JP7458496B2 - 内視鏡用接着剤及びその硬化物、並びに内視鏡及びその製造方法 - Google Patents

内視鏡用接着剤及びその硬化物、並びに内視鏡及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、内視鏡用接着剤及びその硬化物、並びに内視鏡及びその製造方法に関する。
人体の体腔内、消化管内、食道等を観察するための内視鏡は繰り返し使用される。そのため、内視鏡の挿入部を構成する可撓管は使用のたびに洗浄され、また薬品を用いて消毒される。特に気管支等の感染可能性の高い部位に挿入する場合には、消毒を越える滅菌レベルの清浄性が求められる。したがって、内視鏡には消毒ないし滅菌処理の繰り返しにも耐える高度な耐久性が求められる。
内視鏡の挿入部は、口腔ないし鼻腔を通して体内に挿入される。挿入時における患者の異物感および痛みを軽減するため、内視鏡の挿入部をより細径化することが望まれる。そのため、挿入部を構成する部材の結合に、ネジ、ビス等の嵩張る部材に代えて、主として接着剤が用いられている。
接着剤のなかでもエポキシ系接着剤は作業性に優れ、その硬化物の接着性、耐熱性、耐湿性等にも優れるため、内視鏡の構成部材の接着にも使用されている。内視鏡は長期に亘り繰り返し使用されるため、接着剤による内視鏡部材の固定化状態は、内視鏡を長期間、繰り返し使用しても十分に維持できることが要求される。すなわち、消毒液に浸漬されても、また、滅菌処理に付されても、上記固定化状態を十分に維持できる耐久性が求められる。
例えば特許文献1には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも1種のエポキシ樹脂を含む主剤と、硬化を促進する化合物及び特定のポリチオール化合物を特定量含む硬化剤からなる2液型の内視鏡用接着剤が記載されている。特許文献1によれば、この接着剤は、内視鏡部材の固定化に用いた状態(硬化物の状態)で過酢酸水溶液に対する耐久性に優れるとされる。また特許文献2には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも1種のエポキシ樹脂を含む主剤と、特定量の三級アミン化合物を含む硬化剤からなる2液型の内視鏡用接着剤が記載されている。特許文献2によれば、この接着剤は、硬化物の状態で過酸化水素プラズマ耐久性に優れるとされる。
特開2019-41872号公報 国際公開第2019/044755号
最近では、内視鏡の滅菌処理として、微量のオゾン(O)を水に溶解したオゾン水を用いた滅菌処理が行われるようになってきた。しかし、このオゾン水はヒドロキシラジカルなどの強力な活性種を生じ、その酸化力は過酸化水素ガスよりも強い。
また、本発明者らの検討により、内視鏡使用時に、内視鏡に内蔵された照明の光源等から生じる熱に長時間曝されると、エポキシ系接着剤の硬化物は軟化して酸素が硬化物中に取り込まれてしまい、この酸素由来のラジカルが硬化物を劣化させ、接着剤による内視鏡部材の固定化状態を十分に維持できなくなる要因となることが分かってきた。したがって、内視鏡用接着剤には、内視鏡部材の固定化に用いた状態で耐熱性に優れること(長時間加熱されても劣化しにくいこと)が求められる。
本発明は、部材の固定化に用いた状態で長時間高温に曝しても、またオゾン水のような強力な滅菌処理に付しても、十分な接着力を維持することができる、内視鏡を構成する部材の固定化用途に好適な内視鏡用接着剤、及びその硬化物を提供することを課題とする。また、本発明は、上記硬化物を内視鏡を構成する部材の固定化部材として有し、ガラス転移温度付近又はそれより高温の熱を帯びた状態で長時間使用しても、またオゾン水のような強力な滅菌処理によっても、性能の低下が生じにくい内視鏡を提供することを課題とする。また、本発明は、上記内視鏡用接着剤を用いた、上記内視鏡の製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、エポキシ系接着剤において、主剤のエポキシ樹脂と組合せる硬化成分として特定の硬化剤を用い、さらにラジカル捕捉能を有する特定構造の化合物を配合することにより、この接着剤を用いて接合した部材の固定化状態を、オゾン水のような強力な滅菌処理に付しても、また長時間加熱しても、十分に維持できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づきさらに検討を重ねて完成されるに至ったものである。
上記の目的は下記の手段により達成された。
<1>
下記成分(A)~(C)を含む内視鏡用接着剤であって、
成分(A):エポキシ樹脂
成分(B):エポキシ樹脂の硬化成分
成分(C):ラジカル捕捉剤
上記成分(A)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも1種を含み、
上記成分(B)が、含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基を有するポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物のうちの少なくとも1種を含み、
上記成分(C)が、下記成分(C-1)~(C-7)のうち少なくとも1種を含む、内視鏡用接着剤。
成分(C-1):下記一般式(C-1)で表される化合物
成分(C-2):下記一般式(C-2)で表される化合物
成分(C-3):下記式(C-3)で表される化合物
成分(C-4):下記一般式(C-4)で表される化合物
成分(C-5):下記一般式(C-5)で表される化合物
成分(C-6):下記一般式(C-6)で表される構造を有する化合物
成分(C-7):下記一般式(C-7)で表される構造を有する化合物
Figure 0007458496000001
式中、R及びRは、水素原子、脂肪族基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、芳香族オキシカルボニル基、脂肪族スルホニル基又は芳香族スルホニル基を示し、Rは脂肪族基、脂肪族オキシ基、芳香族オキシ基、脂肪族チオ基、芳香族チオ基、アシルオキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、芳香族オキシカルボニルオキシ基、置換アミノ基、複素環基又はヒドロキシ基を示す。RとR、RとR、RとRは互いに結合し、5~7員環を形成してもよいが、ピペリジン骨格を形成することはない。但し、R及びRの両方が水素原子であることはなく、RとRの総炭素数は7以上である。また、R、R及びRは無置換アミノ基を含まない。
Figure 0007458496000002
式中、R~Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~15のアリール基を示す。
Figure 0007458496000003
Figure 0007458496000004
式中、R及びRは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を示し、R10はアルキル基又はアリール基を示す。R、R及びR10の少なくとも2つは、2価以上の基又は単結合を介して互いに連結してもよい。
Figure 0007458496000005
式中、R11及びR12はアルキル基を示す。
Figure 0007458496000006
式中、R13~R16は、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基を示す。R17は水素原子、炭素数1~18のアルキル基又はOR18を示す。R18は水素原子又は炭素数1~20のアルキル基を示す。*は結合部位を示す。ただし、R13~R16すべてが水素原子を示すことはない。
Figure 0007458496000007
式中、R19及びR20は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数7~36のアラルキル基を示す。*は結合部位を示す。
<2>
上記成分(C)が上記成分(C-6)及び上記成分(C-7)のうちの少なくとも1種を含む、<1>に記載の内視鏡用接着剤。
<3>
上記成分(C)が上記成分(C-6)を含む、<1>又は<2>に記載の内視鏡用接着剤。
<4>
上記成分(C-6)が、下記成分(C-6-1)及び下記成分(C-6-2)のうちの少なくとも1種を含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の内視鏡用接着剤。
成分(C-6-1):下記一般式(C-6-1)で表される化合物成分(C-6-2):下記一般式(C-6-2)で表される構成成分を有する化合物
Figure 0007458496000008
式中、R13~R17は、それぞれ上記一般式(C-6)のR13~R17と同義である。qは2以上の整数を示し、Dはq価の連結基を示す。rは整数を示す。Qはs+2価の連結基を示す。sは1又は2を示す。
<5>
上記成分(C-7)が、下記成分(C-7-1)及び下記成分(C-7-2)のうちの少なくとも1種を含む、<1>~<4>のいずれか1つに記載の内視鏡用接着剤。
成分(C-7-1):下記一般式(C-7-1)で表される化合物成分(C-7-2):下記一般式(C-7-2)で表される化合物
Figure 0007458496000009
式中、R19及びR20は、それぞれ上記一般式(C-7)のR19及びR20と同義である。Lは単結合又は2価の連結基を示す。tは2~4の整数を示し、Aは2~4価の連結基を示す。R21~R24はR19と同義である。R25は反応性有機置換基を表す。
<6>
<1>~<5>のいずれか1つに記載の内視鏡用接着剤を硬化させてなる硬化物。
<7>
<6>に記載の硬化物により部材が固定された内視鏡。
<8>
<1>~<5>のいずれか1つに記載の内視鏡用接着剤を用いて部材を固定することを含む、内視鏡の製造方法。
本発明の説明において「~」とは、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書において置換又は無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を奏する範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。このような置換基として後述の置換基Tが挙げられる。これは置換又は無置換を明記していない化合物についても同じである。
本明細書において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
本発明の内視鏡用接着剤は、内視鏡部材の固定化に用いた状態で長時間高温に曝しても、またオゾン水のような強力な滅菌処理に付しても、十分な接着力を維持することができる。また、本発明の硬化物は、耐熱性に優れ、またオゾン水のような強力な滅菌処理に対する耐久性にも優れる。また、本発明の内視鏡は、高熱を帯びた状態で長時間使用しても、またオゾン水のような滅菌処理に付しても、性能の低下を生じにくい。さらに、本発明の内視鏡の製造方法によれば、高熱を帯びた状態で長時間使用しても、またオゾン水のような滅菌処理に付しても、性能の劣化を生じにくい内視鏡を得ることができる。
本発明の内視鏡の一実施形態の構成を示す外観図である。 図1に示す内視鏡の挿入部の構成を示す部分断面図である。 上記挿入部の先端部の外観斜視図である。 上記先端部の一部切り欠き部分断面図である。レンズ及びプリズムの断面を示すハッチングは省略した。
[内視鏡用接着剤]
本発明の内視鏡用接着剤の好ましい実施形態について説明する。
本発明の内視鏡用接着剤(以下、「本発明の接着剤」とも称す。)は、下記成分(A)~(C)を含む。
成分(A):エポキシ樹脂;
成分(B):エポキシ樹脂の硬化成分;
成分(C):ラジカル捕捉剤。
上記成分(A)は接着剤の主剤であり、上記成分(B)はエポキシ樹脂と反応して接着剤を硬化させる硬化成分である。本発明の接着剤は、上記主剤と硬化成分に加え、上記成分(C)のラジカル捕捉剤を含有する。成分(A)~(C)は後述の通り、特定の化合物を含んでなる成分である。
本発明の接着剤は、上記各成分を含んでいれば、その形態は制限されない。例えば、本発明の内視鏡用接着剤は上記成分(A)~(C)の混合物を含有する形態でもよく(1液型)、上記成分(A)~(C)の一部の成分が他の成分とより分けられた状態で、成分(A)~(C)を含んでいてもよい(2液型)。また、本発明の内視鏡用接着剤は、成分(A)~(C)の各々が互いにより分けられた状態で、成分(A)~(C)を含んでいてもよい(3液型)。これらのいずれの形態も本発明の接着剤に包含される。
本明細書において接着剤中における各成分の含有量を説明したり、本発明において接着剤中における各成分の含有量を規定したりする場合、2液型及び3液型等の形態においては、使用時の成分(A)~(C)の混合を、混合物中において各成分が後述する所望の含有量を満たすように行うことを意味する。すなわち、成分がより分けられた状態においては、成分(A)~(C)の各含有量は、本明細書で説明された含有量を満たしている必要はない。つまり、2液型及び3液型等の形態においては、使用時に成分(A)~(C)を混合した時点において、本明細書で説明された含有量を満たすことを意味する。
本発明の内視鏡用接着剤が1液型の場合、及び2液型等でも互いに反応し得る成分が混合されている場合(例えば、エポキシ樹脂とその硬化剤とが混合されている場合)には、成分同士の反応を生じずに又は十分に抑制して各成分が安定に維持された状態を保つため、上記接着剤が反応を事実上生じないレベルまで低温で保存することが好ましい。例えば、-20℃以下で保存することができ、好ましくは-30℃以下、より好ましくは-40℃以下、さらに好ましくは-50℃以下で保存する。また、必要により遮光して保存することができる。
本発明の接着剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、溶媒、可塑剤、密着向上剤(シランカップリング剤等)、界面活性剤、着色剤(顔料、染料等)、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、離型剤、導電剤、粘度調節剤、充填剤(シリカ、炭酸カルシウム等)、チキソ性付与剤、希釈剤、及び難燃剤等を含むことができる。
本発明の接着剤を硬化して得られる硬化物は、長時間高温に曝しても、またオゾン水のような強力な滅菌処理に付しても、十分な接着力を維持することができる。この理由は定かではないが、成分(C)が、硬化物中に取り込まれたラジカル及び滅菌処理により生じたラジカルを高効率に捕捉してこのラジカルの反応を効果的に抑制すること、すなわち、この成分(C)は、成分(A)を特定の硬化成分(成分(B))で硬化した硬化物中で均一に分散して、効率的にラジカルを捕捉することなどが複合的に作用しているものと推定される。
本発明の接着剤は、内視鏡を構成する各種の部材(内視鏡構成部材)の固定化に好適である。すなわち、本発明の接着剤は、内視鏡構成部材を内視鏡の別の構成部材と接着(接合)して固定するために好適に用いられる。内視鏡構成部材の固定に用いた接着剤は硬化物となって内視鏡の接着部を構成する。
本発明の接着剤を用いて固定される部材に特に制限はなく、好ましくは金属部材、ガラス部材、樹脂部材等を挙げることができる。内視鏡構成部材の「固定」は、内視鏡構成部材を、内視鏡を構成する別の部材(支持部材)と接着することにより行われる。なお、支持部材は内視鏡の管壁等又は管壁等に固定された非可動部材であってもよく、チューブのように内視鏡内における相対的な位置が移動しうる部材であってもよい。また、本発明において「固定」との用語は、内視鏡構成部材と、この部材が組み込まれる支持部材との間の空間を接着剤の硬化物で埋めること、すなわち封止することを含む意味に用いる。
本発明の接着剤を構成する各成分について以下に説明する。
<成分(A)>
本発明の接着剤はエポキシ樹脂を含み、このエポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種を含む。本発明の接着剤は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂から選ばれるエポキシ樹脂を1種含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂の総量に占める、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の総量の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。より好ましくは、本発明の接着剤に含まれる上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂の少なくとも1種である。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、10~1000が好ましく50~500がより好ましく、80~400がさらい好ましく、100~300が特に好ましい。本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂は、通常は1分子中にエポキシ基を2つ以上有する。
エポキシ当量は、エポキシ化合物の質量平均分子量を、エポキシ化合物が有するエポキシ基のモル数で除した値である。
本発明の接着剤に用い得るビスフェノールA型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。好ましい具体例として、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(jER825、jER828及びjER834(いずれも商品名)、三菱化学社製)及びビスフェノールAプロポキシレートジグリシジルエーテル(シグマアルドリッチ社製)が挙げられる。
本発明の接着剤に用い得るビスフェノールF型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。好ましい具体例として、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(商品名:EPICLON830、DIC社製)及び4,4'-メチレンビス(N,N-ジグリシジルアニリン)が挙げられる。
本発明の接着剤に用い得るフェノールノボラック型エポキシ樹脂は特に制限されず、エポキシ系接着剤の主剤として一般的に用いられるものを広く用いることができる。このようなフェノールノボラック型エポキシ樹脂は、例えば、シグマアルドリッチ社から製品番号406775として販売されている。
本発明の接着剤に含まれるエポキシ樹脂の含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。上記エポキシ樹脂の含有量は、99質量%以下が好ましく、98質量%以下がより好ましく、97質量%以下がより好ましく、96質量%以下がさらに好ましい。
<成分(B)>
