JP7306097B2 - エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品 - Google Patents

エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品 Download PDF

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Description

本発明は、低粘度で優れた硬化性を有しており、硬化物における優れた伸度及び密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる硬化物及び物品に関する。
近年、紫外線等の活性エネルギー線により硬化可能な活性エネルギー線硬化性組成物や、熱により硬化可能な熱硬化性組成物などの硬化性組成物は、インキ、塗料、コーティング剤、接着剤、光学部材等の分野において広く用いられている。なかでも、前記コーティング剤用途としては、一般に、各種基材表面へ意匠性を付与できるとともに、優れた硬化性を有しており、また、基材表面の劣化を防止可能な塗膜を形成できることが求められている。さらに、近年は硬化性のみならず、基材密着性を備えた硬化塗膜を形成可能な材料が産業界から求められている。
前記基材密着性を備えた硬化塗膜を形成可能な材料としては、分子内に1つのヒドロキシル基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を含有する(メタ)アクリル酸エステルのヒドロキシル基と分子内に2つ以上の酸無水物基を有する酸無水物の酸無水物基を反応させて酸無水物をエステル化し、該酸無水物基から生じたカルボキシル基と分子内に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を含有するエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルのエポキシ基を反応させることを特徴とする多官能(メタ)アクリル酸エステルが知られているが(例えば、特許文献1参照。)。昨今ますます高まる要求特性を満足するものではなかった。
そこで、低粘度で優れた硬化性を有し、より一層優れた伸度及び基材密着性を有する硬化物を形成可能な材料が求められていた。
特開2005-2064号公報
本発明が解決しようとする課題は、低粘度で優れた硬化性を有しており、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物の硬化物、及び前記硬化物の塗膜を有する物品を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、エポキシ樹脂と、不飽和一塩基酸と、特定の芳香族化合物とを必須の反応原料とするエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、エポキシ樹脂(A)と、不飽和一塩基酸(B)と、芳香環上に少なくとも2つの水酸基、及び一分子中に少なくとも1つの前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基を有する芳香族化合物(C)とを必須の反応原料とすることを特徴とするエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる硬化物及び物品に関するものである。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、低粘度で優れた硬化性を有しており、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有することから、前記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂と光重合開始剤とを含有した硬化性樹脂組成物は、コーティング剤や接着剤として用いることができ、特にコーティング剤として好適に用いることができる。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、エポキシ樹脂(A)と、不飽和一塩基酸(B)と、芳香環上に少なくとも2つの水酸基、及び一分子中に少なくとも1つの前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基を有する芳香族化合物(C)と、を必須の反応原料とすることを特徴とする。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/またはメタクリレートを意味する。また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及び/またはメタクリロイルを意味する。さらに、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。
前記エポキシ樹脂(A)としては、樹脂中に複数のエポキシ基を有し、前記不飽和一塩基酸(B)と反応し得るものであれば、その具体構造は特に限定されない。前記エポキシ樹脂(A)としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、オキサゾリドン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂(A)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂又は水添ビスフェノール型エポキシ樹脂がより好ましい。
前記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAP型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールBP型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等が挙げられる。
前記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールB型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールE型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールS型エポキシ樹脂等が挙げられる。
前記ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチル-4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチル-2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
前記水添ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、水添4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添テトラメチル-4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添テトラメチル-2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
前記エポキシ樹脂(A)が、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂、前記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、前記ビフェノール型エポキシ樹脂、前記水添ビフェノール型エポキシ樹脂、または前記ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂の何れかである場合、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は110~400g/当量の範囲であることが好ましい。
前記不飽和一塩基酸(B)とは、一分子中に酸基及び重合性不飽和結合を有する化合物をいう。なお、本発明において、「重合性不飽和結合」とは、ラジカル重合し得る不飽和結合を意味する。
前記酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基等が挙げられる。
前記不飽和一塩基酸(B)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、α-シアノ桂皮酸、β-スチリルアクリル酸、β-フルフリルアクリル酸等が挙げられる。また、前記不飽和一塩基酸のエステル化物、酸ハロゲン化物、酸無水物等も用いることができる。さらに、下記構造式(1)で表される化合物等も用いることができる。
