WO2018051924A1 - 硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる硬化物 - Google Patents
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- C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
Definitions
- the present invention relates to a curable composition, a method for curing the same, and a cured product obtained by the method, and more specifically, a curable composition containing a polymerization inhibitor that is excellent in curability of the cured product and has a low viscosity,
- the present invention relates to a curing method and a cured product having an excellent elastic modulus.
- Curable compositions are used in the fields of inks, paints, various coating agents, adhesives, optical members and the like.
- Patent Document 1 proposes a photocationic curable adhesive that can be cured by exposure to light and a thermal cation curable adhesive that can be cured by heating.
- Patent Document 2 proposes the radiation-curable composition for adhesives which can manufacture the polarizing plate which was excellent in wet heat resistance, adhesive strength, etc. in a short time with a simple manufacturing process in excellent patentability.
- Patent Document 3 proposes an adhesive composition for polarizing plates that is excellent in adhesive strength, water resistance and heat resistance.
- Patent Document 4 is a photopolymerizable oxirane-based resin composition having excellent curability even at low illuminance, and having further excellent heat resistance, moisture resistance, thermal dimensional stability, weather resistance, and the like.
- a photo-curable adhesive using this photopolymerizable oxirane resin composition for laminating various optical films, it can be easily and firmly bonded regardless of the type of optical film, and has a low viscosity.
- a photo-curable adhesive that is excellent in thin film coatability and substantially free of an organic solvent has been proposed.
- Patent Document 5 proposes a cationic polymerizable adhesive excellent in curability and adhesiveness even when a protective film that hardly transmits light of 380 nm or less is used.
- Patent Document 6 proposes a curable composition capable of forming a cured product having excellent transparency, adhesion to various plastic substrates, and hydrolyzability.
- an antioxidant may be included as an optional component.
- Antioxidants have the effect of scavenging radicals that greatly affect the deterioration of the polymer, and thus act as polymerization inhibitors.
- these curable compositions contain a polymerization inhibitor, the curability deteriorates. And the problem of increased viscosity was revealed.
- an object of the present invention is to provide a curable composition containing a polymerization inhibitor that is excellent in curability of a cured product and has a low viscosity, a curing method thereof, and a cured product obtained thereby.
- the inventors set the amount of the polymerization inhibitor that captures radicals, protons, and the like with respect to the radical curable component in the curable composition within a predetermined range. It has been found that the above problems can be solved, and the present invention has been completed.
- the curable composition of the present invention comprises a cationic curable component (A), a cationic polymerization initiator (B), a radical curable component (C), a radical polymerization initiator (D), and a polymerization inhibitor. (E), and
- the polymerization inhibitor (E) is contained in an amount of 5 ⁇ 10 ⁇ 3 to 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical curable component (C).
- the polymerization inhibitor (E) is preferably a phenol compound.
- the method for curing the curable composition of the present invention is characterized by curing the curable composition of the present invention by irradiation with active energy rays or heating.
- the cured product of the present invention is characterized by comprising the curable composition of the present invention.
- a curable composition containing a polymerization inhibitor that is useful for optical films, has excellent adhesion, and has a low viscosity, a curing method thereof, and a cured product having excellent elasticity can be obtained. can do.
- the curable composition of the present invention comprises a cationic curable component (A), a cationic polymerization initiator (B), a radical curable component (C), a radical polymerization initiator (D), and a polymerization inhibitor (E (Hereinafter also referred to as “component (A)”, “component (B)”, “component (C)”, “component (D)”, and “component (E)”).
- component (A) cationic curable component
- B cationic polymerization initiator
- C radical curable component
- D radical polymerization initiator
- E a polymerization inhibitor
- the component (A) used in the curable composition of the present invention is a compound that is polymerized or undergoes a crosslinking reaction by a cationic polymerization initiator activated by irradiation with energy rays or heating.
- the component (A) include an epoxy compound, an oxetane compound, and a vinyl ether compound.
- the epoxy compound include an aliphatic epoxy compound (A1), an aromatic epoxy compound (A2), and an alicyclic epoxy compound (A3).
- the aliphatic epoxy compound (A1) refers to an epoxy compound that does not correspond to the later-described aromatic epoxy compound (A2) or alicyclic epoxy compound (A3).
- Monofunctional epoxy compounds such as glycidyl ethers of aliphatic alcohols, glycidyl esters of alkyl carboxylic acids, polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids, etc.
- a polyfunctional epoxy compound is mentioned.
- Representative compounds include allyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, C12-13 mixed alkyl glycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexane.
- Further examples include monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols, glycidyl esters of higher fatty acids, epoxidized soybean oil, octyl epoxy stearate, butyl epoxy stearate, epoxidized polybutadiene, and the like.
- a glycidyl etherified product of an aliphatic alcohol or a polyglycidyl etherified product of an aliphatic polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof is preferable because viscosity, coating property, and reactivity are improved.
- aliphatic epoxy compound (A1) commercially available products can be used.
- the aromatic epoxy compound (A2) refers to an epoxy compound containing an aromatic ring and an epoxy compound that does not correspond to the alicyclic epoxy compound (A3) described later.
- Specific examples of the aromatic epoxy compound include phenol, cresol, and butylphenol.
- aromatic epoxy compound (A2) commercially available products can be used.
- Denacol EX-146, Denacol EX-147, Denacol EX-201, Denacol EX-203, Denacol EX-711, Denacol EX- 721, on coat EX-1020, on coat EX-1030, on coat EX-1040, on coat EX-1050, on coat EX-1051, on coat EX-1010, on coat EX-1011, on coat 1012 (Nagase Chem Tex Co., Ltd.); Ogsol PG-100, Ogsol EG-200, Ogsol EG-210, Ogsol EG-250 (Osaka Gas Chemical Co., Ltd.); HP4032, HP4032D, HP4700 (DIC Corporation) ); ESN-475V ( Epicote YX8800 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); Marproof G-0105SA, Marproof G-0130SP (manufactured by NOF Corporation); Epicron N-665, Epicron HP
- the alicyclic epoxy compound (A3) refers to a compound in which an oxirane ring is directly bonded to a saturated ring without a spacer, and specific examples of the alicyclic epoxy compound (A3) include at least one alicyclic epoxy compound (A3). Examples thereof include a polyglycidyl etherified product of a polyhydric alcohol having a cyclic ring or a cyclohexene oxide or a cyclopentene oxide-containing compound obtained by epoxidizing a cyclohexene or cyclopentene ring-containing compound with an oxidizing agent.
- alicyclic epoxy compound (A3) hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, or 3,4-epoxy-1-methylcyclohexyl ⁇ 3,4-Epoxy-1-methylhexanecarboxylate is preferred from the viewpoint of improving adhesion.
- a commercially available product can be used as the alicyclic epoxy compound (A3), and examples thereof include Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2000, and Celoxide 3000 (manufactured by Daicel Corporation).
- Examples of the oxetane compound (A4) include 3,7-bis (3-oxetanyl) -5-oxa-nonane, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,2-bis.
- Examples of the oxetane compound (A4) include Aron oxetane OXT-121, OXT-221, EXOH, POX, OXA, OXT-101, OXT-211, OXT-212 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), etanacol OXBP, OXTP ( Ube Industries, Ltd.).
- Examples of the vinyl ether compound (A5) include diethylene glycol monovinyl 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 glycol vinyl ether, Examples include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 1,6-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, 1,6-cyclohexanedimethanol divinyl ether, and the like.
- the aliphatic epoxy compound (A1), the aromatic epoxy compound (A2), the alicyclic epoxy compound (A3), the oxetane compound (A4) and the vinyl ether compound ( The proportion of A5) used is 10 to 50% by mass of the aliphatic epoxy compound (A1), 0 to 20% by mass of the aromatic epoxy compound (A2), 0 to 20% by mass of the alicyclic epoxy compound (A3), oxetane compound ( A4) 0 to 50% by mass and vinyl ether compound (A5) 0 to 10% by mass are preferred because the viscosity, coating property, reactivity and curability are improved.
- the component (B) used in the curable composition of the present invention may be any compound as long as it can release a substance that initiates cationic polymerization by energy ray irradiation or heating, but preferably , A double salt that is an onium salt that releases a Lewis acid upon irradiation with energy rays, or a derivative thereof.
- 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- 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 2 ) a Q] r + Can be expressed as
- R 2 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 2 s are independent and may be the same or different.
- the anion [B] r- is preferably a halide complex, and the structure thereof is, for example, the following general formula: [LY b ] r- 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.
- Y is a halogen atom.
- b is an integer of 3 to 7.
