JP6616578B2 - 湿気硬化型樹脂組成物 - Google Patents

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本発明は変性アクリル系ブロック共重合体を用いた湿気硬化型樹脂組成物に関する。
保護フィルムや粘着テープ等の基材層の少なくとも一部の表面上に粘着層を有する粘着製品に使用される粘着剤として、透明性、耐候性および耐久性に優れることからアクリル系重合体を含有する溶液型粘着剤が広く用いられている(特許文献1参照)。しかし、溶液型粘着剤を用いると、粘着剤の溶剤への溶解工程や乾燥による溶剤除去工程が必要で粘着製品の製造工程が複雑となり、コストアップや環境負荷が増大するなどの問題があった。また、上記アクリル系重合体は、通常、ラジカル重合方法によって製造されるランダム共重合体であり、分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は一般に2.0〜5.0程度と広い。そのため、低分子量成分が混在しており、該アクリル系重合体を含む粘着剤は、高温条件下における凝集力が不足する場合や、凝集破壊による被着体への糊残りが発生する問題があった。
これに対して分子量分布の狭いアクリル系ブロック共重合体からなる粘着層と熱可塑性樹脂からなら基材層とを積層した粘着フィルムおよび粘着シートが提案されている(特許文献2参照)。アクリル系ブロック共重合体は、異なるガラス転移温度を有する重合体ブロックの相分離構造の形成を利用し、ガラス転移温度が高い重合体ブロックが物理的な架橋点となって凝集力を発現する。しかしながら、これらのアクリル系ブロック重合体は含む粘着剤は、高温条件下では物理的な架橋点が溶融し、十分な凝集力が得られていない。
高温条件下での凝集力を向上させる手段として、重合体の重合度を高める方法があるが、工業化には重合技術や塗工性の制限から重合度を高めることに限界がある。また、凝集力を向上させる別の手段として、貼りあわせ後に硬化反応を進行させる反応型の接着手法が検討されており、例えば特許文献3ではシリル基を有するアクリル系ブロック共重合体を使った湿気硬化型接着剤が提案されている。シリル基の導入法としてアクリル系ブロック共重合体の末端のアルケニル基に白金触媒を用いてヒドロシラン化合物を反応させる方法が開示されているが、更なる改良が望まれている。
特開2008−256748号公報 特開2014−125511号公報 WO2006/104097号公報
本発明の目的は、硬化後の高温接着性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供することにある。
本発明によれば上記の目的は、
[1](メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有する重合体ブロック(A)、および(メタ)アクリル酸単位(b)を有する重合体ブロック(B)を有し、且つ数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)が1.0〜1.5であるアクリル系ブロック共重合体(C)と湿気硬化性官能基を有する化合物(D)を含む湿気硬化型樹脂組成物であり、
前記湿気硬化性官能基が加水分解性シリル基または加水分解性シリル基およびイソシアネート基である湿気硬化型樹脂組成物;
](メタ)アクリル酸エステル単位(a)が(メタ)アクリル酸メチル単位以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位である[1]に記載の湿気硬化型樹脂組成物;
]重合体ブロック(B)がN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)をさらに有する[1]または[2]のに記載の湿気硬化型樹脂組成物;
]重合体ブロック(B)が、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)をさらに有し、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)が(メタ)アクリル酸エステル単位(a)と異なる構造の単位である、[3]に記載の湿気硬化型樹脂組成物;
[5]重合体ブロック(B)を構成する単位の合計100モルに対する、(メタ)アクリル酸単位(b)のモル数〔b〕とN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)のモル数〔c〕とが
5<(〔b〕+〔c〕)<90 ;および
0.01<〔b〕/〔c〕<0.075×(〔b〕+〔c〕)+4
の関係を満たす、[3]または[4]に記載の湿気硬化型樹脂組成物;
]N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)が式(Ia)若しくは(Ib)で表わされる単位である、[3]〜[5]のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物;
Figure 0006616578

Figure 0006616578

(式(Ia)および(Ib)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。Rは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。)
]重合体ブロック(B)が、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)をさらに有する、[3]〜[6]のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物;
]N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)が式(II)で表わされる単位である、[]に記載の湿気硬化型樹脂組成物;
Figure 0006616578

(式(II)中、Rは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。)
]アクリル系ブロック共重合体(C)が(メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有する重合体ブロック(A)、および(メタ)アクリル酸エステル単位(’)を有する重合体ブロック(B’)を有し、且つ(メタ)アクリル酸エステル単位(a)が(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)と異なる構造の単位であるブロック共重合体(E)を、アミン化合物(F)の存在下に反応させて得られることを特徴とする[1]〜[]のいずれか一つに記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法;
[10]ブロック共重合体(E)とアミン化合物(F)との混合物を、ブロック共重合体(E)の軟化点以上の温度にすることによって行われる、[9]に記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法;
[11]アミン化合物(F)が、1級アミンまたは2級アミンである、[9]または[10]に記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法
12]アミン化合物(F)が、式(III)で表わされる1級アミンまたは式(IV)で表わされる2級アミンである、[9]〜[11]のいずれかに記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法;
Figure 0006616578
Figure 0006616578

(式(III)および(IV)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。)
13](メタ)アクリル酸エステル単位(d’)が(メタ)アクリル酸メチル単位である[9]〜[12]のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法;
14][1]〜[]のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む成形体;[15][1]〜[]のいずれひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む押出成形体;[16][1]〜[]のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む積層構造体;[17]共押出成形によって形成した[16]に記載の積層構造体;を提供することにより達成される。
本発明によれば、高温での接着性に優れる湿気硬化型樹脂組成物を提供することができる。
本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は重合体ブロック(A)および重合体ブロック(B)を有するものである。