本発明の接着剤は、成分(B)として、含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基(-NH)を有するポリアミン化合物、酸無水物及びイミダゾール化合物のうちの少なくとも1種を含む。本発明の接着剤において、含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、ポリエーテルポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物は1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
本発明の接着剤は、滅菌耐久性をより向上させる観点から、成分(B)としてポリエーテルポリアミン化合物を含むことが好ましい。
(1)含リン化合物
本発明に用いられる含リン化合物は、一般的にエポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられるものを広く用いることができる。ただし、この含リン化合物には、後述する成分(C-4)は含まれない。含リン化合物として、例えば、三級ホスフィン化合物及びテトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボレートを挙げることができる。
三級ホスフィン化合物としては、例えば、リン原子にアルキル基及びアリール基が合計3つ結合したホスフィン化合物が挙げられる。上記アルキル基は、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~5のアルキル基がさらに好ましい。上記アルキル基の具体例として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、t-ブチル及びシクロヘキシルが挙げられる。上記アリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~10がより好ましく、上記アリール基の具体例として、フェニル及びナフチルが挙げられ、フェニルが好ましい。上記アリール基は置換基を有してもよく、この置換基の具体例として上記アルキル基が挙げられる。
リン原子にアルキル基及びアリール基が合計3つ結合したホスフィン化合物として、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスフィン及びモノアルキルジアリールホスフィンが好ましい。
トリアリールホスフィンの具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-エチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-プロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4-ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4-ジメチルフェニル)ホスフィン及びトリス(2,4,6-トリメチルフェニル)ホスフィンが挙げられる。
トリアルキルホスフィンの具体例としては、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン及びトリイソブチルホスフィンが挙げられる。
モノアルキルジアリールホスフィンの具体例としては、メチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、ヘキシルジフェニルホスフィン及びシクロヘキシルジフェニルホスフィンが挙げられる。
テトラ置換ホスホニウムテトラ置換ボレートとしては、例えば、テトラアリールホスホニウムテトラアリールボレート及びテトラアルキルホスホニウムテトラアルキルボレートが挙げられる。テトラアリールホスホニウムテトラアリールボレートのアリール基及びテトラアルキルホスホニウムテトラアルキルボレートのアルキル基としては、リン原子にアルキル基及びアリール基が合計3つ結合したホスフィン化合物が取り得るアルキル基及びアリール基を採用することができる。
テトラアリールホスホニウムテトラアリールボレートの具体例としては、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ-p-トリルボレート及びp-トリルトリフェニルホスホニウムテトラ-p-トリルボレートが挙げられる。
テトラアルキルホスホニウムテトラアルキルボレートの具体例としては、テトラブチルホスホニウムテトラブチルボレート、トリ-tert-ブチルメチルホスホニウムテトラブチルボレート及びジ-tert-ブチルジメチルホスホニウムテトラブチルボレートが挙げられる。
本発明の接着剤においては、トリアリールホスフィンが好ましく、なかでも、トリフェニルホスフィン及びトリス(4-メチルフェニル)ホスフィンが好ましい。
(2)ポリチオール化合物
本発明に用いられるポリチオール化合物は、一般的にエポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられるものを広く用いることができる。例えば、下記一般式(S1)で表される部分構造を少なくとも2個、又は、下記一般式(S2)で表される部分構造を少なくとも2個有する化合物を用いることができる。上記ポリチオール化合物が、下記一般式(S1)で表される部分構造を3~10個(好ましくは3~6個)、又は、下記一般式(S2)で表される部分構造を3~10個(好ましくは3~6個)有する構造は、硬化物の架橋密度が高まり、滅菌耐久性がより向上する観点から好ましい。一方、上記ポリチオール化合物が、下記一般式(S1)で表される部分構造を2個、又は、下記一般式(S2)で表される部分構造を2個有する構造は、比較的柔軟な硬化物が得られるため好ましい。
Figure 0007458496000010
一般式(S1)中、Ra1~Ra5のうちの1つはスルファニル基(チオール基)を示し、他は各々独立して水素原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~14のアリール基を示し、lは0~2の整数を示す。lが2のとき、2つのRa1は互いに同じでも異なってもよく、2つのRa5は互いに同じでも異なってもよい。*はチオール化合物中における結合部位を示す。
一般式(S2)中、Ra6~Ra10のうちの1つはスルファニル基を示し、他は各々独立して水素原子、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~14のアリール基を示し、mは0~2の整数を示す。mが2のとき、2つのRa6は互いに同じでも異なってもよく、2つのRa10は互いに同じでも異なってもよい。*はポリチオール化合物中における結合部位を示す。
上記炭素数1~10のアルキル基は直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、i-ブチル、t-ブチル、ヘキシル及びオクチルが挙げられる。これらの中でも、メチル又はエチルが好ましい。
炭素数6~14のアリール基の具体例としてフェニル及びナフチルが挙げられる。
lは0又は1が好ましい。
mは0又は1が好ましい。
上記一般式(1)で表される部分構造は、下記一般式(S3)で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 0007458496000011
一般式(S3)中、Ra11及びRa12は、各々独立して水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、uは0~2の整数を示す。*はポリチオール化合物中における結合部位を示す。
a11及びRa12の少なくとも一方は、炭素数1~10のアルキル基を示すことが好ましい。
a11及びRa12で示される炭素数1~10のアルキル基は、一般式(S1)におけるRa1として採り得る上記アルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
uは0又は1が好ましく、1がより好ましい。
ポリチオール化合物は、下記一般式(S4)で表される化合物と、多官能アルコールとのエステルであることが好ましい。
Figure 0007458496000012
一般式(S4)中、Ra1~Ra5及びlは、上記一般式(S1)中のRa1~Ra5及びlとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(S4)で表される化合物は、下記一般式(S5)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0007458496000013
一般式(S5)中、Ra11、Ra12及びuは、上記一般式(S3)中のRa11、Ra12及びuとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
上記一般式(S4)で表される化合物の具体例としては、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトブタン酸、2-メルカプトイソブタン酸、3-メルカプト-3-フェニルプロピオン酸、3-メルカプトイソ酪酸、2-メルカプト-3-メチル酪酸、3-メルカプト-3-メチル酪酸、3-メルカプト吉草酸及び3-メルカプト-4-メチル吉草酸が挙げられる。
多官能アルコールは、2~10官能のアルコール(ヒドロキシ基を2~10個有するポリオール)が好ましく、2~8官能がより好ましく、2~6官能が特に好ましい。
多官能アルコールの具体例として、アルキレングリコール(アルキレン基の炭素数は2~10が好ましく、アルキレン基は直鎖でもよく、枝分かれしていてもよい。)、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトール等が挙げられる。
アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,2-プロパングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール及びテトラメチレングリコール等が挙げられる。
多官能アルコールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパングリコール及び1,2-ブタンジオール等のアルキレン主鎖の炭素数が2のアルキレングリコール並びにトリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールが好ましい。
以下、本発明に用い得るポリチオール化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
具体例としては、フタル酸ビス(1-メルカプトエチル)、フタル酸ビス(2-メルカプトプロピル)、フタル酸ビス(3-メルカプトブチル)、フタル酸ビス(3-メルカプトイソブチル)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオナート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチラート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトブチラート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトブチラート)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオナート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトブチラート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトブチラート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチラート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオナート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオナート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチラート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチラート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオナート)、プロピレングリコールビス(2-メルカプトプロピオナート)、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオナート)、ブタンジオールビス(2-メルカプトプロピオナート)、オクタンジオールビス(2-メルカプトプロピオナート)、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトプロピオナート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトプロピオナート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2-メルカプトプロピオナート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトイソブチラート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトイソブチラート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトイソブチラート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトイソブチラート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトイソブチラート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトイソブチラート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトイソブチラート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトイソブチラート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトイソブチラート)、プロピレングリコールビス(2-メルカプトイソブチラート)、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトイソブチラート)、ブタンジオールビス(2-メルカプトイソブチラート)、オクタンジオールビス(2-メルカプトイソブチラート)、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトイソブチラート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトイソブチラート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2-メルカプトイソブチラート)、エチレングリコールビス(4-メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(4-メルカプトイソバレレート)、ジエチレングリコールビス(4-メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(4-メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(4-メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(4-メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(4-メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(4-メルカプトバレレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(3-メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトバレレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン及びトリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレートが挙げられる。
臭気が少なく、所望の程度の粘度を有し、成分(A)としてのエポキシ樹脂との混合性が良好であり、成分(A)と成分(B)とを混合して得られる混合物の取り扱い性の観点から、上記ポリチオール化合物が、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチラート)、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチラート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオナート)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオナート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオナート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオナート)及びトリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレートのうちの少なくとも1種であることが好ましく、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチラート)、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン及びトリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチラート)のうちの少なくとも1種であることがより好ましい。
上記ポリチオール化合物の分子量は特に限定されないが、本発明の接着剤の成分(A)としてのエポキシ樹脂と混合が容易でかつ再分離し難く、また成分(A)と成分(B)とを混合して得られる混合物のタレやムラが起き難い等の取り扱い性の観点から、200~1,000であることが好ましく、300~800であることがより好ましい。
本発明において、上記ポリチオール化合物は、市販品を用いることができ、具体例として、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン(商品名:カレンズMT BD1、昭和電工社製)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチラート)(商品名:カレンズMT PE1、昭和電工社製)、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン(商品名:カレンズMT NR1、昭和電工社製)及びトリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチラート)(商品名TPMB、昭和電工社製)が挙げられる。
