WO2015005210A1 - カチオン重合性組成物 - Google Patents

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WO2015005210A1
WO2015005210A1 PCT/JP2014/067778 JP2014067778W WO2015005210A1 WO 2015005210 A1 WO2015005210 A1 WO 2015005210A1 JP 2014067778 W JP2014067778 W JP 2014067778W WO 2015005210 A1 WO2015005210 A1 WO 2015005210A1
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epoxy compound
cationically polymerizable
polymerizable composition
compound
organic substance
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PCT/JP2014/067778
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French (fr)
Inventor
俊輔 高日
和彦 松土
智幸 岩島
浩之 五十嵐
英里 本間
智志 渡辺
泰延 大野
Original Assignee
株式会社Adeka
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/36Epoxy compounds containing three or more epoxy groups together with mono-epoxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/223Di-epoxy compounds together with monoepoxy compounds

Definitions

  • the present invention relates to a cationic polymerizable composition and a cured product obtained by irradiating the cationic polymerizable composition with active energy rays.
  • the cationically polymerizable composition is particularly useful for adhesives.
  • Cationic polymerizable compositions are used in the fields of inks, paints, various coating agents, adhesives, optical members and the like.
  • Patent Document 1 discloses various photocurable adhesives.
  • An object of the present invention is to provide a curable composition having high curability and adhesiveness, low viscosity, excellent coatability, and high water resistance after curing.
  • the present invention has been made on the basis of the above findings, and (1) contains at least one of an aliphatic epoxy compound (1A) or an alicyclic epoxy compound (1B) as a cationically polymerizable organic substance, As the epoxy compound (1A) or the alicyclic epoxy compound (1B), it contains a cationically polymerizable organic substance mixture containing at least one monofunctional epoxy compound, and (2) an energy ray-sensitive cationic polymerization initiator.
  • the above object is achieved by providing a cationically polymerizable composition.
  • this invention contains at least 1 type of an aliphatic epoxy compound (1A) or an alicyclic epoxy compound (1B) as a cationically polymerizable organic substance, and contains an aromatic epoxy compound (1C).
  • a cationically polymerizable organic substance mixture containing at least one monofunctional epoxy compound as the aliphatic epoxy compound (1A), alicyclic epoxy compound (1B) or aromatic epoxy compound (1C), and (2) energy rays
  • the object is achieved by providing a cationically polymerizable composition characterized by containing a sensitive cationic polymerization initiator.
  • the present invention also provides an adhesive comprising the above cationic polymerizable composition.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention is particularly useful as an adhesive because it is excellent in curability, adhesiveness, coating property, water resistance after curing, and has a high elastic modulus.
  • the cationic polymerizable organic substance constituting the mixture is polymerized or crosslinked by an energy ray sensitive cationic polymerization initiator activated by light irradiation.
  • An epoxy compound is preferable.
  • the epoxy compound an aliphatic epoxy compound (1A) or an alicyclic epoxy compound (1B) is used, an aromatic epoxy compound (1C), and a high molecular weight polymer having an epoxy group and having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 ( 1D) can be used.
  • a vinyl ether compound or an oxetane compound (1E) can be used as the cationically polymerizable organic substance.
  • alicyclic epoxy compound (1B) is obtained by epoxidizing a polyglycidyl ether of a polyhydric alcohol having at least one alicyclic ring or a cyclohexene or cyclopentene ring-containing compound with an oxidizing agent.
  • examples include cyclohexene oxide and cyclopentene oxide-containing compounds.
  • cyclohexene oxide hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether
  • ethylene bis 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate
  • 3,4-epoxy-1-methylcyclohexyl-3,4-epoxy-1-methylhexanecarboxy Rate 6-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl-6-methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate
  • bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl Carboxylate
  • methylenebis 3,4-epoxycyclohexane) propane-2,2-
  • alicyclic epoxy compound (1B) those having an epoxy equivalent of 80 to 500 or a viscosity of 2000 mPa ⁇ s or less are preferable from the viewpoint of curability and lowering the viscosity of the composition.
  • the viscosity is a viscosity at 25 ° C., and is measured by the method described in Examples described later.
  • alicyclic epoxy compound (1B) Commercially available products can be used as the alicyclic epoxy compound (1B), and examples thereof include Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2000, and Celoxide 3000 (manufactured by Daicel Corporation).
  • aliphatic epoxy compound (1A) examples include monofunctional epoxy compounds such as glycidyl ethers of aliphatic alcohols and glycidyl esters of alkylcarboxylic acids, polyglycidyls of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof.
  • monofunctional epoxy compounds such as glycidyl ethers of aliphatic alcohols and glycidyl esters of alkylcarboxylic acids, polyglycidyls of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof.
  • polyfunctional epoxy compounds such as etherified products and polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids.
  • Representative compounds include allyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, C12-13 mixed alkyl glycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin Triglycidyl ether, triglycidyl ether of trimethylolpropane, tetraglycidyl ether of sorbitol, hexaglycidyl ether of dipentaerythritol, diglycidyl ether of polyethylene glycol, glycidyl ether of polyhydric alcohol such as diglycidyl ether of polypropylene glycol, and propylene One or more alkyles in aliphatic polyhydric alcohols such as glycol, trimethylolpropane and glycerin And polygly
  • aliphatic epoxy compound (1A) those having an epoxy equivalent of 80 to 500 or a viscosity of 2000 mPa ⁇ s or less are preferable from the viewpoints of curability and low viscosity of the composition. This viscosity is a viscosity at 25 ° C., and is measured by the method described in Examples described later.
  • aliphatic epoxy compound (1A) commercially available products can be used.
  • the aromatic epoxy compound (1C) refers to an epoxy compound containing an aromatic ring, and specific examples of the aromatic epoxy compound include monovalent phenols having at least one aromatic ring such as phenol, cresol, and butylphenol.
  • mono / polyglycidyl etherified products of the alkylene oxide adducts such as bisphenol A, bisphenol F, or glycidyl etherified products of compounds obtained by further adding alkylene oxide to these and epoxy novolac resins; two such as resorcinol, hydroquinone and catechol Mono / polyglycidyl etherified products of aromatic compounds having the above phenolic hydroxyl groups; aromatic compounds having two or more alcoholic hydroxyl groups such as benzenedimethanol, benzenediethanol, and benzenedibutanol Glycidyl ester of polybasic acid aromatic compound having two or more carboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid; benzoic acid such as glycidyl
  • the aromatic epoxy compound (1C) contains at least one selected from the group of glycidyl ethers of phenols, glycidyl esters of benzoic acid or styrene oxides from the viewpoint of reducing the viscosity of the composition. preferable.
  • the aromatic epoxy compound those having an epoxy equivalent of 80 to 500 or a viscosity of 2000 mPa ⁇ s or less are preferable because they are excellent in curability and low viscosity of the composition. This viscosity is a viscosity at 25 ° C., and is measured by the method described in Examples described later.
  • the aromatic epoxy compound (1C) commercially available products can be used.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention contains at least one monofunctional epoxy compound as the above-mentioned aliphatic epoxy compound (1A), alicyclic epoxy compound (1B) or aromatic epoxy compound (1C). Furthermore, the cationically polymerizable composition of the present invention contains at least one monofunctional epoxy compound as the aliphatic epoxy compound (1A) or the alicyclic epoxy compound (1B), or contains the aromatic epoxy compound (1C). It is essential to contain. When the cationically polymerizable composition of the present invention contains a monofunctional epoxy compound as the aliphatic epoxy compound (1A) or the alicyclic epoxy compound (1B), the content of this monofunctional epoxy compound is determined based on the epoxy compound used.