- anion [LY b ] r- of the general formula include tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetra (3,5-difluoro-4-methoxyphenyl) borate, tetrafluoroborate (BF 4 ) ⁇ , hexa Examples thereof include fluorophosphate (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: [LY b-1 (OH)] r-
- the thing of the structure represented by can also be used preferably. L, Y, and b are the same as described above.
- Other anions that can be used include perchlorate ion (ClO 4 ) ⁇ , trifluoromethylsulfite 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 preferable to use the following aromatic onium salts (i) to (iii).
- aromatic onium salts (i) to (iii) In the curable composition of the present invention, one of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
- aryldiazonium 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, tricumyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate Iodonium salt
- sulfonium salts such as sulfonium cations represented by the following group I or group II and hexafluoroantimony ions, hexafluorophosphate ions, tetrakis (pentafluorophenyl) borate ions, etc.
- Aromatic sulfonium salts having the following structure are used as cationic polymerization initiators (B ) It is more preferable to contain at least 0.1% by mass with respect to 100% by mass.
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon atom number.
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 26 , R 27 , R 28 , R 29 , R 35 , R 36 , R 37 , R 38 and R 39 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 1 carbon atom.
- R 30 , R 31 , R 32 , R 33 and R 34 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or 1 to 10 carbon atoms. Represents an alkyl group.
- the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- R 28 , R 29 , R 30 , R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 , R 38 and R 39 Is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, s-butyl, t-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, t-amyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl, ethyloctyl, 2-methoxyethyl, 3- Methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 2-
- the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms includes methoxy, ethoxy, propyloxy, isopropyloxy, butyloxy, s-butyloxy, t-butyloxy, isobutyloxy, pentyloxy, isoamyloxy, t-amyloxy, hexyloxy, cyclohexyloxy, cyclohexylmethyloxy, tetrahydrofuranyloxy, tetrahydropyranyloxy, 2-methoxyethyloxy, 3-methoxypropyloxy, 4- Methoxybutyloxy, 2-butoxye
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 26 , R 27 , R 28 R 29 , R 35 , R 36 , R 37 , R 38 and R 39 are ester groups having 2 to 10 carbon atoms such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, isopropyloxycarbonyl, phenoxycarbonyl, acetoxy, propionyl Examples include oxy, butyryloxy, chloroacetyloxy, dichloroacetyloxy, trichloroacetyloxy, trifluoroacetyloxy, t-butylcarbonyloxy, methoxyacetyloxy, benzoyloxy and the like.
- Aromatic sulfonium salts having the above structure are preferably used as cationic polymerization initiators (B ) It is more preferable to contain at least 0.1% by mass with respect to 100% by mass.
- the use ratio of the component (B) relative to the component (A) 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.
- the amount of component (B) is 0.001 to 15 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass. If the amount is too small, curing tends to be insufficient, and if the amount is too large, various physical properties such as the water absorption rate and the strength of the cured product may be adversely affected.
- radical curable component (C) examples include a compound (C1) having an epoxy group and an ethylenically unsaturated group, an acrylate of an alcohol having 2 to 20 carbon atoms, or an methacrylate of an alcohol having 2 to 20 carbon atoms. (C2).
- Examples of the compound (C1) having an epoxy group and an ethylenically unsaturated group include epoxy acrylate and epoxy methacrylate.
- epoxy acrylate and epoxy methacrylate Specifically, conventionally known aromatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, fats It is an acrylate obtained by reacting a group epoxy resin or the like with acrylic acid or methacrylic acid.
- epoxy acrylates or epoxy methacrylates particularly preferred are acrylates or methacrylates of glycidyl ethers of alcohols.
- Examples of the acrylate of an alcohol having 2 to 20 carbon atoms or the methacrylate (C2) of an alcohol having 2 to 20 carbon atoms include aromatic or aliphatic alcohols having at least one hydroxyl group in the molecule, and alkylene oxides thereof Examples thereof include acrylates or methacrylates obtained by reacting an adduct with acrylic acid or methacrylic acid.
- radical curable component (C) a compound that is polymerized or cross-linked by a radical polymerization initiator activated by energy ray irradiation or heating other than (C1) or (C2) can be used.
- examples include urethane compounds, unsaturated polyester compounds, and styrene compounds.
- the proportion of (C2) used is 0 to 99.9% by mass of the compound (C1) having an epoxy group and an ethylenically unsaturated group, an acrylate of an alcohol having 2 to 20 carbon atoms, or 2 to 20 carbon atoms.
- the alcohol methacrylate (C2) is preferably 0.1 to 100% by mass.
- the radical polymerization initiator (D) is not particularly limited, and ketone compounds such as acetophenone compounds, benzyl compounds, benzophenone compounds, and thioxanthone compounds, oxime compounds, and the like can be used.
- acetophenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, and 2-hydroxymethyl-2.
- benzyl compound examples include benzyl.
- benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, Michler's ketone, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone, 4,4′-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, and the like.
- thioxanthone compound examples include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and 2,4-diethylthioxanthone.
- oxime compound a compound represented by the following general formula (2) is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity and heat resistance.
- R 60 and R 61 each independently represent a hydrogen atom, a nitro group, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl having 6 to 30 carbon atoms.
- R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, A cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, R 64 , OR 65 , SR 66 , NR 67 R 68 , COR 69 , SOR 70 , SO 2 R 71 or CONR 72 R 73 is represented.
- R 60 and R 61 may be bonded to each other to form a ring
- R 64 , R 65 , R 66 , R 67 , R 68 , R 69 , R 70 , R 71 , R 72 and R 73 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a heterocyclic ring-containing group having 2 to 20 carbon atoms
- X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom
- X 2 represents a single bond or CO
- R 74 , R 75 , R 76 and R 77 Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or an arylalkyl group having 7 to 30 carbon
- the methylene group in the alkyl group may be substituted with a halogen atom, a nitro group, a cyan group, a hydroxyl group, a carboxyl group or a heterocyclic group, and may be interrupted with —O—, and R 74 , R 75 , R 76 and R 77 may each independently form a ring together with any adjacent benzene ring.
- h represents an integer of 0 to 4
- i represents an integer of 0 to 5.
- Examples of the alkyl group, aryl group, arylalkyl group, and heterocyclic group represented by each symbol of the general formula (2) include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, Arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, pyrrolyl, pyridyl, pyrimidyl, pyridazyl, piperazyl, piperidyl, pyranyl, pyrazolyl, triazyl, pyrrolidyl, quinolyl, isoquinolyl, imidazolyl, benzimidazolyl, triazolyl, furyl, furanyl, benzofuranyl, thienyl, thiophenyl , Benzothiophenyl, thiadiazolyl, thiazolyl, benzothiazolyl, oxazolyl, benzoxazolyl, isothiazolyl, isoxazolyl
- photo radical polymerization initiators include phosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (pyru-) 1-yl)] titanium compounds such as titanium.
- phosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (pyru-) 1-yl)] titanium compounds such as titanium.
- radical polymerization initiator (D) commercially available ones can be used.
- the ratio of the radical polymerization initiator (D) to the radical curable component (C) is preferably 0.1 to 25 parts by mass of the radical polymerization initiator (D) with respect to 100 parts by mass of the radical curable component (C). More preferably, it is 5 to 25 parts by mass. If the amount is too small, curing tends to be insufficient, and if the amount is too large, various physical properties such as the water absorption rate and the strength of the cured product may be adversely affected.
- the polymerization inhibitor (E) captures radicals and protons, and a known polymerization inhibitor or antioxidant for the ethylenically unsaturated compound can be used.
- a known polymerization inhibitor or antioxidant for the ethylenically unsaturated compound can be used.
- phenolic antioxidants In addition to metal complexes, those known as phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, and thioether antioxidants can be used. These polymerization inhibitors can be used alone or in combination of two or more. Among polymerization inhibitors, phenolic antioxidants are preferred because they can maintain adhesion because they have little or no cure inhibition with respect to cationic curing components compared to phosphorus antioxidants.
- phenolic antioxidants examples include 2,6-di-t-butyl-P-cresol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, distearyl (3,5-ditert-butyl-4 -Hydroxybenzyl) phosphonate, 1,6-hexamethylenebis [(3,5-ditertiarybutyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid amide], 4,4'-thiobis (6-tertiarybutyl-M-cresol ), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (6-tert-butyl) -M-cresol), 2,2'-ethylidenebis (4,6-ditert-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis (4-secondarybutyl-6-tert-butylphenol
- phosphorus antioxidants include trisnonylphenyl phosphite, tris [2-tert-butyl-4- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenylthio) -5-methylphenyl] phos.
