JP7442054B2 - 接着剤樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明のウレタン・アクリル複合樹脂(C)はウレタンユニット(A)と(メタ)アクリルユニット(B)が連鎖移動剤残基により連結した構造を有しており、かつ(メタ)アクリルユニット(B)がエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(G)由来の構成単位を有している。
ウレタンユニット(A)を構成するポリオールとしては、例えば代表的なものとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、植物油系ポリオール、その他ポリオール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、ε-カプロラクトン、ポリ(β-メチル-γ-バレロラクトン)、ポリバレロラクトン等のラクトン類等の環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールが挙げられる。
また、ジアルキルカーボネートとしてはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等を、アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネート等を、ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネート等を挙げることができる。
ウレタンユニット(A)を構成するイソシアネート基含有化合物としては、例えば、芳香族、脂肪族、脂環式のイソシアネート基含有化合物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
触媒としては、公知の金属系触媒、アミン系触媒が使用できる。金属系触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジ(2-エチルヘキソエート)、2-エチルヘキソエート鉛、チタン酸2-エチルヘキシル、チタンエチルアセテート、2-エチルヘキソエート鉄、2-エチルヘキソエートコバルト、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、テトラ-n-ブチル錫等が挙げられる。アミン系触媒としてはテトラメチルブタンジアミン等の3級アミン等が挙げられる。これらの触媒はポリオールに対して0.05~1モル%の範囲が好ましい。
ウレタンユニット(A)の数平均分子量は特に限定されないが、3,000~200,000が好ましい。
本発明の連鎖移動剤としては、メルカプト基を有する連鎖移動剤が好ましい。
ウレタン・アクリル複合樹脂(C)のウレタンユニット(A)と(メタ)アクリルユニット(B)の連結部位となるメルカプト基を有する連鎖移動剤について以下に述べる。
メルカプト基を有する連鎖移動剤としては、分子内にイソシアネート基と反応し得る官能基とメルカプト基とをそれぞれ有するものであれば特に限定されないが、好ましくは分子内に1つのアミノ基と1つのメルカプト基を有する化合物である。メルカプト基もイソシアネート基との反応性を有するが、メルカプト基よりも反応性の高いアミノ基を分子内に有することで、アミノ基が素早くウレタンプレポリマー中のイソシアネート基と反応し、ウレタンプレポリマーの末端に効率よくメルカプト基が導入される。
2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオール類等が挙げられる。これらの中でも、2-アミノエタンチオールが好ましい。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(G)としては、以下の例には限定されないが、分子内に1つの重合性不飽和二重結合と1つ以上のエポキシ基とを有する化合物を使用することができ、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシブチル、(メタ)アクリル酸-4,5-エポキシペンチル、(メタ)アクリル酸-6,7-エポキシペンチル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシル、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、ラクトン変性(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシル、ビニルシクロヘキセンオキシド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャリブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の環状アルキル(メタ)アクリレート類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキルエチレン性不飽和単量体類;
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3-メチル-3-オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環を有するエチレン性不飽和単量体類;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、またはノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、n-ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルキルエーテル基を有するエチレン性不飽和単量体類;
3-(アクリロイルオキシメチル)3-メチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)3-メチルオキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)3-エチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)3-エチルオキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)3-ブチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)3-ブチルオキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)3-ヘキシルオキセタンおよび3-(メタクリロイルオキシメチル)3-ヘキシルオキセタン等のオキセタニル基を有するエチレン性不飽和単量体類;
スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸ビニル、または(メタ)アクリル酸アリル等のビニル基を有するエチレン性不飽和単量体類;
エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、またはイソブチルビニルエーテル等のエーテル基を有するエチレン性不飽和単量体類;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(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、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アリルオキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレートまたはこれらモノマーのカプロラクトン付加物(付加モル数は1~5)、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和単量体類;
(メタ)アクリル酸、イタコン酸、2-アクリロイロキシエチルコハク酸、2-アクリロイロキシエチルフタル酸、2-アクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体類;
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチルメタクリレ-ト、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4-ビニルピリジン、2-ビニルピリジン、クロチルアミン、N,N-ジメチルアミノスチレン、N,N-ジエチルアミノスチレン、メチルα-アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N-ビニルチオピロリドン、N-ビニルピロールこれらの塩等のアミノ基含有エチレン性不飽和単量体類;
(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアクリレート等のシアノ基含有エチレン性不飽和単量体類;
(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N-メトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ペントキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N-メチルN-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、N,N-ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-(ペントキシメチル)メタアクリルアミド、桂皮酸アミド等のアミド基含有エチレン性不飽和単量体類;
トリメチルアンモニオエチル(メタ)アクリレートクロライド、メチルジエチルアンモニオエチル(メタ)アクリレートブロマイド、トリメチルアンモニオエチル(メタ)アクリルアミドメトサルフェート、ベンジルジエチルアンモニオエチル(メタ)アクリルアミドカーボネート、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、トリメチルアリルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウムカチオンを含有するエチレン性不飽和単量体類;
アクロレイン、メタクロレイン、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキシエチルアクリレート、ホルミルスチロール等のケト基を有するエチレン性不飽和単量体類等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤としては、公知のアゾ系化合物や有機過酸化物を用いることができ、アゾ系化合物としては、以下の例には限定されないが、例えば2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカーボキシレート)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、または2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]等が挙げられ、有機過酸化物としては、以下の例には限定されないが、例えば過酸化ベンゾイル、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサエート、t-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリルユニット(B)の数平均分子量は特に限定されないが、2,000~200,000が好ましい。
ウレタン・アクリル複合樹脂(C)の数平均分子量は特に限定されないが、5,000~300,000が好ましい。
溶媒としては、例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、プロピレンオキシド、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類の他、トルエン、メチルシクロヘキサン、アセトニトリル等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤(D)としては、特に限定されず、エポキシ樹脂を硬化させる公知の硬化剤を使用することができ、例えば、アミン化合物、アミド化合物、酸無水物、フェノール樹脂等が挙げられる。
イソホロンジアミン、メタセンジアミン、N-アミノエチルピペラジン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン、ビス( アミノメチル) ノルボルナン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン等の脂環式アミン類;