(3)ジシアンジアミド化合物
本発明に用いられるジシアンジアミド化合物は、エポキシ樹脂の硬化促進剤として広く用いられているジシアンジアミドを基本骨格として有し、硬化促進作用を示す化合物である。このような化合物には、ジシアンジアミド((NHC=NCN)そのものの他、ジシアンジアミドのアミノ基が有する水素原子の一部が置換された構造の化合物が含まれる。ジシアンジアミド化合物として、例えば、DICY7及びDICY15(いずれも商品名、三菱化学社製)が市販されている。また、本発明の接着剤においては、東京化成工業社製等の市販品を用いることもできる。
(4)フェノール化合物
本発明に用いられるフェノール化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤として広く用いられている、フェノール性水酸基を有する化合物である。「フェノール性水酸基」とは、芳香族炭化水素環の環構成炭素原子に結合する水酸基である。
本発明に用いられるフェノール化合物として、フェノール樹脂が好ましく、フェノール樹脂の具体例として、明和化成社製HF-1M、DL-92、MEHC-7841-4S及びMEH-7000並びにDIC社製TD-2131及びTD-2106が挙げられる(いずれも商品名)。
(5)無置換アミノ基を有するポリアミン化合物
無置換アミノ基を有するポリアミン化合物は、無置換アミノ基(-NH)を1分子中に2つ以上有する化合物である。このポリアミン化合物は、さらに好ましくは第一級ポリアミン化合物(アミノ基のすべてが無置換アミノ基であるポリアミン化合物)である。本発明の接着剤は、エポキシ系接着剤において硬化作用を示すポリアミン化合物のうち無置換アミノ基を1分子中に2つ以上有する化合物を広く用いることができる。
上記ポリアミン化合物1分子が有する、活性水素を有するアミノ基(好ましくは無置換アミノ基)の数は、2~10が好ましく、2~8がより好ましく、2~6がさらに好ましく、2~4がさらに好ましく、2又は3が特に好ましい。なかでもジアミン化合物及びトリアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を好適に用いることができる。
上記ポリアミン化合物の活性水素当量(アミノ基が有する活性水素の当量)は10~2000が好ましく、20~1000がより好ましく、30~900がさらに好ましく、40~800がさらに好ましく、60~700がさらに好ましく、65~600が特に好ましい。
活性水素当量は、ポリアミン化合物の分子量を、ポリアミン化合物が有するアミノ基の活性水素のモル数で除した値である(ポリアミン化合物におけるアミノ基の活性水素1つ当たりの分子量を意味する)。
上記ポリアミン化合物の分子量は100~6000が好ましく、100~3000がより好ましい。ポリアミン化合物がポリマーである場合(例えば後述のポリオキシアルキレン基を有する場合)には、上記分子量は数平均分子量である。
なお、本発明において、数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて決定する。測定方法は以下の通りである。装置はHLC-8320GPC(東ソー社製)を用いる。カラムはTOSOH TSKgel Super AWM-H(カラムサイズ6.0mm×15cm)を用いる。溶離液はN-メチルピロリドン(NMP)(LiBr 10mM含有)を用いる。流速は0.35mL/min、40℃にて測定を行う。検出は示差屈折率検出器(RI)にて行う。ポリスチレンスタンダードを用いて分子量を決定する。
上記ポリアミン化合物は、2つ以上のアミノ基が、脂肪族炭化水素基、環式炭化水素基芳香族炭化水素基及びヘテロ環基から選ばれる基、又はこれらを組み合わせた基を介して結合した形態が好ましい。これらの基は、炭素-炭素結合の間に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を有してもよい。
上記ポリアミン化合物は、オゾン水処理耐久性及び耐熱性の点から、炭素-炭素結合の間に酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を含まないものであることも好ましい。上記炭素-炭素結合間にヘテロ原子を含まないポリアミン化合物である場合、2つ以上のアミノ基を結合する基は、鎖状の脂肪族炭化水素基であってもよく、鎖状の脂肪族炭化水素基は分岐を有していてもよい。これら分岐を有していてもよい鎖状の脂肪族炭化水素基の炭素数は4~50であることが好ましく、4~12であることがより好ましく、6~12であることがさらに好ましい。
上記ポリアミン化合物は、オゾン水処理耐久性及び耐熱性の点から、分子中に鎖状アルキレン基又はオキシアルキレン構造を有することも好ましく、ポリオキシアルキレン構造を有することがより好ましい。
鎖状アルキレン基を有するポリアミン化合物は、アルキレンジアミン化合物であることが好ましい。ポリオキシアルキレン構造を有するポリアミン化合物(以下、「ポリエーテルポリアミン化合物」とも称す。)は、ポリオキシアルキレンジアミン化合物、又はポリオキシアルキレントリアミン化合物であることがより好ましい。
上記の鎖状アルキレン基は直鎖でも分岐でもよく、炭素数は、1~20が好ましく、5~12がより好ましい。アルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、ヘキサメチレン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン、2-メチルペンタメチレン及びドデカメチレンが挙げられる。
上記のオキシアルキレン構造のアルキレン基は、直鎖アルキレン基でもよく、分岐を有するアルキレン基でもよい。また、上記のオキシアルキレン構造のアルキレン基は、炭素数が1~10が好ましく、2~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
上記のオキシアルキレン構造は、より好ましくは、オキシエチレン基、又はオキシプロピレン基である。
成分(B)のポリアミン化合物がポリオキシアルキレン構造を有する場合、このポリオキシアルキレン構造を構成する複数のオキシアルキレン基は、互いに同一でもよく、異なってもよい。また、上記のポリオキシアルキレン構造が有するオキシアルキレン基の平均繰り返し数は、2~1000が好ましく、3~500がより好ましい。また、この平均繰り返し数は、2~100であることも好ましく、2~50であることも好ましく、2~35であることも好ましく、2~25であることも好ましい。成分(B)のポリアミン化合物は、ポリオキシアルキレン構造を複数有していてもよい。
上記ポリアミン化合物は、オゾン水処理耐久性及び耐熱性の点から、分子内にポリアミド結合(-NH-CO-)を有することも好ましい。
ポリアミド結合を有するポリアミン化合物(以下、「ポリアミドポリアミン化合物」とも称す。)は、ポリアミドジアミン化合物であることが好ましい。
ポリアミドポリアミン化合物が1分子中に有するアミド結合の平均数は、2~50が好ましく、5~30がより好ましく、5~20がさらに好ましい。
上記の複数存在するアミド結合同士を結ぶ連結基は、特に限定されないが、例えば、飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。ポリアミドポリアミン化合物がアミド結合同士を結ぶ複数の連結基を有する場合、複数の連結基は互いに同一でもよく、異なっていてもよい。
上記ポリアミン化合物は、本発明の接着剤から得られる硬化物が有する、オゾン水処理耐久性及び耐熱性の点から、ポリオキシアルキレン構造を有することが好ましい。ポリアミン化合物がポリオキシアルキレン構造を有する化合物であると、オゾン水処理によって架橋構造が劣化分解した場合でも、硬化物が強靭性を有するために硬化物の内部にクラックが生じにくく、硬化物の強度が維持されると推定される。また、高温がかかった場合においても、柔軟な構造を有することから、熱膨張や熱収縮時の応力が緩和されやすく、割れが発生しにくいと推定される。
本発明に用い得るポリアミン化合物の好ましい具体例を以下に示す。括弧に付した数は括弧内の繰り返し単位の平均繰り返し数である。
Figure 0007458496000014
Figure 0007458496000015
Figure 0007458496000016
Figure 0007458496000017
Figure 0007458496000018
Figure 0007458496000019
上記ポリアミン化合物は常法により合成することができる。また、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、ポリエーテルアミンD230、ポリエーテルアミンD400及びポリエーテルアミンT403(いずれも商品名、三井化学ファイン社製)、ジェファーミンED-600(商品名、ハンツマン社製)並びにHV953U(商品名、ナガセケムテックス社製、ポリアミドアミン)を挙げることができる。
(6)酸無水物化合物
本発明において「酸無水物」とは、カルボン酸無水物を意味する。
本発明に用いられる酸無水物化合物は、脂環式ジカルボン酸無水物を含むことが好ましい。この脂環式ジカルボン酸無水物は、脂環を構成する2つの隣接する炭素原子が有するカルボキシ基同士が脱水縮合した構造を有する化合物である。この脂環は、5員環又は6員環の単環が好ましく、6員環がより好ましい。また、この脂環は1つ又は2つ以上の置換基を有してもよい。この置換基のうち隣接する2つの置換基は連結して環を形成してもよい。2つの置換基が連結して形成される環は、5員環又は6員環の単環が好ましく、この環により酸無水物基が形成されていることも好ましい。
本発明に用いられる酸無水物化合物は、脂環式ジカルボン酸無水物の1種又は2種以上を含むことができる。
本発明に用いられる酸無水物化合物は、脂環式ジカルボン酸無水物以外の酸無水物化合物を含んでもよい。本発明に用いられる酸無水物化合物が脂環式ジカルボン酸無水物を含む場合、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる全酸無水物化合物中に占める、脂環式ジカルボン酸無水物の総量の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。また、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる酸無水物化合物のすべてが、上記脂環式ジカルボン酸無水物あることも好ましい。
また、本発明に用いられる酸無水物化合物は、下記式(I)で表される酸無水物化合物を含むことも好ましい。
Figure 0007458496000020
式(I)中、環Tは5員環又は6員環である。環Tは脂環でもよく、芳香族環でもよい。また、環Tが脂環の場合、飽和炭化水素環でもよく、環構成原子間に不飽和結合を有してもよい。
はアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、又はカルボキシ基を示し、nbは0~4の整数である。
として採り得るアルキル基の炭素数は1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましく、さらに好ましくはメチル又はエチルである。
として採り得るアルコキシ基の炭素数は1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましく、さらに好ましくはメトキシ又はエトキシである。
として採り得るアシル基の炭素数は1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10がさらに好ましい。本発明においてアシル基は、アリールカルボニル基を含む意味に用いる。
として採り得るアルコキシカルボニル基の炭素数は1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~15がさらに好ましい。アルコキシカルボニル基を構成するアルコキシ基は、好ましくはメトキシ、エトキシ又はプロポキシである。
として採り得るアリール基の炭素数は6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~12がさらに好ましく、さらに好ましくはフェニルである。
nbは0又は1が好ましい。
nbが2以上の場合、隣接する2つのRが連結して、環Tとともに縮合環を形成してもよい。2つのRが連結して形成される環は、5員環又は6員環が好ましく、より好ましくは5員環である。この環は、より好ましくは、2つの環構成炭素原子とそれらに挟まれた環構成酸素原子とにより酸無水物構造(-C(=O)-O-C(=O)-)を形成する(すなわち、ともにカルボキシ基である2つの隣接するRが脱水縮合した構造が好ましい)。
式(I)で表される酸無水物化合物は、分子中に酸無水物構造を1~3個有することが好ましく、1つ又は2つ有することがより好ましく、1つ有することがさらに好ましい。また、式(I)で表される酸無水物化合物の分子量は、90~800が好ましく、より好ましくは100~300である。
本発明に用いられる酸無水物化合物は、式(I)で表される酸無水物化合物の1種又は2種以上を含むことができる。
本発明に用いられる酸無水物化合物が式(I)で表される酸無水物化合物を含む場合、この酸無水物化合物は、式(I)で表される酸無水物化合物以外の酸無水物化合物を含んでもよい。上記酸無水物化合物が式(I)で表される酸無水物化合物を含む場合、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる全酸無水物化合物中に占める、式(I)で表される酸無水物化合物の総量の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましくい。また、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる酸無水物化合物のすべてが、上記式(I)で表される酸無水物化合物あることも好ましい。
また、本発明に用いられる酸無水物化合物は、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビスアンヒドロトリメテート、グリセロールトリスアンヒドロトリメテート、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸無水物、及びビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸無水物のうちの少なくとも1種の酸無水物化合物を含むことも好ましい(これらの酸無水物化合物をまとめて、以下、酸無水物Zと称す。)。すなわち、本発明に用いられる酸無水物化合物は、酸無水物Zから選ばれる少なくとも1種の酸無水物化合物を含むことが好ましい。
本発明に用いられる酸無水物化合物は、より好ましくは、無水トリメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸無水物、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、グリセロールトリスアンヒドロトリメテート、及びオクテニル無水コハク酸から選ばれる酸無水物化合物を含む。
本発明に用いられる酸無水物化合物が上記酸無水物Zから選ばれる酸無水物化合物を含む場合、本発明に用いられる酸無水物化合物は、本発明の効果を損なわない範囲で、酸無水物Z以外の酸無水物化合物を含んでもよい。本発明に用いられる酸無水物化合物が酸無水物Zから選ばれる酸無水物化合物を含む場合、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる全酸無水物化合物中に占める、酸無水物Zから選ばれる酸無水物化合物の総量の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。また、本発明に用いられる酸無水物化合物に含まれる酸無水物化合物のすべてが、上記酸無水物Zから選ばれる酸無水物化合物であることも好ましい。
本発明に用いうる酸無水物化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 0007458496000021
(7)イミダゾール化合物
本発明に用いられるイミダゾール化合物は、下記式(II)で表されるイミダゾール化合物を含むことが好ましい。
Figure 0007458496000022
式(II)中、Rb1は水素原子又はアルキル基を示す。Rb1として採り得るアルキル基は、直鎖アルキル基、分岐を有するアルキル基、環状アルキル基のいずれもよく、好ましくは直鎖アルキル基である。
b1として採り得るアルキル基は、置換基を有する形態であることも好ましく、この置換基の例としては、シアノ基、芳香族炭化水素基、及び芳香族複素環基を挙げることができる。これら芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基は単環構造であることが好ましい。上記芳香族複素環基を構成する単環式芳香族複素環としては、5員環又は6員環が好ましく、より好ましくはトリアジン環である。
b1として採り得るアルキル基の炭素数は1~20が好ましく、1~18がより好ましく、1~15がさらに好ましく、1~12が特に好ましい。なお、アルキル基が環状アルキル基の場合、上記炭素数の下限値は3であり、好ましくは4、より好ましくは5である。
b1として採り得るアルキル基の好ましい例としては、シアノアルキル基及びアラルキル基を挙げることができる。シアノアルキル基は、好ましくは炭素数1~5、より好ましくは炭素数1~3のシアノアルキル基であり、シアノエチルが特に好ましい。また、アラルキル基は、好ましくは炭素数7~20、より好ましくは炭素数7~15、さらに好ましくは炭素数7~10のアラルキル基であり、ベンジルが特に好ましい。
b2、Rb3及びRb4は水素原子、アルキル基又はアリール基を示す。
b2、Rb3及びRb4として採り得るアルキル基は、直鎖アルキル基、分岐を有するアルキル基、環状アルキル基のいずれもよく、好ましくは直鎖アルキル基である。
b2、Rb3及びRb4として採り得るアルキル基の炭素数は1~20が好ましく、1~18がより好ましく、1~15がさらに好ましく、1~12が特に好ましい。なお、アルキル基が環状アルキル基の場合、上記炭素数の下限値は3であり、好ましくは4、より好ましくは5である。
b2、Rb3及びRb4として採り得るアルキル基の好ましい具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2-エチルヘキシル、デシル、ウンデシル、ドデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ヒドロキシメチル、及びシアノエチルオキシメチルを挙げることができる。
b2、Rb3及びRb4として採り得るアリール基の炭素数は6~15が好ましく、6~12がより好ましく、フェニルが特に好ましい。