- thioether antioxidant examples include dialkylthiodipropionates such as dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, and pentaerythritol tetra ( ⁇ -alkylmercaptopropionic acid) ester.
- dialkylthiodipropionates such as dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, and pentaerythritol tetra ( ⁇ -alkylmercaptopropionic acid) ester.
- the polymerization inhibitor (E) is used in an amount of 5 ⁇ 10 ⁇ 3 to 0.2 parts by mass, preferably about 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical curable component (C). 05 to 0.1 parts by mass. If the amount of the polymerization inhibitor (E) is too large, the curing is inhibited and curing tends to be insufficient. If the amount is too small, the viscosity storage stability deteriorates and the viscosity increases, and various physical properties cannot be achieved.
- the curable composition of the present invention further includes a polymer obtained from the monomer represented by the following formula (I), a polymer obtained from the monomer represented by the following formula (II), and the following formula (I A polymer obtained from two or more monomers selected from the monomers represented by formula (II), or a polymer obtained from two or more monomers selected from the monomers represented by the following formula (II) Or a polymer having a weight average molecular weight selected from the group of polymers obtained from the monomer represented by the following formula (I) and the monomer represented by the following formula (II):
- a polymer (F) (hereinafter, also referred to as polymer (F)) can be added.
- X 3 represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
- R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a halogen atom
- X 4 represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or a carbon atom.
- An alicyclic hydrocarbon group of 6 to 10 or a hydrogen atom in these groups substituted with one or more groups selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetane group, a hydroxyl group and a carboxyl group is there.
- Examples of the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms represented by X 3 in the above formula (I) include methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, iso-butyl, amyl , Iso-amyl, tert-amyl, hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, heptyl, 2-heptyl, 3-heptyl, iso-heptyl, tert-heptyl and the like.
- an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atom partially substituted with one or more groups selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetane group, a hydroxyl group and a carboxyl group 4 alkyl groups are preferable from the viewpoint of curability.
- Examples of the alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms represented by X 3 in the above formula (I) include methoxy, ethoxy, propyloxy, iso-propyloxy, butyloxy, sec-butyloxy, tert-butyloxy, iso-butyloxy , Amyloxy, iso-amyloxy, tert-amyloxy, hexyloxy, 2-hexyloxy, 3-hexyloxy, cyclohexyloxy, 4-methylcyclohexyloxy, heptyloxy, 2-heptyloxy, 3-heptyloxy, iso-heptyloxy , Tert-heptyloxy and the like.
- an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atom partially substituted with one or more groups selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetane group, a hydroxyl group and a carboxyl group 4 alkoxy groups are preferred from the viewpoint of curability.
- Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms represented by X 3 in the above formula (I) include phenyl, methylphenyl, naphthyl and the like.
- Examples of the aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms represented by X 3 in the above formula (I) include phenyloxy, methylphenyloxy, naphthyloxy and the like.
- Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms represented by X 3 in the above formula (I) include cyclohexyl, methylcyclohexyl, norbornyl, bicyclopentyl, bicyclooctyl, trimethylbicycloheptyl, tricyclo Examples include octyl, tricyclodecanyl, spirooctyl, spirobicyclopentyl, adamantyl, isobornyl and the like.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 6.
- R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6.
- R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and s is an integer of 1 to 6.
- examples of the halogen atom represented by R 1 include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- R 1 is the same as in Formula (II) above, R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and t is an integer of 1 to 6 It is.
- R 1 is the same as in the above formula (II)
- R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- q is an integer of 1 to 6 It is.
- R 1 is the same as in the above formula (II)
- R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- y is an integer of 1 to 6 It is.
- the proportion of the monomer constituting the polymer is such that X is carbon substituted with one or more groups selected from the group consisting of epoxy groups, oxetane groups, hydroxyl groups and carboxyl groups.
- X is carbon substituted with one or more groups selected from the group consisting of epoxy groups, oxetane groups, hydroxyl groups and carboxyl groups.
- an alkyl group having 1 to 7 atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms the single group represented by the above (I) or (II) It is preferable to use the polymer in an amount of 10 to 100% by mass because the adhesiveness is improved.
- the polymer (F) is 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the cationic curable component (A) and the radical curable component (C). This is preferable because the cured product has good curability and adhesiveness.
- a sensitizer and / or a sensitization aid can be used in the curable composition of the present invention as necessary.
- the sensitizer is a compound that exhibits maximum absorption at a wavelength longer than the maximum absorption wavelength indicated by the cationic polymerization initiator (B) and promotes the polymerization initiation reaction by the cationic polymerization initiator (B).
- the sensitization aid is a compound that further promotes the action of the sensitizer.
- Sensitizers and sensitizers include anthracene compounds and naphthalene compounds.
- anthracene compound examples include those represented by the following formula (9).
- R 101 and R 102 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 2 to 12 carbon atoms, and R 103 represents a hydrogen atom. Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- anthracene compound represented by the above formula (9) include the following compounds.
- naphthalene compound examples include those represented by the following formula (10).
- R 104 and R 105 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- naphthalene compound represented by the above formula (10) include the following compounds.
- 4-methoxy-1-naphthol 4-ethoxy-1-naphthol, 4-propoxy-1-naphthol, 4-butoxy-1-naphthol, 4-hexyloxy-1-naphthol, 1,4-dimethoxynaphthalene, 1- Ethoxy-4-methoxynaphthalene, 1,4-diethoxynaphthalene, 1,4-dipropoxynaphthalene, 1,4-dibutoxynaphthalene and the like.
- the use ratio of the sensitizer and the sensitization aid is not particularly limited, and may be used at a generally normal use ratio within the range not impairing the object of the present invention.
- the cation curable component (A) and the radical are each preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable component (C).
- a silane coupling agent can be used as necessary.
- the silane coupling agent include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltrimethoxysilane.
- Alkyl-functional alkoxysilanes vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and other alkenyl-functional alkoxysilanes, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 2-methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ Epoxy-functional alkoxysilanes such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) - ⁇ Aminofunctional alkoxysilanes such as amino
- the amount of the silane coupling agent used is not particularly limited, but is usually in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of solids in the curable composition.
- a solvent that can dissolve or disperse the components (A), (B), (C), (D), and (E) that are usually used without any particular limitation is used.
- ketones such as methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, diethyl ketone, acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone; ethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,2 Ether solvents such as diethoxyethane, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether; methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate, n-butyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl lac
- coloring agents such as polyols, inorganic fillers, organic fillers, pigments, dyes, antifoaming agents, thickeners, surfactants, leveling agents, difficulty
- resin additives such as flame retardants, thixotropic agents, diluents, plasticizers, stabilizers, polymerization inhibitors, UV absorbers, latent additives, antistatic agents, flow regulators, adhesion promoters, etc. Can do.
- the water content is preferably 5 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less because the curability, adhesiveness, and liquid storage stability are improved. Too much moisture is not preferable because it may cause cloudiness or components may precipitate.
- the curable composition of the present invention can be applied to 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 those usually used can be used.
- inorganic materials such as glass; diacetyl cellulose, triacetyl cellulose (TAC), propionyl cellulose, butyryl cellulose, acetylpropionyl cellulose Polyester; Polyurethane; Epoxy resin; Polycarbonate; Polyethylene terephthalate, Polyethylene naphthalate, Polybutylene terephthalate, Poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, Polyethylene-1,2-diphenoxyethane -4,4'-dicarboxylate, polyester such as polybutylene terephthalate; 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; Polyoxy Polymer materials such as ethylene, 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, and laser treatment.
- examples of energy rays include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, high frequencies and the like, and ultraviolet rays are most preferable economically.
- examples of the ultraviolet light source include an ultraviolet laser, a mercury lamp, a xenon laser, and a metal halide lamp.
- the conditions for curing the curable composition of the present invention by heating are 70 to 250 ° C. and 1 to 100 minutes.
- pre-baking PAB
- PEB pressurization and post-baking
- baking may be performed at several different temperatures.
- the heating conditions vary depending on the type and mixing ratio of each component, for example, 70 to 180 ° C., 5 to 15 minutes for an oven, and 1 to 5 minutes for a hot plate. Thereafter, in order to cure the coating film, a cured film can be obtained by heat treatment at 180 to 250 ° C., preferably 200 to 250 ° C., for 30 to 90 minutes for an oven and 5 to 30 minutes for a hot plate.