  • the total amount of the monofunctional aliphatic epoxy compound (1A) and the monofunctional alicyclic epoxy compound (1B) is (1) a cation polymerizable organic substance mixture 100, although it varies depending on the type and use of the composition.
  • the amount is preferably 5 to 60 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to parts by mass.
  • the content of the monofunctional aliphatic epoxy compound (1A) is preferably 0 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cation polymerizable organic substance mixture (1), and the monofunctional alicyclic epoxy compound
  • the content of (1B) is preferably 0 to 40 parts by mass.
  • the content of the monofunctional aliphatic epoxy compound (1A) is preferably 25 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aliphatic epoxy compound (1A), and 100 parts by mass of the alicyclic epoxy compound (1B).
  • the content of the monofunctional alicyclic epoxy compound (1B) is preferably 5 to 100 parts by mass.
  • the amounts of (1A) and (1B) are amounts including those corresponding to (1D).
  • the aromatic epoxy compound (1C) contains at least one monofunctional epoxy compound for water resistance and adhesiveness. It is preferable from the viewpoint.
  • the monofunctional epoxy compound is contained as the aromatic epoxy compound (1C)
  • the content of the monofunctional aromatic epoxy compound is, for example, 0 to 70 with respect to 100 parts by mass of (1) the cationic polymerizable organic substance mixture. It is preferable that the amount is 10 parts by mass, particularly 10 to 60 parts by mass.
  • the content of the monofunctional aromatic epoxy compound (1C) is preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic epoxy compound (1C).
  • the content of the monofunctional aromatic epoxy compound (1C) is preferably larger than the content of the polyfunctional aromatic epoxy compound (1C) from the viewpoint of reducing the viscosity of the composition.
  • the amount of (1C) includes the amount corresponding to (1D).
  • Examples of the high molecular weight polymer (1D) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having an epoxy group include a polymer obtained by radical polymerization, and homopolymerizing one kind of ethylenically unsaturated monomer having a cationic polymerizable substituent. Preferred is a polymer copolymerized with an ethylenically unsaturated monomer that does not have a polymer or a cationically polymerizable substituent.
  • the ethylenically unsaturated monomer constituting the high molecular weight product (1D) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having the epoxy group is not particularly limited, and known ones can be used.
  • an example of an ethylenically unsaturated monomer having no cationically polymerizable substituent includes a group represented by the following general formula (1), and an ethylenically unsaturated group having a cationically polymerizable substituent.
  • the monomer one or more hydrogen atoms in the alkyl group, aryl group or alicyclic hydrocarbon group in the following general formula (1) are substituted with an epoxy group, an oxetane group or a vinyl ether group. Groups.
  • R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 6 to 12 carbon atoms.
  • An aryl group or an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and a methylene group in these groups may be substituted with —CO—, —O— or —COO—)
  • the high molecular weight body (1D) contains 10 to 10 ethylenically unsaturated monomers having a structure substituted with a cationic polymerizable substituent such as an epoxy group, an oxetane group or a vinyl ether group.
  • methyl group, ethyl group or branched alkyl group having 3 to 7 carbon atoms, aryl group having 6 to 12 carbon atoms, 6 to 10 carbon atoms, which is not substituted with a cationic polymerizable substituent The content of the ethylenically unsaturated monomer substituted with an alicyclic hydrocarbon group is preferably 20 to 90% by mass, and the total together with other ethylenically unsaturated monomers is preferably 100% by mass.
  • the high molecular weight product (1D) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having an epoxy group preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, more preferably 7,000 to 70,000.
  • Examples of the vinyl ether compound or oxetane compound (1E) include ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, triethylene.
  • the vinyl ether compound preferably has a molecular weight of 58 to 500, more preferably 70 to 300.
  • the oxetane compound preferably has a molecular weight of 100 to 1000, more preferably 110 to 500.
  • the vinyl ether compound or oxetane compound (1E) may be monofunctional or polyfunctional, but has one or two vinyl ether groups or oxetane groups having one or two vinyl ether groups. It is preferable to use an oxetane compound.
  • vinyl ether compound or oxetane compound (1E) commercially available products mainly composed of a cationic polymerizable monomer can be used.
  • the use ratio of the alicyclic epoxy compound (1B), aliphatic epoxy compound (1A), aromatic epoxy compound (1C), etc. is as follows: (1) cation polymerizable organic
  • the alicyclic epoxy compound (1B) is preferably 1 to 60 parts by mass and the aliphatic epoxy compound (1A) is preferably 0 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the substance mixture.
  • Cationic polymerization 1 to 50 parts by weight, especially 5 to 50 parts by weight of the alicyclic epoxy compound (1B), 0 to 50 parts by weight of the aliphatic epoxy compound (1A), and 100 parts by weight of the aromatic organic compound mixture, aromatic epoxy compound (1C) 20 to 80 parts by mass, particularly 30 to 70 parts by mass, high molecular weight polymer having an epoxy group and a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 (1D) 0 to 50 parts by mass, particularly 0 to 2 Parts by weight, a vinyl ether compound or oxetane compound (1E) 0 ⁇ 30 parts by weight, especially 0-20 parts by weight, the aromatic epoxy compound (1C) is that the main component further preferable.
  • the amounts of (1A) and (1B) above are amounts excluding those corresponding to (1D) above, and the amount of (1C) is an amount including those corresponding to (1D).
  • the main component means the one having the largest total amount of the same kind of epoxy compound when several kinds of epoxy compounds are mixed, and the cationic polymerizable organic substance mixture is a cationic polymerizable organic other than the epoxy compound.
  • the total amount of the type having the largest total amount among several types of epoxy compounds is assumed to be larger than the total amount of cationically polymerizable organic materials other than the epoxy compound.
  • the total amount of each type of epoxy compound includes those corresponding to (1D).
  • the ratio of the monofunctional epoxy compound is 20 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (1) cation polymerizable organic substance mixture. It is preferable from the viewpoint of lowering the viscosity.
  • the (2) energy ray-sensitive cationic polymerization initiator used in the present invention may be any compound that can release a substance that initiates cationic polymerization by irradiation with energy rays, but is preferably Is a double salt that is an onium salt that releases a Lewis acid upon irradiation with energy rays, or a derivative thereof.
  • Representative examples of such compounds include the following general formula: [A] r + [B] r- (In the formula, A represents a cationic species, B represents an anionic species, and r represents a valence.) And cation and anion salts represented by the formula:
  • the cation [A] r + is preferably onium, and the structure thereof is, for example, the following general formula: [(R 1 ) a Q] r + It can be expressed as
  • R 1 is an organic group having 1 to 60 carbon atoms and any number of atoms other than carbon atoms.
  • a is an integer of 1 to 5.
  • the a R 1 s are independent and may be the same or different.
  • at least one is preferably an organic group as described above having an aromatic ring.
  • anion [B] r- is preferably a halide complex, and the structure thereof is, for example, the following general formula: [LX b ] r- It can be expressed as
  • L is a metal or metalloid which is a central atom of a halide complex
  • B P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co and the like.