式(II)で表されるイミダゾール化合物は、対イオンを有する形態であることも好ましい。本発明において「式(II)で表されるイミダゾール化合物」という場合、式(II)で表されるイミダゾール化合物が対イオンを有する形態を含む意味である。式(II)で表されるイミダゾール化合物が対イオンを有する形態の場合、式(II)で表される化合物の環構成窒素原子には水素原子が結合して正に帯電し、この正電荷に対して負電荷を有する対イオンが結合する。
上記対イオンに特に制限はなく、対イオンの好ましい由来としては、トリメット酸、ピロリメット酸、シアヌル酸、塩酸、硫酸、チオシアン酸、ホウ酸等を挙げることができる。
式(II)で表されるイミダゾール化合物は、Rb1が水素原子、ベンジル、トリアジルエチル、又はシアノエチルであることがより好ましい。また、Rb2が水素原子、炭素数1~20の直鎖かつ無置換のアルキル基、又はフェニルであることがより好ましい。また、Rb3が水素原子、炭素数1~20(好ましくは炭素数1~12、より好ましくは炭素数1~5)の直鎖かつ無置換のアルキル基、ヒドロキシメチル、又はシアノエチルオキシメチルであることがより好ましい。また、Rb4が水素原子、ヒドロキシメチル、又はシアノエチルオキシメチルであることがより好ましい。
本発明に用いられるイミダゾール化合物は、式(II)で表されるイミダゾール化合物の1種又は2種以上を含むことができる。
本発明に用いられるイミダゾール化合物が式(II)で表されるイミダゾール化合物を含む場合、本発明に用いられるイミダゾール化合物は、式(II)で表されるイミダゾール化合物以外のイミダゾール化合物を含んでもよい。本発明に用いられるイミダゾール化合物が式(II)で表されるイミダゾール化合物を含む場合、本発明に用いられるイミダゾール化合物に含まれる全イミダゾール化合物中に占める、式(II)で表されるイミダゾール化合物の総量の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。また、本発明に用いられるイミダゾール化合物に含まれるイミダゾール化合物のすべてが式(II)で表されるイミダゾール化合物であることも好ましい。
本発明に用いられるイミダゾール化合物は、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウム・トリメリテート、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-メチルイミダゾリウム・イソシアヌレート、2,4-ジアミノ-6-[2-(2-メチル-1-イミダゾリル)エチル]-S-トリアジン、及び2-フェニルイミダゾリウム・イソシアヌレートのうちの少なくとも1種のイミダゾール化合物を含むことも好ましい(これらのイミダゾール化合物をまとめて、以下、イミダゾールZと称す。)。すなわち、本発明に用いられるイミダゾール化合物は、イミダゾールZから選ばれる少なくとも1種のイミダゾール化合物を含むことが好ましい。
本発明に用いられるイミダゾール化合物は、より好ましくは、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウム・トリメリテート、2-フェニルイミダゾリウム・イソシアヌレート、及び2,4-ジアミノ-6-[2-(2-メチル-1-イミダゾリル)エチル]-S-トリアジンから選ばれるイミダゾール化合物を含む。
本発明に用いられるイミダゾール化合物が上記イミダゾールZから選ばれるイミダゾール化合物を含む場合、この硬化剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、イミダゾールZ以外のイミダゾール化合物を含むことができる。本発明に用いられるイミダゾール化合物がイミダゾールZから選ばれるイミダゾール化合物を含む場合、本発明に用いられるイミダゾール化合物に含まれる全イミダゾール化合物中に占める、イミダゾールZから選ばれるイミダゾール化合物の総量の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。また、本発明に用いられるイミダゾール化合物に含まれるイミダゾール化合物のすべてが、上記イミダゾールZから選ばれるイミダゾール化合物であることも好ましい。
以下、本発明に用いうるイミダゾール化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお下記化合物のうちI-14~I-17は、イミダゾール化合物が対イオンを有する形態を表す。
Figure 0007458496000023
本発明の接着剤に用いる成分(B)中の、含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基を有するポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物の割合は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。また、成分(B)のすべてが含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基を有するポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物のうちの1種又は2種以上の組合せであることも好ましい。本発明の接着剤が成分(B)として含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基を有するポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物以外のエポキシ樹脂の硬化成分を含む場合、この硬化成分としては、ホウ素錯体などの金属塩等を用いることができる。
本発明の接着剤における成分(B)の含有量は、特に制限されることなく、成分(A)と成分(B)との反応等にあわせて適宜調製することができる。
成分(B)が上記含リン化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記含リン化合物の含有量は、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、0.1~10質量部であることが好ましく、0.3~5質量部であることがより好ましく、0.5~4質量部であることがさらに好ましい。
成分(B)が上記ポリチオール化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記ポリチオール化合物の含有量は、活性水素当量等を考慮して適宜に設定することができる。
本発明の接着剤において、上記ポリチオール化合物の含有量は、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、15~100質量部が好ましく、20~90質量部がより好ましく、35~90質量部がより好ましく、50~80質量部がさらに好ましい。
成分(B)が上記ジシアンジアミド化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記ジシアンジアミド化合物の含有量は、活性水素当量等を考慮して適宜に設定することができる。
例えば、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、1~70質量部とすることができ、10~60質量部が好ましく、20~65質量部がより好ましく、30~50質量部がさらに好ましい。また、成分(A)としてのエポキシ樹脂のエポキシ当量に対するジシアンジアミド化合物の活性水素当量(活性水素当量/エポキシ当量)を0.3~1.0として用いることが好ましく、0.4~0.7とすることがより好ましい。
成分(B)が上記フェノール化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記フェノール化合物の含有量は、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、3~60質量部が好ましく、5~50質量部がより好ましく、10~40質量部がより好ましく、15~35質量部がさらに好ましい。
成分(B)が上記無置換アミノ基を有するポリアミン化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記無置換アミノ基を有するポリアミン化合物の含有量は、活性水素当量等を考慮して適宜に設定することができる。
例えば、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、10~100質量部とすることができ、20~90質量部がより好ましく、20~80質量部がより好ましく、20~70質量部がさらに好ましい。また、成分(A)としてのエポキシ樹脂のエポキシ当量に対するポリエーテルポリアミン化合物の活性水素当量(活性水素当量/エポキシ当量)を0.1~1.5として用いることが好ましく、0.3~1.0とすることがより好ましく、0.5~1.0とすることがさらに好ましい。
成分(B)が上記酸無水物化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記酸無水物化合物の含有量は、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、50~200質量部が好ましく、60~150質量部がより好ましく、80~120質量部が更に好ましい。
成分(B)が上記イミダゾール化合物を含む場合、本発明の接着剤において、上記イミダゾール化合物の含有量は、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、1~20質量部が好ましく、3~15質量部がより好ましく、5~10質量部が更に好ましい。
本明細書において、エポキシ樹脂に対するイミダゾール化合物の量を記載する場合、このイミダゾール化合物の量は、イミダゾール化合物が対イオンを有する場合には、この対イオンを除いた部分の量を意味する。
<成分(C)>
本発明の接着剤はラジカル捕捉剤を含み、このラジカル捕捉剤は後述する成分(C-1)~(C-7)のうちの少なくとも1種を含む。本発明の接着剤は、成分(C-1)~(C-7)から選ばれるラジカル捕捉剤を1種含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
本発明の接着剤に含まれるラジカル捕捉剤の総量に占める、成分(C-1)~(C-7)の総量の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。更に好ましくは、本発明の接着剤に含まれる上記ラジカル捕捉剤は、成分(C-1)~(C-7)の少なくとも1種である。
本発明においては、接着剤硬化物の耐熱性及び滅菌耐久性の点から、ラジカル捕捉剤が成分(C-6)及び成分(C-7)のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、上記成分(C-6)を含むことがより好ましい。成分(C-6)は触媒的にラジカルをトラップすることがきることから、長期に亘ってラジカルトラップ能を示す。一方、成分(C-7)は、ラジカルとの反応性に優れ、速やかにラジカルをトラップして、接着剤硬化物の劣化が抑えることができるため好ましい。
以下、成分(C-1)~(C-7)について具体的に説明する。
成分(C-1)は、下記一般式(C-1)で表される化合物である。
Figure 0007458496000024
一般式(C-1)中、R及びRは、水素原子、脂肪族基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、芳香族オキシカルボニル基、脂肪族スルホニル基又は芳香族スルホニル基を示す。
は脂肪族基、脂肪族オキシ基、芳香族オキシ基、脂肪族チオ基、芳香族チオ基、アシルオキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、芳香族オキシカルボニルオキシ基、置換アミノ基、複素環基又はヒドロキシ基を示す。
とR、RとR、RとRは互いに結合し、5~7員環を形成してもよいが、ピペリジン骨格を形成することはない。
一般式(C-1)において、R及びRの両方が水素原子であることはなく、RとRの総炭素数は7以上である。また、R、R及びRは無置換アミノ基を含まない。
一般式(C-1)中の上記脂肪族基(一般式(C-1)において置換基の一部を構成する脂肪族基を含む)は、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基を意味する。アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基は、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよい。
アルキル基の炭素数は1~20であることが好ましく、1~18であることが更に好ましい。但し、アルキル基が分岐状又は環状の場合、炭素数の下限値は3である。このことはアルケニル基及びアルキニル基についても同様である。
アルケニル基の炭素数は2~20であることが好ましく、2~18であることが更に好ましい。
アルキニル基の炭素数は2~20であることが好ましく、2~18であることが更に好ましい。上記脂肪族基は、置換基として、下記置換基Tのうちの少なくとも1つを有してもよい。ただし、上記脂肪族基は、環状である場合に、下記置換基Tの、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基を有してもよい。
置換基T
・ハロゲン原子
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子
・アルキル基[直鎖、分岐若しくは環状の、置換若しくは無置換のアルキル基]
直鎖若しくは分岐のアルキル基(好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、t-ブチル、オクチル、エイコシル、2-クロロエチル、2-シアノエチル、2-エチルヘキシル)
シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3~30の、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4-ドデシルシクロヘキシル)
ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5~30の、置換若しくは無置換のビシクロアルキル基、すなわち、炭素数5~30のビシクロアルカンから水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[1.2.2]ヘプタン-2-イル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-3-イル)
本発明において、環状のアルキル基は、上記シクロアルキル基及びビシクロアルキル基(2環系)の他、更にトリシクロアルキル、テトラシクロアルキル、ペンタシクロアルキル等のポリシクロアルキル基も包含する。
以下に説明する置換基を構成するアルキル基(例えばアルキルチオ基のアルキル基)の好ましい形態として、置換基Tのアルキル基の形態が挙げられる。
・アルケニル基[直鎖、分岐又は環状の置換若しくは無置換のアルケニル基]
直鎖又は分岐の、アルケニル基(好ましくは、置換若しくは無置換のアルケニル基(炭素数2~30)、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)
シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3~30の、置換若しくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3~30のシクロアルケンの水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、2-シクロペンテン-1-イル、2-シクロヘキセン-1-イル)
ビシクロアルケニル基(置換若しくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5~30の、置換若しくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を1個持つビシクロアルケンの水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-1-イル、ビシクロ[2.2.2]オクト-2-エン-4-イル)を包含するものである。
・アルキニル基[直鎖、分岐若しくは環状の、置換若しくは無置換のアルキニル基]
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル
・アリール基
好ましくは、炭素数6~40(より好ましくは炭素数6~30、特に好ましくは炭素数6~20)の、置換若しくは無置換のアリール基、例えばフェニル、p-トリル、ナフチル、m-クロロフェニル、o-ヘキサデカノイルアミノフェニル(より好ましくは、フェニル、ナフチル、特に好ましくはフェニル)なお、置換アリール基は、脂肪族環、他の芳香族環又は複素環が縮合していてもよい。
・ヘテロ環基
好ましくは、5若しくは6員の、置換若しくは無置換のヘテロ環化合物(芳香族ヘテロ環化合物及び非芳香族ヘテロ環化合物を含む。)から1個の水素原子を取り除いた1価の基であり、更に好ましくは、5若しくは6員の、炭素数3~30の、置換若しくは無置換の芳香族ヘテロ環基である。例えば、2-フリル、2-チエニル、2-ピリミジニル、2-ベンゾチアゾリル
・シアノ基
・ヒドロキシ基
・ニトロ基
・カルボキシ基
・アルコキシ基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t-ブトキシ、オクチルオキシ、2-メトキシエトキシ
・アリールオキシ基
好ましくは、炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、2-メチルフェノキシ、4-t-ブチルフェノキシ、3-ニトロフェノキシ、2-テトラデカノイルアミノフェノキシ、p-メトキシフェノキシ
・シリルオキシ基
好ましくは、炭素数3~20の、置換若しくは無置換のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、t-ブチルジメチルシリルオキシ
・ヘテロ環オキシ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のヘテロ環オキシ基、1-フェニルテトラゾール-5-オキシ、2-テトラヒドロピラニルオキシ
・アシルオキシ基
好ましくは、ホルミルオキシ基、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基及び炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p-メトキシフェニルカルボニルオキシ
・置換カルバモイルオキシ基
好ましくは、炭素数1~30(好ましくは炭素数2~30)の、置換カルバモイルオキシ基、例えば、N,N-ジメチルカルバモイルオキシ、N,N-ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N-ジオクチルアミノカルボニルオキシ、N-オクチルカルバモイルオキシ
