WO2019049951A1 - マクロモノマー共重合体、エポキシ樹脂組成物、接着剤、成形材料及び硬化物 - Google Patents

マクロモノマー共重合体、エポキシ樹脂組成物、接着剤、成形材料及び硬化物 Download PDF

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絵理 増田
中村 淳一
一義 小高
空 冨田
大谷 剛
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三菱ケミカル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin composition, an adhesive and a molding material using the epoxy resin composition, and a cured product thereof.
  • the present invention also relates to a macromonomer copolymer suitable for the epoxy resin composition, in particular, a cyclic ether group-containing macromonomer copolymer produced by catalytic chain transfer polymerization (abbreviated as CCTP).
  • CCTP catalytic chain transfer polymerization
  • an acrylic macromonomer is previously produced using a very small amount of a cobalt complex having a very high chain transfer constant called catalytic chain transfer polymerization, and the acrylic macromonomer and another acrylic monomer are copolymerized.
  • a method for producing a (meth) acrylic graft copolymer in see, for example, Patent Document 1).
  • a cured product of epoxy resin is excellent in heat resistance, electrical characteristics, durability and the like. Therefore, epoxy resin compositions containing an epoxy resin and its curing agent are used in various applications such as adhesives for construction of vehicles, adhesives for civil engineering and construction, adhesives for electronic materials, adhesives for industrial use, etc. There is. Since the cured product of the epoxy resin is brittle, there is a problem of poor impact resistance and adhesive strength. Then, in order to provide toughness to this hardened
  • Patent Documents 2 to 3 As an epoxy resin composition in which a cured product exhibits excellent toughness, an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent and a specific block copolymer has been proposed (Patent Documents 2 to 3).
  • the epoxy resin compositions described in Patent Documents 2 to 3 are considered to form a cured product having a microphase separation structure, thereby exhibiting excellent toughness and the like.
  • the block copolymer an ABA triblock copolymer is used as the block copolymer.
  • Patent Documents 2 to 3 block copolymers synthesized by controlled polymerization such as ATRP and living anion polymerization are used.
  • the method of obtaining a block copolymer by controlled polymerization such as ATRP, RAFT, NMP, living anion polymerization has problems in catalyst cost, catalyst residue, equipment cost due to special polymerization conditions, long polymerization time and the like.
  • the number of polymer chains that can be introduced as a compatible segment is limited, which may be disadvantageous in terms of microphase separation control.
  • living anion polymerization cyclic ether groups are simultaneously reacted, so there is a problem that it is difficult to introduce cyclic ether groups in the polymer without being reacted.
  • the first aspect of the present invention is an epoxy resin composition which is excellent in processability and compounding ability and in which a cured product having excellent adhesive strength is obtained, an adhesive and a molding material using the epoxy resin composition, and these The purpose is to provide a cured product of
  • the second aspect of the present invention controls the microphase separation structure of the low Tg main chain in the epoxy resin composition and / or the cured product thereof when blended into the epoxy resin, and is excellent in toughness and adhesive strength.
  • An object of the present invention is to provide a macromonomer copolymer from which a cured product is obtained.
  • a first aspect of the present invention is an epoxy resin composition
  • an epoxy resin composition comprising a (meth) acrylic copolymer (A), an epoxy resin (B) and a curing agent (C), wherein the (meth) acrylic copolymer A polymer obtained by polymerizing only the vinyl monomer (b), wherein the united body (A) has a structural unit derived from the macromonomer (a) and a structural unit derived from the vinyl monomer (b)
  • TgB glass transition temperature
  • the premix viscosity which mixed the said (meth) acrylic-type copolymer (A) and the said epoxy resin (B) is 1500 Pa.s or less.
  • the number average molecular weight of the macromonomer (a) is preferably 500 to 100,000.
  • the content of the structural unit derived from the macromonomer (a) in the (meth) acrylic copolymer (A) is relative to the total mass of all the structural units of the (meth) acrylic copolymer (A) The content is preferably 10 to 80% by mass. It is preferable that the said macromonomer (a) has a radically polymerizable group, and has two or more structural units represented by following formula (aa).
  • R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or CH 2 OH
  • R 2 represents an OR 3 , a halogen atom, COR 4 , COOR 5 , CN, CONR 6 R 7 , NHCOR 8 or R 9
  • Each of R 3 to R 8 independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted group Unsubstituted non-aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkaryl group, substituted or unsubstituted organosilyl group, or substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group
  • the substituent which substitutes these groups is
  • R 9 represents a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted non-aromatic heterocyclic group, and the substituents for substituting these groups are each an alkyl group , Aryl group, heteroaryl group, non-aromatic heterocyclic group, aralkyl group, alkaryl group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group, epoxy group, hydroxy group, alkoxy group, primary amino group, secondary amino It is at least one selected from the group consisting of a group, a tertiary amino group, an isocyanato group, a sulfonic acid group, a substituted or unsubstituted ole
  • the said macromonomer (a) contains the (meth) acrylic-type copolymer which is a macromonomer represented by the following Formula (1).
  • R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted unsubstituted group Q represents an aromatic heterocyclic group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted alkaryl group, a substituted or unsubstituted organosilyl group, or a substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group; Represents a main chain portion containing two or more of the structural units represented by the above formula (aa), and Z represents a terminal group.
  • the macromonomer (a) contains a structural unit having a cyclic ether group. It is preferable to contain 10 mass% or more and 100 mass% or less of the structural unit which has the said cyclic ether group with respect to the total mass of the structural unit derived from a macromonomer (a).
  • the cyclic ether group is preferably at least one selected from the group consisting of an oxiranyl group, an oxetanyl group, an oxolanyl group, a dioxolanyl group, and a dioxanyl group.
  • the macromonomer (a) is glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, ⁇ -methyl glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl ) Methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) (meth) acrylate, and (5-ethyl-1,3-dioxane It is preferable to include a constitutional unit derived from one or more monomers selected from the group consisting of -5-yl) methyl (meth) acrylate.
  • Another aspect of the present invention is an adhesive comprising the epoxy resin composition of the first aspect.
  • Another aspect of the present invention is a molding material comprising the epoxy resin composition of the first aspect.
  • Another aspect of the present invention is a cured product obtained by curing the epoxy resin composition of the first aspect.
  • a unit derived from a macromonomer (a ′) comprising a repeating unit represented by the following general formula (1 ′), and a vinyl monomer copolymerizable with the macromonomer (a ′) It is a macromonomer copolymer which consists of a unit derived from body (b '), and said macromonomer (a') contains 10 mass% or more of repeating units represented by General formula (1 '),
  • the said vinyl single It is a macromonomer copolymer whose glass transition temperature (Tgb '') of the polymer obtained by polymerizing only a monomer (b ') is 25 degrees C or less.
  • R is a group having a cyclic ether group.
  • X is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the unit derived from the macromonomer (a ′) is preferably represented by the following general formula (2 ′).
  • R and R 1 to R n each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and among R and R 1 to R n At least one of the groups is a group having a cyclic ether group, X 1 to X n each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, Z is a terminal group, and n is 2 to 10,000. It is a natural number.
  • the cyclic ether group is preferably at least one selected from the group consisting of oxiranyl group, oxetanyl group, oxolanyl group, dioxolanyl group and dioxanyl group.
  • the above-mentioned macromonomer (a ′) is, as a monomer unit, glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, ⁇ -methyl glycidyl (meth) acrylate, (3 -Ethyloxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) (meth) acrylate, (5-ethyl) It is preferred to include 1,3-dioxane-5-yl) methyl (meth) acrylate
  • Another aspect of the present invention is an epoxy resin composition comprising the macromonomer copolymer of the second aspect and an epoxy resin having a structure different from that of the macromonomer copolymer.
  • Another aspect of the present invention is an adhesive comprising the epoxy resin composition.
  • Another aspect of the present invention is a cured product obtained by curing the epoxy resin composition.
  • an epoxy resin composition which is excellent in process suitability and blending freedom and which has a cured product excellent in adhesive strength and impact strength, an adhesive using the epoxy resin composition, and It is possible to provide molding materials as well as their cured products.
  • the second aspect of the present invention it is possible to provide a macromonomer copolymer in which a cured product having excellent toughness and adhesive strength can be obtained when it is mixed with an epoxy resin to form an epoxy resin composition.
  • the "macromonomer” means a monomer of a polymer having a radically polymerizable functional group or an addition reactive functional group. It is preferable to have a functional group at the end.
  • the molecular weight is usually 1,000 or more and 1,000,000 or less.
  • vinyl monomer is meant a monomer having an ethylenically unsaturated bond that is not a macromonomer.
  • (meth) acrylic copolymer means a copolymer in which at least a part of the structural units is a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer.
  • the (meth) acrylic polymer may further contain a structural unit derived from a monomer (for example, styrene etc.) other than the (meth) acrylic monomer.
  • the “(meth) acrylic monomer” means a monomer having a (meth) acryloyl group.
  • (Meth) acryloyl group is a generic term for acryloyl group and methacryloyl group.
  • (Meth) acrylate” is a generic term for acrylate and methacrylate.
  • (Meth) acrylic acid” is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid.
  • (Meth) acrylonitrile” is a generic term for acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • (Meth) acrylamide is a generic term for acrylamide and methacrylamide.
  • the "block copolymer” means a copolymer having a plurality of blocks in the polymer, and blocks adjacent to each other have different structures (chemical structures). For example, adjacent blocks are composed of structural units derived from different monomers.
  • the epoxy resin composition of the present embodiment contains a (meth) acrylic copolymer (A), an epoxy resin (B) and a curing agent (C).
  • the copolymer (A), the epoxy resin (B), and the curing agent (C) contained in the epoxy resin composition may each be one type or two or more types.
  • the epoxy resin composition of the present embodiment can further contain a curing accelerator (D), if necessary.
  • the epoxy resin composition of the present embodiment may, if necessary, contain a (meth) acrylic copolymer (A), an epoxy resin (B), a curing agent (C), and a curing within the range not impairing the effects of the present invention. It can further contain other components other than the promoter (D).
  • the (meth) acrylic copolymer (A) (hereinafter also referred to as “copolymer (A)”) is a structural unit derived from the macromonomer (a) and a structural unit derived from the vinyl monomer (b) Have.
  • the epoxy resin composition containing the copolymer (A) has a low viscosity, and excellent process suitability and It has the freedom of blending.
  • the copolymer (A) is a graft copolymer or block copolymer in which a polymer chain derived from a macromonomer (a) and a polymer chain composed of constituent units derived from a vinyl monomer (b) are bonded. It has the structure of In the copolymer (A), the composition of the monomer constituting the macromonomer (a) and the composition of the vinyl monomer (b) are usually different. The composition indicates the type and content of monomers.
  • the constituent unit of the macromonomer (a) and the constituent unit derived from the vinyl monomer (b) are preferably constituent units derived from (meth) acrylic monomers.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer in the copolymer (A) is from 20 to 20% of the total mass (100% by mass) of all the structural units constituting the copolymer (A). 100% by mass is preferable, and 40 to 100% by mass is more preferable.
  • the macromonomer (a) has a radically polymerizable group or an addition reactive functional group.
  • the copolymer (A) can be obtained by copolymerizing the macromonomer (a) and the vinyl monomer (b) by radical polymerization.
  • the macromonomer (a) has an addition reactive functional group
  • the functional group of the polymer consisting of the structural unit derived from the vinyl monomer (b) is reacted with the macromonomer having the addition reactive functional group
  • the copolymer (A) can be obtained.
  • Examples of the addition reactive functional group include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an amino group, an amide group, a thiol group and a carbodiimide group.
  • Examples of the combination of the addition reactive functional group and the functional group capable of reacting with the functional group include the following combinations. Combination of hydroxyl group and carboxyl group or acid anhydride group. A combination of an isocyanate group and a hydroxyl group or a thiol group or a carboxyl group. Combination of epoxy group and amino group. Combination of carboxyl group and epoxy group or carbodiimide group. Combination of amino group and carboxyl group. Combination of an amide group and a carboxyl group. Combination of thiol group and epoxy group.
  • the macromonomer (a) may have either or both of a radically polymerizable group and an addition reactive functional group.
  • the number of radically polymerizable groups in the macromonomer (a) may be one or two or more, but is preferably one.
  • the addition reactivity functional group in the macromonomer (a) may be one or two or more, but is preferably one.
  • the radical polymerizable group and the addition reactive functional group possessed by the macro monomer (a) be one each. , Two or more may be.
  • the macromonomer (a) preferably has a radically polymerizable group from the viewpoint of being copolymerizable with the vinyl monomer (b).
  • the copolymer (A) is a copolymer of the macromonomer (a) and the vinyl monomer (b)
  • the viscosity of the epoxy resin composition tends to be lower when it is added to the epoxy resin composition as compared with the case of the reaction product with a macromonomer having an addition reactive functional group.
  • the group which has an ethylenically unsaturated bond is preferable.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include CH 2 CC (COOR) —CH 2 —, (meth) acryloyl group, 2- (hydroxymethyl) acryloyl group, vinyl group and the like.
  • R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted non-aromatic group Group heterocyclic group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkaryl group, substituted or unsubstituted organosilyl group, or substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group.
  • the substituted alkyl group means an alkyl group having a substituent. The same applies to other groups.
  • Examples of the unsubstituted alkyl group include branched or linear alkyl groups having 1 to 22 carbon atoms.
  • Specific examples of the branched or linear alkyl group having 1 to 22 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, i-butyl group, pentyl Group (amyl group), i-pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, i-octyl group, nonyl group, i-nonyl group, decyl group, i-decyl group, undecyl group, dodecyl group Groups (lauryl groups), tridecyl groups, tetradecyl groups, pentadecyl groups, hexadecyl groups,
  • the unsubstituted alicyclic group may be monocyclic or polycyclic, and examples thereof include alicyclic groups having 3 to 20 carbon atoms.
  • the alicyclic group is preferably a saturated alicyclic group, and specific examples thereof include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, bicyclo [2.2.1] heptyl group, cyclooctyl group Groups, and adamantyl groups and the like.
  • Examples of the unsubstituted aryl group include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms. Specific examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the unsubstituted heteroaryl group include pyridyl group and carbazolyl group. Examples of the non-substituted non-aromatic heterocyclic group include pyrrolidinyl group, pyrrolidone group, lactam group and the like. As a non-substituted aralkyl group, a benzyl group, a phenylethyl group, etc. are mentioned, for example.
  • substituted or unsubstituted organosilyl group for example, —SiR 17 R 18 R 19 (wherein R 17 to R 19 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alicyclic group) Or a substituted or unsubstituted aryl group is shown.
  • the substituted or unsubstituted alkyl group in R 17 to R 19 is the same as the substituted or unsubstituted alkyl group in R, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and an n-amyl group.
  • the substituted or unsubstituted alicyclic group is the same as the substituted or unsubstituted alicyclic group for R, and examples thereof include a cyclohexyl group and the like.
  • the substituted or unsubstituted aryl group is the same as the substituted or unsubstituted aryl group for R, and examples thereof include a phenyl group and p-methylphenyl.
  • R 17 to R 19 may be the same or different.
  • R 30 to R 35 are each independently
  • M represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and m represents an integer of 1 to 100).
  • the alkyl group, alicyclic group and aryl group in R 30 to R 35 are the same as those mentioned for R 17 to R 19 respectively.
  • Substituents in R include, for example, an alkyl group (except when R is a substituted alkyl group), an aryl group, -COOR 11 , and a cyano group.
  • R 11 to R 16 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the alkyl group, alicyclic group and aryl group in R 11 to R 16 are the same as those mentioned for R 17 to R 19 respectively.
  • alkyl group and the aryl group in the above-mentioned substituent groups include the same as the above-mentioned unsubstituted alkyl group and unsubstituted aryl group.
  • R 11 of —COOR 11 a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group is preferable. That is, -COOR 11 is preferably a carboxy group or an alkoxycarbonyl group. As the alkoxycarbonyl group, for example, a methoxycarbonyl group can be mentioned.
  • R 12 of —OR 12 a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group is preferable.
  • -OR 12 is preferably a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the alkoxy group include, for example, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and specific examples include a methoxy group.
  • —NR 13 R 14 include an amino group, a monomethylamino group and a dimethylamino group.
  • -CONR 15 R 16 there may be mentioned, for example, a carbamoyl group (-CONH 2 ), an N-methylcarbamoyl group (-CONHCH 3 ), an N, N-dimethylcarbamoyl group (dimethylamido group: -CON (CH 3 ) 2 ), etc. It can be mentioned.
  • hydrophilic or ionic groups include cationic salts such as alkali salts of carboxy groups or alkali salts of sulfoxy groups, poly (alkylene oxide) groups such as polyethylene oxide groups and polypropylene oxide groups, and quaternary ammonium bases. Groups are mentioned.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alicyclic group is preferable, and an unsubstituted alkyl group or an alicyclic group having an alkyl group as an unsubstituted or substituted group is more preferable.
  • Methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, t-butyl, cyclopropyl, cyclobutyl, isobornyl and adamantyl are preferred. Is more preferred.
  • the macromonomer (a) has two or more structural units derived from a monomer having a radical polymerizable group (hereinafter also referred to as "monomer (a1)"). Two or more structural units which macromonomer (a) has may be same or different, respectively.
  • a radically polymerizable group which a monomer (a1) has the group which has an ethylenically unsaturated bond like the radically polymerizable group which a macromonomer (a) has is preferable, is preferable. That is, the monomer (a1) is preferably a vinyl monomer.
  • Examples of the monomer (a1) include the following. Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth) acrylic T-Butyl acid, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylate isononyl, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate,
  • structural unit (aa) As the structural unit derived from the monomer (a1), a structural unit represented by the following formula (aa) (hereinafter also referred to as “structural unit (aa)”) is preferable. That is, the macromonomer (a) preferably has a radical polymerizable group and has two or more structural units (aa).
  • R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or CH 2 OH
  • R 2 represents an OR 3 , a halogen atom, COR 4 , COOR 5 , CN, CONR 6 R 7 , NHCOR 8 or R 9
  • Each of R 3 to R 8 independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted group Unsubstituted non-aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkaryl group, substituted or unsubstituted organosilyl group, or substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group
  • the substituent which substitutes these groups is
  • R 9 represents a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted non-aromatic heterocyclic group, and the substituents for substituting these groups are each an alkyl group , Aryl group, heteroaryl group, non-aromatic heterocyclic group, aralkyl group, alkaryl group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group, epoxy group, hydroxy group, alkoxy group, primary amino group, secondary amino It is at least one selected from the group consisting of groups, tertiary amino groups, isocyanato groups, sulfonic acid groups, substituted or unsubstituted olefin groups and halogen atom
  • the unsubstituted alkaryl group, the unsubstituted organosilyl group and the unsubstituted (poly) organosiloxane group are the same as those mentioned above for R, respectively.
  • Substituents in R 3 to R 8 (substituted alkyl group, substituted alicyclic group, substituted aryl group, substituted heteroaryl group, substituted non-aromatic heterocyclic group, substituted aralkyl group, substituted Of the alkaryl group, substituted organosilyl group, substituted (poly) organosiloxane group, etc.), alkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic heterocyclic group, aralkyl group,
  • the reel group and the halogen atom are the same as those described above for R, respectively.
  • Examples of the carboxylic acid ester group include groups in which R 11 in —COOR 11 is a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Examples of the alkoxy group include groups in which R 12 in -OR 12 is an unsubstituted alkyl group.
  • R 13 in -NR 13 R 14 is a hydrogen atom
  • R 14 is a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aryl group A certain group is mentioned.
  • R 13 and R 14 in -NR 13 R 14 are each a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aryl groupcan be mentioned.
  • the unsubstituted aryl group, the unsubstituted heteroaryl group, and the unsubstituted non-aromatic heterocyclic group for R 9 are respectively the same as those mentioned above for R.
  • An alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic complex among the substituents for R 9 (substituents in a substituted aryl group, a substituted heteroaryl group, a substituted non-aromatic heterocyclic group etc.)
  • the cyclic group, the aralkyl group, the alkaryl group, the carboxylic acid group, the carboxylic acid ester group, the alkoxy group, the primary amino group, the secondary amino group, the tertiary amino group and the halogen atom are each an R 3 to R 8 as described above.
  • the structural unit (aa) is a structural unit derived from CH 2 CRCR 1 R 2 .
  • CH 2 CRCR 1 R 2 include the following.
  • Substituted or unsubstituted alkyl (meth) acrylate [eg methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i -Butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, i-stearyl (meth) acrylate, i-decyl (meth) acrylate N-decyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate,
  • the macromonomer (a) may further have another structural unit other than the structural unit (aa).
  • structural units derived from the following monomers can be mentioned.
  • Organosilyl group-containing vinyl monomers such as triisopropylsilyl amyl fumarate, tri-n-butylsilyl-n-butyl fumarate, t-butyldiphenylsilylmethyl fumarate, t-butyldiphenylsilyl n-butyl fumarate; Acid anhydride group-containing vinyl monomers such as maleic anhydride and itaconic anhydride; Crotonic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic acid, citraconic acid, monomethyl maleate, monoethy
  • the macromonomer (a) preferably contains 50% by mass or more of a constituent unit derived from a (meth) acrylic monomer with respect to the total mass (100% by mass) of all constituent units constituting the macromonomer (a) And 70% by mass or more is more preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, and may be 100% by mass.
  • a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer a structural unit in which R 1 in the above formula (aa) is a hydrogen atom or a methyl group and R 2 is COOR 5 is preferable.
  • the macromonomer (a) is preferably compatible with the epoxy resin (B) and the cured product thereof. Thereby, the adhesive strength of the hardened
  • the macromonomer compatible with the epoxy resin (B) and the cured product thereof include poly (methyl methacrylate).
  • vinyl single monomer having a polar functional group such as carboxyl group, hydroxyl group, amide group, amino group, cyclic ether group (glycidyl group (epoxy group), tetrahydrofurfuryl group etc.) It is more preferable to further include a constitutional unit derived from a monomer because the compatibility with the epoxy resin (B) and the cured product thereof is further enhanced.
  • a structural unit derived from a vinyl monomer having a glycidyl group it is particularly preferable because the impact strength is excellent.
  • a cyclic ether group which a macromonomer (a) has for example, oxiranyl group, oxetanyl group, oxolanyl group, dioxoranyl group, dioxanyl group and the like can be mentioned.
  • oxiranyl group, oxetanyl group, oxolanyl group, dioxoranyl group, dioxanyl group and the like can be mentioned.
  • oxiranyl group, an oxetanyl group, and an oxolanyl group are preferable because the compatibility between the macromonomer (a) and the epoxy resin can be easily improved.
  • Examples of the structural unit having a cyclic ether group in the macromonomer (a) include glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, ⁇ -methyl glycidyl (meth) acrylate (G), (3-ethyloxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) (meth) acrylate And a structural unit derived from one or more monomers selected from the group consisting of (5-ethyl-1,3-dioxane-5-yl) methyl (meth) acrylate.
  • the cyclic ether group may be bonded to an alkylene group.
  • these monomers glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, and the like because the compatibility between the macromonomer (a) and the epoxy resin is easily improved.
  • glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate is preferred, and glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetane-3 -Yl) methyl (meth) acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate are more preferred, and glycidyl (meth) acrylate is even more preferred.
  • the macromonomer (a) is preferably a macromonomer in which a radical polymerizable group is introduced at the end of the main chain containing two or more structural units (aa), and more preferably a macromonomer represented by the following formula (1) .
  • the epoxy resin composition can be further reduced in viscosity by including, as the copolymer (A), one in which the macromonomer (a) is a macromonomer represented by the formula (1).
  • the copolymer (A) may further include one in which the macromonomer (a) is a macromonomer other than the macromonomer represented by the formula (1).
  • R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a substituted or unsubstituted unsubstituted group Q represents an aromatic heterocyclic group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted alkaryl group, a substituted or unsubstituted organosilyl group, or a substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group; Represents a main chain portion containing two or more of the structural units represented by the above formula (aa), and Z represents a terminal group.
  • R is the same as R in the aforementioned CH 2 CC (COOR) —CH 2 —, and the preferred embodiments are also the same.
  • Two or more structural units (aa) contained in Q may be the same or different.
  • Q may be composed only of the structural unit (aa), or may further include other structural units other than the structural unit (aa). It is preferable that Q includes, as a structural unit (aa), a structural unit in which R 1 in the above formula (aa) is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is COOR 5 .
  • the number of structural units constituting Q can be appropriately set in consideration of the number average molecular weight and the like of the macromonomer (a).
  • Z for example, a hydrogen atom, a group derived from a radical polymerization initiator, a radically polymerizable group and the like can be mentioned as well as the terminal group of a polymer obtained by known radical polymerization.
  • the macromonomer represented by following formula (2) is especially preferable.
  • R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 22 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alicyclic group, Substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted heteroaryl group, substituted or unsubstituted non-aromatic heterocyclic group, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted alkaryl group, substituted or unsubstituted An unsubstituted organosilyl group or a substituted or unsubstituted (poly) organosiloxane group is shown, and the substituent for substituting these groups is an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a nonaromatic heterocyclic group, respectively.
  • aralkyl group alkaryl group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester group, epoxy group, hydroxy group, alkoxy group, primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group, isocyana Group, at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group and a halogen atom, n represents 2 or more indicates a natural number, Z is to a terminal group.
  • each group in R 22 is the same as that mentioned for R 5 of COOR 5 .
  • n is a natural number of 2 or more. n is preferably in the range where the number average molecular weight (Mn) of the macromonomer (a) is 500 to 100,000. The preferred range of the number average molecular weight is as described later.
  • the n R 21 s may be the same or different.
  • the n R 22 s may be the same or different.
  • the macromonomer (a) has the addition-reactive functional group and this macromonomer is added to a functional group of a polymer composed of a structural unit derived from a vinyl monomer (b), as a macromonomer (a) It is preferable that it has one or more of the addition reactive functional groups and two or more of the above-mentioned structural units (aa).
  • the structural unit (aa) one similar to the case where the macromonomer (a) has a radical polymerizable group can be used.
  • a compound having a functional group can be added to a functional group of a polymer composed of a structural unit derived from a vinyl monomer (b).
  • Examples of compounds having a functional group include X-22-173BX (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name), X-22-173 DX (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product, product name), X-22- 170 BX (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name), X-22-170 DX (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product, product name), X-22-176 DX (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • silicone compounds such as X-22-176F (trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name), X-22-173 GX-A (trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) and the like.
  • the number average molecular weight (Mn) of the macromonomer (a) is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,500 to 20,000, and still more preferably 2,000 to 10,000. If the number average molecular weight of a macromonomer (a) is more than the lower limit of the said range, adhesive strength will be more excellent. If the number average molecular weight of the macromonomer (a) is not more than the upper limit value of the above range, the viscosity of the epoxy resin composition can be further reduced.
  • the number average molecular weight of the macromonomer (a) is measured by gel filtration chromatography (GPC) using polystyrene as a reference resin.
  • the glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tga”) of the macromonomer (a) is preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 120 ° C., and still more preferably 30 to 100 ° C. If Tga is more than the lower limit value of the said range, adhesive strength will be more excellent. If Tga is below the upper limit value of the said range, an epoxy resin composition can be viscosity-reduced more. Tga can be measured by a differential scanning calorimeter (DSC). Tga can be adjusted by the composition etc. of the monomer which forms macromonomer (a).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the vinyl monomer (b) is a monomer having an ethylenically unsaturated bond which is not a macromonomer.
  • the vinyl monomer (b) is not particularly limited, and the same monomers as the monomers (a1) listed to obtain the macromonomer (a) can be used.
  • the vinyl monomer (b) may be used alone or in combination of two or more. It is preferable that at least a part of the vinyl monomer (b) is a (meth) acrylic monomer.
  • the vinyl monomer (b) preferably contains an alkyl (meth) acrylate having a C 1-30 unsubstituted alkyl group (hereinafter also referred to as “monomer (b1)”).
  • the carbon number of the alkyl (meth) acrylate is more preferably 2 to 30, further preferably 4 to 20.
  • the monomer (b1) can impart excellent toughness to the cured product of the epoxy resin composition, and can exhibit excellent adhesive strength and impact strength.
  • the monomer (b1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 2 -Ethylhexyl, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, (meth) Lauryl acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, branched nonyl acrylate (eg, trade name Biscoat # 197, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • the vinyl monomer (b) may further contain another vinyl monomer other than the monomer (b1), as necessary.
  • another vinyl monomer it can select suitably from the monomers mentioned above.
  • preferable other vinyl monomers include (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, styrene, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate ( Examples thereof include benzyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, and diethyl (meth) acrylamide.
  • the composition of the structural unit derived from the macromonomer (a) and the composition of the structural unit derived from the vinyl monomer (b) are preferably different.
  • the vinyl monomer (b) has a polarity between the polymer obtained by polymerizing only the vinyl monomer (b) (hereinafter, also referred to as “polymer (b0)”) and the macromonomer (a) It is preferred to have a composition that produces a difference.
  • the composition of the vinyl monomer (b) is that the polymer (b0) is more than the macromonomer (a) It is preferable to set it as the composition which becomes low polarity.
  • a monomer whose macromonomer (a) contains a constitutional unit derived from methyl methacrylate and whose vinyl monomer (b) has 2 or more carbon atoms of alkyl (meth) acrylate examples include (b1).
  • the polarity is low compared to methyl methacrylate.
  • the ratio of the structural unit derived from methyl methacrylate to the total of all the structural units constituting the macromonomer (a) is preferably 50% by mass or more, and more preferably 75% by mass or more. Moreover, 30 mass% or more is preferable, and, as for the ratio of the monomer (b1) with respect to the whole quantity of a vinyl monomer (b), 40 mass% or more is more preferable.
  • the proportion of the structural unit derived from methyl methacrylate in the macromonomer (a) increases, or as the proportion of the monomer (b1) in the vinyl monomer (b) increases, the polymer (b0) and the macromonomer (a) The difference in polarity between them) is large, and microphase separation is likely to occur when the epoxy resin composition is cured.
  • the content of the vinyl monomer having a polar functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amido group, an amino group or an epoxy group in the vinyl monomer (b) increases the difference in polarity.
  • the glass transition temperature (TgB) of the polymer obtained by polymerizing only the vinyl monomer (b) is 25 ° C. or less. -150 to 0 ° C. is preferable, and -150 to -10 ° C. is more preferable. If TgB is in the said range, the adhesive strength of the hardened
  • TgB is the glass transition temperature of the homopolymer of vinyl monomer (b) when there is one type of vinyl monomer (b), and when there are a plurality of vinyl monomers (b), It means a value calculated by the calculation formula of Fox from the glass transition temperature and mass fraction of homopolymers of plural types of vinyl monomers.
  • Fox's formula is a calculated value calculated
  • Tga and TgB can be expressed by the following formulas (3) and (3) in that the properties of the polymer chain derived from the macromonomer (a) and the polymer chain composed of the constituent units derived from the vinyl monomer (b) can be sufficiently expressed. It is preferable to have the relationship of That is, it is preferable that Tga-TgB> 0 ° C. Tga> TgB (3) More preferably, Tga-TgB> 50 ° C., and most preferably, Tga-TgB> 80 ° C.
  • the content of the constituent unit derived from the macromonomer (a) in the copolymer (A) is preferably 10 to 80% by mass, based on the total mass of all the constituent units constituting the copolymer (A), 70 mass% is more preferable. If content of the structural unit derived from a macromonomer (a) is in the said range, the adhesive strength of the hardened
  • the content of the constituent unit derived from the vinyl monomer (b) in the copolymer (A) is preferably 20 to 90% by mass with respect to the total mass of all the constituent units constituting the copolymer (A), 30 to 80% by mass is more preferable. If content of the structural unit derived from a vinyl monomer (b) is in the said range, the adhesive strength of the hardened
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer (A) is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 200,000, still more preferably 30,000 to 100,000, and most preferably 30,000 to 80,000. If the weight average molecular weight of a copolymer (A) is more than the lower limit of the said range, adhesive strength will be more excellent. If the weight average molecular weight of the copolymer (A) is equal to or less than the upper limit value of the above range, the compatibility of the copolymer (A) with the epoxy resin (B), the process suitability and the freedom of blending are more excellent.
  • the weight average molecular weight of the copolymer (A) is a value in terms of standard polystyrene measured by gel filtration chromatography (GPC). In detail, it measures by the method as described in the Example mentioned later.
  • Examples of the method for producing the copolymer (A) include the following production methods ( ⁇ ) and ( ⁇ ).
  • the copolymer (A) may be produced by the production method ( ⁇ ) or may be produced by the production method ( ⁇ ).
  • the method for producing the copolymer (A) is not limited to these.
  • the macromonomer (a) can be prepared by adjusting the number average molecular weight of the macromonomer (a), the composition of the monomers constituting the macromonomer (a), the composition of the vinyl monomer (b), etc.
  • the compatibility between the polymer chain derived from the above) and the polymer chain composed of the constituent unit derived from the vinyl monomer (b) can be adjusted.
  • the difference in polarity between the macromonomer (a) and the polymer (b0) obtained by polymerizing only the vinyl monomer (b) affects the compatibility.
  • the greater the difference in polarity the lower the compatibility.
  • a microphase separation structure tends to be formed when the epoxy resin composition is cured.
  • the macromonomer (a) and the vinyl monomer (b) those produced by known methods may be used, or commercially available products may be used.
  • a method of producing the macromonomer (a) having a radically polymerizable group for example, a method of producing using a cobalt chain transfer agent, a method of using an ⁇ -substituted unsaturated compound such as ⁇ -methylstyrene dimer as a chain transfer agent
  • the method of using an initiator, the method of chemically bonding a radical polymerizable group to a polymer, the method by thermal decomposition, etc. are mentioned.
  • a method for producing a macromonomer (a) having a radically polymerizable group a method of producing using a cobalt chain transfer agent in that the number of production steps is small and the chain transfer constant of the catalyst used is high. Is preferred.
  • the macromonomer (a) at the time of manufacturing using a cobalt chain transfer agent has a structure represented by said Formula (1).
  • Examples of the method for producing the macromonomer (a) using a cobalt chain transfer agent include aqueous dispersion polymerization methods such as bulk polymerization method, solution polymerization method, and suspension polymerization method and emulsion polymerization method.
  • the aqueous dispersion polymerization method is preferable in that the recovery step is simple.
  • As a method for chemically bonding a radically polymerizable group to a polymer for example, it is produced by substituting a halogen group of a polymer having a halogen group with a compound having a radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • Method of reacting vinyl monomer having acid group with vinyl polymer having epoxy group method of reacting vinyl polymer having epoxy group and vinyl monomer having acid group, hydroxyl group
  • the vinyl polymer and the diisocyanate compound are reacted with each other to obtain a vinyl polymer having an isocyanate group, and the vinyl polymer and a vinyl monomer having a hydroxyl group are reacted, etc. It may be manufactured by a method.
  • the number average molecular weight of the macromonomer (a) can be adjusted by a polymerization initiator, a chain transfer agent and the like.
  • Examples of the method for producing the macromonomer (a) having an addition reactive functional group such as a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an amino group, an amide group, a thiol group and a carbodiimide group are Examples thereof include a method of copolymerizing a vinyl monomer having a functional group and a method of using a chain transfer agent such as mercaptoethanol, mercaptoacetic acid and mercaptopropionic acid.
  • 2,2'-azobis (propane-2-carboxamidine), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-]
  • examples thereof include a method using an initiator capable of introducing a functional group such as methyl propionamidine], 2,2 ′ azobis [2 [1 (2 hydroxyethyl) 2 imidazoline 2 yl] propane], and the like.
  • the production method ( ⁇ ) is preferable. That is, the copolymer (A) is preferably a copolymer of the macromonomer (a) and the vinyl monomer (b). In such a copolymer, constituent units derived from the macromonomer (a) and constituent units derived from the vinyl monomer (b) are randomly arranged. That is, polymer chains derived from one or more macromonomers (a) are bonded throughout the main chain of the copolymer (A).
  • Such a polymer is, for example, an epoxy resin as compared with the case where a structural unit derived from a macromonomer (a) is bonded only to the end of a polymer chain consisting of a structural unit derived from a vinyl monomer (b).
  • a structural unit derived from a macromonomer (a) is bonded only to the end of a polymer chain consisting of a structural unit derived from a vinyl monomer (b).
  • the viscosity of the epoxy resin composition tends to be low.
  • the composition of the monomers when producing the copolymer (A), that is, the type (monomer) of each monomer based on the type of monomers to be polymerized and the total mass of all the monomers (feed amount) The preferred range is the composition of the copolymer (A), that is, the content of each structural unit (mass%) with respect to the type of the structural unit derived from the monomer constituting the copolymer (A) and the total mass of all structural units Is the same as
  • the content of the macromonomer (a) is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 20 to 70% by mass, based on the total mass (100% by mass) of all the monomers to be polymerized.
  • the polymerization of the monomer may be performed by a known method using a known polymerization initiator. For example, there may be mentioned a method of reacting the macromonomer (a) and the vinyl monomer (b) in the presence of a radical polymerization initiator at a reaction temperature of 60 to 120 ° C. for 1 to 14 hours. During the polymerization, a chain transfer agent may be used, if necessary.
  • a polymerization method for example, known polymerization methods such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be applied. Solution polymerization is preferred in terms of productivity and coating film performance.
  • Solution polymerization can be carried out, for example, by supplying a polymerization solvent, a monomer and a radical polymerization initiator into a polymerization vessel and maintaining the reaction temperature at a predetermined reaction temperature.
  • the monomer may be charged in advance into the polymerization vessel (before the polymerization vessel is brought to a predetermined reaction temperature), or may be dropped and fed after the polymerization vessel is brought to a predetermined reaction temperature, It may be charged in advance in a polymerization vessel, and the rest may be dropped and supplied.
  • Epoxy resin (B) As an epoxy resin, a well-known thing can be used and if it has at least 2 epoxy bond in the molecule
  • modified epoxy resins such as urethane modified epoxy resins, rubber modified epoxy resins, chelate modified epoxy resins and the like can be mentioned.
  • the epoxy resin a prepolymer of the epoxy resin, a polyether-modified epoxy resin, a copolymer of the epoxy resin and another polymer such as a silicone-modified epoxy resin, and a part of the epoxy resin have an epoxy group Mention may also be made of those substituted with reactive diluents.
  • a reactive diluent for example, resorcin glycidyl ether, t-butylphenyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Methyldimethoxysilane, 1- (3-glycidoxypropyl) -1,1,3,3,3-pentamethylsiloxane, N-glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine, etc.
  • monoalicyclic epoxy compounds such as 2- (3,4) -epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the curing agent (C) cures the epoxy resin (B), and is used to adjust the curability and cured product properties of the epoxy resin composition.
  • a curing agent (C) a well-known thing can be used as a curing agent of an epoxy resin, For example, an acid anhydride, an amine compound, a phenol compound, a latent curing agent etc. are mentioned.
  • acid anhydride for example, phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, methylcyclohexene Dicarboxylic acid anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis trimellitate, glycerol tris trimellitate, dodecenyl succinic anhydride, polyazelaic anhydride and poly (ethyl octadecane di) Acid, anhydride and the like.
  • methyl hexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are preferable in applications where weather resistance, light resistance, heat resistance and the like are required.
  • One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • amine compound examples include 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, isophorone diamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine Bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, bis (aminomethyl) norbornane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, metaphenylene diamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl Sulfone, diaminodiethyldiphenylmethane, diethyltoluenediamine, 3,3'-diaminodiphenylsulfone (3,3'-DDS), 4,4'-diaminodiphenyl
  • phenol compound examples include phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and derivatives of diallyl compounds of these bisphenols. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • the latent curing agent is a compound which is solid at normal temperature and which is liquefied at the time of heat curing of the epoxy resin composition to act as a curing agent.
  • the latent curing agent include dicyandiamide, carbohydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, Dodecane dihydrazide, hexadecane dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, diglycolic acid dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, malic acid dihydrazide
  • thermosetting catalyst for epoxy resin known ones used as a thermosetting catalyst for epoxy resin can be used, for example, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea (DCMU) And the like; imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; adducts of imidazole compounds and epoxy resins; organophosphorus compounds such as triphenylphosphine; tetraphenylphosphine tetraphenylborate and the like And diazabicyclo undecen (DBU) and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • DCMU 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea
  • imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole
  • adducts of imidazole compounds and epoxy resins organophosphorus compounds such as triphen
  • antioxidants include, for example, antioxidants; mold release agents such as silicone oil, natural wax, synthetic wax, etc .; glass beads, crystalline silica, fused silica, calcium silicate, alumina, etc. Powder; fiber such as glass fiber and carbon fiber; flame retardant such as antimony trioxide; halogen trapping agent such as hydrotalcite and rare earth oxide; coloring agent such as carbon black and bengara; silane coupling agent; Agents, rheology modifiers, flame retardants, pigments, dyes and the like.
  • the content of the copolymer (A) is preferably 3 to 50 parts by mass, and more preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (B). If content of a copolymer (A) is more than the lower limit of the said range, the brittleness of an epoxy resin composition will be improved and adhesive strength will be more excellent. If content of a copolymer (A) is below the upper limit of the said range, the adhesive strength is more excellent, without the hardness of an epoxy resin composition being impaired.
  • the content of the curing agent (C) can be appropriately selected according to the type of the curing agent (C).
  • the curing agent (C) is dicyandiamide, it is preferably 3 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (B). If content of a hardening
  • the content of the curing accelerator (D) is preferably 1 to 20 parts by mass, and 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (B). Part is more preferred. If content of a hardening accelerator (D) is more than the lower limit of the said range, hardening speed will be more excellent. If content of a hardening accelerator (D) is below the upper limit of the said range, adhesive strength will be more excellent.
  • the copolymer (A), the epoxy resin (B), the curing agent (C), and if necessary, the curing accelerator (D) and other components may be simultaneously mixed, and some components may be mixed.
  • the copolymer (A) and the epoxy resin (B)) may be mixed in advance, and the mixture and the remaining components may be mixed.
  • the mixing method is not particularly limited, and a known mixer such as a rotation / revolution mixer, a mixing roll such as a three-roll mill, or a kneader can be used.
  • the copolymer (A) and the epoxy resin (B) are usually compatible with each other before curing.
  • one of polymer chains derived from macromonomer (a) and polymer chains composed of structural units derived from vinyl monomer (b) (preferably, macromonomers) It is considered that the polymer chain derived from (a) remains compatible with the epoxy resin (B) and the other separates without being separated to form a phase separated structure. It is believed that the polymer chain portion separated from the epoxy resin (B) imparts toughness to the cured product, and the portion remaining without separation functions as an anchor to obtain excellent adhesive strength and impact strength.
  • the epoxy resin composition of the present embodiment is useful as an adhesive because it exhibits the above effects.
  • the adhesive include those for construction of vehicles such as automobiles, for civil engineering and construction, for electronic materials, for general office work, for medical use, for industrial use and the like.
  • Adhesives for electronic materials include interlayer adhesives for multilayer substrates such as buildup substrates, die bonding agents, adhesives for semiconductors such as underfills, underfills for BGA reinforcement, anisotropic conductive film (ACF), Examples thereof include mounting adhesives such as anisotropic conductive paste (ACP).
  • the epoxy resin composition of the present embodiment is useful as a modifier for a molding material because it is excellent in the above-mentioned effects, particularly in impact strength.
  • a molding material a sheet
  • the application of the epoxy resin composition of the present embodiment is not limited to the above, and can be used for other applications.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin
  • examples of such applications include paints, coatings, insulating materials (including printed circuit boards, wire coatings and the like), sealants and the like.
  • the sealant it is possible to use a capacitor, a transistor, a diode, a light emitting diode, potting such as IC or LSI, dipping, transfer mold sealing, potting sealing such as IC or LSI such as COB, COF, TAB, etc. Sealing (including underfill for reinforcement) at the time of mounting of IC packages such as fill, QFP, BGA, CSP, etc. may be mentioned.
  • the cured product of the present embodiment is obtained by curing the epoxy resin composition of the present embodiment described above.
  • the hardening method of the epoxy resin composition of this embodiment The hardening method of the epoxy resin composition employ
  • the macromonomer copolymer in the present embodiment is composed of a structural unit derived from the macromonomer (a ′) and a unit derived from the vinyl monomer (b ′).
  • the macromonomer copolymer according to the present embodiment is referred to as "macromonomer copolymer (A ')".
  • the macromonomer copolymer (A ′) is a graft copolymer in which a polymer chain derived from the macromonomer (a ′) and a polymer chain composed of constituent units derived from the vinyl monomer (b ′) are bonded. Or has a block copolymer structure.
  • the macromonomer (a ′) improves the compatibility with the epoxy resin in the epoxy resin composition and / or the cured product thereof when the macromonomer copolymer (A ′) is blended in the epoxy resin, and the microphase While forming a separation structure, it has the function to raise the interface intensity of a rubber part and an epoxy resin.
  • the vinyl monomer (b ') causes the phase separation of the epoxy resin composition and / or the cured product thereof from the epoxy resin when the macromonomer copolymer (A') is blended in the epoxy resin, and it is rubbery And forms a microphase-separated structure and disperses, and has the function of improving the toughness and impact resistance of the cured product. It is preferable that the polymer chain derived from the macromonomer (a ′) and the polymer chain composed of the constituent units derived from the vinyl monomer (b ′) can be phase-separated (microphase-separated). Usually, the composition of the monomer constituting the macromonomer (a ') and the composition of the vinyl monomer (b') are different. Here, a composition shows the kind and content rate of a monomer.
  • the macromonomer (a ′) of the present embodiment contains a repeating unit represented by the following general formula (1 ′).
  • R is a group having a cyclic ether group.
  • R is a group having a cyclic ether group at the end.
  • X is a hydrogen atom or a methyl group.
  • X is a methyl group because it is easy to synthesize. That is, the macromonomer (a ′) contains a monomer unit having a group having a cyclic ether group, which is represented by the general formula (1 ′). Hereinafter, this may be expressed as "the macromonomer (a ') contains a monomer unit having a cyclic ether group".