  • X is a halogen atom.
  • b is an integer of 3 to 7.
  • anion [LX b ] r- in the above general formula examples include tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetra (3,5-difluoro-4-methoxyphenyl) borate, tetrafluoroborate (BF 4 ) ⁇ , Examples include hexafluorophosphate (PF 6 ) ⁇ , hexafluoroantimonate (SbF 6 ) ⁇ , hexafluoroarsenate (AsF 6 ) ⁇ , hexachloroantimonate (SbCl 6 ) ⁇ and the like.
  • the anion [B] r ⁇ is represented by the following general formula: [LX b-1 (OH)] r-
  • L, X, and b are the same as described above.
  • Other anions that can be used include perchlorate ion (ClO 4 ) ⁇ , trifluoromethyl sulfite ion (CF 3 SO 3 ) ⁇ , fluorosulfonate ion (FSO 3 ) ⁇ , and toluenesulfonate anion.
  • Trinitrobenzenesulfonate anion camphor sulfonate, nonafluorobutane sulfonate, hexadecafluorooctane sulfonate, tetraarylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like.
  • onium salts it is particularly effective to use the following aromatic onium salts (a) to (c).
  • aromatic onium salts (a) to (c) one of them can be used alone, or two or more of them can be mixed and used.
  • Aryl diazonium salts such as phenyldiazonium hexafluorophosphate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluoroantimonate, 4-methylphenyldiazonium hexafluorophosphate, etc.
  • Diaryls such as diphenyliodonium hexafluoroantimonate, di (4-methylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, di (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, and tricumyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate Iodonium salt
  • preferable examples include ( ⁇ 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1,2,3,4,5,6- ⁇ )-(1-methylethyl) benzene] -iron.
  • -Iron-arene complexes such as hexafluorophosphate
  • aluminum complexes such as tris (acetylacetonato) aluminum, tris (ethylacetonatoacetato) aluminum, tris (salicylaldehyde) aluminum, and silanols such as triphenylsilanol
  • silanols such as triphenylsilanol
  • aromatic iodonium salts aromatic sulfonium salts, and iron-arene complexes are preferably used from the viewpoints of practical use and photosensitivity.
  • the use ratio of the (2) energy ray sensitive cationic polymerization initiator to the above (1) cationic polymerizable organic substance mixture is not particularly limited, and may be used at a generally normal use ratio within a range not impairing the object of the present invention.
  • a silane coupling agent can be used as necessary.
  • the silane coupling agent include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltrimethoxysilane.
  • the amount of the silane coupling agent used is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of solids in the cationic polymerizable composition.
  • thermal polymerization initiator is a compound that generates a cationic species or Lewis acid by heating, such as a salt of sulfonium salt, thiophenium salt, thiolanium salt, benzylammonium, pyridinium salt, hydrazinium salt; diethylenetriamine, triethylenetriamine, tetraethylenepenta Polyalkylpolyamines such as min; alicyclic polyamines such as 1,2-diaminocyclohexane, 1,4-diamino-3,6-diethylcyclohexane, isophoronediamine; m-xylylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone Aromatic polyamines such as; such polyamines; phenyl glycidyl ether, butyl glycid
  • Mannich-modified products produced by reacting phenols having sex sites by a conventional method polyvalent carboxylic acids (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelain Acid, sebacic acid, Decanedioic acid, 2-methylsuccinic acid, 2-methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 3-methylpentanedioic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecane Aliphatic dicarboxylic acids such as diacid, hydrogenated dimer acid and dimer acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; trimellitic acid, Tri
  • thermal polymerization initiator Commercially available products may be used as the thermal polymerization initiator.
  • Adeka Opton® CP77 Adeka Opton CP66 (manufactured by ADEKA), CI-2539, CI-2624 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), Sun-Aid® SI-60L, Sun-Aid SI -80L, Sun Aid SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • the amount of the thermal polymerization initiator used is not particularly limited, but is usually in the range of 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of solids in the cationic polymerizable composition.
  • an initiator it is preferable to heat the cationically polymerizable composition of the present invention at 130 to 180 ° C. for 20 minutes to 1 hour.
  • a cured product can be obtained by using a thermoplastic organic polymer (excluding a high molecular weight polymer (1D) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having an epoxy group) as necessary. It is possible to improve the characteristics.
  • a thermoplastic organic polymer excluding a high molecular weight polymer (1D) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having an epoxy group
  • thermoplastic organic polymer examples include polystyrene, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-ethyl acrylate copolymer, poly (meth) acrylic acid, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, (meth) acrylic acid- Examples include methyl methacrylate copolymer, glycidyl (meth) acrylate-polymethyl (meth) acrylate copolymer, polyvinyl butyral, cellulose ester, polyacrylamide, and saturated polyester.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention is not particularly limited, and a solvent that can dissolve or disperse the components (1) and (2) that are usually used can be used.
  • a solvent that can dissolve or disperse the components (1) and (2) that are usually used can be used.
  • methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, Ketones such as diethyl ketone, acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone; ethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, propylene glycol monomethyl ether, Ether solvents such as dipropylene glycol dimethyl ether; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate,
  • BTX solvents aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, octane, cyclohexane; terpenes such as turpentine oil, D-limonene, and pinene Hydrocarbon oils; paraffinic solvents such as mineral spirits, Swazol # 310 (Cosmo Matsuyama Oil Co., Ltd.), Solvesso # 100 (Exxon Chemical Co., Ltd.); carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethylene, methylene chloride, 1,2- Halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as dichloroethane; Halogenated aromatic hydrocarbon solvents such as chlorobenzene; Propylene carbonate, carbitol solvents, aniline, triethylamine, pyridine, acetic acid, acetonitrile, carbon disulfide, N, N- Examples thereof include dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrol
  • the total amount of optional components other than (1) the cationic polymerizable organic substance mixture and (2) the energy ray sensitive cationic polymerization initiator depends on the use of the present invention, etc. From the viewpoint of further enhancing the effects of the present invention, (1) it is preferably 20 parts by mass or less, particularly 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cationically polymerizable organic substance mixture.
  • the water content is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less from the viewpoints of curability, adhesiveness, and liquid storage stability. Too much moisture is not preferable because it may cause cloudiness or components may precipitate. The amount of water is measured by the method described in the examples described later.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention preferably has a viscosity of 200 mPa ⁇ s or less, and more preferably 1 to 100 mPa ⁇ s from the viewpoint of coatability.
  • This viscosity is a viscosity at 25 ° C., and is measured by the method described in Examples described later.
  • the cationically polymerizable composition of the present invention is applied onto a supporting substrate by a known means such as a roll coater, a curtain coater, various types of printing, and immersion. Moreover, after once applying on support bases, such as a film, it can also transfer on another support base
  • the material for the support substrate is not particularly limited and may be any commonly used material, such as inorganic materials such as glass; diacetyl cellulose, triacetyl cellulose (TAC), propionyl cellulose, butyryl cellulose, acetylpropionyl.
  • inorganic materials such as glass
  • Cellulose esters such as cellulose and nitrocellulose; polyamide; polyimide; polyurethane; epoxy resin; polycarbonate; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, polyethylene-1,2-diphenoxy Polyester such as ethane-4,4′-dicarboxylate, polybutylene terephthalate, etc .; polystyrene; polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.