・アルコキシカルボニルオキシ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t-ブトキシカルボニルオキシ、オクチルオキシカルボニルオキシ
・アリールオキシカルボニルオキシ基
好ましくは、炭素数7~30の、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p-メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p-ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ
・アミノ基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6~30の及び置換若しくは無置換のアニリノ基(置換アミノ基及び置換アニリノ基の置換基の具体例として、脂肪族基、アリール基、アシル基、脂肪族スルホニル基及び芳香族スルホニル基が挙げられる。)、例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル-アニリノ、ジフェニルアミノ
・アシルアミノ基
好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基及び炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5-トリオクチルオキシフェニルカルボニルアミノ
・置換アミノカルボニルアミノ基(一置換又は二置換アミノ-カルボニル-アミノ基)
好ましくは、炭素数1~30の、置換アミノカルボニルアミノ、例えば、N,N-ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N-ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ
・アルコキシカルボニルアミノ基
好ましくは炭素数2~30の、置換若しくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t-ブトキシカルボニルアミノ、オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N-メチル-メトキシカルボニルアミノ
・アリールオキシカルボニルアミノ基
好ましくは、炭素数7~30の、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p-クロロフェノキシカルボニルアミノ、m-オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ
・置換スルファモイルアミノ基(置換スルファモイル-アミノ基)
好ましくは、炭素数0~30(好ましくは炭素数1~30)の、置換スルファモイルアミノ基、例えば、N,N-ジメチルアミノスルホニルアミノ、N-オクチルアミノスルホニルアミノ
・アルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキルスルホニルアミノ基及び炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールスルホニルアミノ基、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5-トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p-メチルフェニルスルホニルアミノ
・スルファニル基
・アルキルチオ基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、ヘキサデシルチオ、オクチルチオ
・アリールチオ基
好ましくは、炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、p-クロロフェニルチオ、m-メトキシフェニルチオ、p-メトキシフェニルチオ
・ヘテロ環チオ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換又は無置換のヘテロ環チオ基、例えば、2-ベンゾチアゾリルチオ、1-フェニルテトラゾール-5-イルチオ
・スルファモイル基
好ましくは、炭素数0~30(好ましくは炭素数1~30)の、置換スルファモイル基、例えば、N-エチルスルファモイル、N-(3-ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N-ジメチルスルファモイル、N-アセチルスルファモイル、N-ベンゾイルスルファモイル、N-(N'-フェニルカルバモイル)スルファモイル
・スルホ基
・アルキル若しくはアリールスルフィニル基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキルスルフィニル基及び炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p-メチルフェニルスルフィニル
・アルキル若しくはアリールスルホニル基
好ましくは、炭素数1~30の、置換若しくは無置換のアルキルスルホニル基及び炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、ブチルスルホニル、フェニルスルホニル、p-メチルフェニルスルホニル
・アシル基
好ましくは、ホルミル基、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7~30の、置換若しくは無置換のアリールカルボニル基及び炭素数4~30の、置換若しくは無置換のヘテロ環カルボニル基(このヘテロ環カルボニル基は、ヘテロ環の炭素原子でカルボニル基の炭素原子と結合している)、例えば、アセチル、ピバロイル、2-クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p-オクチルオキシフェニルカルボニル、2-ピリジルカルボニル、2-フリルカルボニル、(メタ)クリロイル
・アリールオキシカルボニル基
好ましくは、炭素数7~30の、置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、o-クロロフェノキシカルボニル、m-ニトロフェノキシカルボニル、p-t-ブチルフェノキシカルボニル
・アルコキシカルボニル基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t-ブトキシカルボニル、ヘキサデシルオキシカルボニル、オクタデシルオキシカルボニル
・カルバモイル基
好ましくは、炭素数1~30(好ましくは炭素数2~30)の、置換カルバモイル基、例えば、N-メチルカルバモイル、N,N-ジメチルカルバモイル、N,N-ジオクチルカルバモイル、N-(メチルスルホニル)カルバモイル
・アリール若しくはヘテロ環アゾ基
好ましくは、炭素数6~30の、置換若しくは無置換のアリールアゾ基及び炭素数3~30の、置換若しくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、p-クロロフェニルアゾ、5-エチルチオ-1,3,4-チアジアゾール-2-イルアゾ
・イミド基
好ましくは、N-スクシンイミド、N-フタルイミド
・ホスフィノ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ
・ホスフィニル基
好ましくは、ホスフィニル基及び炭素数2~30の、置換若しくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル
・ホスフィニルオキシ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ
・ホスフィニルアミノ基
好ましくは、炭素数2~30の、置換若しくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ
・シリル基
好ましくは、炭素数3~30の、置換若しくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル
上記の置換基Tの中で、水素原子を有するものは、この水素原子がさらに上記の基で置換されていても良い。そのような置換基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられる。その例としては、メチルスルホニルアミノカルボニル、p-メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記アシル基の具体例として、上記置換基Tのアシル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記脂肪族オキシカルボニル基の具体例として、上記置換基Tのアルコキシカルボニル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記芳香族オキシカルボニル基の具体例として、上記置換基Tのアリールオキシカルボニル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記脂肪族スルホニル基の具体例として、上記置換基Tのアルキルスルホニル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記芳香族スルホニル基の具体例として、上記置換基Tのアリールスルホニル基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記脂肪族オキシ基の具体例として、上記置換基Tのアルコキシ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記芳香族オキシ基の具体例として、上記置換基Tのアリールオキシ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記脂肪族チオ基の具体例として、上記置換基Tのアルキルチオ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記芳香族チオ基の具体例として、上記置換基Tのアリールチオ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記アシルオキシ基の具体例として、上記置換基Tのアシルオキシ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記脂肪族オキシカルボニルオキシ基の具体例として、上記置換基Tのアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記芳香族オキシカルボニルオキシ基の具体例として、上記置換基Tのアリールオキシカルボニルオキシ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記置換アミノ基の具体例として、上記置換基Tの置換アミノ基が挙げられる。
一般式(C-1)中の上記複素環基は、5員又は6員の、飽和又は不飽和複素環を含むことが好ましい。複素環に脂肪族環、芳香族環又は他の複素環が縮合していてもよい。複素環のヘテロ原子の例にはB、N、O、S、Se及びTeが含まれる。ヘテロ原子としてはN、O及びSが好ましい。複素環は炭素原子が遊離の原子価(1価)を有する(複素環基は炭素原子において結合する)ことが好ましい。好ましい複素環基の炭素数は1~40であり、より好ましくは1~30であり、更に好ましくは1~20である。飽和複素環の例には、ピラゾリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、2-ボラ-1,3-ジオキソラン環及び1,3-チアゾリジン環が含まれる(ただし、ピペリジン環を除く)。不飽和複素環の例には、イミダゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾセレナゾール環、ピリジン環、ピリミジン環及びキノリン環が含まれる。複素環基は置換基を有していても良い。置換基の例としては、上記置換基Tが挙げられる。
一般式(C-1)中、RとRの総炭素数は7以上であり、7~70が好ましく、7~40がより好ましい。
本発明に用いられる上記一般式(C-1)で表される化合物は、特公平6-97332号公報の一般式(I)、特公平6-97334号公報の一般式(I)、特開平2-148037号公報の一般式(I)、同2-150841号公報の一般式(I)、同2-181145号公報の一般式(I)、同3-266836号公報の一般式(I)、同4-350854号公報の一般式(IV)、同5-61166号公報の一般式(I)等で表される化合物を包含する。
上記一般式(C-1)で表される化合物としては、下記一般式(C-1a)又は(C-1b)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0007458496000025
一般式(C-1a)中、R及びRは、それぞれ上記式(C-1)におけるR及びRと同義である。Rc1は、Rと同義である。
一般式(C-1b)中、Rc2~Rc4は脂肪族基又はアシル基を示す。
上記一般式(C-1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 0007458496000026
Figure 0007458496000027
Figure 0007458496000028
成分(C-2)は、下記一般式(C-2)で表される化合物である。
Figure 0007458496000029
一般式(C-2)中、R~Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~20のアラルキル基又は炭素数6~15のアリール基を示す。R~Rで示される置換基は、上記置換基Tのうちの少なくとも1つを有してもよい。
一般式(C-2)中、炭素数1~20のアルキル基としては、直鎖又は分岐状のアルキル基であってよい。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、2-エチルブチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、オクタデシル、エイコシル、ベンジル、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、ナフチルメチル及び2-フェニルイソプロピルなどが挙げられる。アルキル基が置換基を有する場合、上記炭素数は、この置換基の炭素数を含む。
一般式(C-2)中、炭素数6~15のアリール基としては、フェニル、トリル及びナフチルなどが挙げられる。アリール基が置換基を有する場合、上記炭素数は、この置換基を含む。
一般式(C-2)において、R及びRとしては、水素原子と炭素数7~20のアリール基との組み合わせが好ましい。さらにその中でも、水素原子と炭素数8~20のアリール基との組み合わせが好ましく、水素原子と炭素数8~18のアリール基との組み合わせがより好ましく、水素原子と3,4-ジメチルフェニルとの組み合わせが特に好ましい。
一般式(C-2)において、R及びRとしては、これらの中で炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数2~20のアルキル基がより好ましく、炭素数3~20のアルキル基がさらに好ましく、t-ブチルが特に好ましい。
一般式(C-2)で表わされる化合物としては、具体的には以下のような化合物が例示される。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 0007458496000030
Figure 0007458496000031
Figure 0007458496000032
Figure 0007458496000033
Figure 0007458496000034
Figure 0007458496000035
成分(C-3)は、下記式(C-3)で表される化合物である。
Figure 0007458496000036
成分(C-4)は、下記一般式(C-4)で表される化合物である。
Figure 0007458496000037
一般式(C-4)において、R及びRは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を示し、R10はアルキル基又はアリール基を示す。R、R及びR10の少なくとも2つは、2価以上の基又は単結合を介して互いに連結してもよい。
本発明において、一般式(C-4)で表される構造を有する化合物とは、一般式(C-4)で表される化合物の他、下記(a)及び(b)の化合物が含まれる。
(a)R、R及びR10から水素原子1個を取り除いた1価の基が、2価以上の基又は単結合を介して、一般式(C-4)で表される別の1つ以上(好ましくは1~3の整数個)の化合物のR、R及びR10の少なくとも1つと連結した構造の化合物、及び、(b)R、R及びR10から選ばれる少なくとも1つの基から水素原子を合計で2個以上取り除いた2価以上の基(例えば、水素原子を2個取り除いた場合は2価の基となり、3個取り除いた場合は3価の基となる。)が、2価以上の基又は単結合を介して、一般式(C-4)で表される別の1つ以上(好ましくは1~3の整数個)の化合物のR、R及びR10の少なくとも1つと連結した構造の化合物。
すなわち、本発明において一般式(C-4)で表される構造を有する化合物とは、一般式(C-4)で表される化合物と、一般式(C-4)で表される構造が1分子中に複数存在する構造の化合物とを含む意味である。
上記一般式(C-4)におけるR、R及びR10で示されるアルキル基は、直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1~50、更に好ましくは炭素数1~30、特に好ましくは炭素数1~20である。好ましい例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、s-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロペンチル、オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、トリアコンチルを挙げることができる。より好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、s-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルであり、さらに好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、t-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルである。
、R及びR10で示されるアルキル基はさらに置換基を有していてもよい。この置換基としては、ハロゲン原子、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基等が例として挙げられる。