Figure 0007306097000001
[式(1)中、Xは、炭素数1~10のアルキレン鎖、ポリオキシアルキレン鎖、(ポリ)エステル鎖、芳香族炭化水素鎖、または(ポリ)カーボネート鎖を表し、構造中にハロゲン原子やアルコキシ基等を有していても良い。Yは、水素原子またはメチル基である。]
前記ポリオキシアルキレン鎖としては、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖等が挙げられる。
前記(ポリ)エステル鎖としては、例えば、下記構造式(X-1)で表される(ポリ)エステル鎖が挙げられる。
Figure 0007306097000002
[式(X-1)中、Rは、炭素原子数1~10のアルキレン基であり、nは1~5の整数である。]
前記芳香族炭化水素鎖としては、例えば、フェニレン鎖、ナフチレン鎖、ビフェニレン鎖、フェニルナフチレン鎖、ビナフチレン鎖等が挙げられる。また、部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等の芳香環を有する炭化水素鎖も用いることができる。
前記(ポリ)カーボネート鎖としては、例えば、下記構造式(X-2)で表される(ポリ)カーボネート鎖が挙げられる。
Figure 0007306097000003
[式(X-2)中、Rは、炭素原子数1~10のアルキレン基であり、nは1~5の整数である。]
前記構造式(1)で表される化合物の分子量は、100~500の範囲が好ましく、150~400の範囲がより好ましい。
これらの不飽和一塩基酸(B)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記不飽和一塩基酸(B)の使用量は、得られるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、エポキシ基及び(メタ)アクリロイル基を有するものとなり、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記エポキシ樹脂(A)1モルに対して、0.25~0.75モルの範囲が好ましい。
前記芳香族化合物(C)としては、芳香環上に少なくとも2つの水酸基を有しており、また、一分子中に少なくとも1つの前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基を有するものを用いる。この際、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記芳香族化合物(C)が芳香環上に有する少なくとも2つ水酸基は、互いにオルト位に位置することが好ましい。
前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基としては、例えば、酸基が挙げられる。
前記酸基としては、上述の酸基として例示したものと同様のものを用いることができるが、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、カルボキシル基が好ましい。
前記芳香族化合物(C)としては、例えば、ジヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシフェニル酢酸、ジヒドロキシフェニルプロピオン酸、ジヒドロキシけい皮酸、ジヒドロキシフタル酸、トリヒドロキシ安息香酸水和物、ジヒドロキシマンデル酸等が挙げられる。これらの芳香族化合物(C)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、ジヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシフェニル酢酸、ジヒドロキシフェニルプロピオン酸、ジヒドロキシけい皮酸、及びジヒドロキシマンデル酸が好ましい。
前記芳香族化合物(C)の使用量は、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基1モルに対して、0.02~0.2モルの範囲が好ましい。
また、前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基が、酸基の場合、前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基1モルに対する前記酸基のモル数は、0.02~0.2の範囲が好ましく、0.02~0.1の範囲がより好ましい。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の製造方法としては、特に制限されず、どのような方法にて製造してもよい。例えば、前記エポキシ樹脂(A)と、前記不飽和一塩基酸(B)と、前記芳香族化合物(C)とを含有する反応原料の全てを一括で反応させる方法で製造してもよいし、反応原料を順次反応させる方法で製造してもよい。なかでも、反応の制御が容易であることから、先にエポキシ樹脂(A)と、不飽和一塩基酸(B)と、芳香族化合物(C)とを、塩基性触媒の存在下、80~140℃の温度範囲で反応させ、次いで、酸性化合物を添加し、50~100℃の温度範囲で混合することで、塩基性触媒を失活させて製造する方法が好ましい。
また、前記エポキシ樹脂(A)と、前記不飽和一塩基酸(B)と、前記芳香族化合物(C)との反応は、必要に応じて有機溶剤中で行うこともできる。
前記有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキソラン等の環状エーテル溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶剤;トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香族溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族溶剤;カルビトール、セロソルブ、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤;アルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等のグリコールエーテル溶剤;メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記有機溶剤の使用量は、反応効率が良好となることから、反応原料の合計質量に対し0.1~5倍量程度の範囲で用いることが好ましい。
前記塩基性触媒としては、例えば、N-メチルモルフォリン、ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、トリ-n-ブチルアミンもしくはジメチルベンジルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン、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、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、1,4-ジエチルイミダゾール、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ラン、3-(N-フェニル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアミン化合物類;トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムアセテート等の四級アンモニウム塩類;トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;テトラメチルホスホニウムクロライド、テトラエチルホスホニウムクロライド、テトラプロピルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、トリメチル(2-ヒドロキシルプロピル)ホスホニウムクロライド、トリフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類;ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカノエート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、1,1,3,3-テトラブチル-1,3-ドデカノイルジスタノキサン等の有機錫化合物;オクチル酸亜鉛、オクチル酸ビスマス等の有機金属化合物;オクタン酸錫等の無機錫化合物;無機金属化合物などが挙げられる。これらの塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記塩基性触媒の使用量は、低粘度で優れた硬化性を有し、伸度及び密着性に優れた硬化物を形成可能なエポキシ(メタ)アクリレート樹脂組成物が得られることから、前記エポキシ樹脂(A)、前記不飽和一塩基酸(B)及び前記芳香族化合物(C)の合計100質量部に対して、0.01~0.5質量部の範囲が好ましく、0.01~0.4の範囲がより好ましい。