  • Polyolefins Vinyl compounds such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, and polyvinyl fluoride; Acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polyacrylate; Polycarbonate; Polysulfone; Polyethersulfone; Polyetherketone; Polyetherimide; Polymer materials such as oxyethylene, norbornene resin, and cycloolefin polymer (COP) can be used.
  • the support substrate may be subjected to surface activation treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, laser treatment and the like.
  • the cationic polymerizable composition of the present invention is cured by irradiation with active energy rays.
  • active energy rays include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, and high frequencies, and ultraviolet rays are the most economical.
  • ultraviolet light source include an ultraviolet laser, a mercury lamp, a xenon laser, and a metal halide lamp.
  • cationically polymerizable composition of the present invention include glasses, optical materials represented by imaging lenses, paints, coating agents, lining agents, inks, resists, liquid resists, adhesives, printing plates, and insulation. Varnish, insulating sheet, laminate, printed circuit board, sealing agent for molding of semiconductor devices, LED packages, liquid crystal inlets, organic EL, optical elements, electrical insulation, electronic components, separation membranes, etc. Materials, putty, glass fiber impregnating agent, sealant, semiconductor / solar cell passivation film, interlayer insulating film, protective film, prism lens sheet used for backlight of liquid crystal display, screen for projection TV, etc.
  • the lens portion of a lens sheet such as a Fresnel lens sheet or a lenticular lens sheet, or a bag using such a sheet.
  • a lens sheet such as a Fresnel lens sheet or a lenticular lens sheet, or a bag using such a sheet.
  • Examples include light, optical lenses such as microlenses, optical elements, optical connectors, optical waveguides, optical molding casting agents, etc.
  • substrates that can be used as coating agents include metals, wood, rubber, and plastics. , Glass, ceramic products and the like.
  • cationic polymerizable composition of the present invention and the cured product obtained by curing the cationic polymerizable composition will be described in detail with reference to examples, evaluation examples, and comparative examples.
  • “part” means “part by mass”
  • “%” means “% by mass”.
  • Example Compositions 1 to 20 and Comparative Compositions 1 to 2 were applied to a single COP (cycloolefin polymer) film subjected to corona discharge treatment, and then the film was laminated using a laminator.
  • COP cycloolefin polymer
  • a test piece was obtained by bonding to another COP (cycloolefin polymer) film that had been subjected to corona discharge treatment, and using an electrodeless ultraviolet lamp to irradiate with 1000 mJ / cm 2 of energy.
  • a 90 degree peel test is performed on the obtained test piece.
  • a specimen having a strength of 2.0 N / cm or more is indicated by ⁇
  • a specimen having a strength of 1.0 to 2.0 N / cm is ⁇
  • a specimen having a strength of 1.0 N / cm or less. was evaluated as x.
  • the results are shown in the above [Table 1] to [Table 3].
  • (amount of water) The water content of each of the obtained practical compositions 1 to 20 and the comparative compositions 1 to 2 was measured according to the Karl Fischer method. The results are shown in the above [Table 1] to [Table 3].
  • the cationically polymerizable composition of the present invention is low in viscosity and excellent in coating property and curability, and is excellent in adhesion and hot water resistance after curing.

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Abstract

 本発明のカチオン重合性組成物は、(1)カチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤を含有し、(1)カチオン重合性有機物質混合物は、カチオン重合性有機物質として、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)の少なくとも一方を含有し、 該脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するか、或いは、 更に芳香族エポキシ化合物(1C)を含有し、該脂肪族エポキシ化合物(1A)、脂環式エポキシ化合物(1B)又は芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有する。

Description

カチオン重合性組成物
 本発明は、カチオン重合性組成物及び該カチオン重合性組成物に活性エネルギー線を照射することによって得られる硬化物に関する。該カチオン重合性組成物は、特に接着剤に有用である。
 カチオン重合性組成物は、インキ、塗料、各種コーティング剤、接着剤、光学部材等の分野において用いられている。
 例えば、下記特許文献1には、種々の光硬化性接着剤が開示されている。
国際公開2008/111584号公報
 本発明の目的は、硬化性、接着性が高く、低粘度で塗工性に優れ、硬化後は高耐水性を有する硬化性組成物を提供することにある。
 本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、(1)カチオン重合性有機物質として、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)の少なくとも一方を含有し、該脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するカチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤を含有することを特徴とするカチオン重合性組成物を提供することで、上記目的を達成したものである。
 また、本発明は、(1)カチオン重合性有機物質として、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)の少なくとも一種を含有し、及び芳香族エポキシ化合物(1C)を含有し、該脂肪族エポキシ化合物(1A)、脂環式エポキシ化合物(1B)又は芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するカチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤を含有することを特徴とするカチオン重合性組成物を提供することで、上記目的を達成したものである。
 また、本発明は、上記カチオン重合性組成物からなる接着剤を提供するものである。
 本発明のカチオン重合性組成物は、硬化性、接着性、塗工性、硬化後の耐水性に優れ、高弾性率を有するため、接着剤用途として特に有用なものである。
 以下、本発明のカチオン重合性組成物及び該カチオン重合性組成物からなる接着剤について詳細に説明する。
 本発明に使用する前記(1)カチオン重合性有機物質混合物において、該混合物を構成するカチオン重合性有機物質は、光照射により活性化したエネルギー線感受性カチオン重合開始剤により高分子化または、架橋反応を起こす化合物であり、エポキシ化合物が好ましい。該エポキシ化合物としては、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)を用い、更に、芳香族エポキシ化合物(1C)、エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)を用いることができる。また、カチオン重合性有機物質としては、その他、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)を用いることができる。
