JP6834487B2 - Adhesive composition for UV curable optical materials - Google Patents
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Description
本発明は紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物に関する。 The present invention relates to an adhesive composition for an ultraviolet curable optical material.
近年、インターネットの普及により、通信容量を増大させる技術の重要性が増しており、光ファイバネットワークが拡大されている。この光通信システムには光学材料、光学素子が使用され、上記光学材料等の材質としては例えば、プラスチック、ガラスが挙げられる。プラスチック、ガラス等を接着剤組成物で接着させることができる。 In recent years, with the spread of the Internet, the importance of technology for increasing communication capacity has increased, and optical fiber networks have been expanded. Optical materials and optical elements are used in this optical communication system, and examples of the materials such as the optical materials include plastic and glass. Plastic, glass and the like can be adhered with an adhesive composition.
プラスチックに使用できる接着剤組成物としては、例えば、特許文献1に、分子量が50,000〜140,000の(メタ)アクリル重合体(A)と、ウレタン(メタ)アクリレート(B)と、1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する多官能性単量体(C)と、1分子中に2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有し主鎖骨格が脂肪族炭化水素である2官能性単量体(D)と、光重合開始剤(E)とを含有する硬化性樹脂組成物が記載されている(請求項1)。 Examples of the adhesive composition that can be used for plastics include, in Patent Document 1, a (meth) acrylic polymer (A) having a molecular weight of 50,000 to 140,000, a urethane (meth) acrylate (B), and 1 A polyfunctional monomer (C) having three or more (meth) acryloyloxy groups in a molecule and an aliphatic hydrocarbon having two (meth) acryloyloxy groups in one molecule and a main chain skeleton. A curable resin composition containing the bifunctional monomer (D) and the photopolymerization initiator (E) is described (claim 1).
このようななか、光学材料等としてのファイバアレイと光導波路とを接着させるために、上記特許文献1をもとに、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物を含有する組成物を調製しこれを上記接着に使用したところ、このような組成物はガラスに対する接着性、耐湿熱性が低いという問題があることを本発明者らは明らかにした(比較例1〜3)。
そこで、本発明は、ガラスに対する接着性、耐湿熱性に優れる、紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物を提供することを目的とする。Under such circumstances, in order to bond the fiber array as an optical material and the optical waveguide, a composition containing a compound having a (meth) acryloyloxy group was prepared based on the above-mentioned Patent Document 1, and this was prepared as described above. When used for adhesion, the present inventors have clarified that such a composition has a problem of low adhesiveness to glass and low moisture and heat resistance (Comparative Examples 1 to 3).
Therefore, an object of the present invention is to provide an adhesive composition for an ultraviolet curable optical material, which has excellent adhesiveness to glass and moisture and heat resistance.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、芳香環と反応性ケイ素含有基とを有する化合物(A)と、芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリル化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含有する組成物を用いることによって所定の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have made a compound (A) having an aromatic ring and a reactive silicon-containing group, and a (meth) acrylic having an aromatic ring and a (meth) acryloyloxy group. We have found that a predetermined effect can be obtained by using a composition containing the compound (B) and the photopolymerization initiator (C), and have reached the present invention.
The present invention is based on the above findings and the like, and specifically solves the above problems by the following configurations.
1. 芳香環と反応性ケイ素含有基とを有する化合物(A)と、芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリル化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含有する、紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。
2. 前記化合物(A)が有する前記芳香環が、ビスフェノール環、ビフェニル環、ナフタレン環及びフルオレン環からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1に記載の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。
3. 前記(メタ)アクリル化合物(B)が有する前記芳香環が、ビスフェノール環、ビフェニル環、ナフタレン環及びフルオレン環からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1又は2に記載の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。
4. 前記化合物(A)、前記(メタ)アクリル化合物(B)及び前記光重合開始剤(C)の含有量の合計に対する、前記化合物(A)の含有量の割合が10〜50質量%であり、前記(メタ)アクリル化合物(B)の含有量の割合が30〜90質量%であり、前記光重合開始剤(C)の含有量の割合が0.5〜10質量%である、上記1〜3のいずれか1つに記載の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。
5. 更に、硬化触媒(G)を含有する、上記1〜4のいずれか1つに記載の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。
6. 前記硬化触媒(G)が、錫系触媒、ジルコニウム系触媒及びチタン系触媒からなる群より選択される少なくとも1種の硬化触媒である、上記5に記載の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。1. 1. It contains a compound (A) having an aromatic ring and a reactive silicon-containing group, a (meth) acrylic compound (B) having an aromatic ring and a (meth) acryloyloxy group, and a photopolymerization initiator (C). , Adhesive composition for UV curable optical materials.
2. 2. The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material according to 1 above, wherein the aromatic ring contained in the compound (A) is at least one selected from the group consisting of a bisphenol ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring and a fluorene ring. ..
3. 3. The ultraviolet curable optical according to 1 or 2 above, wherein the aromatic ring contained in the (meth) acrylic compound (B) is at least one selected from the group consisting of a bisphenol ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring and a fluorene ring. Adhesive composition for materials.
4. The ratio of the content of the compound (A) to the total content of the compound (A), the (meth) acrylic compound (B) and the photopolymerization initiator (C) is 10 to 50% by mass. The content ratio of the (meth) acrylic compound (B) is 30 to 90% by mass, and the content ratio of the photopolymerization initiator (C) is 0.5 to 10% by mass. The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material according to any one of 3.
5. The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material according to any one of 1 to 4 above, which further contains a curing catalyst (G).
6. The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material according to 5 above, wherein the curing catalyst (G) is at least one curing catalyst selected from the group consisting of a tin catalyst, a zirconium catalyst, and a titanium catalyst. ..
本発明の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物は、ガラスに対する接着性、耐湿熱性に優れる。 The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material of the present invention is excellent in adhesiveness to glass and moisture and heat resistance.
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを表し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイルまたはメタクリロイルを表し、(メタ)アクリルとは、アクリルまたはメタクリルを表す。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、成分が2種以上の物質を含む場合、上記成分の含有量とは、2種以上の物質の含有量の合計を指す。The present invention will be described in detail below.
In addition, in this specification, (meth) acrylate represents acrylate or methacrylate, (meth) acryloyl represents acryloyl or methacryloyl, and (meth) acrylic represents acrylic or methacrylic.
In addition, the numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
Further, in the present specification, when the component contains two or more kinds of substances, the content of the above component means the total content of the two or more kinds of substances.
本発明の紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物(本発明の組成物)は、
芳香環と反応性ケイ素含有基とを有する化合物(A)と、芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリル化合物(B)と、光重合開始剤(C)とを含有する、紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物である。The adhesive composition for an ultraviolet curable optical material of the present invention (the composition of the present invention) is
It contains a compound (A) having an aromatic ring and a reactive silicon-containing group, a (meth) acrylic compound (B) having an aromatic ring and a (meth) acryloyloxy group, and a photopolymerization initiator (C). , An adhesive composition for an ultraviolet curable optical material.
