹脂成分の含有率を上記数値範囲で含有することで、樹脂成分の基材への密着性、粘着性、耐水性を良好なものとできる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂組成物中、上記架橋性粒子の反応性官能基(i)のモル数を、樹脂成分の反応性官能基(ii)のモル数に対して、0.5〜50倍モル量とすることが好ましく、1〜30倍モル量とすることがより好ましく、2〜20倍モル量とすることがさらに好ましい。架橋性粒子の反応性官能基(i)のモル数を上記数値範囲で含有することで、効率的に架橋することができる。
高分子グラフト鎖が、化合物(A)、単量体(B)、及び単量体(C)、の化合物又は単量体に由来するモノマー単位又は構造を含む重合物である場合、化合物(A)のモル数Xに対する、高分子グラフト鎖における各単位又は構造の割合として、以下のものを例示できる。
単量体(B):1〜5000倍モル量が好ましく、100〜4500倍モル量がより好ましく、500〜4000倍モル量がさらに好ましい。
単量体(C):1〜1000倍モル量が好ましく、10〜800倍モル量がより好ましく、50〜500倍モル量がさらに好ましい。
〈その他の成分〉
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、組成物の粘度、ならびに硬化物の透明性および耐熱性等の特性を損なわない範囲で、重合禁止剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、光安定剤、顔料、他の無機フィラー等の充填剤、その他改質剤等を含有してもよい。本発明の硬化性樹脂組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、粒子構造を有しない架橋剤を含んでもよい。粒子構造とは、前記ベース粒子である。本発明の硬化性樹脂組成物においては、樹脂組成物に通常される溶媒を使用することができる。
溶媒の硬化性樹脂組成物中における含有量は、硬化性樹脂組成物の粘度等を考慮して適宜定めればよい。硬化性樹脂組成物中の溶媒の含有量は、10〜90質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜80質量%であり、さらに好ましくは30〜70質量%である。
実施形態の硬化性樹脂組成物は、一例として、樹脂成分と、架橋性粒子と、溶媒と、を含む。硬化性樹脂組成物は、例えば、上記の1種以上の成分を、含有量(質量%)の合計が100質量%を超えないように含有する。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ベンゾキノン、p−t−ブチルカテコール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエステル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物、アラルキル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物、ポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
充填剤または顔料としては、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、アエロジル(登録商標)等、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、亜鉛華、ベンガラ、アゾ顔料等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<硬化性樹脂組成物の調製方法>
(架橋性粒子)
本発明に係る高分子グラフト鎖がベース粒子表面に結合した架橋性粒子は、例えば以下の工程を経て作製することができる。
a)ベース粒子と化合物(A)と反応させ、ベース粒子表面に、末端がハロゲン基である鎖を結合させる工程
b)前記末端ハロゲンと、単量体(B)とをリビングラジカル重合させる工程
c)単量体(B)のラジカル重合の重合末端から、さらに単量体(C)をリビング重合させる工程
《工程a》
高分子グラフト鎖の製造方法として、まず、化合物(A)をベース粒子表面に結合させ末端がハロゲンである状態にしたのち、そこを起点に高分子グラフト鎖を成長させることが好ましい。この場合、化合物(A)と他の単量体でまず高分子鎖を作製し、それを直接ベース粒子に結合させる製法に比べて、粒子表面上の高分子グラフト鎖の密度が高い架橋性粒子が得られるという特長がある。
化合物(A)と反応させるベース粒子は、有機溶媒にベース粒子を分散させてなる分散体を用いることが好ましい。ベース粒子を分散させる有機溶媒としては、例えば、エタノール、ベンゼン、キシレン、トルエンなどが挙げられる。このような分散体を用いることで、ベース粒子を化合物(A)中に容易に分散させることができる。
化合物(A)とベース粒子とを混合する方法としては、特に制限は無い。例えば、ミキサー、ボールミル、3本ロールなどの混合機を用いて、室温で化合物(A)とベース粒子とを混合する方法が挙げられる。また、反応容器に化合物(A)を入れ、反応容器中で化合物(A)を連続的に攪拌しながらベース粒子を添加して混合し、分散体を調整する方法を用いてもよい。