前記酸性化合物としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸などが挙げられる。これらの酸性化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
なお、前記塩基性触媒下における前記エポキシ樹脂(A)と、前記不飽和一塩基酸(B)と、前記芳香族化合物(C)との反応において、反応後に前記塩基性触媒を前記酸性化合物で失活させる方法の他に、前記塩基性触媒を分離・除去する方法を用いてもよい。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の(メタ)アクリロイル基当量は、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、200~800g/当量の範囲が好ましい。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂のエポキシ当量は、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、300~900g/当量の範囲が好ましい。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価は、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、3mgKOH/g以下であることが好ましく、2mgKOH/g以下であることがより好ましい。なお、本願発明においてエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価はJIS K 0070(1992)の中和滴定法にて測定される値である。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の水酸基価は、低粘度で優れた硬化性を有し、硬化物における優れた伸度及び基材密着性を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、300mgKOH/g以下であることが好ましい。なお、本願発明においてエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の水酸基価はJIS K 0070(1992)の中和滴定法にて測定される値である。
本発明のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、分子構造中に重合性の(メタ)アクリロイル基を有することから、例えば、光重合開始剤を添加することにより硬化性樹脂組成物として利用することができる。
前記光重合開始剤は、照射する活性エネルギー線の種類等により適切なものを選択して用いればよい。また、アミン化合物、尿素化合物、含硫黄化合物、含燐化合物、含塩素化合物、ニトリル化合物等の光増感剤と併用してもよい。光重合開始剤の具体例としては、例えば、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアルキルフェノン系光重合開始剤;2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤;ベンゾフェノン化合物等の分子内水素引き抜き型光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、それぞれ単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記光重合開始剤としては、例えば、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、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,2′-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ジフェニル(2,4,6-トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン等が挙げられる。
前記その他の光重合開始剤の市販品としては、例えば、「Omnirad-1173」、「Omnirad-184」、「Omnirad-127」、「Omnirad-2959」、「Omnirad-369」、「Omnirad-379」、「Omnirad-907」、「Omnirad-4265」、「Omnirad-1000」、「Omnirad-651」、「Omnirad-TPO」、「Omnirad-819」、「Omnirad-2022」、「Omnirad-2100」、「Omnirad-754」、「Omnirad-784」、「Omnirad-500」、「Omnirad-81」(IGM社製)、「カヤキュア-DETX」、「カヤキュア-MBP」、「カヤキュア-DMBI」、「カヤキュア-EPA」、「カヤキュア-OA」(日本化薬株式会社製)、「バイキュア-10」、「バイキュア-55」(ストウファ・ケミカル社製)、「トリゴナルP1」(アクゾ社製)、「サンドレイ1000」(サンドズ社製)、「ディープ」(アプジョン社製)、「クオンタキュア-PDO」、「クオンタキュア-ITX」、「クオンタキュア-EPD」(ワードブレンキンソップ社製)、「Runtecure-1104」(Runtec社製)等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
前記光重合開始剤の添加量は、例えば、硬化性樹脂組成物の溶剤以外の成分の合計中に0.05~15質量%の範囲であることが好ましく、0.1~10質量%の範囲であることがより好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、前述したエポキシ(メタ)アクリレート樹脂以外のその他の樹脂成分を含有しても良い。前記その他の樹脂成分としては、エポキシ樹脂、各種の(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、上述のエポキシ樹脂(A)として例示したものと同様のものを用いることができ、前記エポキシ樹脂は単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記各種の(メタ)アクリレートモノマーとしては、(メタ)アクリロイル基を有するものであれば特に制限されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の脂肪族モノ(メタ)アクリレート化合物;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチルモノ(メタ)アクリレート等の脂環型モノ(メタ)アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等の複素環型モノ(メタ)アクリレート化合物;ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニルベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、ベンジルベンジル(メタ)アクリレート、フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族モノ(メタ)アクリレート化合物等のモノ(メタ)アクリレート化合物:前記各種のモノ(メタ)アクリレートモノマーの分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等のポリオキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のモノ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の脂肪族ジ(メタ)アクリレート化合物;1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の脂環型ジ(メタ)アクリレート化合物;ビフェノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート等の芳香族ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入したポリオキシアルキレン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等の脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の4官能以上の脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した4官能以上の(ポリ)オキシアルキレン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入した4官能以上のラクトン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(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、ジ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ペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物;前記水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体;2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基含有(メタ)アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、エポキシシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有(メタ)アクリレートモノマーや、ドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールジグリシジルエーテルのジグリシジルエーテル化合物のモノ(メタ)アクリレート化物等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート化合物などが挙げられる。これらの各種(メタ)アクリレートモノマーは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
また、本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、有機溶剤、無機微粒子やポリマー微粒子、顔料、消泡剤、粘度調整剤、レベリング剤、難燃剤、保存安定化剤等の各種添加剤を含有することもできる。
前記硬化剤としては、前記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂中のエポキシ基と反応し得る官能基を有するものであれば特に制限されず、例えば、多塩基酸、不飽和一塩基酸、アミン化合物、アミド化合物等が挙げられる。
前記多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。また、前記多塩基酸としては、例えば、共役ジエン系ビニルモノマーとアクリロニトリルとの共重合体であって、その分子中にカルボキシル基を有する重合体も用いることができる。これらの多塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記不飽和一塩基酸としては、上述の不飽和一塩基酸(B)として例示したものと同様のものを用いることができ、前記不飽和一塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記アミン化合物としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ-ル、BF3-アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。これらのアミン化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記アミド系化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。これらのアミド化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
前記硬化促進剤としては、硬化反応を促進するものであり、例えば、リン系化合物、アミン系化合物、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記硬化促進剤の添加量は、例えば、前記硬化性樹脂組成物の固形分中に0.01~10質量%の範囲で用いることが好ましい。
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
本発明の硬化物は、前記硬化性樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射することで得ることができる。前記活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。また、前記活性エネルギー線として、紫外線を用いる場合、紫外線による硬化反応を効率よく行う上で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射してもよく、空気雰囲気下で照射してもよい。
紫外線発生源としては、実用性、経済性の面から紫外線ランプが一般的に用いられている。具体的には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ガリウムランプ、メタルハライドランプ、太陽光、LED等が挙げられる。
前記活性エネルギー線の積算光量は、特に制限されないが、10~5,000mJ/cmであることが好ましく、50~1,000mJ/cmであることがより好ましい。積算光量が上記範囲であると、未硬化部分の発生の防止または抑制ができることから好ましい。
なお、前記活性エネルギー線の照射は、一段階で行ってもよいし、二段階以上に分けて行ってもよい。
本発明の物品は、前記硬化物からなる塗膜を有するものである。前記物品としては、例えば、携帯電話、家電製品、自動車内外装材、OA機器等のプラスチック成形品や、半導体デバイス、表示デバイス、撮像デバイスなどが挙げられる。
以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。
(合成例1:エポキシ樹脂(A-1)の製造)
温度計、攪拌器、窒素導入装置及びアルキレンオキサイド導入装置を備えたオートクレーブに、ビスフェノールA228質量部、50%水酸化カリウム水溶液2.9質量部を仕込み、撹拌しつつ、系内を窒素置換した。続いて加熱昇温し、150℃でプロピレンオキサイド349質量部を徐々に導入し、8時間反応させた。反応物を取り出し、36%塩酸水溶液液2.6質量部添加し、中和した。濾過後、減圧し、反応生成物503質量部を得た。この反応生成物の水酸基価は、224.4mgKOH/gであった。なお、本合成例において、水酸基価は、JIS K 0070(1992)の中和滴定法に準じて測定した実測値である。
次いで、温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、先程得られた反応生成物150質量部とエピクロロヒドリン555質量部とジメチルスルホキシド470質量部を添加し、溶解させた後、70℃に加熱し、フレーク状の水酸化ナトリウム98.4質量部を2時間かけて添加した。70℃で3時間反応させた後、繰り返し水洗し、反応液を中性にした。次いで、加熱減圧し、過剰のエピクロロヒドリンを留去し、メチルイソブチルケトン752質量部で溶解させた。75℃で20%水酸化ナトリウム水溶液18質量部を添加し、1時間反応させた後、繰り返し水洗し、反応液を中性にした。メチルイソブチルケトンを加熱減圧で留去して、エポキシ樹脂(A-1)を得た。このエポキシ樹脂(A-1)のエポキシ当量は312g/当量であった。