本発明の組成物はこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
本発明の組成物は(メタ)アクリル化合物(B)を含有するため、紫外線を本発明の組成物に照射することによって速やかに硬化することができる。
また、本発明の組成物は化合物(A)を含有することによって、加熱及び/又は湿気によって更に硬化することができる。また化合物(A)は反応性ケイ素含有基を有するため、ガラスとの接着性に優れる。
そして、本発明の組成物に含有される、化合物(A)及び(メタ)アクリル化合物(B)はそれぞれ芳香環を有する。化合物(A)が有する芳香環と(メタ)アクリル化合物(B)が有する芳香環とがπ−π相互作用(π−πスタッキング相互作用)することによって、得られる接着剤層のせん断力が高くなると考えられる。Since the composition of the present invention has such a structure, it is considered that a desired effect can be obtained. The reason is not clear, but it is presumed to be as follows.
Since the composition of the present invention contains the (meth) acrylic compound (B), it can be rapidly cured by irradiating the composition of the present invention with ultraviolet rays.
Further, the composition of the present invention can be further cured by heating and / or humidity by containing the compound (A). Further, since the compound (A) has a reactive silicon-containing group, it has excellent adhesiveness to glass.
The compound (A) and the (meth) acrylic compound (B) contained in the composition of the present invention each have an aromatic ring. The shearing force of the adhesive layer obtained by the π-π interaction (π-π stacking interaction) between the aromatic ring of the compound (A) and the aromatic ring of the (meth) acrylic compound (B) is high. It is considered to be.
[本発明の組成物]
以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。
<芳香環と反応性ケイ素含有基とを有する化合物(A)>
本発明の組成物に含有される化合物(A)は、1分子中に、少なくとも1つの芳香環と少なくとも1つの反応性ケイ素含有基とを有する化合物であれば特に制限されない。[Composition of the present invention]
Hereinafter, each component contained in the composition of the present invention will be described in detail.
<Compound (A) having an aromatic ring and a reactive silicon-containing group>
The compound (A) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having at least one aromatic ring and at least one reactive silicon-containing group in one molecule.
上記芳香環としては特に制限されないが、炭素数6〜20の芳香環であることが好ましい。芳香環は例えば、塩素、臭素のようなハロゲン原子を有してもよい。
芳香環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ビスフェノール環、ターフェニル環(3個のベンゼン環は任意の連結様式で連結してもよい)などが挙げられる。なかでも、ビスフェノール環、ビフェニル環、ナフタレン環、フルオレン環が好ましく、ビスフェノール環がより好ましい。The aromatic ring is not particularly limited, but is preferably an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms. The aromatic ring may have halogen atoms such as chlorine and bromine, for example.
Specific examples of the aromatic ring include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, bisphenol ring, and terphenyl ring (three benzene rings can be connected in any manner. May be connected) and the like. Of these, a bisphenol ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, and a fluorene ring are preferable, and a bisphenol ring is more preferable.
ビスフェノール環において、2個のベンゼン環は任意の連結基で連結してもよい。連結基としては、例えば、−C(CH3)2−、−CH2−、−SO2−、−C(CF3)2−が挙げられる。In the bisphenol ring, the two benzene rings may be linked by any linking group. Examples of the linking group include −C (CH 3 ) 2 −, −CH 2 −, −SO 2 −, and −C (CF 3 ) 2 −.
ビスフェノール環としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ハロゲン化ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型が挙げられる。
なかでも、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型が好ましい。Examples of the bisphenol ring include bisphenol A type, bisphenol F type, halogenated bisphenol A type, bisphenol S type, and bisphenol AF type.
Of these, bisphenol A type and bisphenol F type are preferable.
上記反応性ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した1〜3個の反応性基を有する。反応性ケイ素含有基は、例えば、湿気や架橋剤等の存在下、必要に応じて触媒等を使用することにより反応を起こして架橋することができる。反応性ケイ素含有基としては、例えば、ハロゲン化ケイ素含有基、水素化ケイ素含有基、加水分解性ケイ素含有基などが挙げられる。なかでも、加水分解性ケイ素含有基が好ましい。 The reactive silicon-containing group has 1 to 3 reactive groups bonded to a silicon atom. The reactive silicon-containing group can be cross-linked by causing a reaction in the presence of humidity, a cross-linking agent or the like, if necessary, by using a catalyst or the like. Examples of the reactive silicon-containing group include a silicon halide-containing group, a silicon hydride-containing group, and a hydrolyzable silicon-containing group. Of these, a hydrolyzable silicon-containing group is preferable.
上記加水分解性ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した1〜3個のヒドロキシ基および/または加水分解性基を有する。加水分解性ケイ素含有基としては、例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基のような加水分解性シリル基が挙げられる。具体的には、下記式で例示される、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が好適に用いられる。 The hydrolyzable silicon-containing group has 1 to 3 hydroxy groups and / or hydrolyzable groups bonded to a silicon atom. Examples of the hydrolyzable silicon-containing group include hydrolyzable silyl groups such as alkoxysilyl group, alkenyloxysilyl group, asyloxysilyl group, aminosilyl group, aminooxysilyl group, oximesilyl group and amidesilyl group. .. Specifically, an alkoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an asyloxysilyl group, an aminosilyl group, an aminooxysilyl group, an oximesilyl group, an amidesilyl group and the like, which are exemplified by the following formulas, are preferably used.
なかでも、取扱いが容易である点で、アルコキシシリル基が好ましい。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基は、特に限定されないが、原料の入手が容易なことからメトキシ基、エトキシ基またはプロポキシ基が好適に挙げられる。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基以外の基は、特に限定されず、例えば、水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数が20以下であるアルキル基、アルケニル基もしくはアリールアルキル基が好適に挙げられる。Of these, an alkoxysilyl group is preferable because it is easy to handle.
The alkoxy group bonded to the silicon atom of the alkoxysilyl group is not particularly limited, but a methoxy group, an ethoxy group or a propoxy group is preferably used because a raw material is easily available.
The group other than the alkoxy group bonded to the silicon atom of the alkoxysilyl group is not particularly limited, and for example, an alkyl group having 20 or less carbon atoms such as a hydrogen atom or a methyl group, an ethyl group, a propyl group and an isopropyl group. Alkoxy groups or arylalkyl groups are preferably used.
1分子の化合物(A)が有する反応性ケイ素含有基の数は、1個又は複数であり、1個又は2個であることが好ましい。 The number of reactive silicon-containing groups contained in one molecule of the compound (A) is one or more, and preferably one or two.