  • R in General Formula (1 ′) is preferably a group having a cyclic ether group at the end, from the viewpoint of enhancing the compatibility with the epoxy resin and being easily reactive with the curing agent.
  • the compatibility between the macromonomer (a ')-derived unit contained in the macromonomer copolymer (A') and the epoxy resin becomes higher than a certain level
  • the vinyl monomer (b ') of the macromonomer copolymer (A') becomes smaller, and a microphase separation structure is formed.
  • the microphase separation structure can be controlled, and the properties of the epoxy resin composition and the cured product can be controlled.
  • R is a group having a cyclic ether group.
  • R is an organic group having a cyclic ether group, and the organic group is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
  • the heterocyclic group having a cyclic ether group may be a cyclic ether group itself or may be a heterocyclic group containing a cyclic ether structure in the ring.
  • the alkyl group, the cycloalkyl group, the aryl group or the heterocyclic group the same ones as described for R and R 1 to R n in General Formula (2 ') described later can be used.
  • R is a group having a cyclic ether group at the end. This is because the compatibility with the epoxy resin is enhanced and the resin easily reacts with the curing agent.
  • the cyclic ether group is not particularly limited and any known cyclic ether group may be used, but since the compatibility between the macromonomer (a ') and the epoxy resin is easily improved, the oxiranyl group, oxetanyl group, oxolanyl group, dioxolanyl And a dioxanyl group is preferred. One or more of these can be appropriately selected and used. Among them, oxiranyl group, oxetanyl group and oxolanyl group are preferable.
  • glycidyl (meth) acrylate As a monomer unit containing group which has cyclic ether group represented by General formula (1 '), glycidyl (meth) acrylate, (3, 4- epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, for example, ⁇ -Methyl glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane- 4-yl) (meth) acrylate, (5-ethyl-1,3-dioxane-5-yl) methyl (meth) acrylate, and the like.
  • the cyclic ether group may be bonded to an alkylene group.
  • glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate is preferred because the compatibility between the macromonomer (a ′) and the epoxy resin is easily improved and the glass transition temperature is suitable.
  • (Meth) acrylate, ⁇ -methyl glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate is preferable, glycidyl (meth) acrylate, ( 3-ethyloxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate are more preferable, and glycidyl (meth) acrylate is further preferable.
  • the number average molecular weight (Mn) of a macromonomer (a ') 1,000 or more are preferable, as for the number average molecular weight (Mn) of a macromonomer (a '), 2,000 or more are more preferable, and 4,000 or more are more preferable. Moreover, 200,000 or less is preferable, 100,000 or less is more preferable, 50,000 or less is more preferable.
  • Mn number average molecular weight of the macromonomer
  • a ′ compatibility between the macromonomer copolymer
  • the epoxy resin composition and / or the curing thereof It is easy to form a micro phase separation structure in an object and to obtain sufficient toughness and adhesive strength.
  • the number average molecular weight of the macromonomer (a ′) is not more than the upper limit value of the above range, the macromonomer (a') and the vinyl monomer (b ') are easily copolymerized, and the vinyl monomer (b) Since it is difficult to form a polymer consisting only of '), control of the microphase separation structure is facilitated, and the toughness and adhesive strength of the cured product can be improved.
  • the number average molecular weight and the weight average molecular weight of the macromonomer (a ′) can be measured by the measurement methods of Examples described later.
  • the macromonomer (a ′) contains 10% by mass or more of the repeating unit represented by the general formula (1 ′) in the total mass (100% by mass) of the macromonomer (a ′).
  • the amount is less than 10% by mass, the compatibility between the macromonomer copolymer (A ′) and the epoxy resin is deteriorated, and a macroscopic phase separation structure is formed in the epoxy resin composition of the present invention and / or its cured product, In some cases, sufficient toughness and adhesive strength can not be obtained.
  • it contains 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, and most preferably 40% by mass or more of the repeating unit represented by the general formula (1 ′) Do.
  • the macromonomer (a ') may contain 100% by mass of the repeating unit represented by the general formula (1'), but preferably contains 90% by mass or less, more preferably 80% by mass.
  • the cyclic ether group is less likely to cause a side reaction with cyclic ether groups or with other functional groups, which facilitates synthesis.
  • the unit derived from the macromonomer (a ') which comprises a macromonomer copolymer (A') is represented by General formula (2 '). That is, it is preferable that the macromonomer (a ') has a radically polymerizable unsaturated double bond at one end of the poly (meth) acrylate.
  • R and R 1 to R n each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and at least one of R and R 1 to R n is It is a group having a cyclic ether group.
  • Each of X 1 to X n independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Z is a terminal group.
  • n is a natural number of 2 to 10,000.
  • the unit derived from the macromonomer (a ′) is represented by the general formula (2 ′) and includes a monomer unit having a group having at least one cyclic ether group.
  • at least one of R 1 to R n is a group having a cyclic ether group so as not to affect the reactivity of the macromonomer.
  • action of "group which has a cyclic ether group", a preferable structure, etc. it is the same as that of description in above-mentioned General formula (1 ').
  • the proportion of units having a cyclic ether group in the macromonomer (a ′) is the same as described for the general formula (1 ′).
  • R and R 1 to R n other than the “group having a cyclic ether group” will be described.
  • R and R 1 to R n each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
  • alkyl group include a branched or linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • octyl group is preferable, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group and t-butyl group are more preferable, and methyl group is particularly preferable.
  • cycloalkyl group examples include cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, t-butylcyclohexyl group, isobornyl group, adamantyl group and the like. Cyclopropyl, cyclobutyl and adamantyl groups are preferred in view of polymerization easiness and availability.
  • Examples of the aryl group include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms.
  • a phenyl group, a benzyl group, a naphthyl group etc. are mentioned, for example.
  • Examples of the heterocyclic group include heterocyclic groups having 5 to 18 carbon atoms.
  • As a hetero atom contained in a heterocyclic group an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom are mentioned.
  • Specific examples thereof include ⁇ -lactone group, ⁇ -caprolactone group, morpholine group, pyrrolidine group, piperidine group, thiolane group and the like.
  • the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and heterocyclic group of R and R 1 to R n may have a substituent as long as the effects of the present invention are not significantly affected.
  • a substituent in R and R 1 to R n each independently, an alkyl group, an aryl group, a carboxy group, an acoxycarbonyl group (-COOR '), a carbamoyl group (-CONR'R''), a cyano group And a hydroxy group, an amino group, an amido group (—NR′R ′ ′), a halogen atom, an allyl group, an epoxy group, an alkoxy group (—OR ′), and a group exhibiting hydrophilicity or ionicity.
  • R 'or R'' is respectively independently the same group as R (however, except a heterocyclic group).
  • Examples of the alkoxycarbonyl group as a substituent of R and R 1 to R n include a methoxycarbonyl group.
  • Examples of a carbamoyl group as a substituent of R and R 1 to R n an N-methylcarbamoyl group and an N, N-dimethylcarbamoyl group can be exemplified.
  • Examples of the halogen atom as a substituent of R and R 1 to R n include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • an alkoxy group as a substituent of R and R 1 to R n an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms can be exemplified, and as a specific example, a methoxy group can be exemplified.
  • hydrophilic or ionic groups as substituents of R and R 1 to R n include alkali salts of carboxy group, alkali salts of sulfoxyl group, poly (alkylene oxide) groups such as polyethylene oxide group and polypropylene oxide group. And cationic substituents such as quaternary ammonium bases.
  • R and R 1 to R n are preferably at least one selected from an alkyl group and a cycloalkyl group, and more preferably an alkyl group. It is from the point of compatibility with an epoxy resin, the glass transition temperature of a macromonomer (a '), and the availability of a monomer.
  • Each of X 1 to X n independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and a methyl group is preferable.
  • the macromonomer (a ′) from the viewpoint of easiness of synthesis, it is preferable that at least half of X 1 to X n be a methyl group.
  • glass transition temperature (Tga '') of macromonomer (a ') 10 degreeC or more is more preferable, and 30 degreeC or more is more preferable. Moreover, 150 degrees C or less is preferable, 120 degrees C or less is more preferable, and 100 degrees C or less is more preferable. If the glass transition temperature is at least the lower limit value of the above range, the adhesive strength is more excellent. If a glass transition temperature is below the upper limit of the said range, an epoxy resin composition can be viscosity-reduced more. The glass transition temperature can be measured by a differential scanning calorimeter (DSC). The glass transition temperature can be adjusted by the composition of the monomer forming the macromonomer (a ′).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • Raw Material Monomer of Macromonomer (a ') As monomers (raw material monomers) for obtaining the macromonomer (a ′), monomers having a cyclic ether group and other monomers may be used.
  • Glycidyl (meth) acrylate As a monomer which has a cyclic ether group, although various things can be used as mentioned above, the following are mentioned preferably, for example.
  • Glycidyl (meth) acrylate (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, ⁇ -methyl glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydro Furfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) (meth) acrylate, (5-ethyl-1,3-dioxane-5-yl) methyl (meth) Acrylate and the like. One or more of these can be appropriately selected and used.
  • Glycidyl (meth) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate is preferred, and glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl ( More preferred are meta) acrylate, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, and more preferred is glycidyl (meth) acrylate.
  • monomers other than the monomer having a cyclic ether group various monomers such as (meth) acrylic monomers may be used, and the following may be mentioned, for example.
  • Agent-containing monomer (Meth) acrylic acid trimethylsilyl, (meth) acrylic acid triethylsilyl, (meth) acrylic acid tri-n-propylsilyl, (meth) acrylic acid tri-n-butylsilyl, (meth) acrylic acid tri-n-amylsilyl ( (Meth) acrylic acid tri-n-hexylsilyl, (meth) acrylic acid tri-n-octylsilyl, (meth) acrylic acid tri-n-dodecylsilyl, (meth) acrylic acid triphenylsilyl, (meth) acrylic acid triacrylate -P-Methylphenylsilyl, tribenzylsilyl (meth) acrylate, triisopropylsilyl (meth) acrylate, triisobutylsilyl (meth) acrylate, tri-s-butylsilyl (meth) acrylate, (meth) acrylate Tri-2
  • (meth) acrylic single monomers are preferred.
  • a monomer is preferable, and a methacrylic monomer is more preferable.
  • methacrylates (methacrylic acid esters) which may have a substituent are particularly preferable.
  • methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and 4-hydroxybutyl methacrylate are preferable, and methyl methacrylate, n-butyl methacrylate and 2 -Ethylhexyl methacrylate is more preferred.
  • the content of the methacrylate (methacrylate which may have a substituent) in the raw material monomer total to obtain the macromonomer (a ′) is not particularly limited, but the compatibility with the epoxy resin, the macromonomer (a)
  • the content of methacrylate is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 80% by mass from the viewpoint of the glass transition temperature of ') and the ease of polymerization reaction for obtaining the macromonomer (a'). % Or more is more preferable.
  • the content of methacrylate may be 100% by mass.
  • the amount of methacrylate units in all units of the macromonomer (a ') is also the same.
  • the vinyl monomer (b ′) is a monomer having an ethylenically unsaturated bond, which is different from the macromonomer (a ′).
  • the vinyl monomer (b ′) is not particularly limited, and the same monomers as the raw material monomers of the macromonomer (a ′) can be used.
  • the vinyl monomer (b ′) may be used alone or in combination of two or more. It is preferable that at least a part of the vinyl monomer (b ′) is a (meth) acrylic monomer.
  • the vinyl monomer (b ') can react with the functional group of the macromonomer (a') It is suitable to include those having a functional group.
  • the vinyl monomer (b ′) preferably contains an alkyl (meth) acrylate having a C 1-30 unsubstituted alkyl group.
  • the carbon number of the alkyl (meth) acrylate is more preferably 2 to 30, further preferably 4 to 20.
  • the vinyl monomer (b ') can impart excellent toughness to the cured product of the epoxy resin composition, and can exhibit excellent adhesive strength.
  • alkyl (meth) acrylate having a C 1 to C 30 unsubstituted alkyl group examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (meth) N-butyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid
  • Examples include decyl, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate and the like.
  • the vinyl monomer (b ′) may further contain other vinyl monomers other than the alkyl (meth) acrylate having a C 1 to C 30 unsubstituted alkyl group, as necessary.
  • it can select suitably from the monomers mentioned as monomers other than the monomer which has the said cyclic ether group.
  • Examples of preferable other vinyl monomers include (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, styrene, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate ( Examples thereof include benzyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, and diethyl (meth) acrylamide.
  • the composition of the vinyl monomer (b ′) is usually different from the composition of the monomers constituting the macromonomer (a ′) as described above.
  • the vinyl monomer (b ′) is a polymer obtained by polymerizing only the vinyl monomer (b ′) (hereinafter, also referred to as “polymer (b ′ ′)”) and the macromonomer (a ′) It is preferable to have a composition that causes a difference in polarity between them.
  • the composition of the vinyl monomer (b ′) is that the polymer (b ′ ′) is a macromonomer (a ′) It is preferable to set it as the composition which becomes less polar.
  • a composition which a difference in polarity produces vinyl whose macromonomer (a ') contains a structural unit derived from methyl methacrylate and the number of carbon atoms of alkyl (meth) acrylate is 2 or more of vinyl monomer (b') Examples include monomers.
  • the polarity is low compared to methyl methacrylate.
  • Such a composition causes a difference in polarity between the polymer (b ′ ′) and the macromonomer (a ′), and the polymer (b ′ ′) is lower than the macromonomer (a ′). It becomes polarity.
  • the proportion of the structural unit derived from methyl methacrylate constituting the macromonomer (a ′) is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more based on the total mass of the macromonomer. However, the amount is 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less.
  • the proportion of the alkyl (meth) acrylate having a C 1-30 unsubstituted alkyl group to the total amount of the vinyl monomer (b ′) is preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more.
  • the content of the vinyl monomer having a polar functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amido group, an amino group or an epoxy group in the polymer (b ′ ′) is vinyl from the viewpoint of increasing the difference in polarity.
  • 30 mass% or less is preferable with respect to the whole quantity of monomer (b '), 10 mass% or less is more preferable, and 5 mass% or less is still more preferable.
  • the lower limit is not particularly limited, and may be 0% by mass.
  • the vinyl monomer (b ′) has a glass transition temperature (Tgb ′ ′) of 25 ° C. or less of the polymer (b ′ ′) consisting only of the vinyl monomer (b ′).
  • Tgb ′ ′ glass transition temperature
  • the upper limit of Tgb ′ ′ is preferably 15 ° C. or less, more preferably ⁇ 5 ° C. or less, still more preferably ⁇ 15 ° C. or less, still more preferably ⁇ 30 ° C.
  • Tgb ′ ′ is not particularly limited, but is preferably ⁇ 100 ° C. or higher, more preferably ⁇ 90 ° C. or higher, still more preferably ⁇ 75 ° C. or higher, and particularly preferably ⁇ 60 ° C. or higher.
  • Tgb ′ ′ is the glass transition temperature of the homopolymer of vinyl monomer (b ′) when there is one kind of vinyl monomer (b ′), and it is possible to use the value described in the polymer handbook etc. it can.
  • a plurality of vinyl monomers (b ′) it means a value calculated by the calculation formula of Fox from the glass transition temperature and mass fraction of each homopolymer of the plurality of vinyl monomers.
  • the Fox formula is a calculated value determined by the following formula, and is described in Polymer Handbook [Polymer HandBook 4th Edition, J. Am. Brandrup, Interscience, 1998] (the Tg in the formula is the Tgb ′ ′ of the vinyl monomer (b ′)).
  • the glass transition temperature (Tga ′ ′) of the polymer chain derived from the above-mentioned macromonomer (a ′) and the glass transition temperature (Tgb ′ ′) of the polymer chain derived from the vinyl monomer (b ′) are those of the respective polymer chains It is preferable to have a relationship of Tga ′ ′> Tgb ′ ′ in order to sufficiently express the characteristics. That is, it is preferable that Tga ′ ′-Tgb ′ ′> 0 ° C. More preferably, Tga ′ ′-Tgb ′ ′> 50 ° C., and even more preferably, Tga ′ ′-Tgb ′ ′> 80 ° C.
  • a macromonomer (a ') has a function compatible with an epoxy resin in the epoxy resin composition of this embodiment, and / or its hardened material.
  • the content of the unit derived from the macromonomer (a ') in the macromonomer copolymer (A') to the lower limit value of the above range or more, the phase of the macromonomer copolymer (A ') and the epoxy resin.
  • the solubility is good, and in the epoxy resin composition and / or the cured product thereof, an appropriate microlayer separation structure is formed instead of macrophase separation, and sufficient toughness and adhesive strength are easily obtained.
  • the content of the unit derived from the macromonomer (a ') in the macromonomer copolymer (A') is set to the upper limit value of the above range or less, the macromonomer in the epoxy resin composition and / or its cured product It is possible to prevent the copolymer (A ′) from being excessively compatibilized, to form an appropriate microphase-separated structure, and to obtain high toughness and adhesive strength.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the macromonomer copolymer (A ') is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 900,000, still more preferably 30,000 to 800,000, and 40,000 to 700,000. Most preferred.
  • the weight average molecular weight of the macromonomer copolymer (A ') is equal to or more than the lower limit of the above range, the macromonomer copolymer (A') in the epoxy resin composition and / or the cured product thereof suitably has a microphase separation structure It is easy to obtain toughness and adhesive strength.
  • the weight average molecular weight of the macromonomer copolymer (A ′) is not more than the upper limit value of the above range, the compatibility between the macromonomer copolymer (A ′) and the epoxy resin is deteriorated, and the epoxy resin composition and / or the epoxy resin composition In the cured product, a microphase separation structure can be formed instead of macrophase separation, and sufficient toughness and adhesive strength can be obtained.
  • the number average molecular weight and the weight average molecular weight of the macromonomer copolymer (A ′) are values in terms of standard polymethyl methacrylate, which are measured by gel filtration chromatography (GPC). In detail, it measures by the method as described in the Example mentioned later.
  • the manufacturing method of a macromonomer copolymer (A ') is not specifically limited, For example, the following manufacturing method ((alpha)), ((beta)) etc. are mentioned.
  • the macromonomer copolymer (A ′) may be produced by the production method ( ⁇ ) or may be produced by the production method ( ⁇ ).
  • the method for producing the macromonomer copolymer (A ′) is not limited to these.
  • the compatibility with the polymer chain composed of units can be adjusted. For example, as described above, the difference in polarity of both polymer chains affects the compatibility, and the larger the difference in polarity, the lower the compatibility. As the compatibility is lower, a microphase separation structure tends to be formed when the epoxy resin composition is cured.
  • the macromonomer and the vinyl monomer those produced by known methods may be used, or commercially available products may be used.
  • a method for producing a macromonomer having a radically polymerizable group for example, a method of producing using a cobalt chain transfer agent, a method of using an ⁇ -substituted unsaturated compound such as ⁇ -methylstyrene dimer as a chain transfer agent, a polymerization initiator , A method of chemically bonding a radical polymerizable group to a polymer, a method by thermal decomposition and the like.
  • a method for producing a macromonomer having a radically polymerizable group a method of producing using a cobalt chain transfer agent is preferable in that the number of production steps is small and the chain transfer constant of the catalyst used is high.
  • the macromonomer at the time of manufacturing using a cobalt chain transfer agent has a structure (macromonomer (a ')) represented by General formula (2').
  • Examples of methods for producing a macromonomer using a cobalt chain transfer agent include bulk dispersion methods, solution polymerization methods, and aqueous dispersion polymerization methods such as suspension polymerization methods and emulsion polymerization methods.
  • the aqueous dispersion polymerization method is preferable in that the recovery step is simple.
  • As a method for chemically bonding a radically polymerizable group to a polymer for example, it is produced by substituting a halogen group of a polymer having a halogen group with a compound having a radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • Method of reacting vinyl monomer having acid group with vinyl polymer having epoxy group method of reacting vinyl polymer having epoxy group and vinyl monomer having acid group, hydroxyl group
  • the vinyl polymer and the diisocyanate compound are reacted with each other to obtain a vinyl polymer having an isocyanate group, and the vinyl polymer and a vinyl monomer having a hydroxyl group are reacted, etc. It may be manufactured by a method.
  • the molecular weight of the macromonomer can be adjusted by a polymerization initiator, a chain transfer agent or the like.
  • a method for producing a macromonomer having an addition-reactive functional group such as a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an amino group, an amide group, a thiol group or a carbodiimide group, for example, the functional group
  • chain transfer agents such as mercaptoethanol, mercaptoacetic acid, mercapto propionic acid, etc. are mentioned.
  • 2,2'-azobis (propane-2-carboxamidine), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-]
  • examples thereof include a method using a polymerization initiator capable of introducing a functional group such as methyl propionamidine] and 2,2 ′ azobis [2 [1 (2 hydroxyethyl) 2 imidazoline 2 yl] propane].
  • the macromonomer copolymer (A ') is preferably a copolymer obtained by copolymerizing a macromonomer having a radical polymerizable group and a vinyl monomer.
  • constituent units derived from a macromonomer and constituent units derived from a vinyl monomer are randomly arranged. That is, one or more macromonomer-derived polymer chains are bonded throughout the main chain of the macromonomer copolymer (A ').
  • This copolymer is, for example, the composition when it is blended in an epoxy resin composition as compared with the case where a macromonomer-derived constitutional unit is bonded only to the end of a polymer chain composed of a vinyl monomer-derived constitutional unit.
  • the viscosity of the composition tends to be low, which is preferable.
  • the preferred range of the amount) is the composition of the macromonomer copolymer (A ′), ie, the types of constituent units derived from the monomers constituting the macromonomer copolymer (A ′) and the total mass of all constituent units It is the same as the content (mass%) of the constituent unit.
  • the polymerization of the monomer may be performed by a known method using a known polymerization initiator.
  • a method of reacting the macromonomer (a ') and the vinyl monomer (b') in the presence of a radical polymerization initiator at a reaction temperature of 60 to 120 ° C. for 1 to 14 hours can be mentioned.
  • a chain transfer agent may be used, if necessary.
  • known polymerization methods such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be applied. Solution polymerization is preferred in terms of productivity and coating film performance.
  • Solution polymerization can be carried out, for example, by supplying a polymerization solvent, a monomer and a radical polymerization initiator into a polymerization vessel and maintaining the reaction temperature at a predetermined reaction temperature.
  • the monomer may be charged in advance into the polymerization vessel (before the polymerization vessel is brought to a predetermined reaction temperature), or may be dropped and fed after the polymerization vessel is brought to a predetermined reaction temperature, It may be charged in advance in a polymerization vessel, and the rest may be dropped and supplied.
  • epoxy resin a well-known thing can be used and if it has at least 2 epoxy bond in the molecule
  • epoxy resin a prepolymer of the epoxy resin, a polyether-modified epoxy resin, a copolymer of the epoxy resin and another polymer such as a silicone-modified epoxy resin, and a part of the epoxy resin have an epoxy group Mention may also be made of those substituted with reactive diluents.
  • a reactive diluent for example, resorcin glycidyl ether, t-butylphenyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Methyldimethoxysilane, 1- (3-glycidoxypropyl) -1,1,3,3,3-pentamethylsiloxane, N-glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine, etc.