- curable composition of the present invention and the cured product thereof include adhesives, adhesives for polarizing plates, glasses, optical materials represented by imaging lenses, paints, coating agents, lining agents, inks, Resist, liquid resist, printing plate, color TV, PC monitor, personal digital assistant, digital camera, organic EL, touch panel display elements, insulating varnish, insulating sheet, laminate, printed circuit board, for semiconductor devices and LED packages
- Sealants for liquid crystal inlets, organic EL, optical elements, electrical insulation, electronic parts, separation membranes, molding materials, putty, glass fiber impregnating agents, sealants, for semiconductors and solar cells Used for screens such as passivation films, interlayer insulation films, protective films, prism lens sheets used for backlights of liquid crystal display devices, projection televisions, etc.
- Lens parts of lens sheets such as Fresnel lens sheets and lenticular lens sheets, or backlights using such sheets, optical lenses such as micro lenses, optical elements, optical connectors, optical waveguides, casting for optical modeling An agent etc. can be mentioned.
- the display device of the present invention includes a transparent support, an undercoat layer, an antireflection layer, a polarizing element layer, a retardation layer, a birefringence layer, a light scattering layer, a hard coat layer, a lubricating layer, and a protective layer as necessary.
- cured material of this invention can be used for each layer.
- the following compounds A1-1, A1-2, A3-1 and A4-1 were used as the cationic curable component (A).
- Compound A1-1 1,6-hexanediol diglycidyl ether
- Compound A1-2 2-ethylhexyl glycidyl ether
- Compound A3-1 Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation)
- Compound A4-1 Aron Oxetane OXT-221 (Oxetane: manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- radical polymerization initiator (D) the following compound D1-1 was used.
- Compound D-1 Irgacure 184 (manufactured by BASF)
- the following compounds E-1 to E-4 were used.
- Compound E-1 AO-60 (Antioxidant manufactured by ADEKA Corporation)
- Compound E-2 Hydroquinone monomethyl ether (MEHQ)
- Compound E-3 Hydroquinone (HQ)
- Compound E-4 Triphenyl phosphite
- Compound F-1 a copolymer of 75 parts by weight of methyl methacrylate and 25 parts by weight of glycidyl methacrylate (weight average molecular weight 8000)
- Tg 80 ° C elastic modulus
- Each of the obtained curable compositions was applied onto a PET film to a thickness of 30 ⁇ m with a bar coater, and irradiated with energy of 3000 mJ / cm 2 using a metal halide lamp. After 24 hours, the cured product was taken out from the film, and Tg was measured using a viscoelasticity measuring apparatus (DMA7100) manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.
- DMA7100 viscoelasticity measuring apparatus manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.
- the curable composition of the present invention has a low viscosity because the content of the polymerization inhibitor (E) is smaller than that of the curable composition of the comparative example, and the cured product thereof. It is clear that it has excellent adhesion and elastic modulus.
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Abstract
硬化物の硬化性に優れ、かつ、低粘度である重合禁止剤を含有する硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる弾性率に優れる硬化物を提供する。 カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)と、ラジカル硬化性成分(C)と、ラジカル重合開始剤(D)と、重合禁止剤(E)と、を含有する硬化性組成物であり、ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して重合禁止剤(E)が5×10-3~0.2質量部含有されてなる。重合禁止剤(E)は、フェノール化合物であることが好ましい。
Description
本発明は、硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる硬化物に関し、詳しくは、硬化物の硬化性に優れ、かつ、低粘度である重合禁止剤を含有する硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる弾性率に優れる硬化物に関する。
硬化性組成物は、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。今日、このような硬化性組成物に関し、種々の提案がなされている。例えば、特許文献1では、光に暴露されて硬化可能な光カチオン硬化型接着剤および加熱されて硬化可能な熱カチオン硬化型接着剤が提案されている。また、特許文献2では、優れた塗工性を有し、耐湿熱性、接着強度等に優れた偏光板を、簡易な製造工程で短時間に製造することのできる接着剤用放射線硬化性組成物が提案されている。さらに、特許文献3では、接着力、耐水性および耐熱性がともに優れた偏光板用接着剤組成物が提案されている。
さらにまた、特許文献4では、低照度でも優れた硬化性を有し、更に優れた耐熱性、耐湿性、熱的寸法安定性、耐候性等を有する光重合性オキシラン系樹脂組成物であって、各種光学フィルムの貼り合わせに、この光重合性オキシラン系樹脂組成物を使用した光硬化性接着剤を使用することによって、光学フィルムの種類を問わず、簡便かつ強固に接着でき、低粘度で薄膜塗工性に優れた、実質的に有機溶剤を含まない光硬化性接着剤が提案されている。また、特許文献5では、380nm以下の光を透過させにくい保護フィルムを用いた場合でも硬化性および接着性に優れたカチオン重合性接着剤が提案されている。さらに、特許文献6では、透明性、各種プラスチック基材との接着性、および加水分解性に優れた硬化物を形成することができる硬化性組成物が提案されている。
これら特許文献1~6で提案されている硬化性組成物には、任意成分として酸化防止剤を含んでもよい旨が記載されている。酸化防止剤は、ポリマーの劣化に大きく影響するラジカルを捕捉する作用があるため、重合禁止剤として作用するが、これらの硬化性組成物は、重合禁止剤を含有させると、硬化性が悪化したり、粘度が上昇するという問題が明らかになった。
そこで、本発明の目的は、硬化物の硬化性に優れ、かつ、低粘度である重合禁止剤を含有する硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる硬化物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、硬化性組成物中におけるラジカル硬化性成分に対する、ラジカルやプロトン等を捕捉する重合禁止剤の量を所定の範囲にすることにより、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の硬化性組成物は、カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)と、ラジカル硬化性成分(C)と、ラジカル重合開始剤(D)と、重合禁止剤(E)と、を含有し、
前記ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して、前記重合禁止剤(E)が5×10-3~0.2質量部含有されてなることを特徴とするものである。
前記ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して、前記重合禁止剤(E)が5×10-3~0.2質量部含有されてなることを特徴とするものである。
本発明の硬化性組成物においては、前記重合禁止剤(E)は、フェノール化合物であることが好ましい。
また、本発明の硬化性組成物の硬化方法は、本発明の硬化性組成物を、活性エネルギー線の照射または加熱により硬化させることを特徴とするものである。
さらに、本発明の硬化物は、本発明の硬化性組成物からなることを特徴とするものである。
本発明によれば、光学フィルムに有用な、密着性に優れ、かつ、低粘度である重合禁止剤を含有する硬化性組成物、その硬化方法、これにより得られる弾性率に優れる硬化物を提供することができる。
以下、本発明の硬化性組成物、その硬化方法、それにより得られる硬化物について、詳細に説明する。
本発明の硬化性組成物は、カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)と、ラジカル硬化性成分(C)と、ラジカル重合開始剤(D)と、重合禁止剤(E)を含有する(以下、それぞれ、「(A)成分」、「(B)成分」、「(C)成分」、「(D)成分」および「(E)成分」ともいう)。以下、(A)~(E)成分について、詳細に説明する。
<カチオン硬化性成分(A)>
本発明の硬化性組成物に使用する(A)成分は、エネルギー線照射または加熱により活性化した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る。(A)成分としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。エポキシ化合物としては、脂肪族エポキシ化合物(A1)、芳香族エポキシ化合物(A2)、脂環式エポキシ化合物(A3)等が挙げられる。
本発明の硬化性組成物に使用する(A)成分は、エネルギー線照射または加熱により活性化した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る。(A)成分としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。エポキシ化合物としては、脂肪族エポキシ化合物(A1)、芳香族エポキシ化合物(A2)、脂環式エポキシ化合物(A3)等が挙げられる。
脂肪族エポキシ化合物(A1)とは、後述の芳香族エポキシ化合物(A2)や脂環式エポキシ化合物(A3)に該当しないエポキシ化合物を指し、脂肪族エポキシ化合物(A1)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、ネオペンチルグリコ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、ジシクロペンタジエンジメタノールジグリシジルエーテル等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。さらに、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルや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、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中でも、脂肪族アルコールのグリシジルエーテル化物あるいは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が、粘度、塗工性および反応性が向上するので好ましい。