化合物(A)において、芳香環と反応性ケイ素含有基とは、炭化水素基に結合することができる。上記の炭化水素基はヘテロ原子を有することができる。
上記炭化水素基は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。)、芳香族炭化水素基、これらの組合せが挙げられる。炭化水素基は不飽和結合を有してもよい。
上記ヘテロ原子は特に制限されない。例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲンが挙げられる。ヘテロ原子同士、又はヘテロ原子と炭素原子及び/又は水素原子とが組み合わされて官能基を形成してもよい。官能基としては、例えば、ヒドロキシ基、エポキシ基が挙げられる。In compound (A), the aromatic ring and the reactive silicon-containing group can be bonded to a hydrocarbon group. The above hydrocarbon groups can have heteroatoms.
The hydrocarbon group is not particularly limited. For example, an aliphatic hydrocarbon group (which may be linear, branched, or cyclic), an aromatic hydrocarbon group, or a combination thereof can be mentioned. The hydrocarbon group may have an unsaturated bond.
The heteroatom is not particularly limited. For example, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, halogen can be mentioned. Heteroatoms may be combined, or heteroatoms and carbon atoms and / or hydrogen atoms may be combined to form a functional group. Examples of the functional group include a hydroxy group and an epoxy group.
化合物(A)は、1分子中に、芳香環と反応性ケイ素含有基とエポキシ基とを有する化合物を少なくとも含むことが好ましく、
芳香環と1つの反応性ケイ素含有基と1個又は複数のエポキシ基とを有する化合物と、芳香環と2つの反応性ケイ素含有基とを有する化合物とを含むことがより好ましい。
化合物(A)は、更に、1分子中に、ヒドロキシ基、−NH−を有することができる。The compound (A) preferably contains at least a compound having an aromatic ring, a reactive silicon-containing group and an epoxy group in one molecule.
It is more preferable to contain a compound having an aromatic ring, one reactive silicon-containing group and one or more epoxy groups, and a compound having an aromatic ring and two reactive silicon-containing groups.
Compound (A) can further have a hydroxy group, −NH−, in one molecule.
(好適な態様)
上記化合物(A)は、エポキシ化合物(d)と、上記エポキシ化合物(d)が有するエポキシ基と反応する反応性基を有する化合物(e)とを反応させることで得られる化合物であることが好ましい。
エポキシ化合物(d)と化合物(e)とのうちの一方又は両方が芳香環を有していればよい。
エポキシ化合物(d)と化合物(e)とのうちの一方又は両方が反応性ケイ素含有基を有していればよい。(Preferable aspect)
The compound (A) is preferably a compound obtained by reacting the epoxy compound (d) with the compound (e) having a reactive group that reacts with the epoxy group of the epoxy compound (d). ..
One or both of the epoxy compound (d) and the compound (e) may have an aromatic ring.
It is sufficient that one or both of the epoxy compound (d) and the compound (e) have a reactive silicon-containing group.
エポキシ化合物(d)は、少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物であれば特に制限されない。エポキシ化合物(d)は、1分子中に2個以上10個以下のエポキシ基を有することが好ましい。
エポキシ化合物(d)においてエポキシ基は炭化水素基に結合することができる。炭化水素基は上記と同義である。The epoxy compound (d) is not particularly limited as long as it is a compound having at least one epoxy group. The epoxy compound (d) preferably has 2 or more and 10 or less epoxy groups in one molecule.
In the epoxy compound (d), the epoxy group can be bonded to the hydrocarbon group. Hydrocarbon groups are synonymous with the above.
エポキシ化合物(d)は、芳香環を有する芳香族エポキシ化合物またはエポキシシランであることが好ましい。
上記芳香族エポキシ化合物は、芳香環とエポキシ基とを有するエポキシ化合物であれば特に制限されない。芳香族エポキシ化合物は、エポキシ基を複数有する芳香族エポキシ樹脂であることが好ましい。The epoxy compound (d) is preferably an aromatic epoxy compound or epoxysilane having an aromatic ring.
The aromatic epoxy compound is not particularly limited as long as it is an epoxy compound having an aromatic ring and an epoxy group. The aromatic epoxy compound is preferably an aromatic epoxy resin having a plurality of epoxy groups.
芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ヘキサヒドロビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールA、ピロカテコール、レゾルシノール、クレゾールノボラック、テトラブロモビスフェノールA、トリヒドロキシビフェニル、ビスレゾルシノール、ビスフェノールヘキサフルオロアセトン、テトラメチルビスフェノールF、ビキシレノール、ジヒドロキシナフタレン等の多価フェノールとエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテル型;グリセリン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンとの反応によって得られるポリグリシジルエーテル型;p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテルエステル型;フタル酸、メチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフタル酸、エンドメチレンテトラハイドロフタル酸、エンドメチレンヘキサハイドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸等のポリカルボン酸から誘導されるポリグリシジルエステル型;アミノフェノール、アミノアルキルフェノール等から誘導されるグリシジルアミノグリシジルエーテル型;アミノ安息香酸から誘導されるグリシジルアミノグリシジルエステル型;アニリン、トルイジン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、ジアミノシクロヘキサン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン等から誘導されるグリシジルアミン型;さらにエポキシ化ポリオレフィン、グリシジルヒダントイン、グリシジルアルキルヒダントイン、トリグリシジルシアヌレート等が挙げられる。 Examples of the aromatic epoxy compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, hexahydrobisphenol A, tetramethylbisphenol A, pyrocatechol, resorcinol, cresol novolac, tetrabromobisphenol A, trihydroxybiphenyl, bisresolsinol, and bisphenol hexa. Glysidyl ether type obtained by reaction of polyvalent phenols such as fluoroacetone, tetramethylbisphenol F, bixylenol, dihydroxynaphthalene with epichlorohydrin; glycerin, neopentyl glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, polyethylene. Polyglycidyl ether type obtained by reaction of aliphatic polyhydric alcohols such as glycol and polypropylene glycol with epichlorohydrin; glycidyl ether obtained by reaction of hydroxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid and β-oxynaphthoic acid with epichlorohydrin. Ester type: Polycarboxylic acids such as phthalic acid, methylphthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, endomethylenehexahydrophthalic acid, trimellitic acid, polymerized fatty acids, etc. Polyglycidyl ester type derived from; glycidyl aminoglycidyl ether type derived from aminophenol, aminoalkylphenol, etc .; glycidyl aminoglycidyl ester type derived from aminobenzoic acid; aniline, toluidine, tribromaniline, xylylene diamine, Glysidylamine type derived from diaminocyclohexane, bisaminomethylcyclohexane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, etc .; Can be mentioned.
エポキシシランは、エポキシ基と反応性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤であれば特に制限されない。例えば、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランのようなグリシジルオキシアルキルアルコキシシランが挙げられる。
エポキシ化合物(d)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。The epoxy silane is not particularly limited as long as it is a silane coupling agent having an epoxy group and a reactive silicon-containing group. For example, glycidyloxyalkylalkoxysilanes such as glycidyloxypropyltrimethoxysilane can be mentioned.
The epoxy compound (d) can be used alone or in combination of two or more.