重合体ブロック(A)は、(メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有するものである。(メタ)アクリル酸エステル単位(a)は、(メタ)アクリル酸エステルの付加重合反応によって形成される単位である。係る(メタ)アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸s−ブチル、アクリル酸2−エチルへキシル等のアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソボルニルなどのアクリル酸シクロアルキルエステル;アクリル酸フェニル等のアクリル酸アリールエステル;アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸アラルキルエステル;アクリル酸グリシジル、アクリル酸アリル、アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸3−メトキシブチル、アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、アクリル酸トリフルオロエチル、アクリル酸トリメチルシリル等; メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル等のメタクリル酸シクロアルキルエステル;メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸アリールエステル;メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸アラルキルエステル;メタクリル酸グリシジル;メタクリル酸アリル;メタクリル酸トリメチルシリル;メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル等を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル単位(a)としては、(メタ)アクリル酸メチル単位以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位が好ましく、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルがより好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単位(a)の量は、重合体ブロック(A)中において、好ましくは95モル%以上、より好ましくは99モル%以上である。
重合体ブロック(A)に有することがある(メタ)アクリル酸エステル単位(a)以外の単量体単位としては、スチレンなどの芳香族ビニル単位、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィン単位、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン単位などを挙げることができる。
重合体ブロック(A)の数平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは500〜500000である。
重合体ブロック(B)は(メタ)アクリル酸単位(b)を有するものである。(メタ)アクリル酸単位(b)は、(メタ)アクリル酸の付加重合反応によって形成されると考えられる単位と同じ構造を成す単位である。なお、(メタ)アクリル酸は、後述するブロック共重合体の一般的製法である、リビングアニオン重合法によっては、付加重合反応させることが困難な単量体である。
重合体ブロック(B)は、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)をさらに有して良い。
重合体ブロック(B)に有するN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)は、N−置換(メタ)アクリルアミドの付加重合反応によって形成されると考えられる単位と同じ構造を成す単位である。なお、N−置換(メタ)アクリルアミドは、後述するブロック共重合体の一般的製法である、リビングアニオン重合法によっては、付加重合反応させることが困難な単量体である。
N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)は、好ましくは式(Ia)若しくは(Ib)で表わされる単位である。
Figure 0006616578
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式(Ia)および(Ib)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。Rは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。
置換基を有してもよいアルキル基としては、例えば、t−ブチル基、ペンチル基、アルコキシ基含有アルキル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシカルボニルエチル基、アリル基、N,N−ジメチルアミノメチル基、アミノメチル基などを挙げることができる。
置換基を有してもよいアミノ基としては、例えば、NH2基(無置換アミノ基)、メチルアミノ基、エチルアミノ基などのモノアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などのジアルキルアミノ基、1−ピロリジニル基、1−ピペリジニル基などの環状アミノ基などを挙げることができる。
置換基を有してもよい脂環基としては、例えば、シクロペンタニル基、シクロヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−3−エニル基、2−エテニルビシクロ[2.2.1]ヘプタニル基、N,N−ジメチルアミノ−シクロヘキシル基、t−ブチル−シクロヘキシル基などを挙げることができる。
置換基を有してもよい複素環基としては、例えば、エポキシ基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロ−2H−ピラニル基、4−メチル−2−ピペリジル基、ピリジニル基、4−メチル−ピリジニル基などを挙げることができる。
置換基を有してもよい芳香環基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、4−メチルフェニル基、4−エテニルフェニル基などを挙げることができる。
とRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに形成する環としては、例えば、ピロリジン−1−イル基、ピペリジン−1−イル基、4−メチル−4−アリル−ピペリジン−1−イル基、4−(3−ブテンー1−イル)−ピペリジン−1−イル基、4−アミノメチル−ピペリジン−1−イル基、モルフォリン−4−イル基、2−オキソ−ピロリジン−1−イル基などを挙げることができる。
重合体ブロック(B)は、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)をさらに有してもよい。
(メタ)アクリル酸エステル単位(d)は、(メタ)アクリル酸エステルの付加重合反応によって形成される単位である。係る(メタ)アクリル酸エステルとしては(メタ)アクリル酸エステル単位(a)の説明において示したものと同じものを挙げることができる。(メタ)アクリル酸エステル単位(d)は(メタ)アクリル酸エステル単位(a)と異なる構造の単位であることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単位(d)としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位が好ましく、(メタ)アクリル酸メチル単位がより好ましい。
重合体ブロック(B)は、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)をさらに有してもよい。
N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)は、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミドの付加重合反応によって形成されると考えられる単位と同じ構造を成す単位である。N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)は一本の分子鎖の中に隣り合って環を形成する形態で有してもよいし、二本の分子鎖の間または一本の分子鎖の離れた場所の間を架橋する形態で有してもよい。なお、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミドは、後述するブロック共重合体の一般的製法である、リビングアニオン重合法によっては、付加重合反応させることが困難な単量体である。