 上記脂環式エポキシ化合物(1B)の具体例としては、少なくとも1個の脂環式環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルまたはシクロヘキセンやシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイドやシクロペンテンオキサイド含有化合物が挙げられる。たとえば、シクロへキセンオキシド、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、3,4-エポキシ-1-メチルシクロヘキシル-3,4-エポキシ-1-メチルヘキサンカルボキシレート、6-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-6-メチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-3-メチルシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-3-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-5-メチルシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-5-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルカルボキシレート、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、プロパン-2,2-ジイル-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ-2-エチルヘキシル、1-エポキシエチル-3,4-エポキシシクロヘキサン、1,2-エポキシ-2-エポキシエチルシクロヘキサン、α-ピネンオキシド、リモネンジオキシド等が挙げられる。
 上記脂環式エポキシ化合物(1B)としては、エポキシ当量が80~500又は粘度が2000mPa・s以下であるものが硬化性及び組成物の低粘度化の観点から好ましい。前記の粘度は、25℃における粘度であり、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 上記脂環式エポキシ化合物(1B)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2000、セロキサイド3000(ダイセル社製)等が挙げられる。
 上記脂肪族エポキシ化合物(1A)の具体例としては、脂肪族アルコールのグリシジルエーテル化物、アルキルカルボン酸のグリシジルエステル等の単官能エポキシ化合物や、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル化物、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。代表的な化合物として、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、C12~13混合アルキルグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテルなどの多価アルコールのグリシジルエーテル、またプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル化物、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルが挙げられる。更に、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやこれらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化大豆油、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。
 上記脂肪族エポキシ化合物(1A)としては、エポキシ当量が80~500又は粘度が2000mPa・s以下であるものが硬化性及び組成物の低粘度化の観点から好ましい。この粘度は、25℃における粘度であり、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 前記脂肪族エポキシ化合物(1A)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、デナコールEX-121、デナコールEX-171、デナコールEX-192、デナコールEX-211、デナコールEX-212、デナコールEX-313、デナコールEX-314、デナコールEX-321、デナコールEX-411、デナコールEX-421、デナコールEX-512、デナコールEX-521、デナコールEX-611、デナコールEX-612、デナコールEX-614、デナコールEX-622、デナコールEX-810、デナコールEX-811、デナコールEX-850、デナコールEX-851、デナコールEX-821、デナコールEX-830、デナコールEX-832、デナコールEX-841、デナコールEX-861、デナコールEX-911、デナコールEX-941、デナコールEX-920、デナコールEX-931(ナガセケムテックス社製);エポライトM-1230、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF(共栄社化学社製)、アデカグリシロールED-503、アデカグリシロールED-503G、アデカグリシロールED-506、アデカグリシロールED-523T(ADEKA社製)等が挙げられる。
 上記芳香族エポキシ化合物(1C)とは、芳香環を含むエポキシ化合物を指し、該芳香族エポキシ化合物の具体例としては、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール等、少なくとも1個の芳香族環を有する1価フェノール又は、そのアルキレンオキサイド付加物のモノ/ポリグリシジルエーテル化物、例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、又はこれらに更にアルキレンオキサイドを付加した化合物のグリシジルエーテル化物やエポキシノボラック樹脂;レゾルシノールやハイドロキノン、カテコール等の2個以上のフェノール性水酸基を有する芳香族化合物のモノ/ポリグリシジルエーテル化物;ベンゼンジメタノールやベンゼンジエタノール、ベンゼンジブタノール等のアルコール性水酸基を2個以上有する芳香族化合物のグリシジルエーテル化物;フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の2個以上のカルボン酸を有する多塩基酸芳香族化合物のグリシジルエステル;安息香酸のグリシジルエステルやトルイル酸、ナフトエ酸のグリシジルエステル等の安息香酸のグリシジルエステル類;スチレンオキサイドやアルキル化スチレンオキサイド、ビニルナフタレンのエポキシ化物等のスチレンオキサイド類又はジビニルベンゼンのジエポキシ化物等が挙げられる。
 中でも、上記芳香族エポキシ化合物(1C)として、フェノール類のグリシジルエーテル、安息香酸のグリシジルエステル類又はスチレンオキサイド類の群から選ばれる少なくとも一種を含有することが、組成物の低粘度化の観点から好ましい。
 上記芳香族エポキシ化合物としては、エポキシ当量が80~500又は粘度が2000mPa・s以下であるものが、硬化性及び組成物の低粘度化に優れるため好ましい。この粘度は、25℃における粘度であり、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 上記芳香族エポキシ化合物(1C)としては、市販品のものを用いることができ、例えば、デナコールEX-121、デナコールEX-145、デナコールEX-146、デナコールEX-147、デナコールEX-201、デナコールEX-711、デナコールEX-721、オンコートEX-1020、オンコートEX-1030、オンコートEX-1040、オンコートEX-1050、オンコートEX-1051、オンコートEX-1010、オンコートEX-1011、オンコート1012(ナガセケムテックス社製);オグソールPG-100、オグソールEG-200、オグソールEG-210、オグソールEG-250(大阪ガスケミカル社製);HP4032、HP4032D、HP4700(DIC社製);ESN-475V(新日鉄住金化学社製);152、154、157S70、YX8800(三菱化学社製);アデカレジンEP-4100、アデカレジンEP-4100G、アデカレジンEP-4100E、アデカレジンEP-4100L、アデカレジンEP-4100TX、アデカレジンEP-4000、アデカレジンEP-4005、アデカレジンEP-4080E、アデカレジンEP-4082HT、アデカレジンEP-4901、アデカレジンEP-4901E、アデカグリシロールED-501、アデカグリシロールED-509E、アデカグリシロールED-509S、アデカグリシロールED-529(ADEKA社製)、TECHMORE VG3101L、EPOX-MKR710、EPOX-MKR151(プリンテック社製)等が挙げられる。
 本発明のカチオン重合性組成物は、上記の脂肪族エポキシ化合物(1A)、脂環式エポキシ化合物(1B)又は芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有する。更に本発明のカチオン重合性組成物は、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するか、或いは上記芳香族エポキシ化合物(1C)を含有することを必須とする。本発明のカチオン重合性組成物が脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)として、単官能エポキシ化合物を含有する場合、この単官能エポキシ化合物の含有量は、用いるエポキシ化合物の種類や組成物の用途等によっても異なるが、たとえば、単官能の脂肪族エポキシ化合物(1A)及び単官能の脂環式エポキシ化合物(1B)の合計量が(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対し、5~60質量部、特に10~50質量部であることが好ましい。また、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対し、単官能の脂肪族エポキシ化合物(1A)の含有量は0~30質量部であることが好ましく、単官能の脂環式エポキシ化合物(1B)の含有量は0~40質量部であることが好ましい。また、脂肪族エポキシ化合物(1A)100質量部に対し、単官能脂肪族エポキシ化合物(1A)の含有量は25~100質量部であることが好ましく、脂環式エポキシ化合物(1B)100質量部に対し、単官能脂環式エポキシ化合物(1B)の含有量は5~100質量部であることが好ましい。
 ここで上記(1A)及び(1B)の量は(1D)に該当するものを含む量である。
 本発明のカチオン重合性組成物が上記芳香族エポキシ化合物(1C)を含有する場合、該芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有することが、耐水性及び接着性の観点から好ましい。芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を含有する場合、単官能の芳香族エポキシ化合物の含有量が、たとえば、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対し、0~70質量部、特に10~60質量部であることが好ましい。また、芳香族エポキシ化合物(1C)100質量部に対し、単官能芳香族エポキシ化合物(1C)の含有量は5~100質量部であることが好ましい。