更に詳しくは、上記置換基としては、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基〔(直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルキル基を示す。それらは、アルキル基(好ましくは炭素数1~30のアルキル基、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、t-ブチル、n-オクチル、エイコシル、2-クロロエチル、2-シアノエチル、2―エチルヘキシル)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3~30の置換若しくは無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4-n-ドデシルシクロヘキシル)、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5~30の置換若しくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5~30のビシクロアルカンから水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[1.2.2]ヘプタン-2-イル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-3-イル)、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基(例えばアルキルチオ基のアルキル基)もこのような概念のアルキル基を示す。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3~30の置換若しくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3~30のシクロアルケンの水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、2-シクロペンテン-1-イル、2-シクロヘキセン-1-イル)、ビシクロアルケニル基(置換若しくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5~30の置換若しくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を1個持つビシクロアルケンの水素原子を1個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-1-イル、ビシクロ[2.2.2]オクト-2-エン-4-イル)を包含するものである。〕、
アルキニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル)、アリール基(好ましくは炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリール基、例えばフェニル、p-トリル、ナフチル、m-クロロフェニル、o-ヘキサデカノイルアミノフェニル)、複素環基(好ましくは5又は6員の置換若しくは無置換の、芳香族若しくは非芳香族の複素環化合物から1個の水素原子を取り除いた1価の基であり、更に好ましくは、炭素数3~30の5員若しくは6員の芳香族の複素環基である。例えば2-フラニル、2-チエニル、2-ピリミジニル、2-ベンゾチアゾリニル)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1~32の置換若しくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t-ブトキシ、n-オクチルオキシ、2-メトキシエトキシ、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールオキシ基例えば、フェノキシ、2-メチルフェノキシ、4-t-ブチルフェノキシ、3-ニトロフェノキシ、2-テトラデカノイルアミノフェノキシ)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3~20のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、t-ブチルジメチルシリルオキシ)、複素環オキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換の複素環オキシ基、1-フェニルテトラゾール-5-オキシ、2-テトラヒドロピラニルオキシ)、アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p-メトキシフェニルカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、N,N-ジメチルカルバモイルオキシ、N,N-ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N-ジ-n-オクチルアミノカルボニルオキシ、N-n-オクチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t-ブトキシカルボニルオキシ、n-オクチルカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7~30の置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p-メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p-n-ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ)、
アミノ基(好ましくは、アミノ基、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6~30の置換若しくは無置換のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル-アニリノ、ジフェニルアミノ)、アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5-トリ-n-オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、N,N-ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N-ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t-ブトキシカルボニルアミノ、n-オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N-メチルーメトキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7~30の置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p-クロロフェノキシカルボニルアミノ、m-n-オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ)、スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0~30の置換若しくは無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、N,N-ジメチルアミノスルホニルアミノ、N-n-オクチルアミノスルホニルアミノ)、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5-トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p-メチルフェニルスルホニルアミノ)、
スルファニル基、アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、n-ヘキサデシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、p-クロロフェニルチオ、m-メトキシフェニルチオ)、複素環チオ基(好ましくは炭素数2~30の置換若しくは無置換の複素環チオ基、例えば、2-ベンゾチアゾリルチオ、1-フェニルテトラゾール-5-イルチオ)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~30の置換若しくは無置換のスルファモイル基、例えば、N-エチルスルファモイル、N-(3-ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N-ジメチルスルファモイル、N-アセチルスルファモイル、N-ベンゾイルスルファモイル、N-(N’-フェニルカルバモイル)スルファモイル)、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルスルフィニル基、6~30の置換若しくは無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p-メチルフェニルスルフィニル)、
アルキル及びアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のアルキルスルホニル基、6~30の置換若しくは無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p-メチルフェニルスルホニル)、アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7~30の置換若しくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数4~30の置換若しくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合している複素環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、2-クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p-n-オクチルオキシフェニルカルボニル、2―ピリジルカルボニル、2―フリルカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7~30の置換若しくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、o-クロロフェノキシカルボニル、m-ニトロフェノキシカルボニル、p-t-ブチルフェノキシカルボニル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t-ブトキシカルボニル、n-オクタデシルオキシカルボニル)、
カルバモイル基(好ましくは、炭素数1~30の置換若しくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、N-メチルカルバモイル、N,N-ジメチルカルバモイル、N,N-ジ-n-オクチルカルバモイル、N-(メチルスルホニル)カルバモイル)、アリール及び複素環アゾ基(好ましくは炭素数6~30の置換若しくは無置換のアリールアゾ基、炭素数3~30の置換若しくは無置換の複素環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、p-クロロフェニルアゾ、5-エチルチオ-1,3,4-チアジアゾール-2-イルアゾ)、イミド基(好ましくは、N-スクシンイミド、N-フタルイミド)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル)、ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2~30の置換若しくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ)、シリル基(好ましくは、炭素数3~30の置換若しくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル)が挙げられる。
上記の置換基の中で、水素原子を有するものは、この水素原子が更に上記の置換基で置換されていてもよい。そのような置換基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、メチルスルホニルアミノカルボニル基、p-メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル基、アセチルアミノスルホニル基、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
、R及びR10で示されるアリール基は、置換若しくは無置換のアリール基を示し、好ましくは炭素数6~50、更に好ましくは炭素数6~30、特に好ましくは炭素数6~20である。好ましい例としては、フェニル、2-メチルフェニル、3-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-エチルフェニル、4-エチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-クロロフェニル、3-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2-メトキシフェニル、3-メトキシフェニル、4-メトキシフェニル、2-ベンジルフェニル、4-ベンジルフェニル、2-メチルカルボニルフェニル、4-メチルカルボニルフェニルを挙げることができる。
、R及びR10で示されるアリール基は更に好ましくは、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-エチルフェニル、4-エチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2-メトキシフェニル、3-メトキシフェニル、4-メトキシフェニル、2-ベンジルフェニル、又は4-ベンジルフェニルであり、特に好ましくは、フェニルである。
、R及びR10で示される上述したアリール基はさらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR、R及びR10で示されるアルキル基が有してもよい置換基を挙げることができる。
及びRで示されるアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルコキシ基を示す。好ましくは炭素数1~50、更に好ましくは炭素数1~30、特に好ましくは炭素数1~20である。好ましい例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、シクロプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ、s-ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、t-ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、シクロペンチルオキシ、オクチルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシ、エイコシルオキシ、ドコシルオキシ、トリアコンチルオキシを挙げることができる。更に好ましくは、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ、s-ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、オクチルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、ドデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシであり、特に好ましくは、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、t-ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、オクチルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、ドデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、オクタデシルオキシである。
及びRで示される上述したアルコキシ基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR、R及びR10で示されるアルキル基が有してもよい置換基を挙げることができる。
及びRで示されるアリールオキシ基は、置換若しくは無置換のアリールオキシ基を示し、好ましくは炭素数6~50、更に好ましくは炭素数6~30、特に好ましくは炭素数6~20である。好ましい例としては、フェノキシ、2-メチルフェノキシ、3-メチルフェノキシ、4-メチルフェノキシ、2-エチルフェノキシ、4-エチルフェノキシ、2,4-ジメチルフェノキシ、2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ、2,6-ジ-t-ブチルフェノキシ、2,6-ジメチルフェノキシ、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ、2,4,6-トリメチルフェノキシ、2,4,6-トリ-t-ブチルフェノキシ、1-ナフチルオキシ、2-ナフチルオキシ、2-クロロフェノキシ、3-クロロフェノキシ、4-クロロフェノキシ、2-メトキシフェノキシ、3-メトキシフェノキシ、4-メトキシフェノキシ、2-ベンジルフェノキシ、4-ベンジルフェノキシ、2-メチルカルボニルフェノキシ、4-メチルカルボニルフェノキシを挙げることができる。
更に好ましくは、フェニル、2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ、2,4,6-トリ-t-ブチルフェノキシなどを挙げることができる。
及びRで示される上述したアリールオキシ基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR、R及びR10で示されるアルキル基が有してもよい置換基を挙げることができる。
一般式(C-4)において、ナフタレン構造を有するポリエステルと一般式(C-4)で表される構造を有する化合物との相溶性の点からは、R及びRは、アルコキシ基又はアリールオキシ基が好ましく、R10は、アルキル基又はアリール基が好ましい。
一般式(C-4)で表される構造を有する化合物において、連結基としての上述した2価以上の基としては、前述のR、R及びR10で示されるアルキル基が有し得る置換基において、1個以上の水素原子を取り除いた2価以上の基又はこれらの基の2つ以上を組み合わせた基を挙げることができる(なお、置換基から水素原子を1個取り除けば2価の基、2個取り除けば3価の基となる。)。この2価以上の基は2~6価の基であることが好ましく、2~4価の基であることがより好ましい。また上記の2価以上の基は有機基であることが好ましい。