N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)は、好ましくは式(II)で表わされる単位である。
Figure 0006616578
式(II)中、Rは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。
(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)の合計量は、重合体ブロック(B)中において、好ましくは95モル%以上、より好ましくは99モル%以上である。なお、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)のモル数を算出するときは、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)1モルを2モルと看做して計算する。
重合体ブロック(B)に有することがある(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)以外の単量体単位として、スチレンなどの芳香族ビニル単位、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィン単位、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン単位などを挙げることができる。
重合体ブロック(B)の数平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは500〜500000である。
本発明の一実施形態に係るアクリル系ブロック共重合体は、(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)との合計100モルに対して、(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)の合計量が、好ましくは0.1モル以上100モル以下、より好ましくは0.1モル以上100モル未満、さらに好ましくは0.1モル以上95モル以下である。
また、本発明の別の一実施形態に係る変性アクリル系ブロック共重合体は、重合体ブロック(B)を構成する単位の合計100モルに対する、(メタ)アクリル酸単位(b)のモル数[b]とN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)のモル数〔c〕とが
5<(〔b〕+〔c〕)<90 ;および
0.01<〔c〕/〔b〕<0.075×(〔b〕+〔c〕)+4
の関係を満たす。本発明に係る変性アクリル系ブロック共重合体は、〔b〕+〔c〕が少ないと耐熱性が低下する傾向があり、〔b〕+〔c〕が多いと高粘性になり成形加工性が低下する傾向がある。また、本発明に係る変性アクリル系ブロック共重合体は、〔c〕/〔d〕が大きくなりすぎると粘着性が低下する傾向がある。
本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)が、通常、1.0〜1.5、好ましくは1.0〜1.3である。本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は、分子量によって特に制限されないが、数平均分子量が、好ましくは1000〜1000000である。
なお、本発明において、重量平均分子量および数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)で測定した標準ポリスチレン換算の分子量である。
本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は、重合体ブロック(B)に対する重合体ブロック(A)の質量比(A/B)が、好ましくは20〜0.5、より好ましくは9〜1である。
本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は、重合体ブロック(A)と重合体ブロック(B)との結合形態によって、特に限定されない。例えば、A−Bジブロック共重合体、A−(B−A)n、B−(A−B)nなどのような直線型ブロック共重合体、(A−B−)mX、(B−A−)mXなどのような星型ブロック共重合体、A−g−Bなどのようなグラフト型ブロック共重合体などを挙げることができる。Aは重合体ブロック(A)を示す。Bは重合体ブロック(B)を示す。gはグラフト結合を示す。Xはカップリング剤残基を示す。nは括弧内の重合体ブロック構造の繰り返し数である。mはXに結合する括弧内の重合体ブロック構造の数である。本発明に係るアクリル系ブロック共重合体は、1個以上の重合体ブロック(A)および2個以上の重合体ブロック(B)を有するものが好ましく、B−A−Bからなるトリブロック共重合体がより好ましい。
本発明に係るアクリル系ブロック共重合体の製造方法は、(メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有する重合体ブロック(A)および(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)を有する重合体ブロック(B’)を有し、且つ(メタ)アクリル酸エステル単位(a)が(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)と異なる構造の単位であるブロック共重合体(E)を、アミン化合物の存在下に反応させて、(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)の一部または全部を、(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、および、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)から成る群より選ばれる少なくとも一つに転化することを含むものである。
(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)は、(メタ)アクリル酸エステルの付加重合反応によって形成される単位である。係る(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸エステル単位(a)の説明において示したものと同じものを挙げることができる。(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)としては、(メタ)アクリル酸メチル単位がより好ましい。
ブロック共重合体(E)は、その製造方法によって特に制限されないが、本発明に適した分子量分布の狭いブロック共重合体が得られるという点で、リビング重合法が好ましく、リビングラジカル重合法やリビングアニオン重合法が利用できる。リビング重合法の中では、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用い、有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法が、比較的緩和な温度条件下で、より分子量分布が狭く且つ残存単量体が少ないブロック共重合体を製造できるのでより好ましい。
例えば、重合系にまず(メタ)アクリル酸エステル(d’)を供給してそのリビングポリマーを生成させ、次に(メタ)アクリル酸エステル(a)を供給して該リビングポリマーの活性アニオン末端に連結重合させることによって、重合体ブロック(B’)−重合体ブロック(A)からなるジブロック共重合体を製造することができる。なお、最初に(メタ)アクリル酸エステル(a)を供給して重合を行い、続いて(メタ)アクリル酸エステル(d’)を供給して重合を行っても、重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B’)からなるジブロック共重合体を製造することができる。
また、例えば、重合系にまず(メタ)アクリル酸エステル(d’)を供給してそのリビングポリマーを形成させ、次に(メタ)アクリル酸エステル(a)を供給して該リビングポリマーの活性アニオン末端に連結・重合させて重合体ブロック(B’)−重合体ブロック(A)からなるジブロック共重合体(ブロックA側に活性アニオン末端を有するリビングポリマー)を形成させ、更に(メタ)アクリル酸エステル(d’)を供給して前記ジブロック共重合体の活性アニオン末端に該(メタ)アクリル酸エステル(d’)を連結・重合させて、重合体ブロック(B’)−重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B’)からなるトリブロック共重合体を製造することができる。
前記のトリブロック共重合体の製造において、重合系への(メタ)アクリル酸エステル(a)と(メタ)アクリル酸エステル(d’)の供給順序を逆にすると、重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B’)−重合体ブロック(A)からなるトリブロック共重合体を製造することができる。