前記分散体に触媒と、必要に応じてその他の成分とを添加して混合し、縮合反応を行う。混合液の温度は、縮合反応を効率的に進行させるために、100℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましく、更に好ましくは50℃以下である。上記混合液の温度は、反応により発生したアルコールまたは水を除去する工程を短時間で行うために、20℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましい。
《工程b》
前記末端ハロゲンを開始点として、単量体(B)とをリビングラジカル重合させる工程は、工程aで得られた末端がハロゲン基である鎖が結合したベース粒子を含む液に、単量体(B)と、触媒と、必要に応じてその他の成分とを添加して混合し、前記末端ハロゲンと、単量体(B)とをラジカル重合させる。混合液の温度は、反応を効率的に進行させるために、100℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましく、更に好ましくは50℃以下である。上記混合液の温度は、短時間で脱溶媒を行うために、20℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましい。
工程bで単量体(B)と単量体(C)を共重合させてもよく、この場合工程cを省略することもできる。
《工程c》
単量体(B)のリビングラジカル重合の重合末端から、さらに単量体(C)を重合させる工程は、工程bで得られた末端がラジカル重合の重合末端であるグラフト鎖が結合したベース粒子を含む液に、続けて単量体(C)を添加して混合し、前記ラジカル重合の重合末端を開始点として、単量体(C)を重合させる。混合液の温度は、反応を効率的に進行させるために、100℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましく、更に好ましくは50℃以下である。上記混合液の温度は、短時間で脱溶媒を行うために、20℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましい。
(硬化性樹脂組成物)
前記工程cで得られた架橋性粒子と、反応性官能基(ii)を有する樹脂成分、更に必要によりその他の任意成分とを混合することにより、硬化性樹脂組成物を得ることができる。
このようにして得られた硬化性樹脂組成物に対して、濾過を行ってもよい。この濾過は、硬化性樹脂組成物中に含まれるゴミ等の外来の異物を除去するために行う。濾過方法には、特に制限は無い。濾過方法としては、例えばメンブレンタイプ、カートリッジタイプ等のフィルターを使用して、加圧濾過する方法を用いることが好ましい。
以上の各工程を経ることにより、本発明の硬化性樹脂組成物が得られる。
≪硬化物≫
本発明の硬化物は、本発明の硬化性樹脂組成物を硬化させることにより得られる。
〔硬化物の製造方法〕
本発明の硬化物の製造方法は、本発明の硬化性樹脂組成物を硬化させる工程を有する。
硬化性樹脂組成物を加熱して熱硬化反応により硬化させる場合、加熱温度は、好ましくは30〜200℃の範囲であり、より好ましくは40〜150℃の範囲である。加熱温度が前記範囲を下回ると、加熱時間を長くする必要があり経済性に欠ける傾向にある。加熱温度が前記範囲を上回ると、エネルギーコストがかかるうえに、加熱昇温時間および降温時間がかかるため経済性に欠ける傾向にある。加熱時間は、加熱温度、塗膜の膜厚などに応じて適宜設定される。
熱硬化により硬化性樹脂組成物を硬化させた後、必要に応じて加熱処理(アニール処理)を行って、硬化性樹脂組成物の硬化をさらに進行させてもよい。その際の加熱温度は50〜150℃の範囲にあることが好ましい。加熱時間は5分〜60分の範囲にあることが好ましい。
本発明の硬化物を形成するには、例えば、本発明の硬化性樹脂組成物をガラス板、プラスチック板、金属板またはシリコンウエハ等の基板上に塗布して塗膜等に形成するか、あるいは金型等へ注入する等の方法を使用できる。その後、例えば、当該塗膜を加熱して硬化させることによって得られる。
硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、バーコーター、アプリケーター、ダイコーター、スピンコーター、スプレーコーター、カーテンコーターまたはロールコーターなどによる塗布、スクリーン印刷などによる塗布、ならびにディッピングなどによる塗布が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物の基板上への塗布量は、特に限定されず、目的に応じて適宜調整することができる。硬化性樹脂組成物の基板上への塗布量は、加熱での硬化処理後に得られる塗膜の膜厚が、1μm〜10mmとなる量が好ましく、10〜1000μmとなる量がより好ましい。
硬化性樹脂組成物を熱硬化させるための方法は、特に限定されず、例えば、密閉式硬化炉や連続硬化が可能なトンネル炉等の従来公知の硬化装置による硬化方法を採用することができる。当該硬化の際の加熱方法は、特に限定されず、例えば、熱風循環、赤外線加熱、高周波加熱等、従来公知の方法を採用することができる。硬化温度および硬化時間は、40〜250℃で30秒〜1週間の範囲が好ましい。短時間硬化を目的とする場合は60〜200℃、30秒〜5時間の条件で硬化することが好ましい。
硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えばイソシアナト基とヒドロキシル基の硬化反応では、有機金属触媒が使用される。特に限定するものではないが、具体的には、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレート等の有機スズ触媒や、オクチル酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル、オクチル酸コバルト、ナフテン酸コバルト、オクチル酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等が例示される。これらのうち、好ましい化合物としては、有機スズ触媒であり、更に好ましくはスタナスジオクトエート又はジブチルスズジラウレートである。
一例として、以上の各工程を経ることにより、本発明の硬化物が得られる。
本実施形態の硬化性樹脂組成物は、多官能性架橋性粒子を含有しているため、本実施形態の硬化性樹脂組成物の硬化物は、優れた硬度、耐熱性、耐水性を有している。そのため、本実施形態の硬化性樹脂組成物は、例えば、フィルム、プラスチック、金属等のコーティング剤、粘接着剤、紙処理剤、繊維処理剤、成形材料として好ましく使用できる。
以下、実施例及び比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。なお、実施例及び比較例中の「部」及び「%」は、特に記載がない場合質量基準である。
(平均分子量)
本発明及び本明細書中における高分子グラフト鎖の重量平均分子量及び数平均分子量は、架橋性粒子をフッ化水素で処理し、高分子グラフト鎖をベース粒子から切り離した後に、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(昭和電工株式会社製Shodex GPC System−11)を用いて、下記条件にて常温で測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めることができる。
カラム:昭和電工株式会社製KF−806L
カラム温度:40℃
試料:反応性官能基含有スチレン系エラストマーの0.2質量%テトラヒドロフラン溶液流量:2ml/分
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:示差屈折率計(RI)
(ベース粒子表面のグラフト鎖の密度)
本発明及び本明細書中におけるグラフト鎖の密度は下記の方法にて測定した。
グラフト密度は、熱重量測定装置TGDTA(SII製、TG/DTA6200)を用いて測定した。測定法右方は、架橋性粒子を大気条件下で30℃から700℃まで20℃/分の速度で温度上昇させることにより測定した。このようにして、ベース粒子表面にグラフトされたポリマーの重量を求め、ベース粒子の比表面積、グラフトポリマーの数平均分子量を用い算出した。
[グラフト鎖の密度(本鎖/nm)]=
((ベース粒子1gあたりのポリマー重量[g]/グラフトポリマーの数平均分子量)×6.02×1023)/(ベース粒子の比表面積[m/g]×10^18)
<製造例1−1> 架橋性粒子(1)の製造
[コロイダルシリカ表面へのハロゲン基含有表面修飾剤の修飾]
(ハロゲン基含有表面修飾剤(2−ブロモ−2−メチル)プロピオニルオキシヘキシルトリエトキシシラン(BHE、化合物(A))の合成)
BHEの合成は、2段階反応により行った。第1段階として、5−ヘキセン−1−オール(43g)、トリエチルアミン(71ml)、テトラヒドロフラン(THF;1000ml)の混合溶液を氷冷し、その中へ2−ブロモイソブチリルブロマイド(63ml)を滴下した。その後、反応液を0℃で3時間攪拌し、さらに室温で10時間攪拌した。反応液を濾過し、濾液を濃縮した後、得られたものをクロロホルム(500ml)により希釈し、それを1N塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、純水の順で洗浄した。有機層を乾燥、濃縮後、シリカゲルカラム(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル=15/1)により精製し、1−(2−ブロモ−2−メチル)プロピオニルオキシ−5−ヘキセン(BPH)を収率90%で得た。第2段階として、2ッ口フラスコの中へBPH(40g)、トルエン(500ml)、トリエトキシシラン(500ml)、カルステッド触媒(450ml)を順次入れ、その混合液をアルゴン雰囲気下、室温で12時間攪拌した。トルエンと未反応のトリエトキシシランを減圧除去し、ほぼ定量的にBHEを合成した。
(コロイダルシリカ表面へのハロゲン基含有表面修飾剤(化合物(A)の修飾)
シリカ微粒子表面へのハロゲン基表面修飾剤の修飾は、以下の手順で行った。コロイダルシリカ(日本触媒製、平均粒子径130nm)を7.7質量%の割合にて分散させたエタノール分散液(30g)を28質量%アンモニア水溶液(13.9g)とエタノール(200ml)の混合液中へ加えた。その混合液を40度で2時間攪拌した後、上記で合成したBHE(2g)のエタノール溶液(10ml)を滴下し、40度で18時間攪拌した。その後、重合開始基を有するコロイダルシリカを遠心分離機により回収し、エタノール、トルエンにより洗浄した後、トルエン中で保存した。
(コロイダルシリカ表面への単量体(B)〜(C)の修飾)