テトラクロロ-p-キシレンジアミン、m-キシレンジアミン、p-キシレンジアミン、m-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノアニゾール、2,4-トルエンジアミン、2,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-1,2-ジフェニルエタン、2,4-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、m-アミノフェノール、m-アミノベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン、2-ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン、メチルベンジルアミン、α-(m-アミノフェニル)エチルアミン、α-(p-アミノフェニル)エチルアミン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-p-ジイソプロピルベンゼン、3,3’-ジイソプロピル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジ-t-ブチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジエチル-5,5’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジメチルベンジルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の芳香族アミン類;
2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル
イミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2,4-ジエチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール誘導体類;
三フッ化ホウ素-モノエチルアミン,三フッ化ホウ素-ピペリジン、三フッ化ホウ素-トリエチルアミン、三フッ化ホウ素-アニリン錯体等の三フッ化ホウ素-アミン錯体類;
ジシアンジアミド、メチルグアニジン、エチルグアニジン、プロピルグアニジン、ブチルグアニジン、ジメチルグアニジン、トリメチルグアニジン、フェニルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トルイルグアニジン、2,3-グアニルウレア、ベンゾイルジシアンジアミド、2,6-キシレニルビグアニド、フェニルビグアニド等のグアニジン誘導体類;トリエチレングリコ-ルジアミン、テトラエチレングリコ-ルジアミン、ジエチレングリコ-ルビス(プロピルアミン)、ポリ(プロピレングリコール)ジアミン、ポリ(プロピレングリコール)トリアミン、ポリ(エチレングリコール)ジアミン、ポリ(エチレングリコール)トリアミン、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)ジアミン、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)トリアミン、ポリ(プロピレン/エチレングリコール)ジアミン、ポリ(プロピレン/エチレングリコール)トリアミン、等のポリエ-テルポリアミン類等を挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
反応性希釈剤(E)としては、2官能以上のエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されず、公知のエポキシ基を有する化合物を使用することができる。
反応性希釈剤(E)は常温で液体状のものが好ましい。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F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AD型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジアリールスルホン型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂及びそれらの変性物等が挙げられる。また、3官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、例えば、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、多官能グリシジルエーテル等を挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。
本発明における接着剤樹脂組成物(F)は、ウレタン・アクリル複合樹脂(C)と、硬化剤(D)と、反応性希釈剤(E)とを公知の方法により混合することで得られる。これらの他に、硬化促進剤、シランカップリング剤、レベリング剤または消泡剤、充填剤、噴射剤、可塑剤、超可塑剤、湿潤剤、難燃剤、粘度調整剤、保存剤、安定剤および着色剤等の公知の添加剤を配合して使用してもよい。
トリエチルアミンや2,4,6-トリス( ジメチルアミノメチル) フェノール等の3級アミン化合物、三フッ化ホウ素・ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素・トリエタノールアミン錯体、三塩化ホウ素・オクチルアミン錯体等のハロゲン化ホウ素等のルイス酸錯体類;
アンモニウム塩やホスホニウム塩等のオニウム塩;N,N-ジメチル-N’-(3-クロロ-4 -メチルフェニル)尿素、N,N-ジメチル-N’-(4-クロロフェニル)尿素、N,N-ジメチル-N’-(3,4-ジクロロフェニル)尿素、N,N-ジメチル-N -(3,4-ジクロロメチルフェニル)尿素、2,4-(N',N’-ジメチルウレイ
ド)トルエン、1,4-ビス(N',N’-ジメチルウレイド)ベンゼン等の尿素誘導体類の他、ジシアンジアミド誘導体類が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の積層体は、接着剤樹脂組成物(F)からなる接着剤層を含むものであれば特に限定されず、公知の積層方法を用いて形成することができるが、例えば、基材の一方の面に接着剤樹脂組成物(F)を塗布して接着剤層を形成し、次いで、硬化処理前の接着剤層に他の基材を重ね、20~150℃程度の条件で接着剤層を硬化させることで基材と接着剤層からなる積層体を得ることができる。接着剤層の膜厚は0.1μm~300mmであることが好ましい。