また、この方法において、重合系への(メタ)アクリル酸エステル(a)と(メタ)アクリル酸エステル(d’)の逐次(交互)供給回数を4以上として、4段階以上の重合工程を逐次的に行うことによって、重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B’)−重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B’)からなるテトラブロック共重合体、重合体ブロック(A)と重合体ブロック(B’)とが合計で5個以上交互に結合したペンタブロック以上のブロック共重合体を製造することができる。
本発明の方法では、ブロック共重合体(E)は、各重合体ブロックの分子量およびブロック共重合体(E)全体の分子量によって、特に制限されない。変性アクリル系ブロック共重合体の用途等に応じて、ブロック共重合体(E)の分子量等は適宜設定することができる。一般には、重合体ブロック(A)の数平均分子量が500〜500000であり、重合体ブロック(B’)の数平均分子量が500〜500000であり、ブロック共重合体(E)全体の数平均分子量が1000〜1000000であることが、アクリル系ブロック共重合体の成形性、取り扱い性、力学的特性、他の重合体(例えばアクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂等)との相容性、微分散性、接着性、粘着性等の点から好ましい。また、ブロック共重合体(E)は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)によって特に制限されないが、変性アクリル系ブロック共重合体のMw/Mnを前記した範囲にするために、ブロック共重合体(E)のMw/Mnは1.0〜1.5であることが好ましく、1.0〜1.4であることがより好ましい。
アミン化合物とブロック共重合体(E)との反応は、ブロック共重合体(E)とアミン化合物との混合物をブロック共重合体(E)の軟化点以上の温度にすることによって行うことが好ましい。ブロック共重合体(E)とアミン化合物との混合物は必要に応じて両者を可溶な溶媒を含有してもよい。軟化点以上の温度にするために、溶融混練や加熱圧縮などを行うことができる。溶融混練には、一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどの公知の混練機を用いることができる。なかでも、混練中の剪断力が大きく連続運転が可能な二軸押出機を使用するのが好ましい。溶融混練時間は好ましくは30秒間〜100分間である。
本発明のアクリル系ブロック共重合体と他の樹脂との樹脂組成物を得るために、変性アクリル系ブロック共重合体と他の樹脂を溶融状態あるいは溶液状態で混合する方法やブロック共重合体(E)と他の樹脂を溶融状態あるいは溶液状態で混合した後にアミン化合物を反応させる方法を用いることができる。
アミン化合物の使用量は適宜決定すればよく、(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)100モルに対して、好ましくは1〜300モル、より好ましくは2〜100モルである。また、アミン化合物による転化反応の割合(変性率)はH−NMR、FT−IR等を用いて確認することができる。
転化反応を進行させ、且つ、過剰な熱履歴による樹脂の分解、着色等を抑制する為に、反応時の温度は、好ましくは150〜400℃、より好ましくは170〜300℃、さらに好ましくは180〜280℃である。
アミン化合物とブロック共重合体(E)との反応によって、(メタ)アクリル酸エステル(d’)の一部または全部が、(メタ)アクリル酸単位(b)、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)から成る群より選ばれる少なくとも一つに転化される。
N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)またはN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)の構造は、反応させるアミン化合物の構造に依存する。よって、例えば、ヒドロキシル基、アリル基、アミノ基、エポキシ基などの官能基を有するアミン化合物を用いることによって、ブロック共重合体(E)にそれら官能基を導入することができる。
該反応に用いられるアミン化合物は、1級アミンまたは2級アミンが好ましく、式(III)で表わされる1級アミンまたは式(IV)で表わされる2級アミンがより好ましい。2級アミンを用いるとN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)への転化率に対する(メタ)アクリル酸単位(b)への転化率の割合、すなわち〔b〕/〔c〕が高くなる。
重合体ブロック(B)に含まれるアクリル酸単位(b)の量は一般的なエステル化剤を用いて調整しても良い。
Figure 0006616578
Figure 0006616578

(式(III)および(IV)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。)
当該アミン化合物の具体例としては、6−ヒドロキシヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、4−(N,N−ジメチルアミン)−シクロヘキシルアミン、アリルアミン、4−アリル−4−メチルピペリジン、4−(3−ブテン−1−イル)−ピペリジン、4−アミノメチルピペリジン、モルホリン、2−オキソピロリジン、ピペリジン、ピロリジン、4−t−ブチルシクロヘキシルアミン、2−(イソプロピルアミノ)エタノール、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、などを挙げることができる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、湿気硬化性官能基を有する化合物(C)を含む。
湿気硬化性官能基としては、加水分解性(架橋性)シリル基又はイソシアネート基が挙げられ、好ましくは加水分解性シリル基である。加水分解性シリル基としては、例えばアルコキシシリル基、及びハロゲンが結合したシリル基が挙げられる。アルコキシシリル基としては、例えばトリメトキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基、ジメチルメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、ジエトキシメチルシリル基、及びジメチルエトキシシリル基が挙げられる。ハロゲンが結合したシリル基としては、例えばトリクロロシリル基が挙げられる。
加水分解性シリル基を有する化合物としては、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−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシトキシプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
湿気硬化性官能基を有する化合物はアクリル系ブロック共重合体100質量部に対して
1〜50質量部含むことができ、0.1〜20質量部含むことが好ましい。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は必要応じて、湿気硬化性官能基を架橋させるための架橋助剤、硬化剤、触媒等を添加することができる。例えば、湿気硬化性官能基がシリル基である場合、従来公知の各種縮合触媒の存在下あるいは非存在下に、シロキサン結合を形成することにより架橋する。
このような縮合触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジエチルヘキサノレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジメチルマレート、ジブチル錫ジエチルマレート、ジブチル錫ジブチルマレート、ジブチル錫ジイソオクチルマレート、ジブチル錫ジトリデシルマレート、ジブチル錫ジベンジルマレート、ジブチル錫マレエート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジステアレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジエチルマレート、ジオクチル錫ジイソオクチルマレート等の4価のスズ化合物類;オクチル酸錫、ナフテン酸錫、ステアリン酸錫等の2価のスズ化合物類;モノブチル錫トリスオクトエートやモノブチル錫トリイソプロポキシド等のモノブチル錫化合物やモノオクチル錫化合物等のモノアルキル錫類;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類;オクチル酸鉛;ブチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)等のアミン系化合物、あるいはこれらのアミン系化合物のカルボン酸等との塩;ラウリルアミンとオクチル酸錫の反応物あるいは混合物のようなアミン系化合物と有機錫化合物との反応物および混合物;過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子量ポリアミド樹脂;過剰のポリアミンとエポキシ化合物との反応生成物;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリング剤;等のシラノール縮合触媒、さらには他の酸性触媒、塩基性触媒等の公知のシラノール縮合触媒等が例示できる。これらの縮合触媒は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
湿気硬化型樹脂組成物の特性をさらに改善するため、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。当該添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤、防カビ剤、老化防止剤、粘着性付与剤、充填材、可塑剤、溶剤等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、各添加剤の添加量は特に限定されず、所望の物性が得られる量を添加することができる。
<酸化防止剤>
酸化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;2,2−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル〕2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン等のビスフェノール系酸化防止剤;1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−〔メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、ビス〔3,3’−ビス−(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェロール類等の高分子型フェノール系酸化防止剤;ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート等の硫黄系酸化防止剤;トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収剤;2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニル)メタン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール〕、〔2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール〕、〔2,2’−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−〔(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール〕〕〕等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤;ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、〔2,2’−チオビス(4−t−オクチルフェノラート)〕−n−ブチルアミンニッケル、ニッケルコンプレックス−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル−リン酸モノエチレート、ニッケル−ジブチルジチオカルバメート等のニッケル系紫外線吸収剤等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<光安定剤>
光安定剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、SanolLS−770(三共(株)製)、アデカスタブLA−77(旭電化工業(株)製)、スミソープ577(住友化学工業(株)製)、バイオソーブ04(共同薬品(株)製)、Chimassorb944LD(チバ・スペッシャルティ(Ciba Specialty)社製)、Tinuvin144(チバ・スペッシャルティ(Ciba Specialty)社製)、アデカスタブLA−52(旭電化工業(株)製)、アデカスタブLA−57(旭電化工業(株)製)、アデカスタブLA−67(旭電化工業(株)製)、アデカスタブLA−68(旭電化工業(株)製)、アデカスタブLA−77(旭電化工業(株)製)、アデカスタブLA−87(旭電化工業(株)製)、GoodriteUV−3034(グッドリッチ(Goodrich)社製)等のヒンダードアミン系光安定剤(HALS)等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<帯電防止剤>
帯電防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミン、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミド、ポリ(オキシエチレン)アルキルエーテル、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の非イオン系帯電防止剤;アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤;第4級アンモニウムクロライド、第4級アンモニウムサルフェート、第4級アンモニウムナイトレート等のカチオン系帯電防止剤;アルキルベタイン化合物、アルキルイミダゾリン化合物、アルキルアラニン化合物等の両性系帯電防止剤;ポリビニルベンジル型カチオン化合物、ポリアクリル酸型カチオン化合物等の導電性樹脂型帯電防止剤等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<難燃剤>
難燃剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、テトラブロモビスフェノールA、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、ヘキサブロモベンゼン、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、デカブロモジフェニルオキサイド、含ハロゲンポリフォスフェート等のハロゲン系難燃剤;リン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリス(β−クロロエチル)ホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、酸性リン酸エステル、含窒素リン化合物、赤燐等のリン系難燃剤;酸化スズ、三酸化アンチモン、水酸化ジルコニウム、メタホウ酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤;ポリ(ジメトキシシロキサン)、ポリ(ジエトキシシロキサン)、ポリ(ジフェノキシシロキサン)、ポリ(メトキシフェノキシシロキサン)、メチルシリケート、エチルシリケート、フェニルシリケート等のシロキサン系難燃剤等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<着色剤>
着色剤としては、粉体状着色剤、顆粒状着色剤、液状着色剤、着色剤を含むマスターバッチ等の着色剤等があげられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<防カビ剤>
防カビ剤としては、バイナジン、プリベントール、チアベンダゾール等の防カビ剤等があげられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<老化防止剤>
老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン)、6−エトキシ−1,2−ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリン、1−(N−フェニルアミノ)−ナフタレン、スチレン化ジフェニルアミン、ジアルキルジフェニルアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、モノ(α−メチルベンジル)フェノール、ジ(α−メチルベンジル)フェノール、トリ(α−メチルベンジル)フェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−t−アミルハイドロキノン、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、2−メルカプトメチルベンズイミダゾール、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、チオジプロピオン酸ジラウリル、チオジプロピオン酸ジステアリル、サンノック(大内新興化学(株)製)、サンタイト(精工化学(株)製)、オゾガードG(川口化学(株)製)等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<粘接着性付与剤>