 芳香族エポキシ化合物(1C)において、単官能芳香族エポキシ化合物(1C)の含有量が多官能芳香族エポキシ化合物(1C)の含有量より多い方が、組成物の低粘度化の点から好ましい。
 ここで上記(1C)の量は(1D)に該当するものを含む量である。
 上記エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)としては、ラジカル重合により得られる重合体が挙げられ、カチオン重合性置換基を有するエチレン性不飽和単量体一種を単独重合した重合体あるいはカチオン重合性置換基を有さないエチレン性不飽和単量体と共重合した重合体が好ましい。
 上記エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)を構成するエチレン性不飽和単量体としては、特に制限されず公知のものを用いることができる。例えば、カチオン重合性置換基を有さないエチレン性不飽和単量体の一例としては、以下の一般式(1)で表される基が挙げられ、カチオン重合性置換基を有するエチレン性不飽和単量体の一例としては、以下の一般式(1)におけるアルキル基、アリール基又は脂環式炭化水素基中の1又は2以上の水素原子がエポキシ基、オキセタン基又はビニルエーテル基に置換された基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、R11、R12、R13及びR14はそれぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~10の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基、炭素原子数6~12のアリール基又は炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基であり、これらの基中のメチレン基は-CO-、-O-又は-COO-で置換されていてもよい)
 また、上記の共重合体の場合、高分子量体(1D)は、エポキシ基、オキセタン基、ビニルエーテル基等のカチオン重合性置換基で置換された構造を有するエチレン性不飽和単量体を10~80質量%含有し、カチオン重合性置換基で置換されていないメチル基、エチル基又は炭素原子数3~7の分岐アルキル基、炭素原子数6~12のアリール基、炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基で置換されたエチレン性不飽和単量体を20~90質量%含有し、その他のエチレン性不飽和単量体と合わせて合計で100質量%となるのが好ましい。
 上記エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)は、重量平均分子量5000~100000であるのが好ましく、さらに好ましくは7000~70000である。
 上記ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)としては、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、n-ドデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、1,6-シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、1,6-シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;3,7-ビス(3-オキセタニル)-5-オキサ-ノナン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、1,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ヘキサン、3―エチル―3-[(フェノキシ)メチル]オキセタン、3―エチル―3-(ヘキシロキシメチル)オキセタン、3―エチル―3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3―エチル―3-(ヒドロキシメチル)オキセタン、3―エチル―3-(クロロメチル)オキセタン等のオキセタン化合物等が挙げられる。ビニルエーテル化合物としては、分子量が58~500のものが好ましく、70~300のものがより好ましい。オキセタン化合物としては、分子量が100~1000のものが好ましく、110~500のものがより好ましい。また上記ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)としては、単官能及び多官能のいずれのものを用いることもできるが、ビニルエーテル基を1個若しくは2個有するビニルエーテル化合物又はオキセタン基を1個若しくは2個有するオキセタン化合物を用いることが好ましい。
 上記ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)としては、カチオン重合性モノマーを主成分とする市販品のものを用いることができ、例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル(丸善石油化学社製);アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、EXOH、POX、OXA、OXT-101、OXT-211、OXT-212(東亞合成社製)、エタナコールOXBP、OXTP(宇部興産社製)等が挙げられる。
 上記(1)カチオン重合性有機物質混合物において、上記脂環式エポキシ化合物(1B)、脂肪族エポキシ化合物(1A)、芳香族エポキシ化合物(1C)等の使用割合は、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対して、脂環式エポキシ化合物(1B)が1~60質量部であり、脂肪族エポキシ化合物(1A)が0~70質量部であることが好ましく、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対して、脂環式エポキシ化合物(1B)が1~50質量部、特に5~50質量部、脂肪族エポキシ化合物(1A)0~50質量部、芳香族エポキシ化合物(1C)20~80質量部、特に30~70質量部、エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)0~50質量部、特に0~20質量部、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)0~30質量部、特に0~20質量部で、芳香族エポキシ化合物(1C)が主成分となるのが更に好ましい。
 ただし、ここで上記(1A)及び(1B)の量は上記(1D)に該当するものを除く量であり、(1C)の量は(1D)に該当するものを含む量である。
 また、ここで、主成分とは、エポキシ化合物を数種類混ぜたときに、同じ種類のエポキシ化合物の合計量が一番多いものを言い、カチオン重合性有機物質混合物がエポキシ化合物以外のカチオン重合性有機物質を含む場合、数種類のエポキシ化合物のうち合計量が一番多い種類の該合計量は、エポキシ化合物以外のカチオン重合性有機物質の合計量よりも多いものとする。ここでいう各種類のエポキシ化合物の合計量は、(1D)に該当するものを含む。
 また、上記(1)カチオン重合性有機物質混合物において、単官能エポキシ化合物の割合は、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対し、20~80質量部であるのが、組成物の低粘度化の観点から好ましい。
 本発明に使用する前記(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤とは、エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる物質を放出させることが可能な化合物であればどのようなものでも差し支えないが、好ましくは、エネルギー線の照射によってルイス酸を放出するオニウム塩である複塩、またはその誘導体である。かかる化合物の代表的なものとしては、下記一般式、
[A]r+[B]r-
(式中、Aは陽イオン種を表し、Bは陰イオン種を表し、rは価数を表す。)
で表される陽イオンと陰イオンの塩を挙げることができる。
 ここで陽イオン[A]r+はオニウムであることが好ましく、その構造は、例えば、下記一般式、
[(R1aQ]r+   
で表すことができる。
 更にここで、R1は炭素原子数が1~60であり、炭素原子以外の原子をいくつ含んでいてもよい有機の基である。aは1~5なる整数である。a個のR1は各々独立で、同一でも異なっていてもよい。また、少なくとも1つは、芳香環を有する上記の如き有機の基であることが好ましい。QはS,N,Se,Te,P,As,Sb,Bi,O,I,Br,Cl,F,N=Nからなる群から選ばれる原子あるいは原子団である。また、陽イオン[A]r+中のQの原子価をqとしたとき、r=a-qなる関係が成り立つことが必要である(但し、N=Nは原子価0として扱う)。
 また、陰イオン[B]r-は、ハロゲン化物錯体であることが好ましく、その構造は、例えば、下記一般式、
[LXbr-
で表すことができる。
 更にここで、Lはハロゲン化物錯体の中心原子である金属または半金属(Metalloid)であり、B,P,As,Sb,Fe,Sn,Bi,Al,Ca,In,Ti,Zn,Sc,V,Cr,Mn,Co等である。Xはハロゲン原子である。bは3~7なる整数である。また、陰イオン[B]r-中のLの原子価をpとしたとき、r=b-pなる関係が成り立つことが必要である。
 上記一般式の陰イオン[LXbr-の具体例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラ(3,5-ジフルオロ-4-メトキシフェニル)ボレート、テトラフルオロボレート(BF4-、ヘキサフルオロフォスフェート(PF6-、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF6-、ヘキサフルオロアルセネート(AsF6-、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl6-等を挙げることができる。
 また、陰イオン[B]r-は、下記一般式、
[LXb-1(OH)]r-
で表される構造のものも好ましく用いることができる。L,X,bは上記と同様である。また、その他用いることのできる陰イオンとしては、過塩素酸イオン(ClO4-、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CF3SO3-、フルオロスルホン酸イオン(FSO3-、トルエンスルホン酸陰イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸陰イオン、カンファースルフォネート、ノナフロロブタンスルフォネート、ヘキサデカフロロオクタンスルフォネート、テトラアリールボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を挙げることができる。
 本発明では、このようなオニウム塩の中でも、下記の(イ)~(ハ)の芳香族オニウム塩を使用することが特に有効である。これらの中から、その1種を単独で、または2種以上を混合して使用することができる。
 (イ) フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩
 (ロ) ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4-メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリルクミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等のジアリールヨードニウム塩
 (ハ)下記群I又は群IIで表されるスルホニウムカチオンとヘキサフルオロアンチモンイオン、ヘキサフルオロフォスフェートイオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオン等のスルホニウム塩