上記で調製した重合開始基を有するコロイダルシリカをベース粒子とし、2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(20g、単量体(B))、Cu(I)Cl(0.032g)、ジノニルビピリジン(0.268g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.006g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合した。次いで、下記表に表す成分(1g)を単量体(C)としてそれぞれ添加し、窒素置換により脱気した後、70℃で24時間重合し、高分子末端の構造がそれぞれ異なる架橋性粒子(1)(固形分濃度10質量%)を得た。
下記に、得られた(B)〜(C)成分部分のグラフト鎖の構造式の一例を示す(式中、l,mは、それぞれ任意の1以上の整数を表す。)。
Figure 0006605028
<製造例1−2> 架橋性粒子(2)の製造
上記の製造例1−1で使用した単量体(C)を、下記表2に表す単量体(C)に代えた以外は、製造例1−1と同様に製造して、架橋性粒子(2)(固形分濃度10質量%)を得た。
<製造例1−3> 架橋性粒子(3)の製造
上記の製造例1−1で使用した単量体(C)を、下記表2に表す単量体(C)に代えた以外は、製造例1−1と同様に製造して、架橋性粒子(3)(固形分濃度10質量%)を得た。
<製造例1−4> 架橋性粒子(4)の製造
上記の製造例1−1で使用した単量体(C)、下記表2に表す単量体(C)に代えた以外は、製造例1−1と同様に製造して、架橋性粒子(4)(固形分濃度10質量%)を得た。
<製造例1−5> 架橋性粒子(5)の製造
上記の製造例1−1で使用した単量体(C)を、下記表2に表す単量体(C)に代えた以外は、製造例1−1と同様に製造して、架橋性粒子(5)(固形分濃度10質量%)を得た。
Figure 0006605028
上記の架橋性粒子(1)〜(5)の架橋性粒子1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は、約10万であった。
<製造例1−6> 架橋性粒子(6)の製造
上記で調製したハロゲン基表面修飾剤を有するコロイダルシリカをベース粒子とし、2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(20g、単量体(B))、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(1g、単量体(C))、Cu(I)Cl(0.032g)、ジノニルビピリジン(0.268g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.006g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合し、架橋性粒子(6)(固形分濃度10質量%)を得た。単量体(B)及び(C)を一度に添加したため、末端水酸基が局在化しておらずランダムである。架橋性粒子(6)1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は、約10万であった。
<製造例1−7> 架橋性粒子(7)の製造
コロイダルシリカ(日本触媒製、平均粒子径130nm)を7.7質量%の割合にて分散させたエタノール分散液(30g)を28%アンモニア水溶液(13.9g)とエタノール(200ml)の混合液中へ加えた。その混合液を40度で2時間攪拌した後、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(2g)のエタノール溶液(10ml)を滴下し、40℃で18時間攪拌した。その後、遠心分離機により回収、エタノール、トルエンでの洗浄により、エチレン性不飽和二重結合を修飾したコロイダルシリカを得た。コロイダルシリカはトルエン中5質量%分散液の状態にし、保存した。
次に、攪拌機、温度調節器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を付した反応装置に、上記で調製したエチレン性不飽和二重結合を修飾したコロイダルシリカ(トルエン5質量%分散液、50g)、メタクリル酸メチル(2g、単量体(B))アクリル酸2−ヒドロキシエチル(0.5g、単量体(C))を仕込み、加熱還流開始後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2gを加え、トルエンの還流温度で8時間反応後、架橋性粒子(7)(固形分濃度10質量%)を得た。単量体(B)及び(C)を一度に添加したため、末端水酸基が局在化しておらずランダムであるので、粒子の架橋性能が向上する。
<架橋性粒子の安定性>
上記のとおり調整した架橋性粒子を目視したところ、下記表3のとおりの結果であった。
Figure 0006605028
<製造例2−1> コーティング剤用アクリル樹脂(1)の製造
攪拌機、温度調節器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を付した反応装置に、アクリル酸n−ブチル150g、メタクリル酸メチル34g、2−イソシアナトエチルメタクリレート2g及びトルエン195gを仕込み、加熱還流開始後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2gを加え、トルエンの還流温度で8時間反応後、トルエンにて希釈することにより固形分50質量%のコーティング剤用アクリル樹脂(1)を得た。
<製造例2−1〜2−7> コーティング剤用アクリル樹脂(2)〜(7)の製造