上記化合物(e)は、エポキシ基と反応する反応性基を有する化合物であれば特に制限されない。
エポキシ基と反応する反応性基の具体例としては、アミノ基(−NH2)、イミノ基(=NH、−NH−)、ウレイド基、メルカプト基、酸無水物基等が挙げられる。なかでも、アミノ基、イミノ基が好ましい。
化合物(e)としては例えば、エポキシ基と反応する反応性基と反応性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤、芳香環を有するアミン化合物が挙げられる。芳香環を有するアミン化合物はアミノ基及びイミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1種を複数有するポリアミン化合物であることが好ましい。The compound (e) is not particularly limited as long as it is a compound having a reactive group that reacts with an epoxy group.
Specific examples of the reactive group that reacts with the epoxy group include an amino group (-NH 2 ), an imino group (= NH, -NH-), a ureido group, a mercapto group, an acid anhydride group and the like. Of these, an amino group and an imino group are preferable.
Examples of the compound (e) include a silane coupling agent having a reactive group reacting with an epoxy group and a reactive silicon-containing group, and an amine compound having an aromatic ring. The amine compound having an aromatic ring is preferably a polyamine compound having a plurality of at least one selected from the group consisting of an amino group and an imino group.
シランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、ビストリメトキシシリルプロピルアミン、ビストリエトキシシリルプロピルアミン、ビスメトキシジメトキシシリルプロピルアミン、ビスエトキシジエトキシシリルプロピルアミン、N−β(アミノエチル)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)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、3,3−ジメチル−4−アミノブチルトリメトキシシラン、3,3−ジメチル−4−アミノブチルメチルジメトキシシラン等のアミノシラン化合物;(N−シクロヘキシルアミノメチル)メチルジエトキシシラン、(N−シクロヘキシルアミノメチル)トリエトキシシラン、(N−フェニルアミノメチル)メチルジメトキシシラン、(N−フェニルアミノメチル)トリメチルオキシシラン、下記式(1)で表される化合物および下記式(2)で表されるN−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のイミノシラン化合物; Examples of the silane coupling agent include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylethyldiethoxysilane, bistrimethoxysilylpropylamine, and bistriethoxy. Cyrilpropylamine, bismethoxydimethoxysilylpropylamine, bisethoxydiethoxysilylpropylamine, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N −β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylethyldiethoxysilane, 3,3-dimethyl-4-aminobutyltrimethoxysilane, 3,3-dimethyl- Aminosilane compounds such as 4-aminobutylmethyldimethoxysilane; (N-cyclohexylaminomethyl) methyldiethoxysilane, (N-cyclohexylaminomethyl) triethoxysilane, (N-phenylaminomethyl) methyldimethoxysilane, (N-phenyl) Aminomethyl) trimethyloxysilane, a compound represented by the following formula (1), and an iminosilane compound such as N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane represented by the following formula (2);
γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等のウレイドシラン化合物;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物等が挙げられる。 Ureidosilane compounds such as γ-ureidopropyltrimethoxysilane; mercaptosilane compounds such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane And so on.
芳香環を有するポリアミン化合物は、芳香環、並びに、アミノ基及びイミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1種を有し、上記アミノ基等の数がポリアミン化合物1分子あたり複数である化合物である。
芳香環は上記と同義である。
ポリアミン化合物としては、例えば、メチレンジアニリン、ジアミノベンゼンが挙げられる。
化合物(e)は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The polyamine compound having an aromatic ring is a compound having at least one selected from the group consisting of an aromatic ring and an amino group and an imino group, and the number of the amino groups and the like is plural per molecule of the polyamine compound.
Aromatic rings are synonymous with the above.
Examples of the polyamine compound include methylene dianiline and diaminobenzene.
Compound (e) may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ化合物(d)が有するエポキシ基に対する、化合物(e)が有する反応性基の当量(反応性基/エポキシ基)は、0.1〜1.0であることが好ましく、0.6〜0.8であることがより好ましい。 The equivalent of the reactive group (reactive group / epoxy group) of the compound (e) with respect to the epoxy group of the epoxy compound (d) is preferably 0.1 to 1.0, and is 0.6 to 0. It is more preferably 8.8.
エポキシ化合物(d)と化合物(e)との組合せとしては、例えば、芳香環とエポキシ基、アミノ基及びイミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とを有する芳香環を有する化合物(芳香環と官能基とを有する化合物)と、上記官能基と反応可能な反応性基と反応性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤(シランカップリング剤)との組合せが挙げられる。具体的には例えば、芳香族エポキシ樹脂と、エポキシ基と反応可能な反応性基と反応性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤との組合せ(1);エポキシシランと、芳香環を有するポリアミン化合物との組合せ(2)が挙げられる。 As a combination of the epoxy compound (d) and the compound (e), for example, a compound having an aromatic ring and an aromatic ring having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amino group and an imino group ( Examples thereof include a combination of a compound having an aromatic ring and a functional group) and a silane coupling agent (silane coupling agent) having a reactive group capable of reacting with the functional group and a reactive silicon-containing group. Specifically, for example, a combination of an aromatic epoxy resin and a silane coupling agent having a reactive group capable of reacting with an epoxy group and a reactive silicon-containing group (1); epoxy silane and a polyamine having an aromatic ring. The combination with the compound (2) can be mentioned.
エポキシ化合物(d)と化合物(e)との組合せが上記(1)である場合、芳香族エポキシ樹脂が有するエポキシ基に対する、上記シランカップリング剤が有する反応性基の当量(反応性基/エポキシ基)は、0.1〜1.0であることが好ましく、0.6〜0.8であることがより好ましい。 When the combination of the epoxy compound (d) and the compound (e) is the above (1), the equivalent of the reactive group of the silane coupling agent to the epoxy group of the aromatic epoxy resin (reactive group / epoxy). The group) is preferably 0.1 to 1.0, and more preferably 0.6 to 0.8.
エポキシ化合物(d)と化合物(e)との組合せが上記(2)である場合、芳香環を有するポリアミン化合物が有するアミノ基及び/又はイミノ基(反応性基)に対する、エポキシシランが有するエポキシ基の当量(エポキシ基/反応性基)は、0.1〜2.0であることが好ましく、0.6〜1.6であることがより好ましい。 When the combination of the epoxy compound (d) and the compound (e) is the above (2), the epoxy group of the epoxy silane with respect to the amino group and / or the imino group (reactive group) of the polyamine compound having an aromatic ring. The equivalent of (epoxide group / reactive group) is preferably 0.1 to 2.0, more preferably 0.6 to 1.6.
化合物(A)の製造方法としては、例えば、エポキシ化合物(d)と化合物(e)とを、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気下、100〜140℃で撹拌する方法が挙げられる。
化合物(A)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。Examples of the method for producing the compound (A) include a method in which the epoxy compound (d) and the compound (e) are stirred at 100 to 140 ° C. in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
Compound (A) can be used alone or in combination of two or more.
<芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリル化合物(B)>
本発明の組成物に含有される(メタ)アクリル化合物(B)は、1分子中に、少なくとも1つの芳香環と少なくとも1つの(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する化合物であれば特に制限されない。<A (meth) acrylic compound (B) having an aromatic ring and a (meth) acryloyloxy group>
The (meth) acrylic compound (B) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having at least one aromatic ring and at least one (meth) acryloyloxy group in one molecule.
上記芳香環としては特に制限されない。化合物(A)が有する芳香環と同義である。 The aromatic ring is not particularly limited. It is synonymous with the aromatic ring of compound (A).
1分子の(メタ)アクリル化合物(B)が有する(メタ)アクリロイルオキシ基の数は、1個又は複数であり、1個又は2個であることが好ましい。 The number of (meth) acryloyloxy groups contained in one molecule of the (meth) acrylic compound (B) is one or more, and preferably one or two.
(メタ)アクリル化合物(B)において、芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とは、炭化水素基に結合することができる。上記の炭化水素基はヘテロ原子を有することができる。炭化水素基、ヘテロ原子は上記と同義である。 In the (meth) acrylic compound (B), the aromatic ring and the (meth) acryloyloxy group can be bonded to a hydrocarbon group. The above hydrocarbon groups can have heteroatoms. Hydrocarbon groups and heteroatoms are synonymous with the above.
(メタ)アクリル化合物(B)は、ビスフェノールアルキレンオキシ変性ポリ(メタ)アクリレートが好ましい。
ビスフェノールアルキレンオキシ変性ポリ(メタ)アクリレートが有するアルキレンオキシ基は、例えば、炭素数1〜10のアルキレンオキシ基が挙げられる。上記アルキレンオキシ基は直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。アルキレンオキシ基としては、例えば、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基が挙げられる。The (meth) acrylic compound (B) is preferably a bisphenol alkyleneoxy-modified poly (meth) acrylate.
Examples of the alkyleneoxy group contained in the bisphenol alkyleneoxy-modified poly (meth) acrylate include an alkyleneoxy group having 1 to 10 carbon atoms. The alkyleneoxy group may be linear or branched. Examples of the alkyleneoxy group include a methyleneoxy group, an ethyleneoxy group, and a propyleneoxy group.
ビスフェノールアルキレンオキシ変性ポリ(メタ)アクリレートは、ビスフェノールA型アルキレンオキシ変性ポリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールアルキレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレートが好ましい。 As the bisphenol alkyleneoxy-modified poly (meth) acrylate, bisphenol A type alkyleneoxy-modified poly (meth) acrylate and bisphenol alkyleneoxy-modified di (meth) acrylate are preferable.
ビスフェノールアルキレンオキシ変性ポリ(メタ)アクリレートとしては、例えば、[CH2=CHR1−COO−(R2O)n]m−Xが挙げられる。
式中、R1は水素原子又はメチル基である。
R2Oは、オキシアルキレン基である。オキシアルキレン基の炭素数は1〜10であることが好ましい。オキシアルキレン基としては、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基が挙げられる。
mは1〜3が好ましく、2が好ましい。
nは1〜5が好ましく、1又は2〜3が好ましい。
Xは芳香環である。芳香環は上記と同義である。Examples of the bisphenol alkyleneoxy-modified poly (meth) acrylate include [CH 2 = CHR 1- COO- (R 2 O) n ] m- X.
In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 O is an oxyalkylene group. The oxyalkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms. Examples of the oxyalkylene group include an oxyethylene group and an oxypropylene group.
m is preferably 1 to 3, preferably 2.
n is preferably 1 to 5, preferably 1 or 2 to 3.
X is an aromatic ring. Aromatic rings are synonymous with the above.
(メタ)アクリル化合物(B)の製造方法は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
(メタ)アクリル化合物(B)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。The method for producing the (meth) acrylic compound (B) is not particularly limited. For example, conventionally known ones can be mentioned.
The (meth) acrylic compound (B) can be used alone or in combination of two or more.
<光重合開始剤(C)>
本発明の組成物に含有される光重合開始剤(C)は特に制限されない。
光重合開始剤(C)としては、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、硫黄化合物、アゾ化合物、パーオキサイド化合物、ホスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。
具体的には、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、p−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、4,4′−ビス(ジメチルアミノベンゾフェノン)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの硫黄化合物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルバレロなどのアゾ化合物;ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどのパーオキサイド化合物等が挙げられる。<Photopolymerization initiator (C)>
The photopolymerization initiator (C) contained in the composition of the present invention is not particularly limited.
Examples of the photopolymerization initiator (C) include acetophenone compounds, benzoin ether compounds, benzophenone compounds, sulfur compounds, azo compounds, peroxide compounds, phosphine oxide compounds and the like.
Specifically, for example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, acetoin, butyroine, toluoin, benzyl, benzophenone, p-methoxybenzophenone, diethoxyacetophenone, α, α-dimethoxy-α-phenylacetophenone. , Methylphenyl glyoxylate, ethylphenyl glyoxylate, 4,4'-bis (dimethylaminobenzophenone), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1, Carbonyl compounds such as 2-diphenylethane-1-one and 1-hydroxycyclohexylphenylketone; sulfur compounds such as tetramethylthium monosulfide and tetramethylthiuram disulfide; azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylvalero Azo compounds such as benzoyl peroxide, peroxide compounds such as di-t-butyl peroxide and the like.
なかでも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンが好ましい。
光重合開始剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。Among them, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl -1-Propane-1-one is preferred.
The photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
(含有量)
上記化合物(A)の含有量の割合は、化合物(A)、(メタ)アクリル化合物(B)及び光重合開始剤(C)の含有量の合計に対して、10〜50質量%が好ましく、20〜40質量%がより好ましい。
上記(メタ)アクリル化合物(B)の含有量の割合は、化合物(A)、(メタ)アクリル化合物(B)及び光重合開始剤(C)の含有量の合計に対して、30〜90質量%が好ましく、30〜89.5質量%がより好ましく、50〜80質量%がさらに好ましい。
上記光重合開始剤(C)の含有量の割合は、化合物(A)、(メタ)アクリル化合物(B)及び光重合開始剤(C)の含有量の合計に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜7質量%がより好ましい。(Content)
The ratio of the content of the compound (A) is preferably 10 to 50% by mass with respect to the total content of the compound (A), the (meth) acrylic compound (B) and the photopolymerization initiator (C). More preferably, it is 20 to 40% by mass.
The ratio of the content of the (meth) acrylic compound (B) is 30 to 90 mass with respect to the total content of the compound (A), the (meth) acrylic compound (B) and the photopolymerization initiator (C). % Is preferable, 30 to 89.5% by mass is more preferable, and 50 to 80% by mass is further preferable.