  • monoalicyclic epoxy compounds such as 2- (3,4) -epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy resin which does not contain (meth) acrylic acid ester frame is preferable. This is because the compatibility with the macromonomer copolymer (A ′) is not too high.
  • the curing agent cures the epoxy resin, and is used to adjust the curability and cured product properties of the epoxy resin composition.
  • the curing agent known ones can be used as a curing agent for epoxy resin, and examples thereof include acid anhydrides, amine compounds, phenol compounds, latent curing agents and the like.
  • acid anhydride for example, phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, methylcyclohexene Dicarboxylic acid anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis trimellitate, glycerol tris trimellitate, dodecenyl succinic anhydride, polyazelaic anhydride and poly (ethyl octadecane di) Acid, anhydride and the like.
  • methyl hexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are preferable in applications where weather resistance, light resistance, heat resistance and the like are required.
  • One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • amine compound examples include 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, isophorone diamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine Bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, bis (aminomethyl) norbornane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, metaphenylene diamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl Sulfone, diaminodiethyldiphenylmethane, diethyltoluenediamine, 3,3'-diaminodiphenylsulfone (3,3'-DDS), 4,4'-diaminodiphenyl
  • phenol compound examples include phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and derivatives of diallyl compounds of these bisphenols. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • the latent curing agent is a compound which is solid at normal temperature and which is liquefied at the time of heat curing of the epoxy resin composition to act as a curing agent.
  • the latent curing agent include dicyandiamide, carbohydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, Dodecane dihydrazide, hexadecane dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, diglycolic acid dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, malic acid dihydrazide
  • thermosetting catalyst for epoxy resin
  • examples thereof include 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea (DCMU) and the like.
  • Imidazole compounds such as urea compounds, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole; adducts of imidazole compounds and epoxy resin; organophosphorus compounds such as triphenylphosphine; borates such as tetraphenylphosphine tetraphenylborate And diazabicycloundecene (DBU) and the like.
  • DBU diazabicycloundecene
  • antioxidants include, for example, antioxidants; mold release agents such as silicone oil, natural wax, synthetic wax, etc .; glass beads, crystalline silica, fused silica, calcium silicate, alumina, etc. Powder; fiber such as glass fiber and carbon fiber; flame retardant such as antimony trioxide; halogen trapping agent such as hydrotalcite and rare earth oxide; coloring agent such as carbon black and bengara; silane coupling agent; Agents, rheology modifiers, flame retardants, pigments, dyes and the like.
  • the content of the macromonomer copolymer (A ′) in the epoxy resin composition is preferably 3 to 50 parts by mass, and more preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. If the content of the macromonomer copolymer (A ′) is at least the lower limit value of the above range, the brittleness of the epoxy resin composition is improved, and the adhesive strength is more excellent. If content of a macromonomer copolymer (A ') is below the upper limit of the said range, adhesive strength is more excellent, without the hardness of an epoxy resin composition being impaired.
  • the content of the macromonomer copolymer (A ′) in the epoxy resin composition is preferably 0.1 to 150 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. 30 parts by mass is more preferred. If the content of the macromonomer copolymer (A ') is at least the lower limit value of the above range, the brittleness of the epoxy resin composition is improved, and the toughness and the adhesive strength are more excellent. When the content of the macromonomer copolymer (A ') is not more than the upper limit value of the above range, the toughness and the adhesive strength are more excellent without the hardness of the epoxy resin composition being impaired.
  • the content of the curing agent can be appropriately selected according to the type of the curing agent.
  • the curing agent is dicyandiamide, it is preferably 3 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. If the content of the curing agent is at least the lower limit value of the above range, the adhesive strength after curing is more excellent. If the content of the curing agent is equal to or less than the upper limit value of the above range, the pot life of the epoxy resin composition is more excellent.
  • the content of the curing accelerator is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin. If the content of the curing accelerator is at least the lower limit value of the above range, the curing rate is more excellent. If content of a hardening accelerator is below the upper limit of the said range, adhesive strength will be more excellent.
  • a well-known method can be used.
  • the macromonomer copolymer (A ′), the epoxy resin, the curing agent, and, if necessary, the curing accelerator and other components may be simultaneously mixed, and some components (eg, macromonomer copolymer)
  • the combined (A ′) and the epoxy resin may be premixed, and the mixture and the remaining components may be mixed.
  • the mixing method is not particularly limited, and a known mixer such as a rotation / revolution mixer, a mixing roll such as a three-roll mill, or a kneader can be used.
  • the epoxy resin composition of this embodiment contains a macromonomer copolymer (A '), an epoxy resin and a curing agent, and is a triblock copolymer conventionally used in place of the macromonomer copolymer (A'). Since the viscosity is lower than in the case of including coalescence, it is excellent in process suitability and freedom of blending. In addition, when the epoxy resin composition of the present invention is cured, a cured product having excellent adhesive strength, toughness and impact resistance can be obtained.
  • the polymer chain derived from the macromonomer (a ') of the macromonomer copolymer (A') and the polymer chain derived from any one of polymer chains composed of units derived from the vinyl monomer (b ') are epoxy resins And the other are separated and incompatible to form a microphase separated structure.
  • the macromonomer copolymer (A ') and the epoxy resin are compatible with each other before curing, but when curing the epoxy resin composition, a polymer chain derived from the macromonomer (a') and a vinyl monomer While one of the polymer chains composed of units derived from (b ′) is compatible with the epoxy resin, the other is separated without being compatible to form a microphase separated structure.
  • the polymer chain portion phase-separated from the epoxy resin imparts toughness to the cured product, and the portion remaining without phase separation functions as an anchor, and excellent adhesive strength can be obtained.
  • polymer chains derived from the macromonomer (a ') are compatible with the epoxy resin.
  • the macromonomer (a') Is effective to improve the compatibility with the epoxy resin, thereby controlling the phase separation structure of the rubber portion which is a polymer chain composed of vinyl monomer (b ′) units. it can.
  • the phase separation structure becomes a form in which the surface area of the rubber portion is larger, and it becomes easy to take a micro spherical structure, a micro lamellar structure, a micro linear structure, or a micro bicontinuous structure.
  • a unit derived from the macromonomer (a ') is present at the interface between the rubber portion and the epoxy resin.
  • the cyclic ether group contained in the unit derived from the macromonomer (a ') reacts with the curing agent together with the epoxy resin, thereby improving the interfacial strength between the epoxy resin and the rubber portion, and the adhesive strength of the cured product Improves toughness and impact resistance.
  • the epoxy resin composition of the present embodiment is useful as an adhesive because it exhibits the above effects.
  • the adhesive include those for construction of vehicles such as automobiles, for civil engineering and construction, for electronic materials, for general office work, for medical use, for industrial use and the like.
  • Adhesives for electronic materials include interlayer adhesives for multilayer substrates such as buildup substrates, die bonding agents, adhesives for semiconductors such as underfills, underfills for BGA reinforcement, anisotropic conductive film (ACF), Examples thereof include mounting adhesives such as anisotropic conductive paste (ACP).
  • the application of the epoxy resin composition of the present embodiment is not limited to the above, and can be used for other applications.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin
  • examples of such applications include paints, coatings, molding materials (including sheets, films, FRPs and the like), insulating materials (including printed circuit boards, wire coatings and the like), sealants and the like.
  • the sealant it is possible to use a capacitor, a transistor, a diode, a light emitting diode, potting such as IC or LSI, dipping, transfer mold sealing, potting sealing such as IC or LSI such as COB, COF, TAB, etc. Sealing (including underfill for reinforcement) at the time of mounting of IC packages such as fill, QFP, BGA, CSP, etc. may be mentioned.
  • the cured product of the present embodiment is obtained by curing the epoxy resin composition of the present embodiment described above.
  • the hardening method of the epoxy resin composition of this embodiment The hardening method of the epoxy resin composition employ
  • the cured product obtained by curing the epoxy resin composition of the present embodiment may have a phase separation structure, but from the viewpoint of excellent adhesion strength to the adherend and fracture toughness of the resin cured product, the phase separation structure
  • the size is preferably in an appropriate range, and it is preferable to have a microphase separation structure.
  • the “macro phase separated structure” described in the present specification is a structure in which a plurality of different types of polymer components are mixed in macro size (usually 1 to 1000 ⁇ m) without being compatible with each other.
  • the “microphase separated structure” refers to a structure in which a plurality of different polymer components are mixed in a micro size without being mutually compatible.
  • the micro size is usually 1 to 1000 nm in diameter (maximum diameter) in the case of spherical structure or granular structure, and diameter of linear structure in the case of lamellar or linear structure.
  • the (maximum diameter) is 1 nm to 1000 nm.
  • the microphase separation structure in the resin cured product can be observed using a scanning probe microscope, a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, or the like by the method described in the section of the following examples.
  • the microphase separation structure is a micro spherical structure, a micro lamellar structure, a micro linear structure, a micro co-structure. It is preferable to have a continuous structure, and a mixture of two or more of them. Thereby, the epoxy resin composition and its hardened
  • the chains are microphase separated in the matrix.
  • the microphase separation structure is a micro spherical structure, a micro lamellar structure, a micro linear structure, or a micro co-continuous structure
  • the polymer chains may be randomly dispersed, or It may be dispersed in the state of being oriented in the direction of.
  • MMA methyl methacrylate.
  • MA methyl acrylate.
  • GMA glycidyl methacrylate.
  • THFMA tetrahydrofurfuryl methacrylate.
  • CYM M100 trade name, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, manufactured by Daicel Corporation.
  • MEDOL-10 trade name, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • OXE-10 trade name, (3-ethyl oxetan-3-yl) methyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • MEDOL-10 trade name, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • V # 200 trade name, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • Perocta O trade name, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, manufactured by NOF Corporation.
  • AMBN 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile).
  • Nyper BMT-K40 trade name, benzoyl peroxide, manufactured by NOF Corporation.
  • n-BA normal butyl acrylate.
  • 2-EHA 2-ethylhexyl acrylate.
  • IDAA Isodecyl acrylate.
  • X-22-174 ASX trade name, methacryl modified silicone oil, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • IBXA isobornyl acrylate.
  • IPA isopropyl alcohol.
  • MEK methyl ethyl ketone. MIBK: methyl isobutyl ketone. Dicy or DICY: dicyandiamide (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). DCMU: 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea. jER 828: trade name, bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. J-100: Glass beads, manufactured by Potters Baroniti Co., Ltd.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer in the copolymer solution ⁇ (A-1 to A-7, A-9 to A-25) ⁇ is the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene under the following conditions Molecular weight (Mw) was calculated.
  • GPC apparatus HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation Column: Tosoh column (TSKgel SuperHM-H ⁇ 4, TSKguardcolumn SuperH-H) Sample solution: 20 ⁇ L of 0.3 mass% tetrahydrofuran (THF) solution of copolymer Flow rate: 0.6 mL / min Eluent: THF (stabilizer butylhydroxytoluene (BHT)) Column temperature: 40 ° C (2)
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer in the copolymer solution ⁇ (A-8, A-26 to A-32) ⁇ is the weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene under the following conditions Was calculated.
  • GPC apparatus Tosoh Corp. HLC-8320 Column: Tosoh column (TSKgel SuperHZM-M ⁇ HZ2000, TSKguardcolumn SuperHZ-L) Sample solution: 10 ⁇ L of 0.3 mass% tetrahydrofuran (THF) solution of copolymer Flow rate: 0.35 mL / min Eluent: THF (stabilizer butylhydroxytoluene (BHT)) Column temperature: 40 ° C
  • Synthesis Example 1 (Production of Dispersant 1) 900 parts of deionized water, 60 parts of sodium 2-sulfoethyl methacrylate, 10 parts of potassium methacrylate and methyl methacrylate (MMA) 12 in a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer and a nitrogen gas inlet pipe The mixture was stirred, and heated to 50 ° C. while replacing the inside of the polymerization apparatus with nitrogen. Thereto, 0.08 part of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added as a polymerization initiator, and the temperature was further raised to 60 ° C.
  • MMA methyl methacrylate
  • MMA was continuously dropped for 75 minutes at a rate of 0.24 parts / min using a dropping pump.
  • the reaction solution was maintained at 60 ° C. for 6 hours, and then cooled to room temperature to obtain Dispersant 1 having a solid content of 10% by mass as a clear aqueous solution.
  • the inside of the polymerization apparatus was replaced with nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and reaction was performed for 3.5 hours, and the temperature was raised to 90 ° C. and held for 1 hour in order to increase the polymerization rate. Thereafter, the reaction solution was cooled to 40 ° C. to obtain an aqueous suspension containing macromonomer. The aqueous suspension was filtered and the residue remaining on the filter was washed with deionized water, dried and dried at 40 ° C. for 16 hours to obtain macromonomer (a-1). The number average molecular weight of this macromonomer (a-1) was 3,000.
  • Synthesis Examples 2 to 6 Synthesis Examples 9 to 12
  • the number average molecular weight shown in Table 1 is the same as in Synthesis Example 1 except that the preparation amounts of the monomer, chain transfer agent 1 and peroctaO in Synthesis Example 1 (Production of macromonomer) are as shown in Table 1. Macromonomers (a-2) to (a-6) and (a-9) to (a-12) were obtained.
  • Synthesis Example 7 70 parts of ethyl acetate and 0.0032 parts of chain transfer agent 1 are added to a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet, and the external temperature is adjusted to 85 ° C under nitrogen gas ventilating The temperature rose. After the external temperature reaches 85 ° C. and the internal temperature is stabilized, 25 parts of methyl methacrylate, 75 parts of glycidyl methacrylate, AMBN (2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile)) 1 as a polymerization initiator The mixture of parts was added dropwise over 4 hours.
  • the number average molecular weight (Mn) of the macromonomer in the macromonomer solution (a-7) was 3,000.
  • Synthesis Example 8 A macro of a number average molecular weight shown in Table 1 was produced in the same manner as in Synthesis Example 7 except that the preparation amounts of the monomer, chain transfer agent 1 and AMBN were as shown in Table 1 (Production of macromonomer) The monomer (a-8) was obtained.
  • ⁇ Production Example 1> In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet, 40 parts of ethyl acetate, 12 parts of isopropyl alcohol (IPA), and 20 parts of macromonomer (a-1) as an initial charge solvent The temperature was raised to 85 ° C. under nitrogen gas flow. After the external temperature reaches 85 ° C.
  • IPA isopropyl alcohol
  • a copolymer solution (A-2) was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the initial preparation solvent, types of macromonomer and monomer, and amounts of macromonomer and monomer used were as shown in Tables 2 to 4, respectively.
  • (A-4), (A-6), (A-7) and (A-9) to (A-25) were obtained.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer in each copolymer solution is shown in Tables 2 to 4.
  • a three-way stopcock is attached to a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen gas inlet, and the inside is then purged with nitrogen.
  • a copolymer solution (A-26) was prepared in the same manner as in Production Example A-8, except that the initial preparation solvent, the type of macromonomer and monomer, and the amount of macromonomer and monomer used were changed as shown in Table 4, respectively. Obtained (A-32). The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer in each copolymer solution is shown in Table 4.
  • the prepared epoxy resin composition is used to grip a portion up to 50 mm from one end in the length direction of one side of a 25 mm wide ⁇ 150 mm long ⁇ 0.5 mm thick steel plate (JIS G 3141 SPCC-SP, manufactured by Engineering Test Service).
  • the epoxy resin composition was applied to the part of.
  • Another steel plate of the same size is bonded to the surface coated with the epoxy resin composition, fixed so that the thickness of the epoxy resin composition layer becomes constant, and heated at 180 ° C. for 30 minutes, the epoxy resin composition The product layer was cured to obtain a laminate.
  • Symmetrical wedge test pieces were produced and evaluated in accordance with ISO 11343 JIS K 6865.
  • a 0.8 mm thick bent steel plate (JIS G 3141 SPCC-SD, manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd.) was prepared.
  • the prepared epoxy resin composition was applied to a portion of up to 30 mm and laminated, and heated at 180 ° C. for 30 minutes to cure the epoxy resin composition layer to obtain a symmetrical wedge test piece.
  • a high speed tensile tester, Hydroshot HITS-T10 (made by Shimadzu Corp., load cell 10 kN), is used to drive a symmetrical wedge under the conditions of 2 m / sec to move between 20 mm wide ⁇ 30 mm long epoxy resin composition layer split Specific split resistance value was measured. The average value of the dynamic split resistance was calculated in the range excluding the first 25% and the final 10% of the measured dynamic split resistance.
  • "Criteria" Dynamic split resistance value is 0.04 N / 20 mm or more ⁇ : Dynamic split resistance value is 0.02 N / 20 mm or more, less than 0.04 N / 20 mm ⁇ : Dynamic split resistance value is less than 0.02 N / 20 mm
  • Example 1 A mixture of 8.5 parts of the copolymer solution (A-1) and 15 parts of an epoxy resin ("jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin) is mixed, and a vacuum dryer is used for 6 hours at 130 ° C. Drying under reduced pressure and solvent removal were carried out to obtain a premix from which volatile components were removed.
  • Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the copolymer solutions (A-2) to (A-5) were used instead of the copolymer solution (A-1).
  • Comparative Example 2 An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the copolymer solution (A-1) was not blended.
  • the premix viscosity is the viscosity of the epoxy resin alone.
  • Example 5 20 parts of the copolymer solution (A-6) and 35.5 parts of an epoxy resin ("jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin) are mixed and dried under reduced pressure using a vacuum dryer to remove The solvent was run to obtain a de-premixed premix.
  • an epoxy resin "jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin
  • Example 6 Example 8 to 17, Examples 19 to 25> An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that the types of copolymerization solutions were as shown in Table 6 and Table 7, respectively.
  • the value of TgB in Example 17, Example 22 and Example 23 is that there is no glass transition temperature of the homopolymer of IDAA in the polymer handbook (1989), and therefore Miwon Specialty Chemicals Co. , Ltd. Product catalog values were adopted.
  • Example 24 and Example 25 do not have the glass transition temperature of the homopolymer of X-22-174 ASX in Polymer Handbook (1989), and are not described in the manufacturer's catalog, but X-22- Since the homopolymer of 174ASX is liquid at 23 ° C., the glass transition temperature can be judged to be less than 23 ° C. For convenience, the glass transition temperature of X-22-174 ASX was calculated as 23 ° C.
  • Example 7 40 parts of the copolymer solution (A-8) and 35.5 parts of an epoxy resin ("jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin) are mixed and dried under reduced pressure using a vacuum dryer to remove The solvent was run to obtain a de-premixed premix.
  • an epoxy resin "jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin
  • Example 18 40 parts of the copolymer solution (A-7) and 46.6 parts of an epoxy resin ("jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin) are mixed, and reduced in pressure using a vacuum dryer at 130 ° C for 6 hours Drying and solvent removal gave a premix with devolatized removal.
  • an epoxy resin "jER 828" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp., bisphenol A epoxy resin
  • Examples 26 to 30, Comparative Examples 3 and 4 An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 7 except that the type of the copolymerization solution was changed as shown in Table 7, respectively.
  • Example 1 to 30 in which a (meth) acrylic copolymer having a structural unit derived from the macromonomer (a) and a structural unit derived from the vinyl monomer (b) as the (meth) acrylic copolymer is blended. , Premix viscosity was low. From this, it was confirmed that the process suitability and the freedom of blending of the epoxy resin compositions of Examples 1 to 30 are excellent. In addition, the cured products of the epoxy resin compositions of Examples 1 to 30 exhibited excellent adhesive strength. Furthermore, Example 1, Example 5, Example 6, Example 16, Example 20, Example 21, Example 24 showed excellent impact strength.
  • Comparative Example 1 in which a triblock copolymer not having a structural unit derived from a macromonomer (a) is blended as a (meth) acrylic copolymer, the premix viscosity is high and the process suitability of the epoxy resin composition is And the degree of freedom in blending was poor.
  • Comparative Example 2 in which the (meth) acrylic copolymer was not blended, the peel strength and impact strength of the cured product were inferior.
  • Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which the TgB of the copolymer is higher than 25 ° C., the peel strength of the cured product was inferior.
  • the number average molecular weight and weight average molecular weight of the macromonomers ⁇ (a′-10) to (a′-12) ⁇ were calculated in terms of standard polystyrene under the following conditions.
  • Gel permeation chromatography (GPC) apparatus HLC-8320, manufactured by Tosoh Corporation Column: Tosoh Corp.
  • the number average molecular weight and the weight average molecular weight of the macromonomer copolymer ⁇ (A′-11) to (A′-14) ⁇ were calculated in terms of standard polystyrene under the following conditions.
  • Gel filtration chromatography (GPC) apparatus HLC-8320 manufactured by Tosoh Corporation Column: Tosoh column (TSKgel SuperHZM-M ⁇ HZM-M ⁇ HZ2000, TSKguardcolumn SuperHZ-L) Sample solution: 10 ⁇ L of a 0.2% by mass solution of macromonomer in tetrahydrofuran (THF) Flow rate: 0.35 mL / min
  • Eluent THF (stabilizer: butylhydroxytoluene (BHT)) Column temperature: 40 ° C
  • Dispersant 1 900 parts of deionized water, 60 parts of 2-sulfoethyl sodium methacrylate, 10 parts of potassium methacrylate and 12 parts of MMA are stirred in a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer and a nitrogen gas inlet pipe. The temperature was raised to 50 ° C. while replacing the inside of the polymerization apparatus with nitrogen. Thereto, 0.08 part of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added as a polymerization initiator, and the temperature was further raised to 60 ° C. After raising the temperature, MMA was continuously dropped for 75 minutes at a rate of 0.24 parts / min using a dropping pump. The reaction solution was maintained at 60 ° C. for 6 hours, and then cooled to room temperature to obtain Dispersant 1 having a solid content of 10% by mass as a clear aqueous solution.
  • the inside of the polymerization apparatus was replaced with nitrogen, the temperature was raised to 80 ° C., and reaction was performed for 3.5 hours, and the temperature was raised to 90 ° C. and held for 1 hour in order to increase the polymerization rate. Thereafter, the reaction solution was cooled to 40 ° C. to obtain an aqueous suspension containing macromonomer. The aqueous suspension was filtered and the residue remaining on the filter was washed with deionized water, dried and dried at 40 ° C. for 16 hours to obtain macromonomer (a′-1). The number average molecular weight and weight average molecular weight of this macromonomer (a′-1) are shown in Table 8.
  • Synthesis Example B12 Macromonomers (a′-2) to (a′-9) were prepared in the same manner as in Synthesis Example B1 except that the amounts of monomers, chain transfer agent and polymerization initiator were as shown in Table 8 in Synthesis Example B1. , (A-1) was obtained. The molecular weights are shown in Table 8.
  • Synthesis Example B10 70 parts of ethyl acetate and 0.0032 parts of chain transfer agent 1 are added to a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet, and the external temperature is adjusted to 85 ° C under nitrogen gas ventilating The temperature rose. After the external temperature reached 85 ° C. and the internal temperature stabilized, a mixture consisting of 25 parts of MMA, 75 parts of GMA, and 1 part of AMBN as a polymerization initiator was dropped over 4 hours. After holding for 1 hour after completion of the dropwise addition, a mixture consisting of 0.4 part of PeroctaO and 20 parts of ethyl acetate was added over 30 minutes.