脂肪族エポキシ化合物(A1)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(株)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(株)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-523P、アデカレジンEP-4088S((株)ADEKA社製)等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物(A2)とは、芳香環を含むエポキシ化合物かつ後述する脂環式エポキシ化合物(A3)に該当しないエポキシ化合物を指し、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多価フェノールまたは、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、または、これらにさら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;フェニルジメタノールやフェニルジエタノール、フェニル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ポリグリシジルエステル、安息香酸のグリシジルエステル、スチレンオキサイドまたはジビニルベンゼンのエポキシ化物等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物(A2)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-146、デナコールEX-147、デナコールEX-201、デナコールEX-203、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(株)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(株)社製);HP4032、HP4032D、HP4700(DIC(株)社製);ESN-475V(新日鉄住金化学(株)社製);エピコートYX8800(三菱化学(株)社製);マープルーフG-0105SA、マープルーフG-0130SP(日油(株)社製);エピクロンN-665、エピクロンHP-7200(DIC(株)社製);EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、XD-1000、NC-3000、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、NC-7000L(日本化薬(株)社製);アデカレジンEP-4000、アデカレジンEP-4005、アデカレジンEP-4100、アデカレジンEP-4901((株)ADEKA社製);TECHMORE VG-3101L(プリンテック社製)等が挙げられる。これら芳香族エポキシ化合物としては、多官能のものが、硬化性に優れるため好ましい。
脂環式エポキシ化合物(A3)とは、飽和環にスペーサーを介さず直接オキシラン環が結合しているものをさし、脂環式エポキシ化合物(A3)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化物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。例えば、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-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-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-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、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。これらの中でも、脂環式エポキシ化合物(A3)としては、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートまたは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が、密着性向上の観点から好ましい。
脂環式エポキシ化合物(A3)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((株)ダイセル社製)等が挙げられる。
オキセタン化合物(A4)としては、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)ヘキサン等の二官能脂肪族オキセタン化合物、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)オキセタン等の一官能オキセタン化合物等が挙げられる。これらは1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
オキセタン化合物(A4)としては、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(株)社製)、エタナコールOXBP、OXTP(宇部興産(株)社製)等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物(A5)としては、例えば、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、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、エチレングリコールジビニルエーテル、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が挙げられる。
本発明の硬化性組成物においては、(A)成分において、脂肪族エポキシ化合物(A1)、芳香族エポキシ化合物(A2)、脂環式エポキシ化合物(A3)、オキセタン化合物(A4)およびビニルエーテル化合物(A5)の使用割合は、脂肪族エポキシ化合物(A1)10~50質量%、芳香族エポキシ化合物(A2)0~20質量%、脂環式エポキシ化合物(A3)0~20質量%、オキセタン化合物(A4)0~50質量%、ビニルエーテル化合物(A5)0~10質量%であるのが、粘度、塗工性、反応性および硬化性が向上するので好ましい。
<カチオン重合開始剤(B)>
本発明の硬化性組成物に使用する(B)成分は、エネルギー線照射または加熱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-
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。
本発明の硬化性組成物に使用する(B)成分は、エネルギー線照射または加熱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-
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、
[(R2)aQ]r+
で表すことができる。
[(R2)aQ]r+
で表すことができる。
さらに、ここで、R2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R2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ような有機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(ただし、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、
[LYb]r-
で表すことができる。
[LYb]r-
で表すことができる。
さらに、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。Yはハロゲン原子である。bは3~7の整数である。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。
一般式の陰イオン[LYb]r-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、
[LYb-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,Y,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。
[LYb-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,Y,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(i)~(iii)の芳香族オニウム塩を使用することが特に好ましい。本発明の硬化性組成物においては、これらのうち1種を単独で用いてもよく、または2種以上を併用してもよい。
(i)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
(ii)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
(iii)下記群Iまたは群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
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;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;上記ポリアミン類と、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また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;上記有機ポリアミン類と、フタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸等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;上記ポリアミン類とホルムアルデヒド等のアルデヒド類およびフェノール、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。
これらの中でも、実用面と光感度向上の観点から、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く、下記構造を有する芳香族スルホニウム塩を、カチオン重合開始剤(B)100質量%に対して、少なくとも0.1質量%以上含有することがさらに好ましい。
ここで、式中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19およびR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基または炭素原子数2~10のエステル基を表し、R21、R22、R23およびR24は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1~10のアルキル基を表し、R25は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基または下記化学式(A)~(C)より選択されるいずれかの置換基を表し、Anq-はq価の陰イオンを表し、pは電荷を中性にする係数を表す。
ここで、式中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R26、R27、R28、R29、R35、R36、R37、R38およびR39は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基または炭素原子数2~10のエステル基を表し、R30、R31、R32、R33およびR34は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1~10のアルキル基を表す。
一般式(1)で表される化合物において、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38およびR39で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38およびR39で表される炭素原子数1~10のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s-ブチル、t-ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、t-アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、エチルオクチル、2-メトキシエチル、3-メトキシプロピル、4-メトキシブチル、2-ブトキシエチル、メトキシエトキシエチル、メトキシエトキシエトキシエチル、3-メトキシブチル、2-メチルチオエチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチル、ジフルオロエチル、トリクロロエチル、ジクロロジフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ノナフルオロブチル、デカフルオロペンチル、トリデカフルオロヘキシル、ペンタデカフルオロヘプチル、ヘプタデカフルオロオクチル、メトキシメチル、1,2-エポキシエチル、メトキシエチル、メトキシエトキシメチル、メチルチオメチル、エトキシエチル、ブトキシメチル、t-ブチルチオメチル、4-ペンテニルオキシメチル、トリクロロエトキシメチル、ビス(2-クロロエトキシ)メチル、メトキシシクロヘキシル、1-(2-クロロエトキシ)エチル、1-メチル-1-メトキシエチル、エチルジチオエチル、トリメチルシリルエチル、t-ブチルジメチルシリルオキシメチル、2-(トリメチルシリル)エトキシメチル、t-ブトキシカルボニルメチル、エチルオキシカルボニルメチル、エチルカルボニルメチル、t-ブトキシカルボニルメチル、アクリロイルオキシエチル、メタクリロイルオキシエチル、2-メチル-2-アダマンチルオキシカルボニルメチル、アセチルエチル、2-メトキシ-1-プロペニル、ヒドロキシメチル、2-ヒドロキシエチル、1-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシプロピル、3-ヒドロキシプロピル、3-ヒドロキシブチル、4-ヒドロキシブチル、1,2-ジヒドロキシエチル等が挙げられる。
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R26、R27、R28、R29、R35、R36、R37、R38およびR39で表される炭素原子数1~10のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、ブチルオキシ、s-ブチルオキシ、t-ブチルオキシ、イソブチルオキシ、ペンチルオキシ、イソアミルオキシ、t-アミルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、シクロヘキシルメチルオキシ、テトラヒドロフラニルオキシ、テトラヒドロピラニルオキシ、2-メトキシエチルオキシ、3-メトキシプロピルオキシ、4-メトキシブチルオキシ、2-ブトキシエチルオキシ、メトキシエトキシエチルオキシ、メトキシエトキシエトキシエチルオキシ、3-メトキシブチルオキシ、2-メチルチオエチルオキシ、トリフルオロメチルオキシ等が挙げられる。