粘接着性付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂等の天然樹脂;石油樹脂、水素添加(以下、「水添」ということがある)石油樹脂、スチレン系樹脂、クマロン−インデン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等の合成樹脂等を挙げることができるロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン等のロジン;水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等の変性ロジン;これらロジン、変性ロジンのグリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル等のロジンエステル等を挙げることができる。テルペン系樹脂としては、例えば、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン等を主体とするテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂等を挙げることができる。石油樹脂または水添石油樹脂としては、例えば、脂肪族系(C5系)石油樹脂、芳香族系(C9系)石油樹脂、共重合系(C5/C9系)石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂、水添脂肪族系(C5系)石油樹脂、水添芳香族系(C9系)石油樹脂、水添共重合系(C5/C9系)石油樹脂、水添ジシクロペンタジエン系石油樹脂、脂環式飽和炭化水素樹脂等を挙げることができる。スチレン系樹脂としては、例えば、ポリαメチルスチレン、αメチルスチレン/スチレン共重合体、スチレン系モノマー/脂肪族系モノマー共重合体、スチレン系モノマー/αメチルスチレン/脂肪族系モノマー共重合体、スチレン系モノマー共重合体、スチレン系モノマー/芳香族系モノマー共重合体等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<充填材>
充填材としては、特に限定されるものではないが、例えば、木粉、パルプ、木綿チップ、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、クルミ殻粉、もみ殻粉、グラファイト、ケイソウ土、白土、シリカ(ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸等)、カーボンブラック等の補強性充填材;重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、べんがら、アルミニウム微粉末、フリント粉末、酸化亜鉛、活性亜鉛華、亜鉛末、炭酸亜鉛およびシラスバルーン等の充填材;石綿、ガラス繊維およびガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレンファイバー等の繊維状充填材等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<可塑剤>
可塑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)フタレート、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート、塩化パラフィン類、アルキルジフェニル、部分水添ターフェニル等が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
<溶剤>
溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の飽和炭化水素化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クレゾール等の芳香族系溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶剤等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る湿気硬化型樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の熱可塑性重合体と混ぜ合わせて用いることができる。他の熱可塑性重合体としては、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド6・10、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6・12、ポリヘキサメチレンジアミンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンジアミンイソフタルアミド、キシレン基含有ポリアミドなどのポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂;ポリオキシメチレンホモポリマー、ポリオキシメチレンコポリマーなどのポリオキシメチレン系樹脂;スチレン単独重合体、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂などのスチレン系樹脂;アクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;エチレン・プロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)などのエチレン系エラストマー;スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、スチレン・イソプレン共重合体ゴムなどのスチレン系エラストマーおよびその水素添加物またはその変性物;天然ゴム;合成イソプレンゴム、液状ポリイソプレンゴムおよびその水素添加物または変性物;クロロプレンゴム;アクリルゴム;ブチルゴム;アクリロニトリル・ブタジエンゴム;エピクロロヒドリンゴム;シリコーンゴム;フッ素ゴム;クロロスルホン化ポリエチレン;ウレタンゴム;ポリウレタン系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;ポリエステル系エラストマー;軟質塩化ビニル樹脂などを挙げることができる。
本発明に係る湿気硬化型樹脂組成物の製造方法は特に制限されず、例えば、各成分を、ニーダールーダー、押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサー等の既知の混合または混練装置を使用して、通常100℃〜250℃の範囲内の温度で混合することにより製造することができる。また、各成分を有機溶媒に溶解して混合した後、該有機溶媒を留去することによって製造してもよい。
また、本発明に係る湿気硬化型樹脂組成物は、トルエン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶かして、溶液状態のままで使用してもよい。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は反応性ホットメルト接着剤として種々の用途や基材の貼り合せに用いられる。用途は特に限定されるものではないが例えば、建築、車両、電気・電子、繊維・皮革・衣料用途などが挙げられ、その中でも特に車両用途に好適である。本願の組成物は油面への接着に優れ、特に油面鋼板への接着性に優れる。油面鋼板としては、防錆油やプレス油などの油が塗布された冷間圧延鋼板や、亜鉛メッキ鋼板、アルミ合金などを挙げることができる。また、本発明の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤の塗工方法は特に限定されず、ロールコーターやダイコーター、ビード塗布、スプレーなど従来公知の方法を用いることができる。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例により何ら限定されるものでない。
各物性は以下の方法で測定した。
〔N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)、およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)の定量〕