  • Tgb ′ ′ in Production Example B14 does not have the glass transition temperature of the homopolymer of X-22-174 ASX in Polymer Handbook (1989), and is not described in the manufacturer's catalog, but the value of X-22-174 ASX Since the homopolymer is liquid at 23 ° C., the glass transition temperature can be judged to be less than 23 ° C. For convenience, the glass transition temperature of X-22-174 ASX was calculated as 23 ° C.
  • Example B1 10 parts of the macromonomer copolymer (A'-1) (40 parts as a 25 mass% solid solution of the macromonomer copolymer) and 35.5 parts of an epoxy resin (jER 828 (trade name)) are mixed, The solvent was removed by drying under reduced pressure using a vacuum drier to obtain a premix from which volatile components were removed.
  • This premix 8 parts of DICY as a curing agent, 4 parts of DCMU as a curing accelerator, and 64.5 parts of an epoxy resin (jER 828) are mixed with Awatori Nritaro (manufactured by Shinky Co., Ltd.) to form a three-rolled roll (AIMEX Kneader Co., Ltd.) to prepare an epoxy resin composition (1).
  • Example B1 using 10 parts of the macromonomer copolymer (A'-11) to (A'-14) (20 parts as a macromonomer copolymer solution having a solid content of 50% by mass) and using the conditions shown in Table 12 Epoxy resin compositions (11) to (14) were obtained in the same manner as in the above.
  • Comparative Example B1 An epoxy resin composition (15) was prepared in the same manner as in Example B1 except that a copolymer premix was not prepared from the copolymer solution and 100 parts of epoxy resin was used instead of 122 parts of the epoxy resin composition (1). Got).
  • Examples B11 to B14 For the epoxy resin compositions (11) to (14), the peel strength was measured under the same conditions as in Example B1 except that the moving speed of the grip portion was 100 mm / min, and the average value was calculated. Moreover, it judged on the same basis. The results are shown in Table 12. Comparative Examples B1 to B4 A peeling test was performed on the epoxy resin compositions (15) to (18) to calculate an average value. Moreover, it judged on the same basis. The results are shown in Table 13.
  • Example B1 The epoxy resin composition (1) is evacuated and degassed while mixing with Awatori Neritaro (made by Shinky Co., Ltd.), and then the thickness is 3 mm by a 3 mm thick “Teflon (registered trademark)” spacer It poured into the mold set up. In the oven, the temperature was raised from room temperature to 120 ° C. at 2 ° C./min, and then heated at 120 ° C. for 1 hour to obtain a cured resin.
  • Awatori Neritaro made by Shinky Co., Ltd.
  • the resulting cured resin is stained with osmium tetroxide (OsO 4 ) and then sliced, and transmission electron images are obtained under the following conditions at 100,000 magnification using a transmission electron microscope (TEM) Then, the presence or absence of the microphase separation structure and the form of the microphase separation structure were evaluated visually.
  • Device H-7600 Transmission Electron Microscope (manufactured by Hitachi, Ltd.) Acceleration voltage: 80kV
  • it has a microphase separation structure in which the poly n-BA block in the copolymer (A′-1) is dispersed in a micro linear structure in the cured epoxy resin matrix.
  • Example B2 The TEM observation of the cured resin of epoxy resin composition (2) was carried out in the same manner as in Example B1 to find that poly (n-BA / IBXA) in copolymer (A'-2) in the cured epoxy resin matrix.
  • the block had a microphase separation structure dispersed in a micro spherical structure.
  • Example B3 The TEM observation of the cured resin of the epoxy resin composition (3) was carried out in the same manner as in Example B1 to find that poly (n-BA / IBXA) in the copolymer (A'-3) in the cured epoxy resin matrix.
  • the block had a microphase separation structure dispersed in a micro spherical structure.
  • Example B4 When TEM observation of the cured resin of epoxy resin composition (4) was carried out in the same manner as in Example B1, the poly n-BA block in the copolymer (A′-4) in the cured epoxy resin matrix was micro It had a microphase separation structure dispersed in a linear structure.

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Abstract

(メタ)アクリル系共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)及び硬化剤(C)を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記(メタ)アクリル系共重合体(A)が、マクロモノマー(a)由来の構成単位、及びビニル単量体(b)由来の構成単位を有し、前記ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(TgB)が25℃以下であるエポキシ樹脂組成物。

Description

マクロモノマー共重合体、エポキシ樹脂組成物、接着剤、成形材料及び硬化物
 本発明は、エポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いた接着剤及び成形材料、並びにこれらの硬化物に関する。また、前記エポキシ樹脂組成物に好適なマクロモノマー共重合体、特に、触媒的連鎖移動重合(Catalytic Chain Transfer Polymerization、CCTPと略記)で製造された環状エーテル基含有マクロモノマー共重合体に関する。
 本願は、特願2017-170771号、特願2018-116280号、及び特願2018-129045号(いずれも日本国出願)に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。 
 反応活性のある不飽和結合を有する単量体の多くは、連鎖移動を起こす触媒を用いて適切な条件で反応させることによりポリマーを生成することができる。ポリマーを工業的に利用する場合、一種の単量体を用いたホモポリマーでは、材料の多様な要求に応えることができないため、異種のポリマーを混合する方法が用いられている。しかし、異種のポリマーを単に混合しただけでは、ポリマー同士が相溶せずに比較的大きなサイズのドメインを持った相分離構造(マクロ相分離と呼ばれる)となり、異種のポリマーの混合物は、各ポリマーが有する特性を共に発現させることが困難な場合が多い。
 上記の課題を解決する方法として、2種以上のポリマーを化学結合させたブロックコポリマーを用いる方法が知られている。異種のポリマーの混合物は、前述の通りポリマー同士の相溶性が低いため相分離が起こるが、ブロックポリマーはポリマーセグメント同士が互いに化学結合で連結しているため、その相分離構造はナノメートルサイズになる(ミクロ相分離と呼ばれる)。そのため、各ポリマーセグメントが有する特性を共に発現させることができる。ブロックコポリマーの中でも、(メタ)アクリルブロックコポリマーは、各種用途での応用が試みられている。
ま た、触媒的連鎖移動重合と呼ばれる連鎖移動定数が極めて高いコバルト錯体をごく微量用いてアクリル系マクロモノマーをあらかじめ製造し、そのアクリル系マクロモノマーと他のアクリル系単量体を共重合させることで(メタ)アクリルグラフト共重合体を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1)。
 一方、エポキシ樹脂の硬化物は、耐熱性、電気的特性、耐久性等に優れる。そのため、エポキシ樹脂とその硬化剤とを含むエポキシ樹脂組成物は、車両の構造用接着剤、土木・建築用接着剤、電子材料用接着剤、工業用接着剤等の種々の用途に用いられている。
 エポキシ樹脂の硬化物は脆いため、耐衝撃性や接着強度に劣る問題がある。そこで、従来、該硬化物に靭性を付与するために、エポキシ樹脂組成物に熱可塑性樹脂等を配合することが行われている。
 硬化物が優れた靱性を示すエポキシ樹脂組成物として、エポキシ樹脂、硬化剤及び特定のブロック共重合体を含有するエポキシ樹脂組成物が提案されている(特許文献2~3)。特許文献2~3に記載のエポキシ樹脂組成物は、ミクロ相分離構造を有する硬化物を形成し、それによって優れた靱性等を示すとされている。特許文献2~3においてブロック共重合体としては、ABA型のトリブロック共重合体が用いられている。
特表2000-514845号公報 国際公開第2009/101961号 国際公開第2014/142024号
 しかし、特許文献2~3に記載のエポキシ樹脂組成物は、常温での粘度が高いため、例えばエポキシ樹脂と熱可塑性樹脂の配合物の粘度が高いと、硬化剤や充填剤等を配合する際の混合や塗工が困難になる等、プロセス適性(加工性)が悪い傾向がある。粘度を低くしようとすると、配合成分の種類や含有量が制限され、配合の自由度が低くなる。
 また、特許文献2~3では、ATRPやリビングアニオン重合等の制御重合で合成されたブロック共重合体が用いられている。ATRPやRAFT、NMP、リビングアニオン重合等の制御重合でブロック共重合体を得る方法は、触媒コストや触媒残渣、特殊な重合条件に起因する設備コストや長い重合時間等に課題があった。また、相溶性セグメントとして導入できるポリマー鎖の数が限られるため、ミクロ相分離制御の点で不利となる場合があった。また、リビングアニオン重合では環状エーテル基が同時に反応してしまうため、ポリマー中に未反応のまま環状エーテル基を導入しにくいという課題があった。
 本発明の第1の態様は、プロセス適性及び配合の自由度に優れ、接着強度に優れた硬化物が得られるエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いた接着剤及び成形材料、並びにこれらの硬化物を提供することを目的とする。
 本発明の第2の態様は、エポキシ樹脂に配合した際に、エポキシ樹脂組成物、及び/またはその硬化物中の低Tg主鎖のミクロ相分離構造を制御し、靱性及び接着強度に優れた硬化物が得られる、マクロモノマー共重合体を提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様は、(メタ)アクリル系共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)及び硬化剤(C)を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記(メタ)アクリル系共重合体(A)が、マクロモノマー(a)由来の構成単位、及びビニル単量体(b)由来の構成単位を有し、前記ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(TgB)が25℃以下である、エポキシ樹脂組成物である。
 前記(メタ)アクリル系共重合体(A)及び前記エポキシ樹脂(B)を混合したプレミックス粘度が1500Pa・s以下であることが好ましい。
 前記マクロモノマー(a)の数平均分子量が500~10万であることが好ましい。
 前記(メタ)アクリル系共重合体(A)中の前記マクロモノマー(a)由来の構成単位の含有量が、(メタ)アクリル系共重合体(A)の全構成単位の合計質量に対して10~80質量%であることが好ましい。
 前記マクロモノマー(a)が、ラジカル重合性基を有し、かつ下記式(aa)で表される構成単位を2以上有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Rは水素原子、メチル基又はCHOHを示し、RはOR、ハロゲン原子、COR、COOR、CN、CONR、NHCOR、又はRを示し、
 R~Rはそれぞれ独立に、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
 Rは置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のヘテロアリール基、又は置換又は非置換の非芳香族の複素環式基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基、置換又は非置換のオレフィン基、及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である。)
 前記マクロモノマー(a)が下式(1)で表されるマクロモノマーである(メタ)アクリル系共重合体を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、Rは水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、Qは2以上の前記式(aa)で表される構成単位を含む主鎖部分を示し、Zは末端基を示す。)
 マクロモノマー(a)が、環状エーテル基を有する構成単位を含むことが好ましい。
 前記環状エーテル基を有する構成単位を、マクロモノマー(a)由来の構成単位の全質量に対して、10質量%以上100質量%以下含むことが好ましい。
 前記環状エーテル基が、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基、及びジオキサニル基からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
 前記マクロモノマー(a)が、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、及び(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上の単量体に由来する構成単位を含むことが好ましい。
 本発明の他の態様は、前記第1の態様のエポキシ樹脂組成物を含む接着剤である。
 本発明の他の態様は、前記第1の態様のエポキシ樹脂組成物を含む成形材料である。
 本発明の他の態様は、前記第1の態様のエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物である。
 本発明の第2の態様は、下記一般式(1’)で表される繰り返し単位を含むマクロモノマー(a')由来の単位と、前記マクロモノマー(a’)と共重合可能なビニル単量体(b')由来の単位からなるマクロモノマー共重合体であって、前記マクロモノマー(a’)が、一般式(1’)で表される繰り返し単位を10質量%以上含み、前記ビニル単量体(b’)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(Tgb’’)が25℃以下である、マクロモノマー共重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Rは、環状エーテル基を有する基である。Xは、水素原子又はメチル基である。)
 前記マクロモノマー(a')由来の単位が、下記一般式(2’)で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R及びR~Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基のいずれかであって、かつ、R及びR~Rのうちの少なくとも1つが、環状エーテル基を有する基である。X~Xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。Zは、末端基である。nは、2~10,000の自然数である。)
 前記環状エーテル基が、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基及びジオキサニル基からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
前記マクロモノマー(a’)が、単量体単位として、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。
 前記マクロモノマー(a’)が、前記一般式(1’)で表される繰り返し単位を20質量%以上含むことが好ましい。
 本発明の他の態様は、前記第2の態様のマクロモノマー共重合体と、前記マクロモノマー共重合体とは異なる構造を有するエポキシ樹脂とを含む、エポキシ樹脂組成物である。
 本発明の他の態様は、前記エポキシ樹脂組成物を含む接着剤である。
 本発明の他の態様は、前記エポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物である。
 本発明の第1の態様によれば、プロセス適性及び配合の自由度に優れ、接着強度および衝撃強度に優れた硬化物が得られるエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いた接着剤及び成形材料、並びにこれらの硬化物を提供できる。
 本発明の第2の態様によれば、エポキシ樹脂に配合してエポキシ樹脂組成物としたときに、靱性及び接着強度に優れた硬化物が得られる、マクロモノマー共重合体を提供できる。
 以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「マクロモノマー」とは、ラジカル重合可能な官能基又は付加反応性の官能基を持つ高分子の単量体を意味する。官能基は末端に有することが好ましい。分子量は通常1,000以上100万以下である。
 「ビニル単量体」とは、マクロモノマーではないエチレン性不飽和結合を有する単量体を意味する。
 「(メタ)アクリル系共重合体」とは、構成単位の少なくとも一部が(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位である共重合体を意味する。(メタ)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系単量体以外の単量体(たとえばスチレン等)由来の構成単位をさらに含んでいてもよい。
 「(メタ)アクリル系単量体」とは、(メタ)アクリロイル基を有する単量体を意味する。
 「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の総称である。「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの総称である。「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。「(メタ)アクリロニトリル」は、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルの総称である。「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド及びメタクリルアミドの総称である。
「ブロック共重合体」とは、重合体中に複数のブロックを有し、互いに隣接するブロックは構成(化学構造)が異なっている共重合体を意味する。例えば、隣接するブロックは、異なる単量体由来の構成単位で構成されている。
<第1の実施形態>
(エポキシ樹脂組成物)
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、(メタ)アクリル系共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)及び硬化剤(C)を含む。エポキシ樹脂組成物に含まれる共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)、硬化剤(C)はそれぞれ1種でもよく2種以上でもよい。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて、硬化促進剤(D)をさらに含むことができる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、(メタ)アクリル系共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)、硬化剤(C)及び硬化促進剤(D)以外の他の成分をさらに含むことができる。
〔(メタ)アクリル系共重合体(A)〕
 (メタ)アクリル系共重合体(A)(以下、「共重合体(A)」ともいう。)は、マクロモノマー(a)由来の構成単位及びビニル単量体(b)由来の構成単位を有する。
 本実施形態では、共重合体(A)がマクロモノマー(a)由来の構成単位を有することにより、共重合体(A)を含むエポキシ樹脂組成物が、低粘度になり、優れたプロセス適性及び配合の自由度を有する。
 共重合体(A)は、マクロモノマー(a)由来のポリマー鎖と、ビニル単量体(b)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖とが結合した、グラフト共重合体又はブロック共重合体の構造を持つ。
 共重合体(A)においては通常、マクロモノマー(a)を構成する単量体の組成と、ビニル単量体(b)の組成とは異なる。組成は、単量体の種類及び含有割合を示す。
 マクロモノマー(a)が有する構成単位及びビニル単量体(b)由来の構成単位は(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位が好ましい。
 共重合体(A)中の(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位の含有量は、共重合体(A)を構成する全構成単位の合計質量(100質量%)に対して20~100質量%が好ましく、40~100質量%がより好ましい。
 <マクロモノマー(a)>
 マクロモノマー(a)は、ラジカル重合性基又は付加反応性の官能基を有する。
 マクロモノマー(a)がラジカル重合性基を有する場合、マクロモノマー(a)とビニル単量体(b)とをラジカル重合により共重合させて共重合体(A)を得ることができる。
 マクロモノマー(a)が付加反応性の官能基を有する場合、ビニル単量体(b)由来の構成単位からなる重合体の官能基と、前記付加反応性の官能基を有するマクロモノマーとを反応させて共重合体(A)を得ることができる。
 前記付加反応性の官能基としては、ヒドロキシル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、アミド基、チオール基、カルボジイミド基等が挙げられる。
 前記付加反応性の官能基と、この官能基と反応可能な官能基との組み合わせとしては、例えば、以下の組み合わせが挙げられる。
 ヒドロキシル基とカルボキシル基又は酸無水物基との組み合わせ。
 イソシアネート基とヒドロキシル基又はチオール基又はカルボキシル基との組み合わせ。
 エポキシ基とアミノ基との組み合わせ。
 カルボキシル基とエポキシ基又はカルボジイミド基との組み合わせ。
 アミノ基とカルボキシル基との組み合わせ。
 アミド基とカルボキシル基との組み合わせ。
 チオール基とエポキシ基との組み合わせ。
 マクロモノマー(a)は、ラジカル重合性基及び付加反応性官能基のどちらか一方を有していても両方を有していてもよい。
 マクロモノマー(a)がラジカル重合性基を有する場合、マクロモノマー(a)中のラジカル重合性基は一つでも二つ以上でもよいが、一つであることが好ましい。マクロモノマー(a)が付加反応性の官能基を有する場合、マクロモノマー(a)中の付加反応性の官能基は一つでも二つ以上でもよいが、一つであることが好ましい。マクロモノマー(a)がラジカル重合性基及び付加反応性の官能基の両方を有する場合、マクロモノマー(a)が有するラジカル重合性基、付加反応性の官能基はそれぞれ一つであることが好ましく、二つ以上でもよい。
 マクロモノマー(a)は、ビニル単量体(b)と共重合可能な点から、ラジカル重合性基を有することが好ましい。共重合体(A)が、マクロモノマー(a)とビニル単量体(b)との共重合物であると、ビニル単量体(b)由来の構成単位からなる重合体の官能基と前記付加反応性の官能基を有するマクロモノマーとの反応生成物である場合に比べて、エポキシ樹脂組成物に配合したときに、エポキシ樹脂組成物の粘度が低くなる傾向がある。また、マクロモノマー(a)の導入量を制御し易い点でも優れる。
 マクロモノマー(a)が有するラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基としては、例えば、CH=C(COOR)-CH-、(メタ)アクリロイル基、2-(ヒドロキシメチル)アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。ここで、Rは水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示す。
 置換のアルキル基とは、置換基を有するアルキル基を示す。他の基についても同様である。
 非置換のアルキル基としては、例えば、炭素数1~22の分岐又は直鎖アルキル基が挙げられる。炭素数1~22の分岐又は直鎖アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、i-ブチル基、ペンチル基(アミル基)、i-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、i-オクチル基、ノニル基、i-ノニル基、デシル基、i-デシル基、ウンデシル基、ドデシル基(ラウリル基)、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基(ステアリル基)、i-オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基及びドコシル基等が挙げられる。
 非置換の脂環式基としては、単環式のものでも多環式のものでもよく、例えば、炭素数3~20の脂環式基が挙げられる。脂環式基としては、飽和脂環式基が好ましく、具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、シクロオクチル基、及びアダマンチル基等が挙げられる。
 非置換のアリール基としては、例えば炭素数6~18のアリール基が挙げられる。炭素数6~18のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 非置換のヘテロアリール基としては、例えばピリジル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
 非置換の非芳香族の複素環式基としては、例えばピロリジニル基、ピロリドン基、ラクタム基等が挙げられる。
 非置換のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
 置換又は非置換のオルガノシリル基としては、例えば-SiR171819(ここで、R17~R19はそれぞれ独立に、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基を示す。)が挙げられる。
 R17~R19における置換又は非置換のアルキル基は、Rにおける置換又は非置換のアルキル基と同様であり、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-アミル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-ドデシル基、ステアリル基、ラウリル基、イソプロピル基、イソブチル基、s-ブチル基、2-メチルイソプロピル基、ベンジル基等が挙げられる。置換又は非置換の脂環式基は、Rにおける置換又は非置換の脂環式基と同様であり、例えばシクロヘキシル基等が挙げられる。置換又は非置換のアリール基は、Rにおける置換又は非置換のアリール基と同様であり、例えばフェニル基、p-メチルフェニル等が挙げられる。R17~R19はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。
 置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基としては、例えば-SiR3031-OR32、-(SiR3334-O-)-R35(ここで、R30~R35はそれぞれ独立に、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基を示し、mは1~100の整数を示す。)が挙げられる。
 R30~R35におけるアルキル基、脂環式基、アリール基はそれぞれR17~R19で挙げたものと同様である。
 Rにおける置換基(置換のアルキル基、置換の脂環式基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換の非芳香族の複素環式基、置換のアラルキル基、置換のアルカリール基、置換のオルガノシリル基、置換の(ポリ)オルガノシロキサン基等における置換基)としては、例えば、アルキル基(ただしRが置換のアルキル基である場合を除く)、アリール基、-COOR11、シアノ基、-OR12、-NR1314、-CONR1516、ハロゲン原子、アリル基、エポキシ基、シロキシ基、及び親水性又はイオン性を示す基からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。ここで、R11~R16はそれぞれ独立に、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基を示す。
 R11~R16におけるアルキル基、脂環式基、アリール基はそれぞれR17~R19で挙げたものと同様である。
 上記置換基におけるアルキル基、アリール基はそれぞれ、前記の非置換のアルキル基、非置換のアリール基と同様のものが挙げられる。
 -COOR11のR11としては、水素原子又は非置換のアルキル基が好ましい。すなわち、-COOR11は、カルボキシ基又はアルコキシカルボニル基が好ましい。アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基が挙げられる。
 -OR12のR12としては、水素原子又は非置換のアルキル基が好ましい。すなわち、-OR12は、ヒドロキシ基又はアルコキシ基が好ましい。アルコキシ基としては、例えば炭素数1~12のアルコキシ基が挙げられ、具体例としてはメトキシ基が挙げられる。
 -NR1314としては、例えばアミノ基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基等が挙げられる。
 -CONR1516としては、例えばカルバモイル基(-CONH)、N-メチルカルバモイル基(-CONHCH)、N,N-ジメチルカルバモイル基(ジメチルアミド基:-CON(CH)等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えばふっ素原子、塩素原子、臭素原子及びよう素原子等が挙げられる。
 親水性又はイオン性を示す基としては、例えば、カルボキシ基のアルカリ塩又はスルホキシ基のアルカリ塩、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基等のポリ(アルキレンオキシド)基及び四級アンモニウム塩基等のカチオン性置換基が挙げられる。
 Rとしては、置換又は非置換のアルキル基、又は置換又は非置換の脂環式基が好ましく、非置換のアルキル基、又は非置換の若しくは置換基としてアルキル基を有する脂環式基がより好ましい。中でも、入手のし易さから、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、イソボルニル基及びアダマンチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、イソボルニル基及びアダマンチル基がより好ましい。
 マクロモノマー(a)は、ラジカル重合性基を有する単量体(以下「単量体(a1)」ともいう。)由来の構成単位を2以上有する。マクロモノマー(a)が有する2以上の構成単位はそれぞれ同じでも異なってもよい。
 単量体(a1)が有するラジカル重合性基としては、マクロモノマー(a)が有することが好ましいラジカル重合性基と同様に、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましい。つまり単量体(a1)は、ビニル単量体であることが好ましい。
 単量体(a1)としては、例えば以下のものが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸3,5,5-トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、テルペンアクリレートやその誘導体、水添ロジンアクリレートやその誘導体、(メタ)アクリル酸ドコシル等の炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステル;
 (メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、グリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