R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R26、R27、R28、R29、R35、R36、R37、R38およびR39で表される炭素原子数2~10のエステル基としては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、イソプロピルオキシカルボニル、フェノキシカルボニル、アセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、クロロアセチルオキシ、ジクロロアセチルオキシ、トリクロロアセチルオキシ、トリフルオロアセチルオキシ、t-ブチルカルボニルオキシ、メトキシアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ等が挙げられる。
これらの中でも、実用面と光感度向上の観点から、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く、上記構造を有する芳香族スルホニウム塩を、カチオン重合開始剤(B)100質量%に対して、少なくとも0.1質量%以上含有することがさらに好ましい。
(A)成分に対する(B)成分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、(A)成分100質量部に対して、(B)成分0.001~15質量部、好ましくは0.1~10質量部である。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等の諸物性に悪影響を与える場合がある。
<ラジカル硬化性成分(C)>
ラジカル硬化性成分(C)としては、例えば、エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有する化合物(C1)または炭素原子数2~20であるアルコールのアクリレートあるいは炭素原子数2~20であるアルコールのメタクリレート(C2)が挙げられる。
ラジカル硬化性成分(C)としては、例えば、エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有する化合物(C1)または炭素原子数2~20であるアルコールのアクリレートあるいは炭素原子数2~20であるアルコールのメタクリレート(C2)が挙げられる。
エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有する化合物(C1)としては、例えば、エポキシアクリレートまたはエポキシメタクリレートを挙げることができ、具体的には、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と、アクリル酸またはメタクリル酸とを反応させて得られるアクリレートである。これらのエポキシアクリレートまたはエポキシメタクリレートのうち、特に好ましいものは、アルコール類のグリシジルエーテルのアクリレートまたはメタクリレートである。
炭素原子数2~20であるアルコールのアクリレートまたは炭素原子数2~20であるアルコールのメタクリレート(C2)としては、分子中に少なくとも1個の水酸基を持つ芳香族または脂肪族アルコール、およびそのアルキレンオキサイド付加体とアクリル酸またはメタクリル酸とを反応させて得られるアクリレートまたはメタクリレートが挙げられ、具体的には、2-エチルヘキシルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソオクチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボニルアクリレート、ベンジルアクリレート、1,3-ブタンジオールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。なお、これらのアクリレートまたはメタクリレートのうち、多価アルコールのポリアクリレート類または多価アルコールのポリメタクリレート類が特に好ましい。
ラジカル硬化性成分(C)としては、(C1)または(C2)以外のエネルギー線照射または加熱により活性化したラジカル重合開始剤により高分子化または架橋反応する化合物を用いることもでき、例えば、アリルウレタン化合物、不飽和ポリエステル化合物、スチレン系化合物等が挙げられる。
ラジカル硬化性成分(C)100質量%において、エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有する化合物(C1)および炭素原子数2~20であるアルコールのアクリレートあるいは炭素原子数2~20であるアルコールのメタクリレート(C2)の使用割合は、エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有する化合物(C1)0~99.9質量%、炭素原子数2~20であるアルコールのアクリレートあるいは炭素原子数2~20であるアルコールのメタクリレート(C2)0.1~100質量%が好ましい。
<ラジカル重合開始剤(D)>
ラジカル重合開始剤(D)としては、特に制限はないが、アセトフェノン系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物等のケトン系化合物、オキシム系化合物等を用いることができる。
ラジカル重合開始剤(D)としては、特に制限はないが、アセトフェノン系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物等のケトン系化合物、オキシム系化合物等を用いることができる。
アセトフェノン系化合物としては例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、4’-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシメチル-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ターシャリブチルジクロロアセトフェノン、p-ターシャリブチルトリクロロアセトフェノン、p-アジドベンザルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等が挙げられる。
ベンジル系化合物としては、ベンジル等が挙げられる。
ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーケトン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド等が挙げられる。
チオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
オキシム系化合物としては、特に、下記一般式(2)で表される化合物が、感度および耐熱性の点から好ましい。
ここで、式(2)中、R60およびR61は、それぞれ独立に、水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基もしくは、炭素原子数2~20の複素環基または単結合を表し、R62およびR63は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、R64、OR65、SR66、NR67R68、COR69、SOR70、SO2R71またはCONR72R73を表す。R60およびR61は、互いに結合して環を形成していてもよく、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72およびR73は、それぞれ独立に、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基または炭素原子数2~20の複素環含有基を表し、X1は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、CR74R75、CO、NR76またはPR77を表し、X2は、単結合またはCOを表し、R74、R75、R76およびR77は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基または炭素原子数7~30のアリールアルキル基を表し、前記のアルキル基またはアリールアルキル基中のメチレン基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアン基、水酸基、カルボキシル基または複素環基で置換されていてもよく、-O-で中断されていてもよく、R74、R75、R76およびR77は、それぞれ独立に、隣接するどちらかのベンゼン環と一緒になって環を形成していてもよい。hは、0~4の整数を表し、iは、0~5の整数を表す。
一般式(2)の各記号で表されるアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、複素環基の例としては、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、ピロリル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジル、ピペラジル、ピペリジル、ピラニル、ピラゾリル、トリアジル、ピロリジル、キノリル、イソキノリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、トリアゾリル、フリル、フラニル、ベンゾフラニル、チエニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、チアジアゾリル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、インドリル、ユロリジル、モルフォリニル、チオモルフォリニル、2-ピロリジノン-1-イル、2-ピペリドン-1-イル、2,4-ジオキシイミダゾリジン-3-イル、2,4-ジオキシオキサゾリジン-3-イル等の複素環基挙げられる。
その他の光ラジカル重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド系化合物、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(ピル-1-イル)]チタニウム等のチタノセン系化合物等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤(D)としてはとしては、市販のものを用いることができ、例えば、N-1414、N-1717、N-1919、PZ-808、NCI-831、NCI-930((株)ADEKA社製)、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE651、IRGACURE907、IRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE784(BASF社製)、TR-PBG-304、TR-PBG-305、TR-PBG-309、TR-PBG-314(Tronly社製)等が挙げられる。
ラジカル硬化性成分(C)に対するラジカル重合開始剤(D)の使用割合は、ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して、ラジカル重合開始剤(D)0.1~25質量部が好ましく、より好ましくは5~25質量部である。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等の諸物性に悪影響を与える場合がある。
カチオン硬化性成分(A)とラジカル硬化性成分(C)の配合割合は、質量部換算で(A)成分:(C)成分=95:5~5:95が好ましい。
<重合禁止剤(E)>
重合禁止剤(E)は、ラジカルやプロトンを捕捉するものであり、エチレン性不飽和化合物の重合禁止剤あるいは酸化防止剤として公知のものを用いることができる。例えば、フェノチアジン、メトキシフェノチアジン、フェニル-α-ナフチルアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、4,4-テトラメチルジアミノジフェニルアミン、ピペリジン、2,6-ジメチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ピペリジノオキシフリーラジカル、2,6-ジメチルピペリジノフリーラジカル、2,2,6,6-テトラメチルピペリジノフリーラジカル等のアミン類、フェノール、メトキシフェノール、ノニルフェノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、1,4-ベンゾキノン、t-ブチルカテコール、レゾルシノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルβ-ヒドロキシプロピオネート、ブチルβ-ブトキシプロピオネート、ブチルマレエート、クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、1,1’,1’’-二トロトリ-2-プロパノール、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、2,5-ビステトラメチルブチルヒドロキノン、ロイコキニザリン、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジン等のフェノール類、テトラエチルチウラムジスルフィド等の有機硫黄系化合物、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸銅、アルミニウム-クペロン錯体(クペロンAl)等の金属錯体類等の他、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤として知られているものが挙げられる。これらの重合禁止剤は単独あるいは2種以上を併用することができる。重合禁止剤の中でも、フェノール系酸化防止剤は、リン系酸化防止剤と比較してカチオン硬化成分に対する硬化阻害が少ないあるいはないため、密着性を維持でき、好ましい。