上記の2価以上の基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の例としては、前述のR、R及びR10で示されるアルキル基が有してもよい置換基を挙げることができる。
上記の2価以上の基の分子量は10~1000であることが好ましい。
上記の2価以上の基又は単結合の中でも、単結合、又は、アミノ基、アルキル基、アリール基、ビス-アリール基(アリールアリール基)、アリールアルキルアリール基、アリールオキシアリール基、アルコキシアルキル基、アルコキシアリール基、若しくはアルキルアリール基から1個以上の水素原子を取り除いた2価以上の基が好ましい。
一般式(C-4)で表される構造を有する化合物が、一般式(C-4)で表される構造を1分子中に複数存在する化合物である場合、1分子中に有するリン原子の数は、2個以上20個以下であることが好ましく、2個以上10個以下であることがより好ましく、2個以上5個以下であることが更に好ましい。
以下に、上記一般式(C-4)で表される構造を有する化合物の具体例を示す。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 0007458496000038
Figure 0007458496000039
Figure 0007458496000040
なお、一般式(C-4)で表される構造を有する化合物として、特表2011-527357号公報に記載の亜リン酸エステル化合物も好適に使用できる。
成分(C-5)は、下記一般式(C-5)で表される化合物である。
Figure 0007458496000041
一般式(C-5)において、R11及びR12は、アルキル基を示す。R11及びR12は、2価以上の基又は単結合を介して互いに連結してもよい。
本発明において一般式(C-5)で表される構造を有する化合物とは、一般式(C-5)で表される化合物の他、下記(c)及び(d)の化合物が含まれる。
(c)R11及びR12から水素原子1個を取り除いた1価の基が、2価以上の基又は単結合を介して、一般式(C-5)で表される別の1つ以上(好ましくは1~3の整数個)の化合物のR11及びR12の少なくとも1つと連結した構造の化合物、及び、
(d)R11及びR12から選ばれる少なくとも1つの基から水素原子を合計で2個以上取り除いた2価以上の基(例えば、水素原子を2個取り除いた場合は2価の基となり、3個取り除いた場合は3価の基となる。)が、2価以上の基又は単結合を介して、一般式(C-5)で表される別の1つ以上(好ましくは1~3の整数個)の化合物のR11及びR12の少なくとも1つと連結した構造の化合物。
すなわち、本発明において一般式(C-5)で表される構造を有する化合物とは、一般式(C-5)で表される化合物と、一般式(C-5)で表される構造が1分子中に複数存在する構造の化合物とを含む意味である。
11及びR12で示されるアルキル基は、直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルキル基を示す。好ましくは炭素数1~50、更に好ましくは炭素数2~30、特に好ましくは炭素数2~20である。好ましい例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、s-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロペンチル、オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、トリアコンチルを挙げることができる。更に好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル、s-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルであり、特に好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、t-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルである。
11及びR12で示される、置換アルキル基の置換基の例としては、前述の一般式(C-4)におけるR、R及びR10で示されるアルキル基が有してもよい置換基を挙げることができる。
11及びR12で示される置換アルキル基のなかでも、アルコキシカルボニルアルキル基が好ましい。上記アルコキシカルボニルアルキル基におけるアルコキシカルボニル基の炭素数は、好ましくは炭素数2~50、更に好ましくは炭素数5~30、特に好ましくは炭素数9~20である。
一般式(C-5)で表される構造を有する化合物において、連結基としての上記2価以上の基は、上記一般式(C-4)で説明した、連結基としての2価以上の基を適用することができ、好ましい範囲も同様である。
以下に、上記一般式(C-5)で表される構造を有する化合物の具体例を示す。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 0007458496000042
成分(C-6)は、下記一般式(C-6)で表される構造を有する化合物である。
Figure 0007458496000043
一般式(C-6)中、R13~R16は水素原子又は炭素数1~12(好ましくは炭素数1~8、より好ましくは炭素数1~5)のアルキル基を示す。ただしR13~R16すべてが水素原子を示すことはない。
13~R16で示されるアルキル基の具体例としては、メチル、エチル、n-ブチル、イソプロピル、s-ブチル、t-ブチル、t-ペンチル、t-ヘキシル及びt-オクチルが挙げられる。R13~R16は1級の(直鎖の)アルキル基であることが好ましく、より好ましくはR13~R16の全てが1級の(直鎖の)アルキル基(特に好ましくはメチル基)である。
一般式(C-6)中、R17は水素原子、炭素数1~18(好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~5、さらに好ましくは炭素数1~3、さらに好ましくは炭素数1又は2)のアルキル基、又は-OR18を示し、R18は水素原子又は炭素数1~20(好ましくは炭素数1~12)の直鎖、分岐ないし環状のアルキル基を示す。R17は、なかでも-OR18であることにより、エポキシ樹脂の自己重合を抑制できる。また、ピぺリジン骨格を有することで「-OR18」が結合する窒素原子が嵩高い環境下にある。そのため、ラジカルをトラップした後生じるNオキシルラジカルが安定化し、N-OR構造が再生しやすい。これらのことから接着剤硬化物の耐熱性及び滅菌耐久性の点で好ましい。
一般式(C-6)中、*は化合物中の結合部位を示す。
成分(C-6)は、接着剤硬化物の耐熱性及び滅菌耐久性の点から、下記一般式(C-6-1)で表される化合物(成分(C-6-1))及び下記一般式(C-6-2)で表される構成成分(好ましくは繰り返し単位)を有する化合物(成分(C-6-2))の少なくとも1種を含むことが好ましく、成分(C-6-2)を含むことがより好ましい。成分(C-6-1)は、接着剤硬化物内部で拡散しやすくラジカルをトラップしやすいため好ましい。一方、成分(C-6-2)は、接着剤硬化物から溶出しにくい。
成分(C-6)中、成分(C-6-1)及び成分(C-6-2)の各含有量の合計は特に制限されず、例えば、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。
Figure 0007458496000044
式中、R13~R17は、それぞれ上記一般式(C-6)中のR13~R17と同義であり、好ましい範囲も同じである。pは2以上の整数(好ましくは2~10の整数)を示し、Dはp価の連結基を示す。rは1又は2を示す。qは正の整数を示し、後記重合度の値の範囲が好ましい。Qはr+2価の連結基を示し、芳香族炭化水素基を含む基、イミノ基(NR)を含む基、トリアジン連結基を含む基等が挙げられる。Rの具体例は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、一般式(C-6)で表されるピペリジル基含有基が挙げられる。
で示される連結基の分子量は、100~1000が好ましく、180~600がより好ましい。また、Qで示される連結基の分子量は、100~1000が好ましく、180~600がより好ましい。
一般式(C-6)で表される構造を有する化合物は、より好ましくは、下記一般式(CC-1)~(CC-3)、(CC-6)、(CC-7)及び(CC-8)のいずれかで表される化合物、下記一般式(CC-4)で表される構造を繰り返し単位中に有するポリマー又はオリゴマー(好ましくは一般式(CC-4-1)~(CC-4-3)のいずれかの繰り返し単位を有するポリマー又はオリゴマー)並びに下記一般式(CC-6)で表される繰り返し単位を有するポリマー又はオリゴマーである。
Figure 0007458496000045
Figure 0007458496000046
上記各式中R31は一般式(C-6)中のR17と同義であり、好ましい形態も同じである。
32は水素原子又は炭素数が1~20(好ましくは炭素数1~12、より好ましくは炭素数1~8、さらに好ましくは炭素数1~6)のアルキル基を示す。L31は単結合又は炭素数1~20(好ましくは炭素数1~10)のアルキレン基を示す。Rは一般式(C-6)におけるRと同義である。nは1~20(好ましくは1~10)の整数を示す
(なお、一般式(CC-4-3)において、nは4~20(好ましくは4~10)の整数を示す)。
一般式(CC-4)中、*は化合物中の結合部位を示す。一般式(CC-7)中、Rのうち、少なくとも1つはHではなく、トリアジンを含む基である。一般式(CC-8)中、波線は結合部位であることを示す。
一般式(C-6)で表される構造を有する化合物がポリマー又はオリゴマーである場合、上記繰り返し単位の数(重合度)は2~100であることが好ましく、2~50であることがより好ましく、2~10であることがさらに好ましい。また、ポリマー又はオリゴマーの末端構造に特に制限はないが、例えば、水素原子、置換又は無置換のアミノ基、置換又は無置換のトリアジル基とすることができる。
成分(C-7)は、下記一般式(C-7)で表される構造を有する化合物である。
Figure 0007458496000047
一般式(C-7)中、R19及びR20は、水素原子、炭素数1~12のアルキル基(好ましくは炭素数1~8のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n-ブチル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基、t-ヘキシル基、又はt-オクチル基)、又は炭素数7~36(好ましくは7~30)のアラルキル基である。R19及びR20の少なくとも一方が二級のアルキル基若しくは三級のアルキル基であることが好ましく、R19及びR20の少なくとも一方が三級のアルキル基であることがより好ましい。また、R19及びR20がともに三級のアルキル基(好ましくはt-ブチル基)であることも好ましい。*は化合物中の結合部位を示す。
成分(C-7)は、接着剤硬化物の耐熱性及び滅菌耐久性の点から、下記一般式(C-7-1)で表される化合物(成分(C-7-1))及び下記一般式(C-7-2)で表される化合物(成分(C-7-2))の少なくとも1種を含むことが好ましい。成分(C-7)中、成分(C-7-1)及び成分(C-7-2)の各含有量の合計は特に制限されず、例えば、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。
Figure 0007458496000048
一般式中、R19及びR20は、それぞれ上記一般式(C-7)中のR19及びR20と同義である。
Lは単結合又は2価の連結基を示す。Lは、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~5)のアルキレン基、炭素数2~10(好ましくは炭素数2~5)のアルケニレン基、又は-L-C(=O)-O-L-で表される基であることが好ましい。ここで、L及びLは単結合、炭素数1~10(好ましくは炭素数1~5)のアルキレン基、カルボニル基、酸素原子、又はそれらの組合せを示す。
tは2~4の整数であり、Aは2~4価の連結基を示す。Aは2~4価の有機基であることが好ましく、この有機基の炭素数は1~20であることが好ましく、1~15であることがより好ましく、1~12であることがさらに好ましく、1~10であることがさらに好ましい。
tが2で、Aが2価の有機基の場合、Aは炭素数1~10(好ましくは炭素数1~5)の2価の脂肪族基(好ましくはアルキレン基)又は炭素数6~22(好ましくは炭素数6~14)のアリーレン基であることが好ましい。
tが3で、Aが3価の連結基である場合、Aは下記一般式(AL)で表される基であることが好ましい。下記一般式(AL)中、*は連結部位を示す。
Figure 0007458496000049
上記一般式(AL)中、*は結合部位を示す。R33~R35は、水素原子又は炭素数1~10(好ましくは炭素数1~6、より好ましくは炭素数1~3)のアルキル基を示す。
tが4でAが4価の連結基である場合、Aは4級炭素原子であることが好ましい。この場合、連結基Lは-L-C(=O)-O-L-で表される基が好ましい。ここで、L及びLはそれぞれ上記L及びLと同義である。
21~R24はR19と同義である。R25は反応性有機置換基であり、ビニル基含有基が好ましく、(メタ)アルリロイル基含有基がより好ましい。
成分(C-7)の具体例としては、後記実施例で使用した化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
本発明の接着剤中、ラジカル捕捉剤の含有量は特に制限されず、例えば、成分(A)としてのエポキシ樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、0.5質量部以上25質量部以下がより好ましく、3質量部以上18質量部以下がより好ましく、2質量部以上8質量部以下が更に好ましい。
[硬化物]
本発明の硬化物は、本発明の接着剤を硬化することにより生じる硬化物である。すなわち、本発明の硬化物は、内視鏡の接着部を構成する部材として用いられる。本発明の接着剤の硬化温度は特に制限されず、被接着部材の耐熱性、硬化時間等を考慮し、目的に応じて適宜に調整される。各成分の混合は気泡を除去しながら行うことが好ましく、そのため通常は減圧下で行われる。上記硬化温度は100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下がさらに好ましい。また、硬化反応を十分に行わせるために、硬化温度は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましい。硬化反応時間は目的に応じて適宜に設定することができる。通常は1.5~200時間、硬化反応させて硬化物を得る。
[内視鏡]
本発明の内視鏡は、本発明の硬化物により構成部材が固定されている。「本発明の硬化物により構成部材が固定される」とは、内視鏡を構成する少なくとも一部の部材が本発明の硬化物を介して支持部材に固定されていることを意味する。
本発明の内視鏡(電子内視鏡)の一例を説明する。電子内視鏡には内視鏡用可撓管が組み込まれており(以下、内視鏡用可撓管を単に「可撓管」と称することもある)、医療用機器として広く用いられる。図1に示した例において、電子内視鏡2は、体腔内に挿入される挿入部3と、挿入部3の基端部分に連設された本体操作部5と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるユニバーサルコード6とを備えている。挿入部3は、本体操作部5に連設される可撓管3aと、そこに連設されるアングル部3bと、その先端に連設され、主に金属(例えば、ステンレス)部材で構成された先端部3cとから構成される。この先端部3cには、体腔内撮影用の撮像装置(図示せず)が内蔵されている。挿入部3の大半の長さを占める可撓管3aは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。
図1において、本体操作部5から、先端部3cの先端面には、挿入部3の軸線方向に貫通するチャンネル(チューブ、図示せず)が複数形成されている。
図1における可撓管3aは、図2に示すように、可撓管基材14の外周面に樹脂層15が被覆された構成となっている。
14aが先端側(先端部3c側)であり、14bが基端側(本体操作部5側)である。
可撓管基材14は、最内側に金属帯片11aを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管11に、金属線を編組してなる筒状網体12を被覆してなる。その両端には口金13がそれぞれ嵌合されている。この樹脂層15は接着剤硬化物層17を介して可撓管基材14と接着されている。この接着剤硬化物層17は、本発明の接着剤を適用してこれを硬化させることにより形成することができる。接着剤硬化物層(接着部)17は図示の便宜のために均一な厚みのある層として図示したが、必ずしもその形態でなくてもよく、不定形に樹脂層15と可撓管基材14との間に介在されていてもよい。むしろ厚みがほとんどなく、樹脂層15と可撓管基材14とが実質的に接した形で接着されていてもよい。
樹脂層15の外面には、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート層16をコーティングしている。なお、接着剤硬化物層17、樹脂層15及びコート層16は、層構造を明確に図示するため、可撓管基材14の径に比して厚く描いている。
図3に示すように、先端部3cの先端面には、照明窓31、観察窓32および鉗子口33が形成されている。また、必要に応じて先端面を洗浄するため、水および空気を送り出すノズル34が形成されている。照明窓31、観察窓32、鉗子口33およびノズル34は、チャンネルにより、本体操作部5と連接している。
図4に示すように、先端部3cは、金属からなる先端部本体35と、電気絶縁性部材からなる先端キャップ36とから構成される。
観察窓32に、光学系装置である観察ユニット43が設置されている。観察ユニット43は、レンズホルダ37内に、レンズL1~L5から構成される対物光学系が、接着剤硬化物41および42により固定されている。この接着剤硬化物41および42は、本発明の接着剤を適用してこれを硬化させることにより形成することができる。この対物光学系において、Aは空気層である。レンズホルダ37の端面にはプリズム38が接着され固定されている。このプリズム38により対物光学系の光軸が直角に曲げられる。このプリズム38は、固体撮像素子40に固定されている。固体撮像素子40は基板39に固定されている。これらの固定にも本発明の接着剤を適用することができる。
<内視鏡の製造方法>
本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定することを含む限り特に制限はなく、内視鏡構成部材の固定以外の工程は、通常の製造工程を採用して本発明の内視鏡を製造することができる。