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 
 
 また、その他好ましいものとしては、(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)〔(1,2,3,4,5,6-η)-(1-メチルエチル)ベンゼン〕-アイアン-ヘキサフルオロホスフェート等の鉄-アレーン錯体や、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(エチルアセトナトアセタト)アルミニウム、トリス(サリチルアルデヒダト)アルミニウム等のアルミニウム錯体とトリフェニルシラノール等のシラノール類との混合物等も挙げることができる。
 これらの中でも、実用面と光感度の観点から、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、鉄-アレーン錯体を用いることが好ましい。
 上記(1)カチオン重合性有機物質混合物に対する(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤の使用割合は特に限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲内で概ね通常の使用割合で使用すればよいが、例えば、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対して、(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤0.001~10質量部、好ましくは0.1~5質量部とすることができる。少なすぎると硬化が不十分となりやすく、多すぎると硬化物の吸水率や硬化物強度などの諸物性に悪影響を与える場合がある。
 本発明のカチオン重合性組成物には、必要に応じてシランカップリング剤を用いることができる。
 シランカップリング剤としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシランなどのアルキル官能性アルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシランなどのアルケニル官能性アルコキシシラン、3-メタクリロキシブロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシブロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性アルコキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシラン、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシドなどのチタンアルコキシド類、チタンジオクチロキシビス(オクチレングリコレート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)などのチタンキレート類、ジルコウニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネートなどのジルコニウムキレート類、ジルコニウムトリブトキシモノステアレートなどのジルコニウムアシレート類、メチルトリイソシアネートシランなどのイソシアネートシラン類等を用いることができる。
 上記シランカップリング剤の使用量は、特に限定されないが、通常、カチオン重合性組成物中の固形物の全量100質量部に対して、1~20質量部の範囲である。
 本発明のカチオン重合性組成物には、必要に応じて熱重合開始剤を用いることができる。
 熱重合開始剤とは、加熱によりカチオン種又はルイス酸を発生する化合物として、スルホニウム塩、チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩等の塩;ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアルキルポリアミン類;1,2-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-3,6-ジエチルシクロヘキサン、イソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン類;m-キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ポリアミン類;前記ポリアミン類と、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビスフェノールA-ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF-ジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類又はカルボン酸のグリシジルエステル類等の各種エポキシ樹脂とを常法によって反応させることによって製造されるポリエポキシ付加変性物;前記有機ポリアミン類と、フタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸などのカルボン酸類とを常法によって反応させることによって製造されるアミド化変性物;前記ポリアミン類とホルムアルデヒド等のアルデヒド類及びフェノール、クレゾール、キシレノール、第三ブチルフェノール、レゾルシン等の核に少なくとも一個のアルデヒド化反応性場所を有するフェノール類とを常法によって反応させることによって製造されるマンニッヒ化変性物;多価カルボン酸(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、ドデカン二酸、2-メチルコハク酸、2-メチルアジピン酸、3-メチルアジピン酸、3-メチルペンタン二酸、2-メチルオクタン二酸、3,8-ジメチルデカン二酸、3,7-ジメチルデカン二酸、水添ダイマー酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類;フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸類;トリメリト酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の三量体等のトリカルボン酸類;ピロメリット酸等のテトラカルボン酸類等)の酸無水物;ジシアンジアミド、イミダゾール類、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、アミンイミド等を挙げることができる。
 上記熱重合開始剤としては、市販品を用いることもでき、例えば、アデカオプトン CP77、アデカオプトンCP66(ADEKA社製)、CI-2639、CI-2624(日本曹達社製)、サンエイド SI-60L、サンエイドSI-80L、サンエイド SI-100L(三新化学工業社製)などが挙げられる。
 上記熱重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、通常、カチオン重合性組成物中の固形物の全量100質量部に対して、0.001~10質量部の範囲であり、該熱重合開始剤を用いる場合には、本発明のカチオン重合性組成物を硬化させる際に130~180℃で20分~1時間加熱するのが好ましい。
 本発明のカチオン重合性組成物には、必要に応じて熱可塑性有機重合体(但し、エポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)を除く)を用いることによって、硬化物の特性を改善することもできる。該熱可塑性有機重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート-エチルアクリレート共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸-メチルメタクリレート共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート-ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、ポリビニルブチラール、セルロースエステル、ポリアクリルアミド、飽和ポリエステル等が挙げられる。
 本発明のカチオン重合性組成物には、特に制限されず通常用いられる前記(1)及び(2)の各成分を溶解または分散しえる溶媒を用いることができ、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸シクロヘキシル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、テキサノール等のエステル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、イソ-又はn-プロパノール、イソ-又はn-ブタノール、アミルアルコール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート(PGMEA)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、エトキシエチルプロピオネート等のエーテルエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等のBTX系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;テレピン油、D-リモネン、ピネン等のテルペン系炭化水素油;ミネラルスピリット、スワゾール#310(コスモ松山石油(株))、ソルベッソ#100(エクソン化学(株))等のパラフィン系溶媒;四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒;クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒;プロピレンカーボネート、カルビトール系溶媒、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられ、これらの溶媒は1種又は2種以上の混合溶媒として使用することができる。
 本発明のカチオン重合性組成物における、(1)カチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤以外の任意成分の合計量は、本発明の用途等にもよるが、本発明の効果を一層高める観点から、(1)カチオン重合性有機物質混合物100質量部に対して20質量部以下、特に10質量部以下とすることが好ましい。
 本発明のカチオン重合性組成物は、硬化性、接着性、液保存安定性の観点から水分量が5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましい。水分が多すぎると、白濁したり成分が析出したりする恐れがあるので好ましくない。水分量は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
 本発明のカチオン重合性組成物は、塗工性の観点から粘度が200mPa・s以下であるのが好ましく、1~100mPa・sであるのが更に好ましい。この粘度は、25℃における粘度であり、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 本発明のカチオン重合性組成物は、ロールコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬等の公知の手段で、支持基体上に適用される。また、一旦フィルム等の支持基体上に施した後、他の支持基体上に転写することもでき、その適用方法に制限はない。