重合禁止剤(E)は、ラジカルやプロトンを捕捉するものであり、エチレン性不飽和化合物の重合禁止剤あるいは酸化防止剤として公知のものを用いることができる。例えば、フェノチアジン、メトキシフェノチアジン、フェニル-α-ナフチルアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、4,4-テトラメチルジアミノジフェニルアミン、ピペリジン、2,6-ジメチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ピペリジノオキシフリーラジカル、2,6-ジメチルピペリジノフリーラジカル、2,2,6,6-テトラメチルピペリジノフリーラジカル等のアミン類、フェノール、メトキシフェノール、ノニルフェノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、1,4-ベンゾキノン、t-ブチルカテコール、レゾルシノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルβ-ヒドロキシプロピオネート、ブチルβ-ブトキシプロピオネート、ブチルマレエート、クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、1,1’,1’’-二トロトリ-2-プロパノール、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、2,5-ビステトラメチルブチルヒドロキノン、ロイコキニザリン、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジン等のフェノール類、テトラエチルチウラムジスルフィド等の有機硫黄系化合物、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸銅、アルミニウム-クペロン錯体(クペロンAl)等の金属錯体類等の他、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤として知られているものが挙げられる。これらの重合禁止剤は単独あるいは2種以上を併用することができる。重合禁止剤の中でも、フェノール系酸化防止剤は、リン系酸化防止剤と比較してカチオン硬化成分に対する硬化阻害が少ないあるいはないため、密着性を維持でき、好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-P-クレゾール、2,6-ジフェニル-4-オクタデシロキシフェノール、ジステアリル(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ホスホネート、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アミド〕、4,4’-チオビス(6-第三ブチル-M-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-第三ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-第三ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(6-第三ブチル-M-クレゾール)、2,2’-エチリデンビス(4,6―ジ第三ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(4-第二ブチル-6-第三ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリス(2,6-ジメチル-3-ヒドロキシ-4-第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-アクリロイルオキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェノール、ステアリル(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔3-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸メチルメタン、チオジエチレングリコールビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、ビス〔3,3-ビス(4-ヒドロキシ-3-第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、ビス〔2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5-トリス〔(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、トリエチレングリコールビス〔(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス〔2-第三ブチル-4-(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニルチオ)-5-メチルフェニル〕ホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、ジ(デシル)モノフェニルホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ第三ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6-トリ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(トリデシル)イソプロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4’-N-ブチリデンビス(2-第三ブチル-5-メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタントリホスファイト、テトラキス(2,4-ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、9,10-ジハイドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-2-エチルヘキシルホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-オクタデシルホスファイト、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ第三ブチルフェニル)フルオロホスファイト、トリス(2-〔(2,4,8,10-テトラキス第三ブチルジベンゾ〔D,F〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン-6-イル)オキシ〕エチル)アミン、2-エチル-2-ブチルプロピレングリコールと2,4,6-トリ第三ブチルフェノールのホスファイト等が挙げられる。
チオエーテル系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸ジラウリル、チオジプロピオン酸ジミリスチル、チオジプロピオン酸ジステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート類、およびペンタエリスリトールテトラ(β-アルキルメルカプトプロピオン酸)エステル類が挙げられる。
重合禁止剤(E)としては、市販のものを用いることもでき、例えば、DIC-TBC(DIC(株)社製)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1098、IRGANOX1135、IRGANOX1222、IRGANOX1330、IRGANOX1726、IRGANOX1425、IRGANOX1520、IRGANOX245、IRGANOX259、IRGANOX3114、IRGANOX565、IRGANOX295、IRGANOXHP2225FF、IRGANOXHP2341、IRGANOXHP2921FF、IRGAFOS168、IRGASTABUV10、IRGASTABUV22(BASF社製)、ノンフレックスF、ノンフレックスH、ノンフレックスDCD、ノンフレックスMBP、オゾノン35(精工化学(株)社製)、Q-1300、Q-1301(和光純薬工業(株)社製)、アデカスタブ2112、アデカスタブPEP-8、アデカスタブ260、アデカスタブ3010、アデカスタブHP-10、アデカスタブ329K、アデカスタブPEP-24G((株)ADEKA製)、スミライザーGM、スミライザーGS、スミライザーTPL-R、スミライザーTPS、スミライザーTPD(住友化学(株)社製)、Genorad16(RahnAG社製)、Antage BHT、Antage DAH、Antage DBH、Antage W-300、Antage W-400、Antage W-500、Antageクリスタル(川口化学工業(株)社製)等が挙げられる。
上記重合禁止剤(E)の使用割合は、上記ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して、重合禁止剤(E)が5×10-3~0.2質量部、好ましくは0.05~0.1質量部である。重合禁止剤(E)が多すぎると、硬化阻害がおこって硬化が不十分となりやすく、少なすぎると、粘保存安定性が悪化して粘度が上がったり、諸物性とが両立できなくなってしまう。
<任意のポリマー(F)>
本発明の硬化性組成物には、さらに、下式(I)で表される単量体から得られるポリマー、下記式(II)で表される単量体から得られるポリマー、下記式(I)で表される単量体から選択される二種以上の単量体から得られるポリマー、下記式(II)で表される単量体から選択される二種以上の単量体からな得られるポリマー、または下記式(I)で表される単量体および下記式(II)で表される単量体から得られるポリマーの群より選択される、重量平均分子量がポリスチレン換算で1000~30000であるポリマー(F)(以下、ポリマー(F)ともいう)を加えることができる。
本発明の硬化性組成物には、さらに、下式(I)で表される単量体から得られるポリマー、下記式(II)で表される単量体から得られるポリマー、下記式(I)で表される単量体から選択される二種以上の単量体から得られるポリマー、下記式(II)で表される単量体から選択される二種以上の単量体からな得られるポリマー、または下記式(I)で表される単量体および下記式(II)で表される単量体から得られるポリマーの群より選択される、重量平均分子量がポリスチレン換算で1000~30000であるポリマー(F)(以下、ポリマー(F)ともいう)を加えることができる。
ここで、式(I)中、X3は、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数6~12のアリール基、炭素原子数6~12のアリールオキシ基もしくは炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基、またはこれらの基中の水素原子が、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換されたものである。
ここで、式(II)中、R1は、水素原子、メチル基またはハロゲン原子を表し、X4は、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数6~12のアリール基もしくは炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基、またはこれらの基中の水素原子が、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換されたものである。
上記式(I)中のX3で表される炭素原子数1~7のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、iso-プロピル、ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、iso-ブチル、アミル、iso-アミル、tert-アミル、ヘキシル、2-ヘキシル、3-ヘキシル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2-ヘプチル、3-ヘプチル、iso-ヘプチル、tert-ヘプチル等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数1~4のアルキル基、または、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で部分的に置換された炭素原子数1~4のアルキル基が、硬化性の点から好ましい。
上記式(I)中のX3で表される炭素原子数1~7のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、iso-プロピルオキシ、ブチルオキシ、sec-ブチルオキシ、tert-ブチルオキシ、iso-ブチルオキシ、アミルオキシ、iso-アミルオキシ、tert-アミルオキシ、ヘキシルオキシ、2-ヘキシルオキシ、3-ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、4-メチルシクロヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、2-ヘプチルオキシ、3-ヘプチルオキシ、iso-ヘプチルオキシ、tert-ヘプチルオキシ等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数1~4のアルキル基、または、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で部分的に置換された炭素原子数1~4のアルコキシ基が、硬化性の点から好ましい。
上記式(I)中のX3で表される炭素原子数6~12のアリール基としては、フェニル、メチルフェニル、ナフチル等が挙げられる。
上記式(I)中のX3で表される炭素原子数6~12のアリールオキシ基としては、フェニルオキシ、メチルフェニルオキシ、ナフチルオキシ等が挙げられる。
上記式(I)中のX3で表される炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基としては、シクロへキシル、メチルシクロヘキシル、ノルボルニル、ビシクロペンチル、ビシクロオクチル、トリメチルビシクロヘプチル、トリシクロオクチル、トリシクロデカニル、スピロオクチル、スピロビシクロペンチル、アダマンチル、イソボルニル等が挙げられる。
上記式(I)において、X3の一部がエポキシ基またはオキセタン基で置換されている場合における、式(I)で表される単量体としては、例えば、下記式(3)~(5)で表される単量体が挙げられる。
上記式(II)において、R1で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
上記式(II)において、X4の一部がエポキシ基またはオキセタン基で置換されている場合における、式(II)で表される単量体としては、下記式(6)~(8)で表されるものが挙げられる。
上記ポリマー(F)において、ポリマーを構成する単量体の使用割合は、上記Xが、エポキシ基、オキセタン基、水酸基およびカルボキシル基からなる群より選択される1種以上の基で置換された炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数6~12のアリール基もしくは炭素原子数6~10の脂環式炭化水素基である場合における、上記(I)または(II)で表される単量体が10~100質量%となるように用いるのが、接着性が向上するので好ましい。
本発明の硬化性組成物において、上記カチオン硬化性成分(A)およびラジカル硬化性成分(C)の合計量100質量部に対して、上記ポリマー(F)が1~20質量部であると、硬化物の硬化性および接着性がよいので好ましい。
<その他の成分>