1H−NMRにより算出した。例えば、ポリメタクリル酸メチルブロック(B)−ポリアクリル酸n−ブチル(A)−ポリメタクリル酸メチルブロック(B)からなるアクリル系ブロック共重合体(C’)にシクロヘキシルアミンを反応させて得られる変性アクリル系ブロック共重合体の場合、メタクリル酸メチル単位中のオキシ基の酸素原子に結合する炭素原子に結合するプロトン(O−C−1H)と、N−置換(メタ)アクリルアミド単位中の窒素原子に結合する炭素原子に結合するプロトン(N−C−1H)に相当するシグナルが3.6ppmに現われ、アクリル酸n−ブチル単位中のオキシ基の酸素原子に結合する炭素原子に結合するプロトン(O−C−1H)に相当するシグナルが4.0ppmに現われ、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位中の窒素原子に結合する炭素原子に結合するプロトン(N−C−1H)に相当するシグナルが4.3ppmに現われる。各シグナルの積分値および後記(メタ)アクリル酸単位の定量の結果より、N−置換(メタ)アクリルアミド単位およびN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位の量をそれぞれ算出した。N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位の量はN−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位1モルを2モルとみなして算出した。
〔(メタ)アクリル酸単位(b)の定量〕
変性アクリル系ブロック共重合体5.0gをトルエン/エタノール(質量比9/1)混合溶液に溶解させた。この溶液に0.1M水酸化カリウムエタノール溶液を0.1mL/20secで滴下して、電位差滴定を行った。この滴定結果から、(メタ)アクリル酸由来のカルボキシル基の量を算出し、(メタ)アクリル酸単位の量を決定した。
〔動的粘弾性の測定〕
厚さ0.5mmのシートを切断して、幅5mmの短冊を作製した。これを用いて動的粘弾性測定を行った。動的粘弾性の測定は粘弾性解析測定装置(レオロジ社製「DVE−V4」)を用いて、周波数1Hzの条件で行なった。
[参考例1][ブロック共重合体(C”)の合成]
三方コック付き三口フラスコの内部を脱気し窒素で置換した。該フラスコに、室温下にて、乾燥トルエン1040gおよび1,2−ジメトキシエタン100gを入れ、これにイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム32mmolを含有するトルエン溶液48gを加えた。これにsec−ブチルリチウム8.1mmolを加えた。次いで、メタクリル酸メチル33g(0.33mol)を加え、室温で1時間撹拌して重合反応させた。この重合反応によってMw9900およびMw/Mn1.08のポリメタクリル酸メチルブロック(PMMAブロック[b1])を形成させた。
これに続けて、反応液の温度を−25℃にし、アクリル酸n−ブチル384g(3.0mol)を2時間かけて滴下して重合反応させた。この重合反応によって、前記PMMAブロック[b1]の末端に繋がるポリアクリル酸n−ブチルブロック(PnBAブロック[a])を形成させた。
さらにこれ続けて、メタクリル酸メチル33g(0.33mol)を加え、反応液の温度を室温に戻し8時間攪拌して重合反応させた。この重合反応によって、前記PnBAブロック[a]の末端に繋がるMw9900およびMw/Mn1.08のポリメタリル酸メチルブロック(PMMAブロック[b2])を形成させた。
得られた反応液にメタノールを4g添加して重合を停止させた。重合停止後の反応液を大量のメタノールに注ぎ固形物を析出させた。得られた固形物は、PMMAブロック[b1]−PnBAブロック[a]−PMMAブロック[b2]からなるトリブロック共重合体(C”)であった。トリブロック共重合体(C”)は、Mwが62000、Mw/Mnが1.19であり、PMMAブロック[b1]が7.3質量%(9.0mol%)、PnBAブロック[a]が85.4質量%(82mol%)およびPMMAブロック[b2]が7.3質量%(9.0mol%)の割合で有するものであった。
ブロック共重合体(C”)をテトラヒドロフランに溶解させた。この溶液を室温下でキャストした。その後、圧縮成形機により220℃にて、30分間加熱した。圧縮成形機から取り出し、100℃で1晩真空乾燥して、厚さ0.5mmのシートを得た。このシートの動的粘弾性を測定した。PnBAブロック[a]に由来すると考えられる損失弾性率のピークが−44℃にて観測された。また、PMMAブロック[b1]および[b2]に由来すると考えられる損失弾性率の低下部分の温度が144℃であった。
[変性アクリル系ブロック共重合体(1)の合成]
ブロック共重合体(C”)を5g、トルエンを35g、およびシクロヘキシルアミンをブロック共重合体(C”)中のメタクリル酸メチル単位100モルに対して100モルとなる量で攪拌翼突きのオートクレーブに導入し、内部を窒素置換した。
オートクレーブ内の温度(反応温度)を200℃に維持し、5時間反応させて、変性アクリル系ブロック共重合体(1)を得た。
PnBAブロック[a]に由来すると考えられる損失弾性率のピークが−44℃にて観測された。また、PMMAブロック[b1]および[b2]に由来すると考えられる損失弾性率の低下部分の温度が242℃であった。
また、変性アクリル系ブロック共重体(1)は、ハードセグメントであるPMMAブロック[b1]および[b2]に由来すると考えられる損失弾性率の低下部分の温度が高くなっている。一方、ソフトセグメントであるPnBAブロック[a]に由来すると考えられる損失弾性率のピーク位置は変わっていない。この結果から、アミン化合物がPMMAブロック[b1]および[b2]に対してのみ反応していることが解る。
変性アクリル系ブロック共重合体(1)中の単量体単位の割合を分析した。その結果を表1に示す。
[変性アクリル系ブロック共重合体(2)の合成]
シクロヘキシルアミンをN−メチルシクロへキシルアミンに変えた以外は変性アクリル系ブロック共重合体(1)と同じ方法で変性アクリル系ブロック共重合体(2)を得た。変性アクリル系ブロック共重合体(2)中の単量体単位の割合を分析した。その結果を表1に示す。
[実施例1]
変性アクリル系ブロック共重合体(1)100質量部とトリエトキシ(3-グリシジルオキシプロピル)シラン(東京化成工業株式会社製)10質量部をテトラヒドロフランに溶解させた。この溶液を室温でキャストしてシートを作製した。その後、真空乾燥機により120℃、2時間加熱した。得られたシート100質量部とジブチル錫ジアセチルアセトナート3質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、濃度30質量%の溶液を作製した。この溶液をコーターにてポリエチレンテレフタレート製フィルム上にコーティングした。その後、該フィルムを60℃で30分間加熱処理して粘着性シートを得た。得られた粘着性シートを切断して横25mm(荷重の向きに対して垂直方向)×縦10mm(荷重の向きと同方向)の試験片を用意した。試験片をステンレス(SUS304)板の上に置き、その上から荷重2kgでゴムローラーを2往復転がして試験片をステンレス板に貼り付けた。次に、23℃、50%RH環境下で3日、次いで50℃、85%RH環境下で3日養状し、保持力評価用の試験片を作製した。当該試験片に1kgの錘を取り付けて、温度150℃の二つの条件下に放置した。JIS Z0237に準拠して、錘が落下するまでの時間を測定し、その結果を表2に示す。
[実施例2]
変性アクリル系ブロック共重合体(2)100質量部とトリエトキシ(3-グリシジルオキシプロピル)シラン(東京化成工業株式会社製)10質量部をテトラヒドロフランに溶解させた。この溶液を室温でキャストしてシートを作製した。その後、真空乾燥機により120℃、2時間加熱した。得られたシート100質量部とジブチル錫ジアセチルアセトナート3質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、濃度30質量%の溶液を作製した。この溶液をコーターにてポリエチレンテレフタレート製フィルム上にコーティングした。その後、該フィルムを60℃で30分間加熱処理して粘着性シートを得た。得られた粘着性シートを切断して横25mm(荷重の向きに対して垂直方向)×縦10mm(荷重の向きと同方向)の試験片を用意した。試験片をステンレス(SUS304)板の上に置き、その上から荷重2kgでゴムローラーを2往復転がして試験片をステンレス板に貼り付けた。次に、23℃、50%RH環境下で3日、次いで50℃、85%RH環境下で3日養状し、保持力評価用の試験片を作製した。当該試験片に1kgの錘を取り付けて、温度150℃の二つの条件下に放置した。JIS Z0237に準拠して、錘が落下するまでの時間を測定し、その結果を表2に示す。
[比較例1]