各成分を表4のとおり変更した他は、コーティング剤用アクリル樹脂(1)と同様にして、固形分50質量%のコーティング剤用アクリル樹脂(2)〜(7)を得た。
Figure 0006605028
<製造例2−8> コーティング剤用ウレタン樹脂の製造
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた反応容器中に、GI‐1000(日本曹達製水添ポリブタジエンポリオール)を120g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業製)を0.04g、KS−1260(堺化学工業製ジブチルスズジラウレート)を0.03gおよび、デスモジュールW(バイエル社製メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート))を30g、トルエンを70g投入し、撹拌しながら、オイルバスを用いて85〜90℃に昇温した。その後、2.5時間撹拌しながら反応を継続した。その後、赤外吸収スペクトルを測定し、イソシアナト基の吸収が消失していることを確認して反応を終了し、さらにトルエンを80g投入して撹拌溶解し、固形分が50質量%のコーティング剤用ウレタン樹脂を得た。
<製造例2−9> コーティング剤用オレフィン樹脂の製造
コンデンサー及び攪拌装置が付設された反応容器中に、有機溶媒(質量比でトルエン:酢酸エチル=9:1の混合溶剤)を850g投入し、その後、ポリオレフィン樹脂(無水マレイン酸変性ポリプロピレン、酸価20mgKOH/g、融点75℃)を150g仕込んだ。次いで、フラスコ内の温度を80℃とし、2時間加熱撹拌し、樹脂を溶解させた。
固形分が15質量%のコーティング剤用オレフィン樹脂を得た。
<製造例2−10> 粘接着剤用アクリル樹脂(1)の製造
攪拌機、温度調節器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を付した反応装置に、アクリル酸n−ブチル150g、メタクリル酸メチル34g、アクリル酸2−ヒドロキシエチル2g及びトルエン195gを仕込み、加熱還流開始後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2gを加え、トルエンの還流温度で8時間反応後、トルエンにて希釈することにより固形分50質量%の粘接着剤用アクリル樹脂(1)を得た。
<製造例2−11> 粘接着剤用アクリル樹脂(2)の製造
アクリル酸2−ヒドロキシエチル2gを2−イソシアナトエチルメタクリレート2gに変更した他は、上記粘接着剤用アクリル樹脂(1)と同様にして、粘接着剤用アクリル樹脂(2)を得た。
<製造例2−12> 紙処理剤用アクリル樹脂の製造
撹拌機、温度計、還流冷却機、滴下ロートを有する容器中に、イオン交換水を179g仕込み80℃まで昇温した。一方、イオン交換水223gおよびアニオン性界面活性剤ニューレックスR(日油株式会社製 ノルマルドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)48g、グリシジルメタクリレート36g、エチルアクリレート347g、ブチルアクリレート111gをホモミキサーで乳化し、混合乳化液をつくった。上記の容器中に、過硫酸カリウム0.5gを仕込み、乳化重合を開始した。重合は混合乳化液と3質量%過硫酸カリウム水溶液30gをそれぞれ3時間かけて滴下して行った。この間容器内は80℃に保った。滴下終了後、1時間、80℃に保ち、熟成を行った。得られた熱架橋型高分子重合体水性エマルジョン組成物の固形分は50質量%であった。また、得られた繊維処理剤用アクリル樹脂について、濾紙強度を測定した。結果を表8に示す。
<物性評価>
物性評価を以下の方法により行った。
(密着性)
塗膜の上にセロテープ(登録商標)剥離試験を実施した。試験後の表面を目視し、以下の基準で評価した。
○:剥離なし △:一部剥離 ×:大部分剥離
(耐温水白化性)
密着性試験と同様の試験片を50℃の温水に7日間浸漬した後のガラス板に対する透過率(430nm)の変化を測定した。結果を表5に示す。
Figure 0006605028
(初期粘着力)
得られた粘着シートを、SUS304研磨板に23℃、50%RHにて、2kgローラーを1往復させて貼合させてから20分後に、JIS Z 0237に規定する粘着力の測定方法に準じて180度剥離強度(N/cm)を測定した。
(耐熱保持力)
得られた粘着シートを貼合面積が25mm×25mmとなるようにステンレス板に貼り付け、所定の温度条件下にて1kgの荷重をかけて、JIS Z 0237に規定する保持力の測定方法に準じて、測定を行い、1時間以上落下しない温度を耐熱保持力とした。
(濾紙強度)
得られた繊維処理剤用アクリル樹脂を10質量%に希釈し、濾紙(東洋濾紙社製:分析用定性濾紙No.2)に25g/m2(固形分含浸量)含浸させ、110℃にて10分間乾燥した。こうして、得られた濾紙をオーブンにて150℃で5分間熱処理した。その処理後の濾紙の引張り強度を常態濾紙強度とし、23℃の水中に10分間浸漬した後の濾紙の引張り強度を湿潤濾紙強度として測定した。(引張り速度;200mm/分、試験片サイズ;25×100mm、チャック間距離;50mm)
<実施例1> コーティング剤組成物、およびコーティングシートの製造