(実施例1:エポキシアクリレート樹脂(1)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON EXA-850CRP」、エポキシ当量:173g/当量)346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸8.2質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(1)を得た。この時の系のエポキシ当量は459g/当量であり、25℃における粘度は、176Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例2:エポキシアクリレート樹脂(2)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、合成例1で得たエポキシ樹脂(A-1)624質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.36質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.36質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸14.3質量部、トリフェニルホスフィン0.36質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で17時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.36質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(2)を得た。この時の系のエポキシ当量は778g/当量であった。25℃における粘度は、6Pa・sであった。また、エポキシ樹脂(A-1)が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.022であり、エポキシ樹脂(A-1)が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例3:エポキシアクリレート樹脂(3)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON EXA-830CRP」、エポキシ当量:159)318質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.20質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.20質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸8.3質量部、トリフェニルホスフィン0.20質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.20質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(3)を得た。この時の系のエポキシ当量は429g/当量であり、25℃における粘度は、136Pa・sであった。また、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例4:エポキシアクリレート樹脂(4)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON HP-4032D」、エポキシ当量:141)282質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.18質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.18質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸8.3質量部、トリフェニルホスフィン0.18質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.18質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(4)を得た。この時の系のエポキシ当量は393g/当量であり、25℃における粘度は、196Pa・sであった。また、ナフタレン型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ナフタレン型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例5:エポキシアクリレート樹脂(5)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシ安息香酸7.1質量部、トリフェニルホスフィン0.21部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(5)を得た。この時の系のエポキシ当量は462g/当量であり、25℃における粘度は、192Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシ安息香酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例6:エポキシアクリレート樹脂(6)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸7.7質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(6)を得た。この時の系のエポキシ当量は471g/当量であり、25℃における粘度は、186Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例7:エポキシアクリレート樹脂(7)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシベンゼンプロピオン酸8.4質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(7)を得た。この時の系のエポキシ当量は475g/当量であり、25℃における粘度は、179Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシベンゼンプロピオン酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例8:エポキシアクリレート樹脂(8)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、2,3,4-トリヒドロキシ安息香酸7.8質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(8)を得た。この時の系のエポキシ当量は467g/当量であり、25℃における粘度は、211Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、2,3,4-トリヒドロキシ安息香酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例9:エポキシアクリレート樹脂(9)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシマンデル酸7.8質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(9)を得た。この時の系のエポキシ当量は463g/当量であり、25℃における粘度は、203Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシマンデル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例10:エポキシアクリレート樹脂(10)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.25質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.25質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸90.0質量部、トリフェニルホスフィン0.25質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で20時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.25質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(10)を得た。この時の系のエポキシ当量は1128g/当量であり、25℃における粘度は、589Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.25であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例11:エポキシアクリレート樹脂(11)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸3.6質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.25質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(11)を得た。