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、増感剤および/または増感助剤を用いることができる。増感剤は、カチオン重合開始剤(B)が示す極大吸収波長よりも長い波長に極大吸収を示し、カチオン重合開始剤(B)による重合開始反応を促進させる化合物である。また増感助剤は、増感剤の作用を一層促進させる化合物である。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、増感剤および/または増感助剤を用いることができる。増感剤は、カチオン重合開始剤(B)が示す極大吸収波長よりも長い波長に極大吸収を示し、カチオン重合開始剤(B)による重合開始反応を促進させる化合物である。また増感助剤は、増感剤の作用を一層促進させる化合物である。
増感剤および増感助剤としては、アントラセン系化合物、ナフタレン系化合物等が挙げられる。
アントラセン系化合物としては、例えば、下記式(9)で表されるものが挙げられる。
ここで、式(9)中、R101およびR102は、各々独立に水素原子、炭素原子数1~6のアルキル基または炭素原子数2~12のアルコキシアルキル基を表し、R103は水素原子または炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
上記式(9)で表されるアントラセン系化合物の具体例を挙げると、次のような化合物がある。
9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、9,10-ジプロポキシアントラセン、9,10-ジイソプロポキシアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、9,10-ジペンチルオキシアントラセン、9,10-ジヘキシルオキシアントラセン、9,10-ビス(2-メトキシエトキシ)アントラセン、9,10-ビス(2-エトキシエトキシ)アントラセン、9,10-ビス(2-ブトキシエトキシ)アントラセン、9,10-ビス(3-ブトキシプロポキシ)アントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジエトキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジプロポキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジイソプロポキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジブトキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジペンチルオキシアントラセン、2-メチル-または2-エチル-9,10-ジヘキシルオキシアントラセン等。
ナフタレン系化合物としては、例えば、下記式(10)で表されるものが挙げられる。
上記式(10)で表されるナフタレン系化合物の具体例を挙げると、次のような化合物がある。
4-メトキシ-1-ナフトール、4-エトキシ-1-ナフトール、4-プロポキシ-1-ナフトール、4-ブトキシ-1-ナフトール、4-ヘキシルオキシ-1-ナフトール、1,4-ジメトキシナフタレン、1-エトキシ-4-メトキシナフタレン、1,4-ジエトキシナフタレン、1,4-ジプロポキシナフタレン、1,4-ジブトキシナフタレン等。
増感剤および増感助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、カチオン硬化性成分(A)およびラジカル硬化性成分(C)の合計量100質量部に対して、増感剤および増感助剤それぞれ0.1~3質量部であるのが、硬化性向上の観点から好ましい。
本発明の硬化性組成物には、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等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等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等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)等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等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等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等のイソシアネートシラン類等を用いることができる。
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、硬化性組成物中の固形物の全量100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲である。
本発明の硬化性組成物においては、特に制限されず通常用いられる(A)、(B)、(C)、(D)および(E)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-またはn-プロパノール、イソ-または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種または2種以上の混合溶媒として使用することができる。
また、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、ポリオール、無機フィラー、有機フィラー、顔料、染料等の着色剤、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、潜在性添加剤、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。
本発明の硬化性組成物は、硬化性、接着性、液保存安定性が向上するので水分量が5質量部以下であることが好ましく、3質量部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。
本発明の硬化性組成物は、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、支持基体上に適用することができる。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。
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。なお、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。
本発明の硬化性組成物をエネルギー線の照射により硬化させる場合、エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波等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、紫外線レーザー、水銀ランプ、キセノンレーザ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
本発明の硬化性組成物を加熱により硬化させる場合の条件は、70~250℃で1~100分である。プレベイク(PAB;Pre applied bake)した後、加圧して、ポストベイク(PEB;Post exposure bake)してもよいし、異なる数段階の温度でベイクしてもよい。
加熱条件は各成分の種類および配合割合によって異なるが、例えば、70~180℃で、オーブンなら5~15分間、ホットプレートなら1~5分間である。その後、塗膜を硬化させるために180~250℃、好ましくは200~250℃で、オーブンなら30~90分間、ホットプレートなら5~30分間加熱処理することによって硬化膜を得ることができる。
本発明の硬化性組成物およびその硬化物の具体的な用途としては、接着剤、偏光板用接着剤、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、印刷版、カラーテレビ、PCモニタ、携帯情報端末、デジタルカメラ、有機EL、タッチパネル等の表示素子、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る。
本発明の表示装置としては、透明支持体に、必要に応じて下塗り層、反射防止層、偏光素子層、位相差層、複屈折率層、光散乱層、ハードコート層、潤滑層、保護層等の各層を設けたものが挙げられ、各層に本発明の硬化物からなるフィルムを用いることができる。
以下、本発明の硬化性組成物およびこの硬化性組成物を硬化して得られる硬化物に関し、実施例および比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例では部は質量部を意味する。
[実施例1~8、比較例1~3]
下記の[表1]~[表2]に示す配合で各成分を十分に混合して、各硬化性組成物を調製した。得られた各硬化性組成物につき、下記の手順で粘度、接着性、ガラス転移温度(Tg)および80℃における弾性率を測定した。得られた結果を表1、2に併記する。
下記の[表1]~[表2]に示す配合で各成分を十分に混合して、各硬化性組成物を調製した。得られた各硬化性組成物につき、下記の手順で粘度、接着性、ガラス転移温度(Tg)および80℃における弾性率を測定した。得られた結果を表1、2に併記する。
カチオン硬化性成分(A)としては下記の化合物A1-1、A1-2、A3-1およびA4-1を用いた。
化合物A1-1:1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
化合物A1-2:2-エチルヘキシルグリシジルエーテル
化合物A3-1:セロキサイド2021P((株)ダイセル社製)
化合物A4-1:アロンオキセタンOXT-221(オキセタン:東亞合成(株)社製)
化合物A1-1:1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
化合物A1-2:2-エチルヘキシルグリシジルエーテル
化合物A3-1:セロキサイド2021P((株)ダイセル社製)
化合物A4-1:アロンオキセタンOXT-221(オキセタン:東亞合成(株)社製)
カチオン重合開始剤(B)としては下記の化合物B-1を用いた。
化合物B-1:下記の2化合物の混合物のプロピレンカーボネート50%溶液
化合物B-1:下記の2化合物の混合物のプロピレンカーボネート50%溶液
ラジカル硬化性成分(C)としては下記の化合物C2-1を用いた。
化合物C2-1:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
化合物C2-1:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
ラジカル重合開始剤(D)としては下記の化合物D1-1を用いた。
化合物D-1:イルガキュア184(BASF社製)
化合物D-1:イルガキュア184(BASF社製)
重合禁止剤(E)としては下記の化合物E-1~E-4を用いた。
化合物E-1:AO-60((株)ADEKA社製酸化防止剤)
化合物E-2:ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)
化合物E-3:ヒドロキノン(HQ)
化合物E-4:トリフェニルホスファイト
化合物E-1:AO-60((株)ADEKA社製酸化防止剤)
化合物E-2:ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)
化合物E-3:ヒドロキノン(HQ)
化合物E-4:トリフェニルホスファイト
ポリマー(F)としては下記の化合物F-1を用いた。
化合物F-1:メチルメタクリレート75質量部とグリシジルメタクリレート 25質量部の共重合体(重量平均分子量8000)
化合物F-1:メチルメタクリレート75質量部とグリシジルメタクリレート 25質量部の共重合体(重量平均分子量8000)
(粘度)
得られた各硬化性組成物を、それぞれ25℃においてE型粘度計で粘度を測定した。
得られた各硬化性組成物を、それぞれ25℃においてE型粘度計で粘度を測定した。
(接着性)
得られた各硬化性組成物を、一枚のPMMAフィルム(住友化学(株)製:テクノロイ125S001)にそれぞれ塗布した後、もう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、日本ゼオン(株)製:品番ゼオノアフィルム14-060)フィルムとラミネーターを用いて貼り合わせ、無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cm2に相当する光をCOPフィルム越しに照射して接着して試験片を得た。得られた試験片につき、90度ピール試験を行った。
得られた各硬化性組成物を、一枚のPMMAフィルム(住友化学(株)製:テクノロイ125S001)にそれぞれ塗布した後、もう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、日本ゼオン(株)製:品番ゼオノアフィルム14-060)フィルムとラミネーターを用いて貼り合わせ、無電極紫外光ランプを用いて1000mJ/cm2に相当する光をCOPフィルム越しに照射して接着して試験片を得た。得られた試験片につき、90度ピール試験を行った。
(Tg、80℃弾性率)
得られた各硬化性組成物を、それぞれPETフィルム上にバーコーターで30μmの厚さに塗布し、メタルハライドランプを用いて3000mJ/cm2のエネルギーを照射した。24時間後にフィルムから硬化物を取り出し、(株)日立ハイテクサイエンス製の粘弾性測定装置(DMA7100)を用いTgを測定した。
得られた各硬化性組成物を、それぞれPETフィルム上にバーコーターで30μmの厚さに塗布し、メタルハライドランプを用いて3000mJ/cm2のエネルギーを照射した。24時間後にフィルムから硬化物を取り出し、(株)日立ハイテクサイエンス製の粘弾性測定装置(DMA7100)を用いTgを測定した。
[表1]、[表2]より、本発明の硬化性組成物は、比較例の硬化性組成物に比べて重合禁止剤(E)の含有量が少ないため低粘度であり、その硬化物の接着性および弾性率に優れることが明らかである。
Claims (8)
- カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)と、ラジカル硬化性成分(C)と、ラジカル重合開始剤(D)と、重合禁止剤(E)と、を含有し、
前記ラジカル硬化性成分(C)100質量部に対して、前記重合禁止剤(E)が5×10-3~0.2質量部含有されてなることを特徴とする硬化性組成物。 - 前記重合禁止剤(E)が、フェノール化合物である請求項1に記載の硬化性組成物。
- 請求項1記載の硬化性組成物を、活性エネルギー線の照射により硬化させることを特徴とする硬化性組成物の硬化方法。
- 請求項2記載の硬化性組成物を、活性エネルギー線の照射により硬化させることを特徴とする硬化性組成物の硬化方法。
- 請求項1記載の硬化性組成物を、加熱により硬化させることを特徴とする硬化性組成物の硬化方法。
- 請求項2記載の硬化性組成物を、加熱により硬化させることを特徴とする硬化性組成物の硬化方法。
- 請求項1記載の硬化性組成物からなることを特徴とする硬化物。
- 請求項2記載の硬化性組成物からなることを特徴とする硬化物。
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