 (メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノオクチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノオクチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノオクチル、シトラコン酸モノエチル等のカルボキシル基含有ビニル単量体;
 無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有ビニル単量体;
 (メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-オクチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルアセトアミド、マレイン酸アミド、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のアミド結合含有鎖式ビニル単量体、(メタ)アクリロイルモルフォリン、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム、マレイミド等のアミド結合含有環式ビニル単量体等のアミド結合含有ビニル単量体;
 ジメチルマレート、ジブチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジブチルイタコネート、ジパーフルオロシクロヘキシルフマレート等の不飽和ジカルボン酸ジエステル単量体;
 (メタ)アクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシブチル、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル等のエポキシ基含有ビニル単量体;
 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル系のビニル単量体;
 ジビニルベンゼン、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,3-ブチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,4-ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,6-ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,9-ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,10-デカンジオール、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、マレイン酸ジアリル、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル等の多官能性のビニル単量体;
 ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート等の複素環系単量体;
 (メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸n-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸イソブトキシエチル、(メタ)アクリル酸t-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、「プラクセルFM」(ダイセル化学(株)製カプロラクトン付加モノマー、商品名)、「ブレンマーPME-100」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が2であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-200」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が4であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-400」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が9であるもの)、商品名)、「ブレンマー50POEP-800B」(日油(株)製オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-メタクリレート(エチレングリコールの連鎖が8であり、プロピレングリコールの連鎖が6であるもの)、商品名)、「ブレンマー20ANEP-600」(日油(株)製ノニルフェノキシ(エチレングリコール-ポリプロピレングリコール)モノアクリレート、商品名)、「ブレンマーAME-100」(日油(株)製、商品名)、「ブレンマーAME-200」(日油(株)製、商品名)及び「ブレンマー50AOEP-800B」(日油(株)製、商品名)等のグリコールエステル系単量体;
 3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤含有単量体;
 (メタ)アクリル酸トリメチルシリル、(メタ)アクリル酸トリエチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-プロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-アミルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ヘキシルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-オクチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ドデシルシリル、(メタ)アクリル酸トリフェニルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-p-メチルフェニルシリル、(メタ)アクリル酸トリベンジルシリル、(メタ)アクリル酸トリイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリイソブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-s-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-2-メチルイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-t-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸エチルジメチルシリル、(メタ)アクリル酸n-ブチルジメチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピル-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸n-オクチルジ-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルステアリルシリル、(メタ)アクリル酸ジシクロヘキシルフェニルシリル、(メタ)アクリル酸t-ブチルジフェニルシリル、(メタ)アクリル酸ラウリルジフェニルシリル、トリイソプロピルシリルメチルマレート、トリイソプロピルシリルアミルマレート、トリ-n-ブチルシリル-n-ブチルマレート、t-ブチルジフェニルシリルメチルマレート、t-ブチルジフェニルシリル-n-ブチルマレート、トリイソプロピルシリルメチルフマレート、トリイソプロピルシリルアミルフマレート、トリ-n-ブチルシリル-n-ブチルフマレート、t-ブチルジフェニルシリルメチルフマレート、t-ブチルジフェニルシリル-n-ブチルフマレート、サイラプレーンFM-0711(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンFM-0721(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンFM-0725(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンTM-0701(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンTM-0701T(JNC(株)製、商品名)、X-22-174ASX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-174BX(信越化学工業(株)製、商品名)、KF-2012(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-2426(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-2404(信越化学工業(株)製、商品名)等の、シランカップリング剤含有モノマー以外のオルガノシリル基含有単量体;
 塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン等のハロゲン化オレフィン;
 (メタ)アクリル酸2-イソシアナトエチル等のイソシアナト基含有単量体;
(メタ)アクリル酸2,2,2-トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3,3-ペンタフルオロフェニル、(メタ)アクリル酸2-(パーフルオロブチル)エチル、(メタ)アクリル酸3-(パーフルオロブチル)-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-(パーフルオロヘキシル)エチル、(メタ)アクリル酸3-パーフルオロヘキシル-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-(パーフルオロ-3-メチルブチル)-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3-テトラフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸1H-1-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,3H-ヘキサフルオロブチル、(メタ)アクリル酸1,2,2,2-テトラフルオロー1-(トリフルオロメチル)エチル等のフッ素含有単量体(ただしハロゲン化オレフィンを除く);
 (メタ)アクリル酸1-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸1-(2-エチルへキシルオキシ)エチル、1-(シクロへキシルオキシ)エチルメタクリレート)、(メタ)アクリル酸2-テトラヒドロピラニル等のアセタール構造を持つ単量体;
 4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、(メタ)アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の他のビニル単量体等。
 単量体(a1)は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 単量体(a1)の少なくとも一部は(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。
 単量体(a1)由来の構成単位としては、下記式(aa)で示される構成単位(以下「構成単位(aa)」ともいう)が好ましい。すなわち、マクロモノマー(a)は、ラジカル重合性基を有し、かつ構成単位(aa)を2以上有するものであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Rは水素原子、メチル基又はCHOHを示し、RはOR、ハロゲン原子、COR、COOR、CN、CONR、NHCOR、又はRを示し、
 R~Rはそれぞれ独立に、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
 Rは置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のヘテロアリール基、又は置換又は非置換の非芳香族の複素環式基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基、置換又は非置換のオレフィン基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である。)
 R~Rにおける非置換のアルキル基、非置換の脂環式基、非置換のアリール基、非置換のへテロアリール基、非置換の非芳香族の複素環式基、非置換のアラルキル基、非置換のアルカリール基、非置換のオルガノシリル基、非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基はそれぞれ、前述のRで挙げたものと同様である。
 R~Rにおける置換基(置換基のアルキル基、置換の脂環式基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換の非芳香族の複素環式基、置換のアラルキル基、置換のアルカリール基、置換のオルガノシリル基、置換の(ポリ)オルガノシロキサン基等における置換基)のうち、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、ハロゲン原子はそれぞれ、前述のRで挙げたものと同様である。
 カルボン酸エステル基としては、例えば前記-COOR11のR11が置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基である基が挙げられる。
 アルコキシ基としては、前記-OR12のR12が非置換のアルキル基である基が挙げられる。
 2級アミノ基としては、前記-NR1314のR13が水素原子、R14が置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基である基が挙げられる。
 3級アミノ基としては、前記-NR1314のR13及びR14がそれぞれ置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、又は置換又は非置換のアリール基である基が挙げられる。
 Rにおける非置換のアリール基、非置換のヘテロアリール基、非置換の非芳香族の複素環式基はそれぞれ、前述のRで挙げたものと同様である。
 Rにおける置換基(置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換の非芳香族の複素環式基等における置換基)のうち、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基及びハロゲン原子はそれぞれ、前述のR~Rで挙げたものと同様である。
 非置換のオレフィン基としては、例えばアリル基等が挙げられる。
 置換基を有するオレフィン基における置換基としては、Rにおける置換基と同様のものが挙げられる。
 構成単位(aa)は、CH=CRに由来する構成単位である。
 CH=CRの具体例としては、以下のものが挙げられる。
 置換又は非置換のアルキル(メタ)アクリレート[例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、i-ステアリル(メタ)アクリレート、i-デシル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、1-メチル-2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、3-メチル-3-メトキシブチル(メタ)アクリレート]、置換又は非置換のアラルキル(メタ)アクリレート[例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、m-メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、p-メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート]、置換又は非置換のアリール(メタ)アクリレート[例えば、フェニル(メタ)アクリレート、m-メトキシフェニル(メタ)アクリレート、p-メトキシフェニル(メタ)アクリレート、o-メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート]、脂環式(メタ)アクリレート[例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート]、ハロゲン原子含有(メタ)アクリレート[例えば、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート]等の疎水基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;
 2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-(2-エチルヘキサオキシ)エチル(メタ)アクリレート等のオキシエチレン基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;
 2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;
 メトキシポリエチレングリコールアリルエーテル、メトキシポリプロピレングリコールアリルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールアリルエーテル、ブトキシポリプロピレングリコールアリルエーテル、メトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールアリルエーテル、ブトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールアリルエーテル等の末端アルコキシアリル化ポリエーテル単量体;
 (メタ)アクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシブチル等のエポキシ基含有ビニル単量体;
 (メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-オクチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルアセトアミド、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム等のアミド結合含有ビニル単量体;
 ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の第一級または第二級アミノ基含有ビニル単量体;
 ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の第三級アミノ基含有ビニル単量体;
 ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート等の複素環系塩基性単量体;
 トリメチルシリル(メタ)アクリレート、トリエチルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-プロピルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-ブチルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-アミルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-ヘキシルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-オクチルシリル(メタ)アクリレート、トリ-n-ドデシルシリル(メタ)アクリレート、トリフェニルシリル(メタ)アクリレート、トリ-p-メチルフェニルシリル(メタ)アクリレート、トリベンジルシリル(メタ)アクリレート、トリイソプロピルシリル(メタ)アクリレート、トリイソブチルシリル(メタ)アクリレート、トリ-s-ブチルシリル(メタ)アクリレート、トリ-2-メチルイソプロピルシリル(メタ)アクリレート、トリ-t-ブチルシリル(メタ)アクリレート、エチルジメチルシリル(メタ)アクリレート、n-ブチルジメチルシリル(メタ)アクリレート、ジイソプロピル-n-ブチルシリル(メタ)アクリレート、n-オクチルジ-n-ブチルシリル(メタ)アクリレート、ジイソプロピルステアリルシリル(メタ)アクリレート、ジシクロヘキシルフェニルシリル(メタ)アクリレート、t-ブチルジフェニルシリル(メタ)アクリレート、ラウリルジフェニルシリル(メタ)アクリレート等のオルガノシリル基含有ビニル単量体; 
 メタクリル酸、アクリル酸、ビニル安息香酸、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、コハク酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、マレイン酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、マレイン酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のカルボキシ基含有エチレン性不飽和単量体;
 アクリロニトリル、メタクリロニトニル等のシアノ基含有ビニル単量体;
 アルキルビニルエーテル[たとえば、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、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等]、シクロアルキルビニルエーテル[たとえば、シクロヘキシルビニルエーテル等]等のビニルエーテル単量体;
 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル単量体;
 スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;
 塩化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化オレフィン;等。
 マクロモノマー(a)は、構成単位(aa)以外の他の構成単位をさらに有していてもよい。他の構成単位としては、例えば前述の単量体(a1)の例として挙げた単量体のうちCH=CRに該当しない単量体に由来する構成単位が挙げられる。
 他の構成単位の好ましい具体例として、以下の単量体由来の構成単位が挙げられる。
 トリイソプロピルシリルメチルマレート、トリイソプロピルシリルアミルマレート、トリ-n-ブチルシリル-n-ブチルマレート、t-ブチルジフェニルシリルメチルマレート、t-ブチルジフェニルシリル-n-ブチルマレート、トリイソプロピルシリルメチルフマレート、トリイソプロピルシリルアミルフマレート、トリ-n-ブチルシリル-n-ブチルフマレート、t-ブチルジフェニルシリルメチルフマレート、t-ブチルジフェニルシリル-n-ブチルフマレート等のオルガノシリル基含有ビニル単量体; 
 無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有ビニル単量体;
 クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノオクチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノオクチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノオクチル、シトラコン酸モノエチル等のカルボキシ基含有エチレン性不飽和単量体;
 ジメチルマレート、ジブチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジブチルイタコネート、ジパーフルオロシクロヘキシルフマレート等の不飽和ジカルボン酸ジエステル単量体;
 塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン等のハロゲン化オレフィン;
 エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、マレイン酸ジアリル、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル等の多官能単量体等。
 マクロモノマー(a)は、マクロモノマー(a)を構成する全構成単位の合計質量(100質量%)に対し、(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位を50質量%以上含むことが好ましく、70質量%以上含むことがより好ましい。上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
 (メタ)アクリル系単量体由来の構成単位としては、前記式(aa)中のRが水素原子又はメチル基であり、RがCOORである構成単位が好ましい。
 マクロモノマー(a)は、エポキシ樹脂(B)及びその硬化物と相溶可能なものであることが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化物の接着強度がより優れる。
 エポキシ樹脂(B)及びその硬化物と相溶可能なマクロモノマーとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチルが挙げられる。また、メタクリル酸メチル由来の構成単位のほかに、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、環状エーテル基(グリシジル基(エポキシ基)、テトラヒドロフルフリル基など)等の極性官能基を有するビニル単量体由来の構成単位をさらに含むと、エポキシ樹脂(B)及びその硬化物との相溶性がより高まるため、より好ましい。中でも、グリシジル基を有するビニル単量体由来の構成単位を含む場合、衝撃強度が優れることから、特に好ましい。
 マクロモノマー(a)が有する環状エーテル基としては、例えば、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基などが挙げられる。これらは、1種以上を適宜選択して使用することができる。
 これらの中で、マクロモノマー(a)とエポキシ樹脂との相溶性が向上しやすいことから、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基が好ましい。
 マクロモノマー(a)中の、環状エーテル基を有する構成単位としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上の単量体に由来する構成単位が挙げられる。なお、環状エーテル基は、アルキレン基と結合していてもよい。
 これらの単量体の中で、マクロモノマー(a)とエポキシ樹脂との相溶性が向上しやすいことから、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましく、グリシジル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートがより好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
 マクロモノマー(a)としては、2以上の構成単位(aa)を含む主鎖の末端にラジカル重合性基が導入されたマクロモノマーが好ましく、下記式(1)で表されるマクロモノマーがより好ましい。エポキシ樹脂組成物が共重合体(A)として、マクロモノマー(a)が式(1)で表されるマクロモノマーであるものを含むことで、エポキシ樹脂組成物をより低粘度化できる。このとき、共重合体(A)として、マクロモノマー(a)が式(1)で表されるマクロモノマー以外のマクロモノマーであるものをさらに含んでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、Rは水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、Qは2以上の前記式(aa)で表される構成単位を含む主鎖部分を示し、Zは末端基を示す。)
 式(1)中、Rは、前述のCH=C(COOR)-CH-におけるRと同様であり、好ましい態様も同様である。
 Qに含まれる2以上の構成単位(aa)はそれぞれ、同じでもよく異なってもよい。
 Qは、構成単位(aa)のみからなるものでもよく、構成単位(aa)以外の他の構成単位をさらに含むものであってもよい。
 Qは、構成単位(aa)として、前記式(aa)中のRが水素原子又はメチル基であり、RがCOORである構成単位を含むことが好ましい。該構成単位の割合は、Qを構成する全構成単位の合計質量(100質量%)に対し、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、100質量%であってもよい。
 Qを構成する構成単位の数は、マクロモノマー(a)の数平均分子量等を考慮して適宜設定し得る。
 Zとしては、例えば、公知のラジカル重合で得られるポリマーの末端基と同様に、水素原子、ラジカル重合開始剤に由来する基、ラジカル重合性基等が挙げられる。
 マクロモノマー(a)としては、下記式(2)で表されるマクロモノマーが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R及びZはそれぞれ前記と同義であり、R21は水素原子又はメチル基を示し、R22は水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、nは2以上の自然数を示し、Zは末端基を示す。)
 式(2)中、R22における各基は、COORのRで挙げたものと同様である。
 nは2以上の自然数である。nは、マクロモノマー(a)の数平均分子量(Mn)が500~10万となる範囲内であることが好ましい。数平均分子量の好ましい範囲は後述のとおりである。n個のR21はそれぞれ同じでも異なってもよい。n個のR22はそれぞれ同じでも異なってもよい。
 マクロモノマー(a)が前記付加反応性の官能基を有し、このマクロモノマーをビニル単量体(b)由来の構成単位からなる重合体の官能基と付加させる場合、マクロモノマー(a)としては、前記付加反応性の官能基を一つ以上有し、上述の構成単位(aa)を2以上有するものであることが好ましい。構成単位(aa)としては、マクロモノマー(a)がラジカル重合性基を有する場合と同様のものを用いることできる。
 上記マクロモノマー(a)以外にも、官能基を持つ化合物を、ビニル単量体(b)由来の構成単位からなる重合体の官能基と付加させることもできる。官能基を持つ化合物の例としては、X-22-173BX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-173DX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-170BX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-170DX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-176DX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-176F(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-173GX-A(信越化学工業(株)製、商品名)等のシリコーン系化合物等が挙げられる。
 マクロモノマー(a)の数平均分子量(Mn)は、500~10万が好ましく、1500~20000がより好ましく、2000~10000がさらに好ましい。マクロモノマー(a)の数平均分子量が前記範囲の下限値以上であれば、接着強度がより優れる。マクロモノマー(a)の数平均分子量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物をより低粘度化できる。
 マクロモノマー(a)の数平均分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを基準樹脂として測定される。
 マクロモノマー(a)のガラス転移温度(以下「Tga」ともいう)は、0~150℃が好ましく、10~120℃がより好ましく、30~100℃がさらに好ましい。Tgaが前記範囲の下限値以上であれば、接着強度がより優れる。Tgaが前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物をより低粘度化できる。
 Tgaは、示差走査熱量計(DSC)で測定することができる。
 Tgaは、マクロモノマー(a)を形成する単量体の組成等によって調整できる。
<ビニル単量体(b)>
 ビニル単量体(b)は、マクロモノマーではないエチレン性不飽和結合を有する、単量体である。ビニル単量体(b)としては、特に限定されず、前記マクロモノマー(a)を得るために挙げた単量体(a1)と同様のものを用いることができる。ビニル単量体(b)は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 ビニル単量体(b)の少なくとも一部は(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。
 ビニル単量体(b)は、炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(以下「単量体(b1)」ともいう)を含むことが好ましい。アルキル(メタ)アクリレートの炭素数は2~30がより好ましく、4~20が更に好ましい。単量体(b1)によって、エポキシ樹脂組成物の硬化物に優れた靱性を付与し、優れた接着強度及び衝撃強度を発現させることができる。
 単量体(b1)の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、分岐型ノニルアクリレート(例えば、商品名ビスコート#197、大阪有機化学工業(株)製)等が挙げられる。
 ビニル単量体(b)は、必要に応じて、単量体(b1)以外の他のビニル単量体をさらに含んでいてもよい。他のビニル単量体としては、前記で挙げた単量体のなかから適宜選択できる。
 好ましい他のビニル単量体の例として、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、スチレン、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 共重合体(A)において、マクロモノマー(a)由来の構成単位の組成とビニル単量体(b)由来の構成単位の組成は異なることが好ましい。ビニル単量体(b)は、ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体(以下、「重合体(b0)」ともいう)とマクロモノマー(a)との間に極性の差が生じる組成を有することが好ましい。
 マクロモノマー(a)としてエポキシ樹脂(B)及びその硬化物と相溶可能なものが用いられる場合、ビニル単量体(b)の組成は、重合体(b0)がマクロモノマー(a)よりも低極性になる組成とすることが好ましい。
 極性の差が生じる組成の一例として、マクロモノマー(a)がメタクリル酸メチル由来の構成単位を含み、ビニル単量体(b)がアルキル(メタ)アクリレートの炭素数が2以上である単量体(b1)を含む例が挙げられる。この場合、アルキル基の炭素数がメチル基よりも多いため、メタクリル酸メチルに比べて低極性である。このような組成とすることで、重合体(b0)とマクロモノマー(a)との間の極性の差を生じ、重合体(b0)がマクロモノマー(a)よりも低極性になる。
 この例において、マクロモノマー(a)を構成する全構成単位の合計に対するメタクリル酸メチル由来の構成単位の割合は、50質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましい。また、ビニル単量体(b)の全量に対する単量体(b1)の割合は、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。マクロモノマー(a)におけるメタクリル酸メチル由来の構成単位の割合が多いほど、又はビニル単量体(b)における単量体(b1)の割合が多いほど、重合体(b0)とマクロモノマー(a)との間の極性の差が大きくなり、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際にミクロ相分離しやすい。
 また、この例において、ビニル単量体(b)中、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等の極性官能基を有するビニル単量体の含有量は、極性の差を大きくする観点から、ビニル単量体(b)の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。下限は特に限定されず、0質量%であってもよい。
 ビニル単量体(b)は、ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(TgB)が25℃以下である。TgBは、-150~0℃が好ましく、-150~-10℃がより好ましい。TgBが前記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の接着強度がより優れる。
 ここで、TgBは、ビニル単量体(b)が1種である場合は該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度であり、ビニル単量体(b)が複数種である場合は、複数種のビニル単量体各々のホモポリマーのガラス転移温度及び質量分率からFoxの計算式によって算出される値を意味する。