上記製造例2−1で得られたコーティング用アクリル樹脂(1)と、上記実施例1−1で得られた架橋性粒子(1)とを表6に記載の割合(単位g)で混合して、実施例1のコーティング剤組成物を得た。これを、PETフィルム(厚み25μm)上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工した。その後105℃にて3分間乾燥し、40℃で3日間養生し得られたコーティングシートについて、密着性・耐温水性の評価を行った。結果を表6に示す。
<実施例2〜11、比較例1〜2> コーティング剤組成物、およびコーティングシートの製造
成分を表6のとおり変更した以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物及びコーティングシートを製造し、物性評価を行った。結果を表6に示す。
Figure 0006605028
<実施例12> 粘接着剤組成物、および粘着シートの製造
上記製造例2−10で得られた粘接着剤用アクリル樹脂(1)と、上記実施例1−4で得られた架橋性粒子(4)とを表7に記載の割合(単位g)で混合して、実施例12の粘接着剤組成物を得た。これを、PETフィルム(厚み25μm)上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工し、その後105℃、3分間乾燥した。次いで、片面に離型フィルムを貼り合せ、ロールで圧着し、PETフィルム基材粘着シートを得た。片面に離型フィルムを貼り合せ、40℃で3日間養生して得られた粘着シートについて、初期粘着力・耐熱保持力の評価を行った。結果を表7に示す。
<実施例13〜15、比較例3〜4> 粘接着剤組成物、および粘着シートの製造
成分を表7に記載の割合(単位g)で変更した以外は実施例12と同様にして、粘接着剤組成物及び粘着シートを製造し、物性評価を行った。結果を表7に示す。
Figure 0006605028
<実施例16> 紙処理用組成物の製造
上記製造例2−12で得られた紙処理剤用アクリル樹脂と、上記実施例1−3で得られた架橋性粒子(3)とを表8に記載の割合(単位g)で混合して、実施例16の紙処理用組成物を得た。得られた組成物について濾紙強度の評価を行った。結果を表8に示す。
<実施例17、比較例5〜6> 紙処理用組成物の製造
成分を表8に記載の割合(単位g)で変更した以外は実施例16と同様にして、紙処理用組成物を製造し、物性評価を行った。結果を表8に示す。なお、1kgfは、9.80Nとして換算できる。
Figure 0006605028
---- 架橋性粒子の粒子径による性能の比較について ----
<製造例1−8> 架橋性粒子(8)の製造
コロイダルシリカを、平均粒子径が15nmのものを用いたこと以外は製造例1−1と同様にして、架橋性粒子(8)(固形分濃度10質量%)を作製した。
<製造例1−9> 架橋性粒子(9)の製造
コロイダルシリカを、平均粒子径が450nmのものを用いたこと以外は製造例1−1と同様にして、架橋性粒子(9)(固形分濃度10質量%)を作製した。
<実施例18・19> 粘接着剤組成物、および粘着シートの製造
架橋性粒子を下記表9に記載の割合(単位g)で変更した他は実施例12と同様にして粘接着剤組成物、および粘着シートを製造し、初期粘着力と耐熱保持力の測定を行った。
結果を表9に示す。
Figure 0006605028
---- 架橋性粒子の単量体(B)の違いによる性能の比較について ----
<製造例1−10>架橋性粒子(10)の製造
単量体(B)として、ブチルアクリレートに代えてメチルメタクリレートを用いたこと以外は製造例1−1と同様にして、架橋性粒子(10)(固形分濃度10質量%)を作製した。
<製造例1−11>架橋性粒子(11)の製造
単量体(B)として、ブチルアクリレートに代えて2−エチルヘキシルアクリレートを用いたこと以外は製造例1−1と同様にして、架橋性粒子(11)(固形分濃度10質量%)を作製した。
<実施例20・21> 粘接着剤組成物、および粘着シートの製造
架橋性粒子を下記表10に記載の割合(単位g)で変更した他は実施例12と同様にして粘接着剤組成物、および粘着シートを製造し、初期粘着力と耐熱保持力の測定を行った。結果を表10に示す。
Figure 0006605028
---- グラフト鎖分子量の違いによる性能の比較について ----
<製造例1−12> 架橋性粒子(12)の製造
上記製造例1−1で調製したハロゲン基表面修飾剤を有するコロイダルシリカを2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(13.3g、単量体(B))、Cu(I)Cl(0.32g)、ジノニルビピリジン(2.68g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.06g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合した。次いで、2−イソシアナトエチルメタクリレート(0.66g)を単量体(C)として添加し、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合し、架橋性粒子(12)(固形分濃度10質量%)を得た。架橋性粒子(12)1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は約1万であった。
<製造例1−13> 架橋性粒子(13)の製造