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、まずポリオールとしてP-1000(製品名、一般名:2官能ポリプロピレングリコール、水酸基価110、ADEKA社製)100部、イソシアネート基含有化合物としてイソホロンジイソシアネート28.3部、反応促進剤としてチタンジイソプロポキシビズ(エチルアセトアセテート)を0.02部仕込み均一に撹拌した後、窒素雰囲気下110℃で5時間反応させウレタンプレポリマーを得た。次に80℃まで冷却し、溶媒としてメチルエチルケトンを69.9部、連鎖移動剤として2-アミノエタンチオール2.2部を加え、75℃で2時間反応させウレタンユニットを得た。反応の終点は、FT-IRによりイソシアネート基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。続いて反応性希釈剤としてD.E.R.331(製品名、一般名:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ価190、ダウ・ケミカル社製)58.0部、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としてグリシジルメタクリレート13.0部、その他のエチレン性不飽和単量体としてn-ブチルメタクリレート30.4部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温し、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに2時間反応させて(メタ)アクリルユニットを形成した。その後、減圧下で溶媒をすべて除去することでウレタン・アクリル複合樹脂(C-1)と反応性希釈剤との混合物を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(C-1)中の(メタ)アクリルユニット(B)の割合(%)、数平均分子量は表1の通りである。
表1に示す配合組成に変更した以外は製造例1と同様の操作を行い、ウレタン・アクリル複合樹脂(C-2~16)と反応性希釈剤との混合物を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(C-2~16)中の(メタ)アクリルユニット(B)の割合(%)、数平均分子量は表1の通りである。
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとしてアデカポリエーテルP-1000(製品名、一般名:2官能ポリプロピレングリコール、水酸基価110、ADEKA社製)100部、イソシアネート基含有化合物としてイソホロンジイソシアネート28.3部、反応促進剤としてチタンジイソプロポキシビズ(エチルアセトアセテート)を0.02部仕込み均一に撹拌した後、窒素雰囲気下110℃で5時間反応させウレタン樹脂を得た。続いて、反応性希釈剤としてD.E.R.331(製品名、一般名:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ価190、ダウ・ケミカル社製)42.8部を添加し、十分に攪拌混合して比較用のウレタン樹脂(H-1)と反応性希釈剤との混合物を得た。
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、D.E.R.331(製品名、一般名:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ価190、ダウ・ケミカル社製)4.8部、グリシジルメタクリレート4.3部、n-ブチルメタクリレート10.0部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温し、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤をすべて添加した後さらに2時間反応させることで比較用のアクリル樹脂(H-2)と反応性希釈剤との混合物を得た。
表1に示す配合組成に変更した以外は製造例1と同様の操作を行い、比較用のウレタン・アクリル複合樹脂(H-3)と反応性希釈剤との混合物を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(H-3)中の(メタ)アクリルユニット(I)の割合(%)、数平均分子量は表1の通りである。
反応性希釈剤を用いなかった以外は、製造例1と同様の操作を行い、比較用のウレタン・アクリル複合樹脂(H-4)を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(H-4)中の(メタ)アクリルユニット(B)の割合(%)、数平均分子量は表1の通りである。
<ポリオール>
・P-1000:2官能ポリプロピレングリコール、水酸基価110、ADEKA社製
・P-2000:2官能ポリプロピレングリコール、水酸基価56、ADEKA社製
・PEG1000:2官能ポリエチレングリコール、水酸基価112.2、日油社製
<イソシアネート基含有化合物>
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
<反応性希釈剤(E)>
D.E.R.331:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ価190、ダウ・ケミカル社製
<エチレン性不飽和単量体>
・BMA:n-ブチルメタクリレート
・MMA:メチルメタクリレート
<エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(G)>
・GMA:グリシジルメタクリレート
・4HBAGE:4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル
[実施例1]
ウレタン・アクリル複合樹脂(C-1)と反応性希釈剤との混合物10部、硬化剤(D)としてジシアンジアミド0.36部、硬化促進剤としてN,N-ジメチル-N’-(4-クロロフェニル)尿素0.05部を室温で攪拌混合し、実施例1の接着剤樹脂組成物を調製した。