 なお、Foxの計算式とは以下の式により求められる計算値であり、ポリマーハンドブック〔Polymer HandBook,J.Brandrup,Interscience,1989〕に記載されている値を用いて求めることができる(式中のTgがTgBに相当する)。
 1/(273+Tg)=Σ(Wi/(273+Tgi))
(式中、Wiはモノマーiの質量分率、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(℃)を示す。) 
 前述のTgaとTgBとは、マクロモノマー(a)由来のポリマー鎖およびビニル単量体(b)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖それぞれの特性が十分に発現できる点から、下記式(3)の関係を有することが好ましい。つまりTga-TgB>0℃であることが好ましい。
     Tga > TgB ・・・(3)
 より好ましくはTga-TgB>50℃であり、最も好ましくはTga-TgB>80℃である。
<各構成単位の含有量>
 共重合体(A)中のマクロモノマー(a)由来の構成単位の含有量は、共重合体(A)を構成する全構成単位の合計質量に対して10~80質量%が好ましく、20~70質量%がより好ましい。マクロモノマー(a)由来の構成単位の含有量が前記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の接着強度がより優れる。また、マクロモノマー(a)由来の構成単位の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、共重合体(A)とエポキシ樹脂(B)との相溶性、エポキシ樹脂組成物のプロセス適性及び配合の自由度がより優れる。
 共重合体(A)中のビニル単量体(b)由来の構成単位の含有量は、共重合体(A)を構成する全構成単位の合計質量に対して20~90質量%が好ましく、30~80質量%がより好ましい。ビニル単量体(b)由来の構成単位の含有量が前記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の接着強度がより優れる。
<重量平均分子量>
 共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、1万~50万が好ましく、1万~20万がより好ましく、3万~10万が更に好ましく、3万~8万が最も好ましい。共重合体(A)の重量平均分子量が前記範囲の下限値以上であれば、接着強度がより優れる。共重合体(A)の重量平均分子量が前記範囲の上限値以下であれば、共重合体(A)のエポキシ樹脂(B)との相溶性、プロセス適性及び配合の自由度がより優れる。
 共重合体(A)の重量平均分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)により測定される、標準ポリスチレン換算の値である。詳しくは、後述する実施例に記載の方法により測定される。
<共重合体(A)の製造方法>
 共重合体(A)の製造方法としては、例えば、以下の製造方法(α)、(β)等が挙げられる。共重合体(A)は、製造方法(α)により製造されたものであってもよく、製造方法(β)により製造されたものであってもよい。ただし、共重合体(A)の製造方法はこれらに限定されるものではない。
 製造方法(α):マクロモノマー(a)として、ラジカル重合性基を有するマクロモノマーを用い、このマクロモノマー(a)と、ビニル単量体(b)とを共重合する方法。
 製造方法(β):マクロモノマー(a)として、前記付加反応性の官能基を有するマクロモノマーを用い、このマクロモノマー(a)と、前記付加反応性の官能基と反応可能な官能基を有するビニル単量体を含むビニル単量体(b)由来の構成単位からなる重合体とを反応させる方法。
 これらの製造方法において、マクロモノマー(a)の数平均分子量、マクロモノマー(a)を構成する単量体の組成、ビニル単量体(b)の組成等を調整することによって、マクロモノマー(a)由来のポリマー鎖と、ビニル単量体(b)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖との相溶性を調整できる。例えば前述のように、マクロモノマー(a)と、ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体(b0)との間の極性の差が前記相溶性に影響する。その極性の差が大きいほど、相溶性が低下する。それらの相溶性が低いほど、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際にミクロ相分離構造が形成されやすい傾向がある。
 マクロモノマー(a)、ビニル単量体(b)はそれぞれ、公知の方法により製造したものを用いてもよく、市販のものを用いてもよい。
 ラジカル重合性基を持つマクロモノマー(a)の製造方法としては、例えば、コバルト連鎖移動剤を用いて製造する方法、α-メチルスチレンダイマー等のα置換不飽和化合物を連鎖移動剤として用いる方法、開始剤を用いる方法、重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法、熱分解による方法等が挙げられる。
 これらの中で、ラジカル重合性基を持つマクロモノマー(a)の製造方法としては、製造工程数が少なく、使用する触媒の連鎖移動定数が高い点で、コバルト連鎖移動剤を用いて製造する方法が好ましい。なお、コバルト連鎖移動剤を用いて製造した場合のマクロモノマー(a)は、前記式(1)で表される構造を有する。
 コバルト連鎖移動剤を用いてマクロモノマー(a)を製造する方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、及び懸濁重合法、乳化重合法等の水系分散重合法が挙げられる。回収工程が簡便である点から、水系分散重合法が好ましい。
 重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法としては、例えば、ハロゲン基を有する重合体のハロゲン基を、ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物で置換することにより製造する方法、酸基を有するビニル単量体とエポキシ基を有するビニル系重合体とを反応させる方法、エポキシ基を有するビニル系重合体と酸基を有するビニル単量体とを反応させる方法、水酸基を有するビニル系重合体とジイソシアネート化合物とを反応させ、イソシアネート基を有するビニル系重合体を得て、このビニル系重合体と水酸基を有するビニル単量体とを反応させる方法等が挙げられ、いずれの方法によって製造されても構わない。
 マクロモノマー(a)の数平均分子量は、重合開始剤や連鎖移動剤等によって調整できる。
 ヒドロキシル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、アミド基、チオール基、カルボジイミド基等の付加反応性の官能基を持つマクロモノマー(a)の製造方法としては、例えば該官能基を持つビニル単量体を共重合する方法や、メルカプトエタノール、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸等の連鎖移動剤を用いる方法が挙げられる。その他に、2,2’-アゾビス(プロパン-2-カルボアミジン)、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2、2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]、2,2’アゾビス[2[1(2ヒドロキシエチル)2イミダゾリン2イル]プロパン]等の官能基を導入できる開始剤を用いる方法等が挙げられる。
 共重合体(A)の製造方法としては、製造方法(α)が好ましい。すなわち共重合体(A)は、マクロモノマー(a)とビニル単量体(b)との共重合体であることが好ましい。かかる共重合体にあっては、マクロモノマー(a)由来の構成単位とビニル単量体(b)由来の構成単位とがランダムに配列している。つまり共重合体(A)の主鎖全体にわたって1つ以上のマクロモノマー(a)に由来するポリマー鎖が結合している。このような重合物は、例えばビニル単量体(b)由来の構成単位からなるポリマー鎖の末端のみにマクロモノマー(a)由来の構成単位が結合しているような場合に比べて、エポキシ樹脂組成物に配合したときに、エポキシ樹脂組成物の粘度が低くなる傾向がある。
 共重合体(A)を製造する時の単量体の組成、すなわち重合する単量体の種類及び全単量体の合計質量に対する各単量体の含有量(質量%)(仕込み量)の好ましい範囲は、共重合体(A)の組成、すなわち共重合体(A)を構成する単量体由来の構成単位の種類及び全構成単位の合計質量に対する各構成単位の含有量(質量%)と同様である。
 例えば重合する全単量体の合計質量(100質量%)に対するマクロモノマー(a)の含有量は10~80質量%が好ましく、20~70質量%がより好ましい。
 単量体の重合は、公知の重合開始剤を用いて、公知の方法で行えばよい。例えば、マクロモノマー(a)及びビニル単量体(b)をラジカル重合開始剤の存在下に60~120℃の反応温度で1~14時間反応させる方法が挙げられる。重合の際、必要に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。
 重合方法としては、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法等の公知の重合方法が適用できる。生産性、塗膜性能の点で溶液重合法が好ましい。
 溶液重合は、例えば、重合容器内に重合溶媒、単量体及びラジカル重合開始剤を供給し、所定の反応温度に保持することにより実施できる。単量体は、全量を予め(重合容器内を所定の反応温度とする前に)重合容器に仕込んでもよく、重合容器内を所定の反応温度とした後に滴下供給してもよく、一部を予め重合容器に仕込み、残部を滴下供給してもよい。
〔エポキシ樹脂(B)〕
 エポキシ樹脂としては、公知のものが使用でき、その分子中にエポキシ結合を少なくとも2個有するものであれば分子構造、分子量等に特に制限はない。
 例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂が挙げられる。また、ウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、キレート変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂が挙げられる。
 エポキシ樹脂として、前記エポキシ樹脂のプレポリマーやポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂のような前記エポキシ樹脂と他の重合体との共重合体、及び前記エポキシ樹脂の一部がエポキシ基を有する反応性希釈剤で置換されたものを挙げることもできる。
 反応性希釈剤としては、例えば、レゾルシングリシジルエーテル、t-ブチルフェニ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、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、1-(3-グリシドキシプロピル)-1,1,3,3,3-ペンタメチルシロキサン、N-グリシジル-N,N-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アミン等のモノグリシジル化合物、及び2-(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モノ脂環式エポキシ化合物が挙げられる。
 これらのエポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔硬化剤(C)〕
 硬化剤(C)は、エポキシ樹脂(B)を硬化させるものであり、エポキシ樹脂組成物の硬化性及び硬化物特性を調整するために用いられる。
 硬化剤(C)としては、エポキシ樹脂の硬化剤として公知のものが使用でき、例えば、酸無水物、アミン化合物、フェノール化合物、潜在性硬化剤等が挙げられる。
 酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物及びポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物等が挙げられる。これらの中で、耐候性、耐光性、耐熱性等が求められる用途では、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 アミン化合物としては、例えば、2,5(2,6)-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、メタフェニレンジアミン、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、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジエチルトルエンジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン(3,3’-DDS)、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)のようなジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)、ビスアニリン、ジメチルアニリン、トリエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアニリン、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(MOCA)、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、2,4-ジアミノフェノール、2,5-ジアミノフェノール、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、2,3-トリレンジアミン、2,4-トリレンジアミン、2,5-トリレンジアミン、2,6-トリレンジアミン、3,4-トリレンジアミン、メチルチオトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 フェノール化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD及びこれらビスフェノール類のジアリル化物の誘導体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 潜在性硬化剤は、常温では固体であり、エポキシ樹脂組成物の加熱硬化時に液化して硬化剤として作用する化合物である。
 潜在性硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジヒドラジド、ヘキサデカンジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、ジグリコール酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6-ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4’-ビスベンゼンジヒドラジド、1,4-ナフトエ酸ジヒドラジド、アミキュアVDH及びアミキュアUDH(いずれも商品名、味の素(登録商標)(株)製)、クエン酸トリヒドラジド等の有機酸ヒドラジドが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔硬化促進剤(D)〕
 硬化促進剤(D)としては、エポキシ樹脂の熱硬化触媒として用いられている公知のものを使用することができ、例えば、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)等のウレア化合物、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;イミダゾール化合物とエポキシ樹脂のアダクト類;トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物類;テトラフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のボレート類;及びジアザビシクロウンデセン(DBU)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔他の成分〕
 エポキシ樹脂組成物に含まれてよい他の成分としては、例えば酸化防止剤;シリコーンオイル、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤;ガラスビーズ、結晶質シリカ、溶融シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ等の粉体;ガラス繊維、炭素繊維等の繊維;三酸化アンチモン等の難燃剤;ハイドロタルサイト、希土類酸化物等のハロゲントラップ剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;シランカップリング剤;消泡剤、レオロジー調整剤、難燃剤、顔料、染料等が挙げられる。
〔各成分の含有割合〕
 エポキシ樹脂組成物中、共重合体(A)の含有量は、エポキシ樹脂(B)の100質量部に対し、3~50質量部が好ましく、5~30質量部がより好ましい。共重合体(A)の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、エポキシ樹脂組成物の脆性が改善され、接着強度がより優れる。共重合体(A)の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物の硬さが損なわれることなく、接着強度がより優れる。
 エポキシ樹脂組成物中、硬化剤(C)の含有量は、硬化剤(C)の種類に応じて適宜選定し得る。例えば硬化剤(C)がジシアンジアミドである場合、エポキシ樹脂(B)の100質量部に対し、3~20質量部が好ましく、3~12質量部がより好ましい。硬化剤(C)の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、硬化後の接着強度がより優れる。硬化剤(C)の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物のポットライフがより優れる。
 エポキシ樹脂組成物が硬化促進剤(D)を含む場合、硬化促進剤(D)の含有量は、エポキシ樹脂(B)の100質量部に対し、1~20質量部が好ましく、2~10質量部がより好ましい。硬化促進剤(D)の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、硬化速度がより優れる。硬化促進剤(D)の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、接着強度がより優れる。
〔エポキシ樹脂組成物の製造方法〕
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物の製造方法に特に制限はなく、公知の方法を使用することができる。例えば、共重合体(A)と、エポキシ樹脂(B)と、硬化剤(C)と、必要に応じて硬化促進剤(D)及び他の成分を同時に混合してもよく、一部の成分(例えば共重合体(A)及びエポキシ樹脂(B))を予め混合し、その混合物と残りの成分とを混合してもよい。混合方法は特に限定されず、自転・公転ミキサー、三本ロール等のミキシングロール、ニーダー等の公知の混合機を用いることができる。
〔作用効果〕
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物にあっては、共重合体(A)とエポキシ樹脂(B)と硬化剤(C)とを含むため、共重合体(A)の代わりに従来用いられているトリブロック共重合体を含む場合に比べて、低粘度であるため、プロセス適性及び配合の自由度に優れる。また、本実施形態のエポキシ樹脂組成物を硬化させると、接着強度に優れた硬化物が得られる。
 エポキシ樹脂組成物においては通常、硬化前は共重合体(A)とエポキシ樹脂(B)とが相溶している。エポキシ樹脂組成物を硬化させる際、マクロモノマー(a)由来のポリマー鎖、ビニル単量体(b)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖のポリマー鎖のうち、いずれか一方(好ましくはマクロモノマー(a)由来のポリマー鎖)はエポキシ樹脂(B)と相溶したままで、他方は相溶せず分離して、相分離構造を形成すると考えられる。エポキシ樹脂(B)から分離したポリマー鎖部分が硬化物に靱性を付与し、また、分離せずに残った部分がアンカーとして機能して、優れた接着強度及び衝撃強度が得られると考えられる。
(接着剤)
 上記効果を奏することから、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は接着剤として有用である。
 接着剤としては、例えば、自動車等の車両の構造用、土木・建築用、電子材料用、一般事務用、医療用、工業用等が挙げられる。電子材料用の接着剤としては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実装用接着剤等が挙げられる。
(成形材料)
 上記効果、特に衝撃強度に優れることから、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は成形材料の改質剤として有用である。成形材料としては、シート、フィルム、FRP等が挙げられ、航空機用、自動車用、スポーツ用品用、風車用などが挙げられる。
 ただし本実施形態のエポキシ樹脂組成物の用途は上記に限定されるものではなく、他の用途に用いることもできる。例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される各種の用途に用いることができる。そのような用途の例としては、塗料、コーティング剤、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、封止剤等が挙げられる。封止剤としては、コンデンサー、トランジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSI等のポッティング、ディッピング、トランスファーモールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TAB等のポッティング封止、フリップチップ等のアンダーフィル、QFP、BGA、CSP等のICパッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィルを含む)等が挙げられる。
(硬化物)
 本実施形態の硬化物は、前述の本実施形態のエポキシ樹脂組成物を硬化させたものである。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物の硬化方法としては、特に制限はなく、従来から採用されているエポキシ樹脂組成物の硬化方法を用いることができ、典型的には熱硬化法が用いられる。
<第2の実施形態>
〔マクロモノマー共重合体〕
 本実施形態におけるマクロモノマー共重合体は、マクロモノマー(a’)由来の構成単位及びビニル単量体(b’)由来の単位からなる。以下では、本実施形態に係るマクロモノマー共重合体を「マクロモノマー共重合体(A’)」と称する。
 マクロモノマー共重合体(A’)は、マクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖と、ビニル単量体(b’)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖とが結合した、グラフト共重合体又はブロック共重合体の構造を持つ。
 マクロモノマー(a’)は、マクロモノマー共重合体(A’)をエポキシ樹脂に配合した際に、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、エポキシ樹脂との相溶性を向上させ、ミクロ相分離構造を形成させるとともに、ゴム部分とエポキシ樹脂との界面強度を高める機能を有する。
 ビニル単量体(b’)は、マクロモノマー共重合体(A’)をエポキシ樹脂に配合した際に、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、エポキシ樹脂と相分離するとともに、ゴム状となってミクロ相分離構造を形成して分散し、硬化物の靱性及び耐衝撃性を向上させる機能を有する。
 マクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖と、ビニル単量体(b’)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖とは相分離(ミクロ相分離)可能であることが好ましい。
 通常、マクロモノマー(a’)を構成する単量体の組成とビニル単量体(b’)の組成とは異なる。ここで、組成とは単量体の種類及び含有割合を示す。
<マクロモノマー(a’)>
 本実施形態のマクロモノマー(a’)は、下記一般式(1’)で表される繰り返し単位を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式中、Rは、環状エーテル基を有する基である。好ましくは、Rは末端に環状エーテル基を有する基である。Xは、水素原子又はメチル基である。合成しやすいことから、好ましくはXはメチル基である。
 すなわちマクロモノマー(a’)は、一般式(1’)で表される、環状エーテル基を有する基を持つ単量体単位を含むものである。以下、これを「マクロモノマー(a’)は環状エーテル基を有する単量体単位を含有する」と表現することがある。
 マクロモノマー(a’)が環状エーテル基を有する単量体単位を含有することで、マクロモノマー共重合体(A’)が含むマクロモノマー(a’)単位とエポキシ樹脂との相溶性が高まるとともに、エポキシ樹脂のエポキシ基と同様に硬化剤と反応させ硬化させることができる。エポキシ樹脂との相溶性を高め、かつ硬化剤と反応しやすい点から、一般式(1’)におけるRは、末端に環状エーテル基を有する基であることが好ましい。
 マクロモノマー共重合体(A’)が含むマクロモノマー(a’)由来単位とエポキシ樹脂との相溶性が一定以上高くなると、マクロモノマー共重合体(A’)のビニル単量体(b’)由来単位からなるポリマー部であるゴム状のセグメント(以降、ゴム部と略記する)の相分離サイズが小さくなり、ミクロ相分離構造となる。そして、ある範囲内で相溶性を調整することで、ミクロ相分離構造を制御でき、エポキシ樹脂組成物や硬化物の特性を制御することができる。
 具体的には、相溶性が高いほど、ゴム部の表面積がより広い相分離構造となり、ミクロなラメラ状構造、ミクロな線状構造、またはミクロな共連続構造をとりやすくなる。さらに硬化時には、前記環状エーテル基がエポキシ樹脂とともに硬化剤と反応することでエポキシ樹脂とゴム部の界面強度が向上し、硬化物の靱性や耐衝撃性を向上させることができる。
 一般式(1’)において、Rは、環状エーテル基を有する基である。好ましくは、Rは環状エーテル基を有する有機基であり、有機基としてはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基が好ましい。なお、環状エーテル基を有する複素環基とは、環状エーテル基そのものでもよく、また環状エーテル構造を環内に含む複素環基であってもよい。
 アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基としては、後述する一般式(2’)のR及びR~Rでの説明と同様のものを用いうる。また、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基のうち2種以上が連結されていてもよい。さらに、これらは、本発明の効果に大きな影響を与えない範囲で他に置換基を有していてもよい。置換基としては、後述する一般式(2’)と同様のものを用いうる。
 好ましくは、Rは、末端に環状エーテル基を有する基である。エポキシ樹脂との相溶性を高め、かつ硬化剤と反応しやすいためである。
 環状エーテル基としては、特に限定されず公知の環状エーテル基を用いうるが、マクロモノマー(a’)とエポキシ樹脂との相溶性が向上しやすいことから、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基が好ましい。これらは1種以上を適宜選択して使用することができる。なかでも、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基が好ましい。
 一般式(1’)で表される、環状エーテル基を有する基を含む単量体単位としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレート、などが挙げられる。これらは1種以上を適宜選択して使用することができる。なお、環状エーテル基は、アルキレン基と結合していてもよい。
 これらの中で、マクロモノマー(a’)とエポキシ樹脂との相溶性が向上しやすいこと、ガラス転移温度が好適であることから、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましく、グリシジル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートがより好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
 マクロモノマー(a’)の数平均分子量(Mn)は、1,000以上が好ましく、2,000以上がより好ましく、4,000以上以下がさらに好ましい。また、20万以下が好ましく、10万以下がより好ましく、5万以下がさらに好ましい。マクロモノマー(a’)の数平均分子量が前記範囲の下限値以上であると、マクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂との相溶性が良くなり、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物においてミクロな相分離構造を形成し、十分な靱性及び接着強度が得られやすい。マクロモノマー(a’)の数平均分子量が前記範囲の上限値以下であると、マクロモノマー(a’)とビニル単量体(b’)とが共重合しやすくなり、ビニル単量体(b’)のみからなる重合体が生じにくくなるため、ミクロ相分離構造の制御がしやすくなり硬化物の靱性及び接着強度が向上しうる。
 マクロモノマー(a’)の数平均分子量、重量平均分子量は後述する実施例の測定方法により測定できる。
 マクロモノマー(a’)は、一般式(1’)で表される繰り返し単位を、マクロモノマー(a’)の全質量(100質量%)中、10質量%以上含有する。10質量%未満では、マクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂との相溶性が悪くなり、本発明のエポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、マクロな相分離構造を形成し、十分な靱性及び接着強度を得ることができない場合がある。好ましくは一般式(1’)で表される繰り返し単位を20質量%以上含有し、より好ましくは25質量%以上含有し、さらに好ましくは30質量%以上含有し、最も好ましくは40質量%以上含有する。
 マクロモノマー(a’)は、一般式(1’)で表される繰り返し単位が100質量%であってもよいが、好ましくは90質量%以下含有し、より好ましくは80質量%含有する。上限値以下とすることで、マクロモノマー(a’)の合成において環状エーテル基が環状エーテル基同士または他の官能基との間で副反応を起こしにくくなり、合成が行いやすくなる。
 さらに、マクロモノマー共重合体(A’)を構成するマクロモノマー(a’)由来の単位は、一般式(2’)で表されることが好ましい。すなわち、マクロモノマー(a’)が、ポリ(メタ)アクリレートの片末端にラジカル重合可能な不飽和二重結合を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式中、R及びR~Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基であり、かつ、R及びR~Rのうちの少なくとも1つが、環状エーテル基を有する基である。X~Xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。Zは、末端基である。nは、2~10,000の自然数である。
 すなわちマクロモノマー(a’)由来の単位は、一般式(2’)で表され、少なくとも1つの環状エーテル基を有する基を持つ単量体単位を含む。マクロモノマーの反応性に影響を与えないよう、好ましくはR~Rのうちの少なくとも1つが、環状エーテル基を有する基である。
 「環状エーテル基を有する基」の作用、好ましい構造等については、前述の一般式(1’)での説明と同様である。
マクロモノマー(a’)に占める環状エーテル基を有する基を持つ単位の割合は、一般式(1’)での説明と同様である。
[R・R~R
 以下、「環状エーテル基を有する基」以外のR及びR~Rについて説明する。
 一般式(2’)において、R及びR~Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基のいずれかである。
 アルキル基としては、例えば、炭素数1~20の分岐又は直鎖アルキル基が挙げられる。具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基及びi-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、及びイコシル基が挙げられる。これらの中で、重合しやすさ及び入手しやすさから、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、及びオクチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、及びt-ブチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
 シクロアルキル基としては、例えば、炭素数3~20のシクロアルキル基が挙げられる。具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、t-ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、アダマンチル基、等が挙げられる。重合しやすさ及び入手しやすさから、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びアダマンチル基が好ましい。
 アリール基としては、例えば、炭素数6~18のアリール基が挙げられる。具体例としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、等が挙げられる。
 複素環基としては、例えば、炭素数5~18の複素環基が挙げられる。複素環基に含まれるヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が挙げられる。具体例としては、γ-ラクトン基、ε-カプロラクトン基、モルフォリン基、ピロリジン基、ピペリジン基、チオラン基、等が挙げられる。
 R及びR~Rのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び複素環基は、本発明の効果に大きな影響を与えない範囲で、置換基を有していてもよい。
 R及びR~Rにおける置換基としては、それぞれ独立して、アルキル基、アリール基、カルボキシ基、アコキシカルボニル基(-COOR’)、カルバモイル基(-CONR’R’’)、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基(-NR’R’’)、ハロゲン原子、アリル基、エポキシ基、アルコキシ基(-OR’)、及び親水性もしくはイオン性を示す基を例示できる。なお、R’又はR’’は、それぞれ独立して、Rと同様の基(ただし、複素環基を除く。)である。
 R及びR~Rの置換基としてのアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基を例示できる。
 R及びR~Rの置換基としてのカルバモイル基としては、N-メチルカルバモイル基及びN,N-ジメチルカルバモイル基を例示できる。
 R及びR~Rの置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子を例示できる。
 R及びR~Rの置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1~12のアルコキシ基を例示でき、具体例としては、メトキシ基を例示できる。
 R及びR~Rの置換基としての親水性又はイオン性を示す基としては、カルボキシ基のアルカリ塩又はスルホキシル基のアルカリ塩、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基等のポリ(アルキレンオキシド)基及び四級アンモニウム塩基等のカチオン性置換基を例示できる。
 R及びR~Rは、アルキル基及びシクロアルキル基から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アルキル基がより好ましい。エポキシ樹脂との相溶性、マクロモノマー(a’)のガラス転移温度、モノマーの入手のし易さの点からである。
 X~Xは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、メチル基が好ましい。マクロモノマー(a’)においては、合成しやすさの点から、X~Xの半数以上がメチル基であることが好ましい。