この時の系のエポキシ当量は443g/当量であり、25℃における粘度は、162Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.01であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例12:エポキシアクリレート樹脂(12)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.25質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.25質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸72.0質量部、トリフェニルホスフィン0.25質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で18時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.25質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(12)を得た。この時の系のエポキシ当量は849g/当量であり、25℃における粘度は、491Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.20であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例13:エポキシアクリレート樹脂(13)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.25質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.25質量部加えた後、アクリル酸139.7質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸8.3質量部、トリフェニルホスフィン2.5質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(13)を得た。この時の系のエポキシ当量は11120g/当量であり、40℃における粘度は、297Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.97であった。
(実施例14:エポキシアクリレート樹脂(14)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.19質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.19質量部加えた後、アクリル酸28.8質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸8.3質量部、トリフェニルホスフィン0.19部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で9時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.19質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(14)を得た。この時の系のエポキシ当量は258g/当量であり、25℃における粘度は、87Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.20であった。
(実施例15:エポキシアクリレート樹脂(15)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.22質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.22質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,4-ジヒドロキシけい皮酸28.8質量部、トリフェニルホスフィン0.22部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で13時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.22質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(15)を得た。この時の系のエポキシ当量は549g/当量であり、25℃における粘度は、226Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,4-ジヒドロキシけい皮酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.08であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(実施例16:エポキシアクリレート樹脂(16)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、「EPICLON EXA-850CRP」346質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、3,5-ジヒドロキシ安息香酸7.1質量部、トリフェニルホスフィン0.21部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で12時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0.21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(16)を得た。この時の系のエポキシ当量は465g/当量であり、25℃における粘度は、186Pa・sであった。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、3,5-ジヒドロキシ安息香酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.023であり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が有するエポキシ基1モルに対する、アクリル酸が有するカルボキシル基のモル数は、0.50であった。
(比較例1:エポキシアクリレート樹脂(C1)の調製)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON EXA-850CRP」、エポキシ当量:172)344質量部を添加し、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.21質量部、熱重合禁止剤としてメトキノン0.21質量部加えた後、アクリル酸72質量部、トリフェニルホスフィン0.21質量部を添加し、空気を吹き込みながら100℃で10時間エステル化反応を行った。酸価1mgKOH/g以下であることを確認してから、シュウ酸0・21質量部を添加した。70℃で3時間撹拌し、目的とするエポキシアクリレート樹脂(C1)を得た。この時の系のエポキシ当量は444g/当量であった。25℃における粘度は、110Pa・sであった。
(実施例17:硬化性樹脂組成物(1)の調製)
実施例1で得たエポキシアクリレート樹脂(1)80質量部、アクリレートモノマーとして、ビスフェノールAのEO変性ジアクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramaer M240」)20質量部と光重合開始剤(IGM社製「Omnirad-184」)2.0質量部と、2-エチル-4-メチルイミダゾール1.6質量部を配合し、ロールミルにより混錬して硬化性樹脂組成物(1)を得た。
(実施例18~33:硬化性樹脂組成物(2)~(17)の調製)
実施例17で用いたエポキシアクリレート樹脂(1)の代わりに、実施例2~16で得たエポキシアクリレート樹脂(2)~(16)をそれぞれ用いた以外は、実施例17と同様にして硬化性樹脂組成物(2)~(17)を得た。
(比較例2:硬化性樹脂組成物(C2)の調製)
実施例17で用いたエポキシアクリレート樹脂(1)の代わりに、比較例1で得たエポキシアクリレート樹脂(C1)を用いた以外は、実施例17と同様にして硬化性樹脂組成物(C2)を得た。
上記の実施例及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物(1)~(17)、及び(C2)を用いて、下記の評価を行った。
[硬化性の評価方法]