The ratio of the content of the photopolymerization initiator (C) is 0.5 to 10 with respect to the total content of the compound (A), the (meth) acrylic compound (B) and the photopolymerization initiator (C). It is preferably by mass, more preferably 1 to 7% by mass.
(硬化触媒(G))
本発明の組成物は、所定の効果により優れるという観点から、更に、硬化触媒(G)を含有することが好ましい。
上記硬化触媒(G)は、反応性ケイ素含有基の反応(例えば、加水分解性ケイ素含有基の加水分解又は縮合反応)を促進できるものとすることができる。(Curing catalyst (G))
The composition of the present invention preferably further contains a curing catalyst (G) from the viewpoint of being superior to a predetermined effect.
The curing catalyst (G) can be capable of accelerating the reaction of the reactive silicon-containing group (for example, the hydrolysis or condensation reaction of the hydrolyzable silicon-containing group).
硬化触媒(G)としては、例えば、錫、ジルコニウム及びチタンからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属の、酸化物、水酸化物、カルボン酸塩、錯体が挙げられる。
上記金属のカルボン酸塩を形成するカルボン酸は特に制限されない。例えば、酢酸、オクチル酸、オレイン酸、ラウリン酸が挙げられる。
上記金属の錯体を形成する配位子は特に制限されない。例えば、アセチルアセトネート;エチルアセトアセテートのようなアルキルアセトアセテートが挙げられる。Examples of the curing catalyst (G) include oxides, hydroxides, carboxylates, and complexes of at least one metal selected from the group consisting of tin, zirconium, and titanium.
The carboxylic acid that forms the carboxylic acid salt of the metal is not particularly limited. For example, acetic acid, octyl acid, oleic acid, lauric acid can be mentioned.
The ligand that forms the metal complex is not particularly limited. For example, acetylacetone; alkylacetate such as ethylacetacetate can be mentioned.
硬化触媒(G)は、錫系触媒、ジルコニウム系触媒及びチタン系触媒からなる群より選択される少なくとも1種の硬化触媒であることが好ましく、錫系又はジルコニウム系触媒がより好ましく、錫又はジルコニウムの錯体、錫又はジルコニウムのカルボン酸塩であることが更に好ましい。
ジルコニウムの錯体としては、例えば、ジルコニウムアセチルアセトネートが挙げられる。ジルコニウムアセチルアセトネートとしては、例えば、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネートが挙げられる。
錫のカルボン酸塩としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレートのようなジアルキルスズジカルボン酸塩が挙げられる。
硬化触媒(G)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。The curing catalyst (G) is preferably at least one curing catalyst selected from the group consisting of a tin-based catalyst, a zirconium-based catalyst, and a titanium-based catalyst, more preferably a tin-based or zirconium-based catalyst, and tin or zirconium. The complex, tin or zirconium carboxylate, is more preferred.
Examples of the zirconium complex include zirconium acetylacetonate. Examples of the zirconium acetylacetoneate include zirconium monoacetylacetoneate and zirconium tetraacetylacetoneate.
Examples of tin carboxylates include dialkyltin dicarboxylic acid salts such as dibutyltin dilaurate and dioctyltin dilaurate.
The curing catalyst (G) can be used alone or in combination of two or more.
硬化触媒(G)の含有量は、化合物(A)、(メタ)アクリル化合物(B)及び光重合開始剤(C)の含有量の合計に対して、0.05〜1.0質量%が好ましく、0.1〜0.7質量%がより好ましい。 The content of the curing catalyst (G) is 0.05 to 1.0% by mass with respect to the total content of the compound (A), the (meth) acrylic compound (B) and the photopolymerization initiator (C). Preferably, 0.1 to 0.7% by mass is more preferable.
本発明の組成物は、目的の範囲内で必要に応じて、更に添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物、老化防止剤、酸化防止剤、接着付与剤、シランカップリング剤、可塑剤、分散剤、着色剤が挙げられる。添加剤の含有量は適宜選択することができる。 The composition of the present invention may further contain additives within the desired range, if necessary. Examples of the additive include (meth) acrylic compounds having no aromatic ring, antioxidants, antioxidants, adhesion-imparting agents, silane coupling agents, plasticizers, dispersants, and colorants. The content of the additive can be appropriately selected.
本発明の組成物が更に芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物を含有する場合、芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物としては、例えば、脂肪族炭化水素基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する化合物が挙げられる。上記化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートのような、(メタ)アクリロイルオキシ基を複数有する化合物が挙げられる。 When the composition of the present invention further contains a (meth) acrylic compound having no aromatic ring, examples of the (meth) acrylic compound having no aromatic ring include an aliphatic hydrocarbon group and (meth) acryloyloxy. Examples include compounds having a group. Examples of the above compounds include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol tetra (meth) acrylate. Examples thereof include compounds having a plurality of (meth) acryloyloxy groups, such as tripentaerythritol tetra (meth) acrylate.
芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物の含有量の割合は、上記(メタ)アクリル化合物と芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物との合計量に対して、0〜30質量%が好ましい。 The ratio of the content of the (meth) acrylic compound having no aromatic ring is 0 to 30% by mass with respect to the total amount of the (meth) acrylic compound and the (meth) acrylic compound having no aromatic ring. preferable.
本発明の組成物はその製造について特に制限されない。例えば、上記成分を混合することによって製造することができる。 The composition of the present invention is not particularly limited in its production. For example, it can be produced by mixing the above components.
本発明の組成物は、紫外線を照射することによって硬化することができる。本発明の組成物を紫外線照射によって硬化させる場合、本発明の組成物を硬化させる際に使用する紫外線の照射量(積算光量)は、300〜1000mJ/cm2が好ましい。紫外線を照射するために使用する装置は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。The composition of the present invention can be cured by irradiating with ultraviolet rays. When the composition of the present invention is cured by ultraviolet irradiation, the irradiation amount (integrated light amount) of the ultraviolet rays used when curing the composition of the present invention is preferably 300 to 1000 mJ / cm 2. The device used to irradiate the ultraviolet rays is not particularly limited. For example, conventionally known ones can be mentioned.
また、本発明の組成物は湿気及び/又は加熱によって硬化することができる。硬化させる際の温度は23〜100℃が好ましい。相対湿度は50〜98%RHであることが好ましい。 In addition, the composition of the present invention can be cured by moisture and / or heating. The temperature at the time of curing is preferably 23 to 100 ° C. The relative humidity is preferably 50-98% RH.
本発明の組成物を硬化させることによって得られる接着剤層の厚さは、0.01〜0.05mmであることが好ましい。 The thickness of the adhesive layer obtained by curing the composition of the present invention is preferably 0.01 to 0.05 mm.
本発明の組成物を適用することができる被着体の材質は特に制限されない。例えば、プラスチック、ゴム、ガラス、金属、セラミックなどが挙げられる。
本発明の組成物を被着体に塗布する方法は特に制限されない。The material of the adherend to which the composition of the present invention can be applied is not particularly limited. For example, plastic, rubber, glass, metal, ceramic and the like can be mentioned.