上記製造例1−1で調製したハロゲン基表面修飾剤を有するコロイダルシリカを2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(20.8g、単量体(B))、Cu(I)Cl(0.0011g)、ジノニルビピリジン(0.0095g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.00021g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合した。次いで、2−イソシアナトエチルメタクリレート(1.03g)を単量体(C)として添加し、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合し、架橋性粒子(13)(固形分濃度10質量%)を得た。架橋性粒子(13)1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は約30万であった。
<実施例22・23>
架橋性粒子(1)のかわりに架橋性粒子(12)および(13)を用いた他は実施例12と同様にして、粘接着剤組成物、および粘着シートを製造し、初期粘着力および耐熱保持力評価を行った。結果を表11に示す。
Figure 0006605028
---- グラフト鎖の密度の違いによる性能の比較について ----
<製造例1−14> 架橋性粒子(14)の製造
(コロイダルシリカ表面へのBHEの修飾)
シリカ微粒子表面へのハロゲン基表面修飾剤の修飾は、以下の手順で行った。コロイダルシリカ(日本触媒製、平均粒子径130nm)を7.7質量%の割合にて分散させたエタノール分散液(30g)を28%アンモニア水溶液(25g)とエタノール(200ml)の混合液中へ加えた。その混合液を40度で2時間攪拌した後、製造例1−1で合成したBHE(2g)のエタノール溶液(10ml)を滴下し、40度で18時間攪拌した。その後、開始基を有するコロイダルシリカを遠心分離機により回収し、エタノール、トルエンにより洗浄した後、トルエン中で保存した。
(コロイダルシリカ表面への単量体(B)〜(C)の修飾)
上記で調製したハロゲン基含有表面修飾剤を有するコロイダルシリカを2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(20g、単量体(B))、Cu(I)Cl(0.032g)、ジノニルビピリジン(0.268g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.006g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合した。次いで、2−イソシアナトエチルメタクリレート(1g)を単量体(C)として添加し、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合し、架橋性粒子(14)(固形分濃度10質量%)を得た。架橋性粒子(14)1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は約10万、グラフト密度は0.8本鎖/nmであった。
<製造例1−15> 架橋性粒子(15)の製造
(コロイダルシリカ表面へのBHEの修飾)
シリカ微粒子表面へのハロゲン基表面修飾剤の修飾は、以下の手順で行った。コロイダルシリカ(日本触媒製、平均粒子径130nm)を7.7質量%の割合にて分散させたエタノール分散液(30g)を28%アンモニア水溶液(5g)とエタノール(200ml)の混合液中へ加えた。その混合液を40度で2時間攪拌した後、製造例1−1で合成したBHE(2g)のエタノール溶液(10ml)を滴下し、40度で18時間攪拌した。
その後、開始基を有するコロイダルシリカを遠心分離機により回収し、エタノール、トルエンにより洗浄した後、トルエン中で保存した。
(コロイダルシリカ表面への単量体(B)〜(C)の修飾)
上記で調製したハロゲン基含有表面修飾剤を有するコロイダルシリカを2質量%の割合にて分散させたメタクリル酸メチル(20g、単量体(B))、Cu(I)Cl(0.032g)、ジノニルビピリジン(0.268g)、エチル2−ブロモイソブチレート(EBIB;0.006g)をフラスコに入れ、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合した。次いで、2−イソシアナトエチルメタクリレート(1g)を単量体(C)として添加し、窒素置換により脱気した後70℃で24時間重合し、架橋性粒子(15)(固形分濃度10質量%)を得た。架橋性粒子(15)1粒子あたりの、高分子グラフト鎖全体の重量平均分子量は約10万、グラフト密度は0.2本鎖/nmであった。
<実施例24・25>
架橋性粒子として架橋性粒子(14)および(15)を代わりに用いた他は、実施例12と同様にして、粘接着剤組成物、および粘着シートを製造し、初期粘着力および耐熱保持力を測定した。結果を表12に示す。
Figure 0006605028
<比較製造例1−2>
コンデンサー及び攪拌機を取り付けた三口フラスコに、ペンタエリスリトール13.6g、2,2−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸163g、及びp−トルエンスルホン酸0.5gを加えて窒素をフローしながら145℃のオイルバス中で2時間反応させて均一系溶液とした。その後、減圧下(50mmHg以下 、145℃で更に2時間反応させて、下記式(II)に示すデンドリマーを得た。