表2に示す配合組成に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、実施例2~16および比較例1~6の接着剤樹脂組成物を調製した。なお、比較例2については、粘度が高く均一に撹拌混合することが困難であったため、以下の評価試験を実施しなかった。
実施例1~16および比較例1、3~6で調製した接着剤樹脂組成物について、次のような試験を行った。判定結果を表2に記載する。
各接着剤組成物を、アルミニウム基材(長さ100mm、幅25mm、膜厚2mm)上に幅25mm、長さ10mm、厚み0.1mmとなるよう塗布し、炭素繊維強化プラスチック基板(長さ100mm、幅25mm、膜厚2mm)と貼りあわせ、厚み0.1mmを保持するよう圧着した状態で160℃1時間硬化させることで、接着力評価用の試験片を得た。得られた試験片を温度25℃、相対湿度50%の条件下、引張り速度1mm/分で引張り試験機を用いてせん断接着強度を測定し、以下の評価基準で判定した。実用レベルは△以上である。
(評価基準)
○ :15MPa以上である。
○△ :12.5MPa以上15MPa未満である。
△ :10MPa以上12.5MPa未満である。
× :10MPa未満である。
厚さ3mmのシート状型枠に各硬化性組成物を充填し、表面を整えて、160℃1時間 硬化後、ダンベル型枠で打ち抜き、ダンベル型硬化物を作成した。このダンベル片を用 いて、引張速度50mm/分で引張試験を行い、破断時の伸び率(%)を測定し、以下 の基準で判定した。実用レベルは△以上である。
(評価基準)
○ :20%以上である。
○△ :10%以上20%未満である。
△ :5%以上10%未満である。
× :5%未満である。
表3に示す配合組成に変更した以外は製造例1と同様の操作を行い、ウレタン・アクリル複合樹脂(C-17~34)と反応性希釈剤との混合物を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(C-17~34)中の(メタ)アクリルユニット(B)の割合(%)、数平均分子量等は表3の通りである。
表3に示す配合組成に変更した以外は製造例1と同様の操作を行い、比較用のウレタン・アクリル複合樹脂(H-5)と反応性希釈剤との混合物を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(H-5)中の(メタ)アクリルユニット(I)の割合(%)、数平均分子量等は表3の通りである。
反応性希釈剤を用いなかった以外は、製造例1と同様の操作を行い、比較用のウレタン・アクリル複合樹脂(H-6)を得た。得られたウレタン・アクリル複合樹脂(H-6)中の(メタ)アクリルユニット(B)の割合(%)、数平均分子量は表3の通りである。
<ポリオール>
・HF-2009:2官能ひまし油系ポリオール、水酸基価43.2、伊藤製油社製、商品名「URIC HF-2009」
<イソシアネート基含有化合物>
・MDI:ジフェニルメタンジイソシアネートソシアネート
表4に示す配合組成に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、実施例17~34および7、8の接着剤樹脂組成物を調製した。
各接着剤組成物をアルミニウム基材(長さ100mm、幅25mm、膜厚2mm)上に幅25mm、長さ10mm、厚み0.1mmとなるよう塗布し、炭素繊維強化プラスチック基板(長さ100mm、幅25mm、膜厚2mm)と貼りあわせ、厚み0.1mmを保持するよう圧着した状態で160℃1時間硬化させることで、接着力評価用の試験片を得た。得られた試験片は上記と同様の条件下、引張り速度でせん断接着強度を測定し、上記の接着力評価基準で判定した。実用レベルは10MPa以上であり、数値が大きいほど良好である。
厚さ3mmのシート状型枠に各硬化性組成物を充填し、表面を整えて、上記と同様の硬化条件により硬化後、ダンベル型枠で打ち抜き、ダンベル型硬化物を作成した。このダンベル片を上記と同様に測定し、上記の基準で判定した。実用レベルは10%以上であり、数値が大きいほど良好である。
表5に示す配合組成に変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、実施例35~68および比較例9~12の接着剤樹脂組成物を調製した。
厚さ1mmのシート状型枠に各硬化性組成物を充填し、表面を整えて、160℃1時間硬化した。動的粘弾性測定用の短冊状のサンプル硬化膜を5mm幅の短冊状に切り取って試験片とし、150℃のオーブンに500時間静置した。耐熱性試験前後の試験片について、DVA-200/L2(アイティー計測制御株式会社)を用いて、動的粘弾性測定を実施した。測定条件は下記の通りである。
測定モード: 引張モード
周波数:10Hz
温度範囲:-80℃~測定限界まで
昇温条件:10℃/分
(1)A>Bの場合:C=A/B
(2)B≧Aの場合:C=B/A
(評価基準)
〇:Cが10未満
△:Cが10以上100未満
×:Cが100以上
Claims (5)
- ウレタンユニット(A)と(メタ)アクリルユニット(B)とが連鎖移動剤の残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂(C)、硬化剤(D)、および反応性希釈剤(E)を含有する接着剤樹脂組成物(F)であって、(メタ)アクリルユニット(B)がエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(G)由来の構成単位を有することを特徴とする接着剤樹脂組成物(F)。
- ウレタンユニット(A)と(メタ)アクリルユニット(B)とが、アミノ基を有する連鎖移動剤の残基により連結されてなることを特徴とする請求項1に記載の接着剤樹脂組成物(F)。
- エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体(G)由来の構成単位の含有量が、(メタ)アクリルユニット(B)100重量部のうち、5~100重量部であることを特徴とする請求項1または2に記載の接着剤樹脂組成物(F)。
- (メタ)アクリルユニット(B)の含有量が、ウレタン・アクリル複合樹脂(C)100重量部のうち、10~60重量部であることを特徴とする請求項1~3いずれか1項に記載の接着剤樹脂組成物(F)。
- 基材上に、請求項1~4いずれか1項に記載の樹脂組成物(F)を用いて接着剤層を形成してなる積層体。
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