The method of applying the composition of the present invention to an adherend is not particularly limited.
本発明の組成物は、光学材料を接着させる接着剤として使用することができる。
光学材料としては、例えば、光ファイバ、ファイバアレイ、光導波路、レンズ、フィルタ、回折格子、光アクティブ素子を挙げることができる。
なかでも、ファイバアレイと光導波路とを接着させることが好ましい。
ファイバアレイは特に制限されない。
光導波路は特に制限されない。例えば、PLC(平面光導波路回路)が挙げられる。本発明の組成物で光導波路を接着させて、光導波路デバイスを作製することができる。The composition of the present invention can be used as an adhesive for adhering optical materials.
Examples of the optical material include an optical fiber, a fiber array, an optical waveguide, a lens, a filter, a diffraction grating, and an optical active element.
Of these, it is preferable to bond the fiber array and the optical waveguide.
The fiber array is not particularly limited.
The optical waveguide is not particularly limited. For example, PLC (plane optical waveguide circuit) can be mentioned. An optical waveguide device can be manufactured by adhering an optical waveguide with the composition of the present invention.
[光導波路デバイス]
添付の図面を用いて本発明の組成物の使用態様の一例を説明する。本発明は添付の図面に制限されない。
図1は本発明の組成物の使用態様の一例を模式的に表す図面である。
図1において、光導波路デバイス10はファイバアレイ2と光導波路3とを有する。ファイバアレイ2は光ファイバ1を有する。ファイバアレイ2と光導波路3とは接着剤層4を介して接着され接続されている。
接着剤層4には本発明の組成物が使用される。[Optical waveguide device]
An example of the usage mode of the composition of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing an example of how to use the composition of the present invention.
In FIG. 1, the optical waveguide device 10 has a fiber array 2 and an optical waveguide 3. The fiber array 2 has an optical fiber 1. The fiber array 2 and the optical waveguide 3 are bonded and connected via an adhesive layer 4.
The composition of the present invention is used for the adhesive layer 4.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。なお、本明細書において、実施例3、実施例6を参考例3、参考例6とそれぞれ読み替えるものとする。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these. In addition, in this specification, Example 3 and Example 6 shall be read as Reference Example 3 and Reference Example 6, respectively.
<化合物(A)の合成>
下記第1表に示す各成分を、同表に示す組成(質量部)で混合し、不活性ガス雰囲気下、120℃で8時間撹拌を行って、芳香環と反応性ケイ素含有基とを有する化合物(A)である化合物A1、A2、A3、A4、A5およびA6を得た。<Synthesis of compound (A)>
Each component shown in Table 1 below is mixed with the composition (parts by mass) shown in the same table, stirred at 120 ° C. for 8 hours in an inert gas atmosphere, and has an aromatic ring and a reactive silicon-containing group. Compounds A1, A2, A3, A4, A5 and A6, which are compounds (A), were obtained.
第1表中の各成分の詳細は以下のとおりである。
・エポキシ化合物d1:エポトートYD−128(ビスフェノールAジグリシジルエーテル、新日鉄住金化学社製)(以下構造)
-Epoxy compound d1: Epototo YD-128 (bisphenol A diglycidyl ether, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.) (hereinafter structure)
第1表中、「反応性基/エポキシ基」は、エポキシ化合物d1〜d3が有するエポキシ基に対する、イミノシラン化合物e1またはアミン化合物e2が有するアミノ基またはイミノ基のモル比[(アミノ基またはイミノ基)/エポキシ基]を表す。 In Table 1, “reactive group / epoxy group” refers to the molar ratio of amino group or imino group of iminosilane compound e1 or amine compound e2 to the epoxy group of epoxy compounds d1 to d3 [(amino group or imino group). ) / Epoxide group].
なお、1分子のエポキシ化合物d1と1分子のイミノシラン化合物e1が反応した場合、以下の化合物が得られる。 When one molecule of the epoxy compound d1 and one molecule of the iminosilane compound e1 react, the following compounds are obtained.
また、1分子のエポキシ化合物d2と1分子のイミノシラン化合物e1が反応した場合、以下の化合物が得られる。 When one molecule of the epoxy compound d2 and one molecule of the iminosilane compound e1 react, the following compounds are obtained.
また、2分子のエポキシ化合物d3と1分子のポリアミン化合物e2とが反応した場合、以下の化合物が得られる。 When two molecules of the epoxy compound d3 and one molecule of the polyamine compound e2 react, the following compounds are obtained.
<接着剤組成物の調製>
下記第2表に示す各成分を、同表に示す組成(質量部)で混合し、撹拌機を用いて撹拌し、実施例および比較例の接着剤組成物を調製した。<Preparation of adhesive composition>
Each component shown in Table 2 below was mixed with the composition (part by mass) shown in the same table and stirred using a stirrer to prepare an adhesive composition of Examples and Comparative Examples.
<評価>
・試験体の作製
ガラス板(長さ30mm×幅25mm×厚さ5mm)を2枚用意し、1枚のガラス板に上記のとおり調製した接着剤組成物を塗布し、これにもう1枚のガラス板を重ね合わせて圧着させ、積層体を得た。<Evaluation>
-Preparation of test piece Prepare two glass plates (length 30 mm x width 25 mm x thickness 5 mm), apply the adhesive composition prepared as described above to one glass plate, and apply another one. Glass plates were overlapped and crimped to obtain a laminate.
・紫外線による硬化
紫外線照射装置(商品名CSOT−40A、GSユアサ社製)を用いて、上記のとおり得られた積層体に、23℃、60%RHの条件下で、700〜900mJ/cm2の紫外線を照射し、接着剤組成物を硬化させ、試験体を作製した。硬化後の接着剤層の厚さは0.03mmであった。-Curing with ultraviolet rays Using an ultraviolet irradiation device (trade name CSOT-40A, manufactured by GS Yuasa), the laminate obtained as described above was subjected to 700 to 900 mJ / cm 2 under the conditions of 23 ° C. and 60% RH. The adhesive composition was cured by irradiating with the ultraviolet rays of No. The thickness of the adhesive layer after curing was 0.03 mm.
・初期せん断強度
上記のとおり作製した試験体を用いて、JIS K6852−1994に準拠して、引張速度3mm/分、23℃の条件下で初期せん断強度を測定した。結果を第2表に示す。-Initial Shear Strength Using the test piece prepared as described above, the initial shear strength was measured under the conditions of a tensile speed of 3 mm / min and 23 ° C. in accordance with JIS K6852-1994. The results are shown in Table 2.