Figure 0006605028
<比較例7>
上記比較製造例1−2で得られた前記式(II)に示すデンドリマーを、架橋性粒子(1)の代わりに用いた他は、実施例12と同様にして粘接着剤組成物、および粘着シートを製造し、初期粘着力及び耐熱保持力を測定した。結果を表13に示す。
Figure 0006605028
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
本発明によれば、耐熱性に優れる硬化性樹脂組成物、及びその硬化物を提供することができる。
1…硬化性樹脂組成物、10…樹脂成分、20…架橋性粒子、21…高分子グラフト鎖、22…ベース粒子

Claims (12)

  1. 水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN−メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有するアクリル樹脂と、
    前記反応性官能基(ii)と反応可能であり、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖が、シリカ粒子表面に結合した架橋性粒子と、
    を含み、
    前記高分子グラフト鎖は、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単量体に由来するモノマー単位を含有する重合物である、粘接着剤組成物。
  2. 前記反応性官能基(ii)は、水酸基またはイソシアナト基である、請求項1に記載の粘接着剤組成物。
  3. 前記シリカ粒子表面における高分子グラフト鎖の密度が、0.05〜1.2本鎖/nmである、請求項1又は2記載の粘接着剤組成物。
  4. 前記高分子グラフト鎖が、前記反応性官能基(i)と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位を含有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の粘接着剤組成物。
  5. 前記高分子グラフト鎖が、アルコキシシリル基とハロゲン基とを有する化合物(A)が前記シリカ粒子表面に結合した、前記化合物(A)に由来する構造の重合開始基を、開始点とするものである、請求項1〜のいずれか一項に記載の粘接着剤組成物。
  6. 前記化合物(A)が、下記式(I)で表される化合物である、請求項に記載の粘接着剤組成物。
    Figure 0006605028
    [式(I)中、R 、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表し、nは3〜10の整数である。]
  7. 前記高分子グラフト鎖が、前記反応性官能基(i)を有さず且つ(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単量体(B)に由来するモノマー単位を含有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の粘接着剤組成物。
  8. 前記高分子グラフト鎖が、前記シリカ粒子の側から、
    アルコキシシリル基とハロゲン基とを有する化合物(A)に由来する構造、
    前記反応性官能基(i)を有さず且つ(メタ)アクリロイルオキシ基を有する前記単量体(B)に由来するモノマー単位、及び
    前記反応性官能基(i)と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体(C)に由来するモノマー単位をこの順に有する重合物である、請求項1または3に記載の粘接着剤組成物。
  9. 前記シリカ粒子の、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定される50%体積累積径(D50)である体積平均粒子径が10nm〜1μmである、請求項1〜いずれか一項に記載の粘接着剤組成物。
  10. さらに、粒子構造を有しない架橋剤を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の粘接着剤組成物。
  11. 水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN−メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(ii)を有するアクリル樹脂と、
    前記反応性官能基(ii)と反応可能であり、水酸基、カルボキシル基、イソシアナト基、エポキシ基、アルコキシシリル基、アミノ基、及びN-メチロール基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基(i)を有する高分子グラフト鎖が、シリカ粒子表面に結合した架橋性粒子と、
    を含み、
    前記高分子グラフト鎖は、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単量体に由来するモノマー単位を含有する重合物である、処理剤又は繊維処理剤。
  12. 前記反応性官能基(ii)は、エポキシ基であり、前記反応性官能基(i)はカルボキシル基である、請求項11に記載の紙処理剤又は繊維処理剤。
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