ブロック共重合体(C”)100質量部とトリエトキシ(3-グリシジルオキシプロピル)シラン(東京化成工業株式会社製)10質量部をテトラヒドロフランに溶解させた。この溶液を室温でキャストしてシートを作製した。その後、真空乾燥機により120℃、2時間加熱した。得られたシート100質量部とジブチル錫ジアセチルアセトナート3質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、濃度30質量%の溶液を作製した。この溶液をコーターにてポリエチレンテレフタレート製フィルム上にコーティングした。その後、該フィルムを60℃で30分間加熱処理して粘着性シートを得た。得られた粘着性シートを切断して横25mm(荷重の向きに対して垂直方向)×縦10mm(荷重の向きと同方向)の試験片を用意した。試験片をステンレス(SUS304)板の上に置き、その上から荷重2kgでゴムローラーを2往復転がして試験片をステンレス板に貼り付けた。次に、23℃、50%RH環境下で3日、次いで50℃、85%RH環境下で3日養状し、保持力評価用の試験片を作製した。当該試験片に1kgの錘を取り付けて、温度150℃の二つの条件下に放置した。JIS Z0237に準拠して、錘が落下するまでの時間を測定し、その結果を表2に示す。
[比較例2]
変性アクリルブロック共重合体(1)100質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、濃度30質量%の溶液を作製した。この溶液をコーターにてポリエチレンテレフタレート製フィルム上にコーティングした。その後、該フィルムを60℃で30分間加熱処理して粘着性シートを得た。得られた粘着性シートを切断して横25mm(荷重の向きに対して垂直方向)×縦10mm(荷重の向きと同方向)の試験片を用意した。試験片をステンレス(SUS304)板の上に置き、その上から荷重2kgでゴムローラーを2往復転がして試験片をステンレス板に貼り付けた。当該試験片に1kgの錘を取り付けて、温度150℃の二つの条件下に放置した。JIS Z0237に準拠して、錘が落下するまでの時間を測定し、その結果を表2に示す。
Figure 0006616578
Figure 0006616578
比較例1および2に比べて実施例1および2はアクリル系ブロック共重合体がアクリル酸単位を有し、さらに湿気硬化性官能基を有する化合物を含むため高温での接着性に優れる。
本発明の湿気硬化型樹脂組成物は、高温での接着性優れるため反応性ホットメルト接着剤として種々の用途や基材の貼り合せに用いられる。用途は特に限定されるものではないが例えば、建築、車両、電気・電子、繊維・皮革・衣料用途などが挙げられ、その中でも特に車両用途に好適である。

Claims (17)

  1. (メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有する重合体ブロック(A)、および(メタ)アクリル酸単位(b)を有する重合体ブロック(B)を有し、且つ数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)が1.0〜1.5であるアクリル系ブロック共重合体(C)と湿気硬化性官能基を有する化合物(D)を含み、
    前記湿気硬化性官能基が加水分解性シリル基または加水分解性シリル基およびイソシアネート基である湿気硬化型樹脂組成物。
  2. (メタ)アクリル酸エステル単位(a)が(メタ)アクリル酸メチル単位以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位である請求項1に記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  3. 重合体ブロック(B)がN−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)をさらに有する請求項1または2に記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  4. 重合体ブロック(B)が、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)をさらに有し、(メタ)アクリル酸エステル単位(d)が(メタ)アクリル酸エステル単位(a)と異なる構造の単位である、請求項3に記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  5. 重合体ブロック(B)を構成する単位の合計100モルに対する、(メタ)アクリル酸単位(b)のモル数〔b〕と、N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)のモル数〔c〕とが
    5<(〔b〕+〔c〕)<90 ;および
    0.01<〔c〕/〔b〕<0.075×(〔b〕+〔c〕)+4
    の関係を満たす、請求項3または4に記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  6. N−置換(メタ)アクリルアミド単位(c)が式(Ia)若しくは(Ib)で表わされる単位である、請求項3〜5のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物。
    Figure 0006616578

    Figure 0006616578

    (式(Ia)および(Ib)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。R4は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。)
  7. 重合体ブロック(B)が、N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)をさらに有する、請求項3〜6のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物。
  8. N−置換ビス((メタ)アクリル)アミド単位(e)が式(II)で表わされる単位である、請求項に記載の湿気硬化型樹脂組成物。
    Figure 0006616578

    (式(II)中、Rは、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示す。)
  9. アクリル系ブロック共重合体(C)が(メタ)アクリル酸エステル単位(a)を有する重合体ブロック(A)、および(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)を有する重合体ブロック(B’)を有し、且つ(メタ)アクリル酸エステル単位(a)が(メタ)アクリル酸エステル単位(d’)と異なる構造の単位であるブロック共重合体(E)を、アミン化合物(F)の存在下に反応させて得られることを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法。
  10. ブロック共重合体(E)とアミン化合物(F)との混合物を、ブロック共重合体(E)の軟化点以上の温度にすることによって行われる、請求項に記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法。
  11. アミン化合物(F)が、1級アミンまたは2級アミンである、請求項9または10に記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法。
  12. アミン化合物(F)が、式(III)で表わされる1級アミンまたは式(IV)で表わされる2級アミンである、請求項9〜11のいずれかに湿気硬化型樹脂組成物の製造方法。
    Figure 0006616578

    Figure 0006616578

    (式(III)および(IV)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有し
    てもよいアルキル基、シリル基、置換基を有してもよいアミノ基、シラニル基、置換基を有してもよい脂環基、置換基を有してもよい複素環基、または置換基を有してもよい芳香環基を示し、RとRとが一緒になってそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。)
  13. (メタ)アクリル酸エステル単位(d’)が(メタ)アクリル酸メチル単位である請求項9〜12のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物の製造方法。
  14. 請求項1〜のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む成形体。
  15. 請求項1〜のいずれひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む押出成形体。
  16. 請求項1〜のいずれかひとつに記載の湿気硬化型樹脂組成物を含む積層構造体。
  17. 共押出成形によって形成した請求項16に記載の積層構造体。
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