実施例で得られた硬化性樹脂組成物(1)~(17)、及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物(C2)を、アプリケーターを用いてガラス基材上に膜厚50μmとなるように塗布した。次いで、高圧水銀灯を用いて、紫外線を照射し硬化塗膜を得た。得られた硬化塗膜の表面を指で触り、タックがなくなった際の積算光量の最小値にて以下の基準に従い評価した。
A:積算光量が400mJ/cm以下で硬化した。
B:積算光量が400mJ/cm超え500mJ/cm以下で硬化した。
C:積算光量が500mJ/cm超え600mJ/cm以下で硬化した。
D:積算光量が600mJ/cm超えでも硬化しなかった。
[伸度の測定方法]
伸度の測定は、引張試験に基づいて行った。
<試験片1の作製>
銅箔(古河産業株式会社製、電解銅箔「F2-WS」18μm)上に実施例及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物を50μmのアプリケーターで塗布し、メタルハライドランプを用いて1000mJ/cmの紫外線を照射した後、160℃で1時間加熱した。銅箔から硬化物を剥離し、試験片1(硬化物)を得た。
<引張試験>
前記試験片1を10mm×80mmの大きさに切り出し、株式会社島津製作所製精密万能試験機オートグラフ「AG-IS」を用いて、下記の測定条件で試験片1の引張試験を行った。試験片が破断するまでの伸度(%)を測定し、以下の基準に従い評価した。
測定条件:温度23℃、湿度50%、標線間距離20mm、支点間距離20mm、引張速度10mm/分
[基材密着性の評価方法]
基材密着性の評価は、ピール強度の測定により行った。
<試験片2の作製>
銅箔(古河産業株式会社製、電解銅箔「F2-WS」18μm)上に実施例及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物を50μmのアプリケーターで塗布し、メタルハライドランプを用いて1000mJ/cmの紫外線を照射した後、160℃で1時間加熱し、試験片2を得た。
<ピール強度の測定方法>
前記試験片2を幅1cm、長さ12cmの大きさに切り出し、剥離試験機(株式会社A&D製「A&Dテンシロン」、剥離速度50mm/分)を用いて90°ピール強度を測定した。
実施例17~33で作製した硬化性樹脂組成物(1)~(17)、及び比較例で得られた硬化性樹脂組成物(C2)の組成及び評価結果を表1及び2に示す。
Figure 0007306097000004
Figure 0007306097000005
なお、表1及び2中の「アクリレートモノマー」は、ビスフェノールAのEO変性ジアクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramaer M240」)を示す。
表1及び2中の「光重合開始剤」は、IGM社製「Omnirad-184」を示す。
表2中の「エポキシ樹脂」は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON 850-S」を示す。
表1に示した実施例17~33は、本発明のエポキシアクリレート樹脂を用いた硬化性樹脂組成物の例である。本発明のエポキシアクリレート樹脂は低粘度であり、これを含有する硬化性樹脂組成物は、優れた硬化性を有しており、また硬化物において優れた伸度及び基材密着性を有することが確認できた。
一方、比較例2は、本発明のエポキシアクリレート樹脂を用いない硬化性樹脂組成物の例である。この硬化性樹脂組成物は、硬化性は十分であるものの、硬化物における伸度は不十分であり、基材密着性に関しては著しく不十分であることが確認できた。

Claims (8)

  1. エポキシ樹脂(A)と、
    不飽和一塩基酸(B)と、
    芳香環上に少なくとも2つの水酸基、及び一分子中に少なくとも1つの前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基を有する芳香族化合物(C)とを必須の反応原料とし、
    前記芳香族化合物(C)が芳香環上に有する水酸基のうち少なくとも2つが、互いにオルト位に位置するものであり、前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基と反応し得る官能基が、酸基であり、前記エポキシ基1モルに対する前記酸基のモル数が、0.02~0.2の範囲であるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂であって、
    前記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、エポキシ基及び(メタ)アクリロイル基を有するものであり、
    前記エポキシ樹脂(A)が有するエポキシ基1モルに対する、前記不飽和一塩基酸(B)が有する酸基のモル数が、0.25~0.75の範囲であることを特徴とするエポキシ(メタ)アクリレート樹脂
  2. 前記酸基が、カルボキシル基である請求項記載のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂。
  3. 前記芳香族化合物(C)が、3,4-ジヒドロキシけい皮酸、3,4-ジヒドロキシ安息香酸、3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸、3,4-ジヒドロキシベンゼンプロピオン酸、2,3,4-トリヒドロキシ安息香酸、3,4-ジヒドロキシマンデル酸からなる群より選ばれる1種以上である請求項1記載のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂。
  4. 請求項1~のいずれか1項記載のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。
  5. さらに、エポキシ樹脂を含有するものである請求項記載の硬化性樹脂組成物。
  6. さらに、(メタ)アクリレートモノマーを含有するものである請求項記載の硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項4~6のいずれか1項記載の硬化性樹脂組成物の硬化反応物であることを特徴とする硬化物。
  8. 請求項記載の硬化物からなる塗膜を有することを特徴とする物品。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004300266A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Taiyo Ink Mfg Ltd 活性エネルギー線硬化性樹脂、及びそれを用いる組成物並びに硬化物
JP2009120737A (ja) 2007-11-15 2009-06-04 Nippon Kayaku Co Ltd 反応性カルボキシレート化合物、それを用いた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、およびその用途
JP2013159746A (ja) 2012-02-07 2013-08-19 Nitto Denko Corp 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50151222A (ja) * 1974-05-28 1975-12-04
JP2877659B2 (ja) * 1993-05-10 1999-03-31 日本化薬株式会社 レジストインキ組成物及びその硬化物
JPH08179506A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Ajinomoto Co Inc 感光性樹脂組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004300266A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Taiyo Ink Mfg Ltd 活性エネルギー線硬化性樹脂、及びそれを用いる組成物並びに硬化物
JP2009120737A (ja) 2007-11-15 2009-06-04 Nippon Kayaku Co Ltd 反応性カルボキシレート化合物、それを用いた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、およびその用途
JP2013159746A (ja) 2012-02-07 2013-08-19 Nitto Denko Corp 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置

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