・湿熱劣化後のせん断強度
また、上記のとおり作製した試験体を、80℃、95%RH環境下に10日間置いて試験体を湿熱劣化させた。
上記湿熱劣化後の試験体を用いて、初期せん断強度と同様にして、湿熱劣化後のせん断強度を測定した。結果を第2表に示す。-Shear strength after moist heat deterioration Further, the test body prepared as described above was placed in an environment of 80 ° C. and 95% RH for 10 days to deteriorate the test body by moist heat.
Using the test piece after moist heat deterioration, the shear strength after moist heat deterioration was measured in the same manner as the initial shear strength. The results are shown in Table 2.
第2表中の各成分の詳細は以下のとおりである。
・化合物A1:上述のとおり合成した化合物A1
・化合物A2:上述のとおり合成した化合物A2
・化合物A3:上述のとおり合成した化合物A3
・化合物A4:上述のとおり合成した化合物A4
・化合物A5:上述のとおり合成した化合物A5
・化合物A6:上述のとおり合成した化合物A6The details of each component in Table 2 are as follows.
-Compound A1: Compound A1 synthesized as described above.
-Compound A2: Compound A2 synthesized as described above.
-Compound A3: Compound A3 synthesized as described above.
-Compound A4: Compound A4 synthesized as described above.
-Compound A5: Compound A5 synthesized as described above.
-Compound A6: Compound A6 synthesized as described above.
・(メタ)アクリル化合物B1:アロニックスM−211B(ビスフェノールAエチレンオキシ変性ジアクリレート、東亞合成社製)(以下構造)
・(メタ)アクリル化合物B2:ライトアクリレートBP−4PA(ビスフェノールAプロピレンオキシ変性ジアクリレート、共栄社化学社製)(以下構造)
・光重合開始剤C1:イルガキュア184(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、BASF社製) -Photopolymerization initiator C1: Irgacure 184 (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, manufactured by BASF)
・(メタ)アクリル化合物F1:ビスコート♯300(大阪有機化学工業社製) (以下構造)
・硬化触媒G1:オルガチックスZC−150(ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、マツモトファインケミカル社製) -Curing catalyst G1: Organix ZC-150 (zirconium tetraacetylacetoneate, manufactured by Matsumoto Fine Chemicals)
・シランカップリング剤:A−187(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)(以下構造)
第2表に示す結果から、所定の化合物(A)を含有しない比較例1、2はガラスに対する接着性、耐湿熱性が低かった。
所定の(メタ)アクリル化合物(B)を含有せず代わりに芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物を含有する比較例3は、ガラスに対する接着性、耐湿熱性が低かった。From the results shown in Table 2, Comparative Examples 1 and 2 containing no predetermined compound (A) had low adhesiveness to glass and low moisture and heat resistance.
Comparative Example 3 containing the predetermined (meth) acrylic compound (B) and instead containing the (meth) acrylic compound having no aromatic ring had low adhesiveness to glass and low moisture and heat resistance.
これに対して、実施例1〜9はガラスに対する接着性、耐湿熱性に優れた。
反応性基/エポキシ基について実施例1と実施例4とを比較すると、実施例4は実施例1よりもガラスに対する接着性、耐湿熱性により優れた。
実施例2、5についても同様の結果であった。
このことから、化合物(A)が芳香族エポキシ樹脂と、エポキシ基と反応可能な反応性基と反応性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤との組合せによって得られる場合、反応性基/エポキシ基が大きいほうがガラスに対する接着性、耐湿熱性により優れることが明らかとなった。On the other hand, Examples 1 to 9 were excellent in adhesiveness to glass and moisture heat resistance.
Comparing Example 1 and Example 4 with respect to the reactive group / epoxy group, Example 4 was superior to Example 1 in adhesiveness to glass and moisture and heat resistance.
Similar results were obtained for Examples 2 and 5.
From this, when compound (A) is obtained by a combination of an aromatic epoxy resin and a silane coupling agent having a reactive group capable of reacting with an epoxy group and a reactive silicon-containing group, the reactive group / epoxy It was clarified that the larger the group, the better the adhesiveness to the glass and the moisture heat resistance.
実施例3、6を比較すると、芳香環を有するポリアミン化合物が有するアミノ基及び/又はイミノ基(反応性基)に対する、エポキシシランが有するエポキシ基の当量(エポキシ基/反応性基。エポキシ基/反応性基は第1表に示す、反応性基/エポキシ基の逆数)が大きいほうがガラスに対する接着性、耐湿熱性により優れることが明らかとなった。 Comparing Examples 3 and 6, the equivalent of the epoxy group of the epoxysilane (epoxide group / reactive group; epoxy group /) to the amino group and / or imino group (reactive group) of the polyamine compound having an aromatic ring. It was clarified that the larger the reactive group (the inverse number of the reactive group / epoxy group shown in Table 1), the better the adhesiveness to the glass and the moisture heat resistance.
実施例4と実施例7とを比較すると、硬化触媒(G)を更に含有する実施例7は実施例4よりも接着性により優れた。 Comparing Example 4 and Example 7, Example 7 further containing the curing catalyst (G) was superior in adhesiveness to Example 4.
実施例4と実施例8とを比較すると、実施例4が実施例8よりも湿熱劣化後の接着性がより優れた。このことから芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物を更に含有する場合、芳香環を有さない(メタ)アクリル化合物の量が少ないほうが湿熱劣化後の接着性により優れることが明らかとなった。 Comparing Example 4 and Example 8, Example 4 was more excellent in adhesiveness after moist heat deterioration than Example 8. From this, it was clarified that when the (meth) acrylic compound having no aromatic ring is further contained, the smaller the amount of the (meth) acrylic compound having no aromatic ring, the better the adhesiveness after moist heat deterioration. ..
実施例4と実施例9とを比較すると、(メタ)アクリル化合物(B)が有するアルキレンオキシ基が、エチレンオキシ基であるほうがプロピレンオキシ基である場合よりも、接着性、耐湿熱性により優れることが明らかとなった。 Comparing Example 4 and Example 9, the alkyleneoxy group of the (meth) acrylic compound (B) is more excellent in adhesiveness and moisture heat resistance when it is an ethyleneoxy group than when it is a propyleneoxy group. Became clear.
1 光ファイバ
2 ファイバアレイ
3 光導波路
4 接着剤層(接着剤組成物)
10 光導波路デバイス1 Optical fiber 2 Fiber array 3 Optical waveguide 4 Adhesive layer (adhesive composition)
10 Optical waveguide device
Claims (6)
前記化合物(A)が、ビスフェノール環と1個の反応性ケイ素含有基とを有する化合物(AA)を少なくとも含む、紫外線硬化型光学材料用接着剤組成物。 Containing compound having a reactive silicon-containing groups and aromatic ring (A), and a bisphenol ring and (meth) acryloyloxy group-containing (meth) acrylic compound (B), and a photopolymerization initiator and (C) ,
An adhesive composition for an ultraviolet curable optical material, wherein the compound (A) contains at least a compound (AA) having a bisphenol ring and one reactive silicon-containing group.
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