固定される内視鏡構成部材の材質に特に制限はなく、例えば、樹脂部材、金属部材及びガラス部材が挙げられる。内視鏡構成部材は、例えば、本発明の接着剤に含まれる各成分を好ましくは減圧下混合した後、この混合物を適用箇所に注入ないし塗布し、-10~60℃(好ましくは0~60℃、より好ましくは10~50℃)で1.5~200時間加熱することにより、内視鏡を構成する支持部材等に固定することができる。
以下、本発明の内視鏡の製造方法における接着剤の使用形態について具体例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されない。
本発明の接着剤により固定される内視鏡構成部材のうち、樹脂部材としては、例えば、内視鏡の挿入部内に挿通されるチューブが挙げられる。上記チューブを構成する樹脂材料としては、テフロン(登録商標)などのフッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエステル、ポリオレフィン、シリコーンなどが挙げられる。本発明の接着剤は、例えば、内視鏡の挿入部を構成する金属部材またはガラス部材と上記チューブとの接着(金属部材またはガラス部材の上記チューブへの固定)に用いることができる。
また、上述のように、図2における接着剤硬化物層17を形成するために用いることもできる。また、図2における樹脂層15とコート層16の接着に用いることもできる。
本発明の接着剤は、可撓性外皮チューブ(樹脂層15)の端部(可撓管3aの先端側(アングル部3b側)の端部)の外面仕上げ及び固定に用いることができる。具体的には、可撓管3aの樹脂層15の端部を外側から糸で緊縛してその内側の部材に固定した後、その糸を被覆するように接着剤を塗布し、硬化させる。可撓管3aの先端側端部の最外層を本発明の接着剤で構成することにより、この先端側端部の糸をほつれにくくし、挿入部を体腔内に挿入しやすくするためである。
また、本発明の接着剤は、先端部3cとアングル部3bとの接着及び挿入部3と本体操作部5との接着の少なくとも一方に用いることができる。例えば、先端部3cとアングル部3bとを本発明の接着剤を用いて接着し、次いで先端部3cとアングル部3bとの接着部及びその近傍を糸で巻き締め接着を補強し、その糸を被覆するように接着剤を塗布し、硬化させる。挿入部3と本体操作部5との接着についても同様である。
また、本発明の接着剤は、内視鏡の挿入部内に挿通される各種チューブの、先端部3c及び本体操作部5の少なくとも一方への固定に使用することもできる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cにおいて、照明窓31および観察窓32の封止(ガラス部材の固定)に用いることも好ましい。接着剤を厚塗りすることにより、レンズ外周の角部を滑らかにすることができ、また、レンズ横方向からの光の入射を遮ることができる。
また、本発明の接着剤は、先端部3cに内蔵される撮像装置の組立て、部品の接着、固体撮像素子40の封止等の、部材の固定に用いることができる。撮像装置は、レンズL1~L5およびプリズム38等の複数個の光学部品からなる光学系と、この光学系によって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するCCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子40とを有する。本発明の接着剤は、ガラス等の材料からなるレンズL1~L5およびプリズム38等の光学部品どうしの接着、並びに、レンズL1~L5、プリズム38等と、樹脂または金属からなる基板39との接着等に用いることができ、この接着により、ガラス部材を固定することができ、また金属部材を固定することができる。
また、本発明の接着剤は、固体撮像素子40と基板39の接着固定、封止に用いることができる。この接着により、固体撮像素子、基板等を構成する金属部材を固定することができる。
このように本発明の内視鏡の製造方法は、本発明の接着剤を用いて、内視鏡構成部材を固定する工程を含むものである。
実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明が下記実施例により限定して解釈されるものではない。下記実施例において、「室温」は25℃を意味する。また、成分の配合量は、成分そのものの配合量を意味する。すなわち、原料が溶媒を含む場合には、溶媒を除いた量である。
[調製例] 接着剤の調製
下表1に示す成分(A)~(C)を下表1に示す配合比(質量部)で混合し、この混合物を「泡とり練太郎 ARV-310(商品名、シンキー社製)」により、室温下、1.0Paに減圧した状態で、2000rpmで撹拌しながら、5分間脱泡し、接着剤を得た。なお、下記の作製例1及び2では、調製直後の接着剤を用いた。
[作製例1] 試験シート(シート状接着剤硬化物)の作製
上記の調製例で得られた接着剤を、ミニテストプレス(東洋精機社製)により、80℃で24時間硬化させて、縦100mm×横100mm×厚さ0.4mmの試験シートを得た。試験シートは、下記試験例1及び2に用いる試験シートを作製した。
[作製例2] 試験片(ステンレススチール(SUS)基材接着試験片)の作製
上記の調製例で得られた接着剤を用いて、JIS K 6850(1999)に従って、試験片(SUS基材接着試験片)を作製した。基材は幅25mm、長さ10cm、厚さ2mmのSUS304板(ミスミ製)を用いた。接着面積は25mm×10mmとした。スペーサーは厚さ0.1mmのワイヤースペーサー(アズワン社製)を使用した。接着剤の硬化時間は80℃で24時間として、2枚のSUS304板を接着剤硬化物で張り合わせた試験片(SUS基材接着試験片)を得た。
[試験例1] オゾン水処理耐久性試験
試験シート2枚を、縦20cm×横20cm×厚さ1cmのガラスケース内に重ねずに入れた。このガラスケースをオゾン水発生装置(商品名、エコデザイン社製「OWM-10L10P」)の流路内に設置し、オゾン濃度3ppmのオゾン水を流速1L/minで3時間流し処理を行った。ガラスケースから試験シートを取り出し、蒸留水で洗浄した。
(外観評価)
1枚の試験シートについて、蒸留水で洗浄した後、表面の水分を拭き取り25℃環境で8時間静置し乾燥した。この試験シートを目視観察し、下記評価基準にあてはめ評価した。S、A及びBが本試験の合格である。
-評価基準-
S:シート表面のざらつき、濁りがなかった。
A:シート表面にわずかなザラツキが発生したが、濁りはなかった。
B:シート表面にわずかなザラツキと透過性を有する程度のわずかな濁りが発生した。
C:シート表面にザラツキが発生し、濁りにより透明性が失われた。
(引張強度維持率評価)
別の1枚の試験シートについて、蒸留水で洗浄した後、23℃×50%RH(相対湿度)で24時間乾燥した。オゾン水処理に付す前の試験シートの引張強度(I)(MPa)及びオゾン水処理に付した後の試験シートの引張強度(II)(MPa)を、テンシロン万能材料試験機(商品名:RTF-1210、エー・アンド・デイ社製)を用いて室温で測定した。
下記式から引張強度の維持率X(%)を算出して、下記評価基準にあてはめて評価した。S、A及びBが本試験の合格である。

引張強度の維持率X(%)=100×引張強度(II)/引張強度(I) -評価基準-
S:引張強度の維持率Xが90%以上
A:引張強度の維持率Xが80%以上90%未満
B:引張強度の維持率Xが70%以上80%未満
C:引張強度の維持率Xが60%以上70%未満
D:引張強度の維持率Xが60%未満
[試験例2] 耐熱性
試験片(オゾン水処理に付していないもの)の接着強度(A)(MPa)をテンシロン万能材料試験機(商品名:RTF-1210、エー・アンド・デイ社製)を用いて、室温、2枚のSUS304板の端を掴んで、長さ方向に、互いに平行逆向きに引っ張ることにより測定した。
一方、ガラス転移温度(Tg)+10℃の温度下で24時間静置後、さらに23℃で24時間静置した後の試験片の接着強度(MPa)を、上記と同様にして測定し、接着強度(B)(MPa)とした。
なお、ガラス転移温度は、試験シート(試験片を作製した接着剤と同じ組成の接着剤を用いて作製した試験シート)について、DMS6100(商品名、SIIテクノロジー製)を用いて動的粘弾性測定を行うことにより決定した。
下記式から接着強度の維持率Y(%)を算出して、下記評価基準にあてはめて評価した。S、A及びBが本試験の合格である。

接着強度の維持率Y(%)=100×接着強度(B)/接着強度(A) -評価基準-
S:接着強度の維持率Yが90%以上
A:接着強度の維持率Yが80%以上90%未満
B:接着強度の維持率Yが70%以上80%未満
C:接着強度の維持率Yが60%以上70%未満
D:接着強度の維持率Yが60%未満
Figure 0007458496000050
<表の中>
実:実施例比:比較例
[成分(A):エポキシ樹脂]
A-1:
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(商品名「jER828」、三菱化学社製、エポキシ当量190)
A-2:
ビスフェノールFジグリシジルエーテル(商品名「EPICLON830」、DIC社製、エポキシ当量170)
A-3:
エポキシノボラック樹脂(製品番号406775、シグマアルドリッチ社製、エポキシ当量170)
[成分(B):エポキシ樹脂の硬化成分]
B-1:
ジシアンジアミド(東京化成工業社製)
B-2:
ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチラート)(商品名「カレンズMT(登録商標) PE1」、昭和電工社製)
B-3:
トリフェニルホスフィン(東京化成工業社製)
B-4:
ポリエーテルアミンD230(商品名、三井化学ファイン社製、数平均分子量230)
B-5:
フェノール樹脂(商品名「HF-1M」、明和化成社製)
B-6:
ポリエーテルアミンD400(商品名、三井化学ファイン社製、数平均分子量400)
B-7:
ポリエーテルアミンT403(商品名、三井化学ファイン社製、数平均分子量440)
B-8:
ジェファーミンED-600(商品名、ハンツマン社製、数平均分子量600)
B-9:
1,6-ヘキサンジアミン(東京化成工業社製)
B-10:
m-キシリレンジアミン(東京化成工業社製)
B-11:
HV953U(商品名、ナガセケムテックス社製、ポリアミドアミン、数平均分子量1100)
X-1:
三フッ化ホウ素モノアミン錯体(アルドリッチ製)
[成分(C):ラジカル捕捉剤]
C11:成分(C-1)、商品名:イルガスタブFS042、アルドリッチ社製
C21:成分(C-2)、商品名:イルガノックスHP-136、ADEKA社製
C31:成分(C-3)、アスコルビン酸
C41:成分(C-4)、商品名:アデカスタブHP-10、ADEKA社製
C51:成分(C-5)、商品名:アデカスタブAO-412S、ADEKA社製
C61:成分(C-6-2)、商品名:アデカスタブLA-63P、ADEKA社製(NR17がN-CH
C62:成分(C-6-1)、商品名:チヌビン765、BASF社製(NR17がN-CH
C63:成分(C-6-2)、商品名:フレイムスタブNOR 116、BASF社製(NR17がN-O-シクロヘキサン)
C64:成分(C-6-2)、商品名:チマソーブ2020FDL、BASF社製(NR17がN-H)
C65:成分(C-6-2)、商品名:チマソーブ944FDL、BASF社製(NR17がN-H)
C71:成分(C-7-1)、商品名:イルガノックス1010、BASF社製
C72:成分(C-7-2)、商品名:スミライザーGS、住友化学社製
表1の結果から以下のことが分かる。
成分(C)を含有しない比較例1及び2の接着剤は、オゾン水処理耐久性の「外観」評価及び「引張強度評価」のいずれも劣り、また耐熱性も劣った。また本発明で規定する成分(B)に代えて、三フッ化ホウ素モノアミン錯体を用いた比較例3の接着剤は、オゾン水処理耐久性の「外観」評価及び「引張強度」評価のいずれも劣り、また耐熱性も劣った。
これに対して、実施例1~36の接着剤(本発明の接着剤)は、オゾン水処理耐久性(「外観」評価及び「引張強度」評価)並びに耐熱性評価のすべてが合格レベルであった。
2 電子内視鏡(内視鏡)
3 挿入部
3a 可撓管
3b アングル部
3c 先端部
5 本体操作部
6 ユニバーサルコード
11 螺旋管
11a 金属帯片
12 筒状網体
13 口金
14 可撓管基材
14a 先端側
14b 基端側
15 樹脂層
16 コート層
17 接着剤硬化物層
31 照明窓
32 観察窓
33 鉗子口
34 ノズル
35 先端部本体
36 先端キャップ
37 レンズホルダ
38 プリズム
39 基板
40 固体撮像素子
41 接着剤硬化物
42 接着剤硬化物
43 観察ユニット
L1~L5 レンズ

Claims (9)

  1. 下記成分(A)~(C)を含む内視鏡用接着剤であって、
    成分(A):エポキシ樹脂
    成分(B):エポキシ樹脂の硬化成分
    成分(C):ラジカル捕捉剤
    前記成分(A)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも1種を含み、
    前記成分(B)が、含リン化合物、ポリチオール化合物、ジシアンジアミド化合物、フェノール化合物、無置換アミノ基を有するポリアミン化合物、酸無水物化合物及びイミダゾール化合物のうちの少なくとも1種を含み、
    前記成分(C)が、下記成分(C-1)~(C-7)のうち少なくとも1種を含み、
    分(C-1):下記一般式(C-1)で表される化合物
    成分(C-2):下記一般式(C-2)で表される化合物
    成分(C-3):下記式(C-3)で表される化合物
    成分(C-4):下記一般式(C-4)で表される化合物
    成分(C-5):下記一般式(C-5)で表される化合物
    成分(C-6):下記一般式(C-6)で表される構造を有する化合物
    成分(C-7):下記一般式(C-7)で表される構造を有する化合物
    前記内視鏡用接着剤中、前記成分(A)の含有量が40質量%以上99質量%以下であり、前記成分(C)の含有量が、前記成分(A)の含有量100質量部に対して0.1質量部以上30質量部以下である、内視鏡用接着剤。
    Figure 0007458496000051
    式中、R及びRは、水素原子、脂肪族基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、芳香族オキシカルボニル基、脂肪族スルホニル基又は芳香族スルホニル基を示し、Rは脂肪族基、脂肪族オキシ基、芳香族オキシ基、脂肪族チオ基、芳香族チオ基、アシルオキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、芳香族オキシカルボニルオキシ基、置換アミノ基、複素環基又はヒドロキシ基を示す。RとR、RとR、RとRは互いに結合し、5~7員環を形成してもよいが、ピペリジン骨格を形成することはない。但し、R及びRの両方が水素原子であることはなく、RとRの総炭素数は7以上である。また、R、R及びRは無置換アミノ基を含まない。
    Figure 0007458496000052

    式中、R~Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~15のアリール基を示す。
    Figure 0007458496000053

    Figure 0007458496000054

    式中、R及びRは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を示し、R10はアルキル基又はアリール基を示す。R、R及びR10の少なくとも2つは、2価以上の基又は単結合を介して互いに連結してもよい。
    Figure 0007458496000055

    式中、R11及びR12はアルキル基を示す。
    Figure 0007458496000056

    式中、R13~R16は、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基を示す。R17は水素原子、炭素数1~18のアルキル基又はOR18を示す。R18は水素原子又は炭素数1~20のアルキル基を示す。*は結合部位を示す。ただし、R13~R16すべてが水素原子を示すことはない。
    Figure 0007458496000057

    式中、R19及びR20は水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数7~36のアラルキル基を示す。*は結合部位を示す。
  2. 前記内視鏡用接着剤中、前記成分(A)の含有量が50質量%以上96質量%以下であり、前記成分(C)の含有量が、前記成分(A)の含有量100質量部に対して0.5質量部以上25質量部以下である、請求項1に記載の内視鏡用接着剤。
  3. 前記成分(C)が前記成分(C-6)及び前記成分(C-7)のうちの少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の内視鏡用接着剤。
  4. 前記成分(C)が前記成分(C-6)を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
  5. 前記成分(C-6)が、下記成分(C-6-1)及び下記成分(C-6-2)のうちの少なくとも1種を含む、請求項1~のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
    成分(C-6-1):下記一般式(C-6-1)で表される化合物
    成分(C-6-2):下記一般式(C-6-2)で表される構成成分を有する化合物
    Figure 0007458496000058

    式中、R13~R17は、それぞれ前記一般式(C-6)のR13~R17と同義である。qは2以上の整数を示し、Dはq価の連結基を示す。rは整数を示す。Qはs+2価の連結基を示す。sは1又は2を示す。
  6. 前記成分(C-7)が、下記成分(C-7-1)及び下記成分(C-7-2)のうちの少なくとも1種を含む、請求項1~のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤。
    成分(C-7-1):下記一般式(C-7-1)で表される化合物
    成分(C-7-2):下記一般式(C-7-2)で表される化合物
    Figure 0007458496000059

    式中、R19及びR20は、それぞれ前記一般式(C-7)のR19及びR20と同義である。Lは単結合又は2価の連結基を示す。tは2~4の整数を示し、Aは2~4価の連結基を示す。R21~R24はR19と同義である。R25は反応性有機置換基を表す。
  7. 請求項1~のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤を硬化させてなる硬化物。
  8. 請求項に記載の硬化物により部材が固定された内視鏡。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載の内視鏡用接着剤を用いて部材を固定することを含む、内視鏡の製造方法。
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