 上記支持基体の材料としては、特に制限されず通常用いられるものを使用することができ、例えば、ガラス等の無機材料;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースエステル;ポリアミド;ポリイミド;ポリウレタン;エポキシ樹脂;ポリカーボネート;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン-1,2-ジフェノキシエタン-4,4'-ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリスチレン;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン;ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等のビニル化合物;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エステル等のアクリル系樹脂;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリエーテルイミド;ポリオキシエチレン、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)等の高分子材料が挙げられる。
 尚、上記支持基体に、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を行ってもよい。
 また、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて他のモノマー、他のエネルギー線感受性重合開始剤、無機フィラー、有機フィラー、顔料、染料などの着色剤、光増感剤、消泡剤、増粘剤、界面活性剤、レべリング剤、難燃剤、チクソ剤、希釈剤、可塑剤、安定剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、静電防止剤、流動調整剤、接着促進剤等の各種樹脂添加物等を添加することができる。
 本発明のカチオン重合性組成物は活性エネルギー線の照射により硬化するが、活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波などを挙げることができ、紫外線が経済的に最も好ましい。紫外線の光源としては、紫外線レーザ、水銀ランプ、キセノンレーザ、メタルハライドランプなどが挙げられる。
 本発明のカチオン重合性組成物の具体的な用途としては、メガネ、撮像用レンズに代表される光学材料、塗料、コーティング剤、ライニング剤、インキ、レジスト、液状レジスト、接着剤、印刷版、絶縁ワニス、絶縁シート、積層板、プリント基盤、半導体装置用・LEDパッケージ用・液晶注入口用・有機EL用・光素子用・電気絶縁用・電子部品用・分離膜用等の封止剤、成形材料、パテ、ガラス繊維含浸剤、目止め剤、半導体用・太陽電池用等のパッシベーション膜、層間絶縁膜、保護膜、液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムレンズシート、プロジェクションテレビ等のスクリーンに使用されるフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等のレンズシートのレンズ部、またはこのようなシートを用いたバックライト等、マイクロレンズ等の光学レンズ、光学素子、光コネクター、光導波路、光学的造形用注型剤等を挙げることができ、例えばコーティング剤として適用できる基材としては金属、木材、ゴム、プラスチック、ガラス、セラミック製品等を挙げることができる。
 以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 以下、本発明のカチオン重合性組成物及び該カチオン重合性組成物を硬化して得られる硬化物に関し、実施例、評価例及び比較例により具体的に説明する。なお、実施例及び比較例では部は質量部を意味し、%は質量%を意味する。
[実施例1~20、比較例1~2]
 下記の[表1]~[表3]に示す配合で各成分を十分に混合して、各々実施組成物1~20及び比較組成物1~2を得た。
 (1)カチオン重合性有機物質としては下記の化合物(1A-1)~(1A-4)、(1B-1)~(1B-3)、(1C-1)~(1C-7)、(1D-1)~(1D-2)並びに(1E-1)~(1E-4)を用いた。これらのエポキシ当量と粘度(mPa・s)を、[表1]~[表3]に合わせて示す。これらの表に記載の粘度は、下記の評価例において組成物の粘度を測定した方法と同様の方法で測定したものである。
化合物1A-1:2-エチルヘキシルグリシジルエーテル
化合物1A-2:アリルグリシジルエーテル
化合物1A-3:ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル
化合物1A-4:トリグリシジルトリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
化合物1B-1:セロキサイド2021P(脂環式エポキシ;ダイセル社製)
化合物1B-2:メチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート
化合物1B-3:セロキサイド3000(脂環式エポキシ:ダイセル社製)
化合物1C-1:フェニルグリシジルエーテル
化合物1C-2:スチレンオキサイド
化合物1C-3:グリシジルフタルイミド(EX-731:ナガセケムテックス社製)
化合物1C-4:レゾルシノールジグリシジルエーテル
化合物1C-5:アデカグリシロールED-509S(ADEKA社製)
化合物1C-6:アデカグリシロールED-501(ADEKA社製)
化合物1C-7:アデカレジンEP-4100L(ADEKA社製)
化合物1D-1:GMA/MMA=3/7の共重合体(Mw:8000)
化合物1D-2:GMA/MMA=3/7の共重合体(Mw:15000)
化合物1E-1:アロンオキセタンOXT-101(東亞合成社製)
化合物1E-2:アロンオキセタンOXT-221(東亞合成社製)
化合物1E-3:ヒドロキシブチルビニルエーテル
化合物1E-4:1,4-ブタンジオールジビニルエーテル
 (2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤としては下記の化合物(2-1)を用いた。
化合物2-1:CPI-100P(サンアプロ社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
[評価例1~20、比較評価例1~2]
 上記実施例1~20で得られた実施組成物及び比較例1~2で得られた比較組成物について、下記評価を行った。結果を上記[表1]~[表3]に示す。
(粘度)
 得られた実施組成物の1~20、比較組成物の1~2のそれぞれを25℃においてE型粘度計で粘度を測定した。結果を[表1]~[表3]に示す。
(硬化性)
 得られた実施組成物の1~20、比較組成物の1~2のそれぞれをPETフィルム上にバーコーターで3~6μmの厚さに塗布し、無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cm2のエネルギーを照射した。照射5分後に塗布面がタックフリーになっているものを◎、15分後にタックフリーになっているものを○、15分後でもタックが残っているものを×として評価した。結果を上記[表1]~[表3]に示す。
(耐温水試験)
 得られた実施組成物1~20、比較組成物の1~2のそれぞれをTAC(トリアセチルセルロース)フィルムに塗布した後、ラミネーターを用いてCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルムと貼り合わせ、COPフィルム側から無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cm2のエネルギーを照射して接着して試験片を得た。48時間後、2cm×4cmに試験片を切り出し、60℃の温水につけて経過を観察した。12、24時間後に試験片の状態を観察し、開始前と変化が見られないものを〇、端面にハガレが見られるものを△、フィルムの貼り合わせが剥がれて完全に脱落したものを×として評価した。結果を上記[表1]~[表3]に示す。
(接着性)
 得られた実施組成物1~20、比較組成物の1~2のそれぞれを、一枚のコロナ放電処理を施したCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルムに塗布した後、該フィルムを、ラミネーターを用いてコロナ放電処理を施したもう一枚のCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルムと貼り合わせ、無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cm2のエネルギーを照射して接着して試験片を得た。得られた試験片の90度ピール試験を行い、強度が2.0N/cm以上あるものを◎、1.0~2.0N/cmであるものを〇、1.0N/cm以下であるものを×として評価した。結果を上記[表1]~[表3]に示す。
(水分量)
 得られた実施組成物の1~20、比較組成物の1~2のそれぞれについて、カールフィッシャー法に従い水分量を測定した。結果を上記[表1]~[表3]に示す。
 [表1]~[表3]より、本発明のカチオン重合性組成物は低粘度で塗工性及び硬化性に優れ、硬化後は接着性、耐温水性に優れることが明らかである。
 

Claims (10)

  1.  (1)カチオン重合性有機物質として、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)の少なくとも一方を含有し、該脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するカチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤を含有することを特徴とするカチオン重合性組成物。
  2.  (1)カチオン重合性有機物質として、脂肪族エポキシ化合物(1A)又は脂環式エポキシ化合物(1B)の少なくとも一種を含有し、及び芳香族エポキシ化合物(1C)を含有し、該脂肪族エポキシ化合物(1A)、脂環式エポキシ化合物(1B)又は芳香族エポキシ化合物(1C)として、単官能エポキシ化合物を少なくとも一種含有するカチオン重合性有機物質混合物、及び(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤を含有することを特徴とするカチオン重合性組成物。
  3.  上記カチオン重合性有機物質混合物が上記芳香族エポキシ化合物(1C)を主成分とする請求項2に記載のカチオン重合性組成物。
  4.  上記芳香族エポキシ化合物(1C)のエポキシ当量が80~500又は粘度が2000mPa・s以下であることを特徴とする請求項2又は3に記載のカチオン重合性組成物。
  5.  上記芳香族エポキシ化合物(1C)として、フェノール類のグリシジルエーテル、安息香酸のグリシジルエステル類又はスチレンオキサイド類の群から選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物。
  6. (1)カチオン重合性有機物質として、さらにエポキシ基を有する重量平均分子量1000~1000000の高分子量体(1D)、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物(1E)の少なくとも一方を含む請求項1~5のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物。
  7.  (2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤が、[A]r+[B]r-(式中、Aは陽イオン種を表し、Bは陰イオン種を表し、rは価数を表す。)で表される陽イオンと陰イオンの塩である請求項1~6のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物。
  8.  水分量が5質量%以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物。
  9.  粘度が200mPa・s以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載のカチオン重合性組成物からなることを特徴とする接着剤。
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