 マクロモノマー(a’)のガラス転移温度(Tga’’)は、0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、30℃以上がさらに好ましい。また、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下がさらに好ましい。ガラス転移温度が前記範囲の下限値以上であれば、接着強度がより優れる。ガラス転移温度が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物をより低粘度化できる。ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)で測定することができる。
 ガラス転移温度は、マクロモノマー(a’)を形成する単量体の組成等によって調整できる。
<マクロモノマー(a’)の原料モノマー>
 マクロモノマー(a’)を得るためのモノマー(原料モノマー)としては、環状エーテル基を有する単量体及びそれ以外の単量体が用いられ得る。
 環状エーテル基を有する単量体としては、前述したように種々のものが用いられ得るが、例えば以下のものが好ましく挙げられる。グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレート、などが挙げられる。これらは、1種以上を適宜選択して使用することができる。
 これらの中で、マクロモノマー(a’)とエポキシ樹脂との相溶性が向上しやすいことから、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましく、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートがより好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
 環状エーテル基を有する単量体以外の単量体としては、(メタ)アクリル系単量体はじめ種々のものが用いられ得るが、例えば以下のものが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸3,5,5-トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、テルペンアクリレートやその誘導体、水添ロジンアクリレートやその誘導体、(メタ)アクリル酸ドコシル等の炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステル;
 (メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、グリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
 (メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノオクチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノオクチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノオクチル、シトラコン酸モノエチル等のカルボキシル基含有ビニル単量体;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有ビニル単量体;
 ジメチルマレート、ジブチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジブチルイタコネート、ジパーフルオロシクロヘキシルフマレート等の不飽和ジカルボン酸ジエステル単量体;
 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル系のビニル単量体;
 ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,3-ブチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,4-ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,6-ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,9-ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,10-デカンジオール、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、マレイン酸ジアリル等の多官能性のビニル単量体;
 (メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸n-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸イソブトキシエチル、(メタ)アクリル酸t-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、「プラクセルFM」(ダイセル化学(株)製カプロラクトン付加モノマー、商品名)、「ブレンマーPME-100」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が2であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-200」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が4であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-400」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が9であるもの)、商品名)、「ブレンマー50POEP-800B」(日油(株)製オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-メタクリレート(エチレングリコールの連鎖が8であり、プロピレングリコールの連鎖が6であるもの)、商品名)、「ブレンマー20ANEP-600」(日油(株)製ノニルフェノキシ(エチレングリコール-ポリプロピレングリコール)モノアクリレート、商品名)、「ブレンマーAME-100」(日油(株)製、商品名)、「ブレンマーAME-200」(日油(株)製、商品名)及び「ブレンマー50AOEP-800B」(日油(株)製、商品名)等のグリコールエステル系単量体;
 3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤含有単量体;
 (メタ)アクリル酸トリメチルシリル、(メタ)アクリル酸トリエチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-プロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-アミルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ヘキシルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-オクチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-n-ドデシルシリル、(メタ)アクリル酸トリフェニルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-p-メチルフェニルシリル、(メタ)アクリル酸トリベンジルシリル、(メタ)アクリル酸トリイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリイソブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-s-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-2-メチルイソプロピルシリル、(メタ)アクリル酸トリ-t-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸エチルジメチルシリル、(メタ)アクリル酸n-ブチルジメチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピル-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸n-オクチルジ-n-ブチルシリル、(メタ)アクリル酸ジイソプロピルステアリルシリル、(メタ)アクリル酸ジシクロヘキシルフェニルシリル、(メタ)アクリル酸t-ブチルジフェニルシリル、(メタ)アクリル酸ラウリルジフェニルシリル等の、シランカップリング剤含有モノマー以外のオルガノシリル基含有単量体;
 (メタ)アクリル酸2-イソシアナトエチル等のイソシアナト基含有単量体;
 (メタ)アクリル酸2,2,2-トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3,3-ペンタフルオロフェニル、(メタ)アクリル酸2-(パーフルオロブチル)エチル、(メタ)アクリル酸3-(パーフルオロブチル)-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-(パーフルオロヘキシル)エチル、(メタ)アクリル酸3-パーフルオロヘキシル-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-(パーフルオロ-3-メチルブチル)-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,2,3,3-テトラフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸1H-1-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸1H,1H,3H-ヘキサフルオロブチル、(メタ)アクリル酸1,2,2,2-テトラフルオロー1-(トリフルオロメチル)エチル等のハロゲン含有単量体;
 (メタ)アクリル酸1-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸1-(2-エチルへキシルオキシ)エチル、1-(シクロへキシルオキシ)エチルメタクリレート)、(メタ)アクリル酸2-テトラヒドロピラニル等のアセタール構造を持つ単量体;
 4-(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジン、ビニルトリメトキシシラン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の他のビニル単量体。
 これらは、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらの中で、エポキシ樹脂との相溶性の点、マクロモノマー(a’)のガラス転移温度が適切な範囲となる点、、モノマーの入手のし易さの点で、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、メタクリル系単量体がより好ましい。、置換基を有していてもよいメタクリレート(メタクリル酸エステル)特にが好ましい。
 具体的には、メチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、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及び4-ヒドロキシブチルメタクリレートが好ましく、メチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート及び2-エチルヘキシルメタクリレートがより好ましい。
 マクロモノマー(a’)を得るための原料モノマー合計のうちのメタクリレート(置換基を有していてもよいメタクリレート)の含有量としては特に制限されないが、エポキシ樹脂との相溶性、マクロモノマー(a’)のガラス転移温度、マクロモノマー(a’)を得るための重合反応のしやすさの点から、メタクリレートの含有量は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。メタクリレートの含有量は100質量%であってもよい。
 マクロモノマー(a’)の全単位のうちのメタクリレート単位の量も同様である。
<ビニル単量体(b’)>
 ビニル単量体(b’)は、エチレン性不飽和結合を有する、マクロモノマー(a’)とは異なる単量体である。ビニル単量体(b’)としては、特に限定されず、前記マクロモノマー(a’)の原料モノマーと同様のものを用いることができる。ビニル単量体(b’)は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 ビニル単量体(b’)の少なくとも一部は(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。
 マクロモノマー(a’)をビニル単量体(b’)由来の構成単位からなる重合体に付加させる場合は、ビニル単量体(b’)はマクロモノマー(a’)の官能基と反応できる官能基を有するものを含むことが適している。
 ビニル単量体(b’)は、炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。アルキル(メタ)アクリレートの炭素数は2~30がより好ましく、4~20が更に好ましい。ビニル単量体(b’)によって、エポキシ樹脂組成物の硬化物に優れた靱性を付与し、優れた接着強度を発現させることができる。
 炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等が挙げられる。
 ビニル単量体(b’)は、必要に応じて、炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート以外の他のビニル単量体をさらに含んでいてもよい。他のビニル単量体としては、前記環状エーテル基を有する単量体以外の単量体として挙げた単量体のなかから適宜選択できる。
 好ましい他のビニル単量体の例として、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、スチレン、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 マクロモノマー共重合体(A’)においてビニル単量体(b’)の組成は通常、前述のように、マクロモノマー(a’)を構成する単量体の組成とは異なる。
 ビニル単量体(b’)は、ビニル単量体(b’)のみを重合して得られる重合体(以下、「重合体(b’’)」ともいう)とマクロモノマー(a’)との間に極性の差が生じる組成を有することが好ましい。重合体(b’’)とマクロモノマー(a’)との間に極性の差があれば、組成物を硬化させる際に、マクロモノマー(a’)のポリマー鎖と重合体(b’’)から形成されたポリマー鎖とがミクロ相分離しやすく、優れた接着強度を有する硬化物が得られやすい。
 マクロモノマー(a’)としてエポキシ樹脂及びその硬化物と相溶可能なものが用いられる場合、ビニル単量体(b’)の組成は、重合体(b’’)がマクロモノマー(a’)よりも低極性になる組成とすることが好ましい。
 極性の差が生じる組成の一例として、マクロモノマー(a’)がメタクリル酸メチル由来の構成単位を含み、ビニル単量体(b’)がアルキル(メタ)アクリレートの炭素数が2以上であるビニル単量体を含む例が挙げられる。この場合、アルキル基の炭素数がメチル基よりも多いため、メタクリル酸メチルに比べて低極性である。このような組成とすることで、重合体(b’’)とマクロモノマー(a’)との間の極性の差を生じ、重合体(b’’)がマクロモノマー(a’)よりも低極性になる。
 この例において、マクロモノマー(a’)を構成するメタクリル酸メチル由来の構成単位の割合は、マクロモノマー全質量に対して20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。ただし、90質量%以下とし、好ましくは80質量%以下とする。
 また、ビニル単量体(b’)の全量に対する炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの割合は、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。ビニル単量体(b’)における炭素数1~30の無置換のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの割合が多いほど、重合体(b’’)とマクロモノマー(a’)との間の極性の差が大きくなり、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際にミクロ相分離しやすい。
 また、重合体(b’’)中、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等の極性官能基を有するビニル単量体の含有量は、極性の差を大きくする観点から、ビニル単量体(b’)の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。下限は特に限定されず、0質量%であってもよい。
 本実施形態では、ビニル単量体(b’)は、ビニル単量体(b’)のみからなる重合体(b’’)のガラス転移温度(Tgb’’)が25℃以下である。25℃を超えると、ビニル単量体(b’)重合体ブロックの柔軟性が低く、マクロモノマー共重合体(A‘)を配合したエポキシ樹脂組成物及び/または硬化物の靱性や接着強度が不十分となる。Tgb’’の上限は15℃以下が好ましく、-5℃以下、さらに-15℃以下が好ましく、-30℃以下がさらに好ましく、さらには-50℃以下がより好ましい。Tgb’’を上限以下とすることで、ビニル単量体(b’)重合体ブロックの柔軟性が増し、エポキシ樹脂組成物の硬化物の靱性及び接着強度がより優れる。Tgb’’の下限値は特に限定はないが、-100℃以上が好ましく、-90℃以上がより好ましく、-75℃以上がさらに好ましく、-60℃以上が特に好ましい。
 ここで、Tgb’’は、ビニル単量体(b’)が1種である場合は該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度であり、ポリマーハンドブック等に記載された値を用いることができる。ビニル単量体(b’)が複数種である場合は、複数種のビニル単量体各々のホモポリマーのガラス転移温度及び質量分率からFoxの計算式によって算出される値を意味する。
 なお、Foxの計算式とは以下の式により求められる計算値であり、ポリマーハンドブック〔Polymer HandBook 4th Edition,J.Brandrup,Interscience,1998〕に記載されている値を用いて求めることができる(式中のTgをビニル単量体(b’)のTgb’’とする)。
 1/(273+Tg)=Σ(W/(273+Tg))
(式中、Wはモノマーiの質量分率、Tgは各モノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(℃)を示す。) 
 前述のマクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖のガラス転移温度(Tga’’)とビニル単量体(b’)由来のポリマー鎖のガラス転移温度(Tgb’’)は、それぞれのポリマー鎖の特性を十分に発現するために、Tga’’>Tgb’’の関係を有することが好ましい。つまり、Tga’’-Tgb’’>0℃であることが好ましい。より好ましくは、Tga’’-Tgb’’>50℃であり、さらに好ましくは、Tga’’-Tgb’’>80℃である。
<各構成単位の含有量>
 マクロモノマー共重合体(A’)中のマクロモノマー(a’)由来の単位の含有量は、マクロモノマー共重合体(A’)の全質量に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましい。また、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、60質量%がさらに好ましい。
 マクロモノマー(a’)は、本実施形態のエポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、エポキシ樹脂と相溶する機能を有する。マクロモノマー共重合体(A’)中のマクロモノマー(a’)由来の単位の含有量を上記範囲の下限値以上とすることで、マクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂との相溶性が良好となり、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、マクロ相分離ではなく適切なミクロ層分離構造を形成し、十分な靱性及び接着強度を得やすくなる。またマクロモノマー共重合体(A’)中のマクロモノマー(a’)由来の単位の含有量を上記範囲の上限値以下とすることで、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、マクロモノマー共重合体(A’)が過度に相溶することを防ぎ、適切なミクロ相分離構造が形成され、高い靱性及び接着強度が得られやすい。
<重量平均分子量>
 マクロモノマー共重合体(A’)の重量平均分子量(Mw)は、1万~100万が好ましく、2万~90万がより好ましく、3万~80万がさらに好ましく、4万~70万が最も好ましい。マクロモノマー共重合体(A’)の重量平均分子量が前記範囲の下限値以上では、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、マクロモノマー共重合体(A’)が適切にミクロ相分離構造が形成され、靱性及び接着強度が得られやすい。マクロモノマー共重合体(A’)の重量平均分子量が前記範囲の上限値以下では、マクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂との相溶性が悪くなり、エポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物において、マクロ相分離ではなくミクロ相分離構造を形成し、十分な靱性及び接着強度を得ることができる。
 マクロモノマー共重合体(A’)の数平均分子量や重量平均分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)により測定される、標準ポリメタクリル酸メチル換算の値である。詳しくは、後述する実施例に記載の方法により測定される。
<マクロモノマー共重合体(A’)の製造方法>
 マクロモノマー共重合体(A’)の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、以下の製造方法(α)、(β)等が挙げられる。マクロモノマー共重合体(A’)は、製造方法(α)により製造されたものであってもよく、製造方法(β)により製造されたものであってもよい。ただし、マクロモノマー共重合体(A’)の製造方法はこれらに限定されるものではない。
 製造方法(α):マクロモノマーとしてラジカル重合性基を有するマクロモノマーを用い、このマクロモノマーとビニル単量体とを共重合する方法。
 製造方法(β):マクロモノマーとして付加反応性の官能基を有するマクロモノマーを用い、このマクロモノマーと、該官能基と反応可能な官能基を有するビニル単量体由来の構成単位を含む重合体とを反応させる方法。
 これらの製造方法において、マクロモノマーの分子量、マクロモノマーを構成する単量体の組成、ビニル単量体の組成等を調整することによって、マクロモノマー由来のポリマー鎖と、ビニル単量体由来の構成単位から構成されたポリマー鎖との相溶性を調整できる。例えば前述のように、両ポリマー鎖の極性の差が相溶性に影響し、極性の差が大きいほど相溶性が低下する。相溶性が低いほど、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際にミクロ相分離構造が形成されやすい傾向がある。
 マクロモノマー、ビニル単量体はそれぞれ、公知の方法により製造したものを用いてもよく、市販のものを用いてもよい。
 ラジカル重合性基を持つマクロモノマーの製造方法としては、例えば、コバルト連鎖移動剤を用いて製造する方法、α-メチルスチレンダイマー等のα置換不飽和化合物を連鎖移動剤として用いる方法、重合開始剤を用いる方法、重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法、熱分解による方法等が挙げられる。
 これらの中で、ラジカル重合性基を持つマクロモノマーの製造方法としては、製造工程数が少なく、使用する触媒の連鎖移動定数が高い点で、コバルト連鎖移動剤を用いて製造する方法が好ましい。なお、コバルト連鎖移動剤を用いて製造した場合のマクロモノマーは、一般式(2’)で表される構造(マクロモノマー(a’))を有する。
 コバルト連鎖移動剤を用いてマクロモノマーを製造する方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、及び懸濁重合法、乳化重合法等の水系分散重合法が挙げられる。回収工程が簡便である点から、水系分散重合法が好ましい。
 重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法としては、例えば、ハロゲン基を有する重合体のハロゲン基を、ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物で置換することにより製造する方法、酸基を有するビニル単量体とエポキシ基を有するビニル系重合体とを反応させる方法、エポキシ基を有するビニル系重合体と酸基を有するビニル単量体とを反応させる方法、水酸基を有するビニル系重合体とジイソシアネート化合物とを反応させ、イソシアネート基を有するビニル系重合体を得て、このビニル系重合体と水酸基を有するビニル単量体とを反応させる方法等が挙げられ、いずれの方法によって製造されても構わない。
 マクロモノマーの分子量は、重合開始剤や連鎖移動剤等によって調整できる。
 ヒドロキシル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、アミド基、チオール基、カルボジイミド基等の付加反応性の官能基を持つマクロモノマーの製造方法としては、例えば該官能基を持つビニル単量体を共重合する方法や、メルカプトエタノール、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸等の連鎖移動剤を用いる方法が挙げられる。その他に、2,2’-アゾビス(プロパン-2-カルボアミジン)、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2、2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]、2,2’アゾビス[2[1(2ヒドロキシエチル)2イミダゾリン2イル]プロパン]等の官能基を導入できる重合開始剤を用いる方法等が挙げられる。
 マクロモノマー共重合体(A’)の製造方法としては、製造方法(α)が好ましい。すなわちマクロモノマー共重合体(A’)は、ラジカル重合性基を有するマクロモノマーとビニル単量体とを共重合させた共重合体であることが好ましい。この共重合体は、マクロモノマー由来の構成単位とビニル単量体由来の構成単位とがランダムに配列している。つまりマクロモノマー共重合体(A’)の主鎖全体にわたって、1つ以上のマクロモノマー由来ポリマー鎖が結合している。通常は、複数のマクロモノマー由来ポリマー鎖が主鎖に結合する構造となる。この共重合体は、例えばビニル単量体由来の構成単位からなるポリマー鎖の末端のみにマクロモノマー由来の構成単位が結合している場合に比べ、エポキシ樹脂組成物に配合したときに該組成物の粘度が低くなる傾向があり、好ましい。
 マクロモノマー共重合体(A’)を製造する時の単量体の組成、すなわち重合する単量体の種類及び全単量体の合計質量に対する各単量体の含有量(質量%)(仕込み量)の好ましい範囲は、マクロモノマー共重合体(A’)の組成、すなわちマクロモノマー共重合体(A’)を構成する単量体由来の構成単位の種類及び全構成単位の合計質量に対する各構成単位の含有量(質量%)と同様である。
 単量体の重合は、公知の重合開始剤を用いて、公知の方法で行えばよい。例えば、マクロモノマー(a’)及びビニル単量体(b’)をラジカル重合開始剤の存在下に60~120℃の反応温度で1~14時間反応させる方法が挙げられる。重合の際、必要に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。
 重合方法としては、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法等の公知の重合方法が適用できる。生産性、塗膜性能の点で溶液重合法が好ましい。
 溶液重合は、例えば、重合容器内に重合溶媒、単量体及びラジカル重合開始剤を供給し、所定の反応温度に保持することにより実施できる。単量体は、全量を予め(重合容器内を所定の反応温度とする前に)重合容器に仕込んでもよく、重合容器内を所定の反応温度とした後に滴下供給してもよく、一部を予め重合容器に仕込み、残部を滴下供給してもよい。
〔エポキシ樹脂〕
 エポキシ樹脂としては、公知のものが使用でき、その分子中にエポキシ結合を少なくとも2個有するものであれば分子構造、分子量等に特に制限はない。
 例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂が挙げられる。
 エポキシ樹脂として、前記エポキシ樹脂のプレポリマーやポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂のような前記エポキシ樹脂と他の重合体との共重合体、及び前記エポキシ樹脂の一部がエポキシ基を有する反応性希釈剤で置換されたものを挙げることもできる。
 反応性希釈剤としては、例えば、レゾルシングリシジルエーテル、t-ブチルフェニ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、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、1-(3-グリシドキシプロピル)-1,1,3,3,3-ペンタメチルシロキサン、N-グリシジル-N,N-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アミン等のモノグリシジル化合物、及び2-(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モノ脂環式エポキシ化合物が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 エポキシ樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステル骨格を含まないエポキシ樹脂が好ましい。マクロモノマー共重合体(A’)との相溶性を高くしすぎないためである。
〔硬化剤〕
硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるものであり、エポキシ樹脂組成物の硬化性及び硬化物特性を調整するために用いられる。
 硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤として公知のものが使用でき、例えば、酸無水物、アミン化合物、フェノール化合物、潜在性硬化剤等が挙げられる。
 酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物及びポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物等が挙げられる。これらの中で、耐候性、耐光性、耐熱性等が求められる用途では、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 アミン化合物としては、例えば、2,5(2,6)-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、メタフェニレンジアミン、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、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジエチルトルエンジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン(3,3’-DDS)、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)のようなジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)、ビスアニリン、ジメチルアニリン、トリエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアニリン、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(MOCA)、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、2,4-ジアミノフェノール、2,5-ジアミノフェノール、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、2,3-トリレンジアミン、2,4-トリレンジアミン、2,5-トリレンジアミン、2,6-トリレンジアミン、3,4-トリレンジアミン、メチルチオトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 フェノール化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD及びこれらビスフェノール類のジアリル化物の誘導体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 潜在性硬化剤は、常温では固体であり、エポキシ樹脂組成物の加熱硬化時に液化して硬化剤として作用する化合物である。
 潜在性硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジヒドラジド、ヘキサデカンジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、ジグリコール酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6-ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4’-ビスベンゼンジヒドラジド、1,4-ナフトエ酸ジヒドラジド、アミキュアVDH及びアミキュアUDH(いずれも商品名、味の素(登録商標)(株)製)、クエン酸トリヒドラジド等の有機酸ヒドラジドが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔硬化促進剤〕
 硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の熱硬化触媒として用いられている公知のものを使用することができ、例えば、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)等のウレア化合物、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;イミダゾール化合物とエポキシ樹脂のアダクト類;トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物類;テトラフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のボレート類;及びジアザビシクロウンデセン(DBU)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔他の成分〕
 エポキシ樹脂組成物に含まれてよい他の成分としては、例えば酸化防止剤;シリコーンオイル、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤;ガラスビーズ、結晶質シリカ、溶融シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ等の粉体;ガラス繊維、炭素繊維等の繊維;三酸化アンチモン等の難燃剤;ハイドロタルサイト、希土類酸化物等のハロゲントラップ剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;シランカップリング剤;消泡剤、レオロジー調整剤、難燃剤、顔料、染料等が挙げられる。
〔各成分の含有量〕
 エポキシ樹脂組成物中、マクロモノマー共重合体(A’)の含有量は、エポキシ樹脂の100質量部に対し、3~50質量部が好ましく、5~30質量部がより好ましい。マクロモノマー共重合体(A’)の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、エポキシ樹脂組成物の脆性が改善され、接着強度がより優れる。マクロモノマー共重合体(A’)の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物の硬さが損なわれることなく、接着強度がより優れる。
 エポキシ樹脂組成物中、マクロモノマー共重合体(A’)の含有量は、エポキシ樹脂の100質量部に対し、0.1~150質量部が好ましく、1~50質量部がより好ましく、3~30質量部がさらに好ましい。マクロモノマー共重合体(A’)の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、エポキシ樹脂組成物の脆性が改善され、靱性及び接着強度がより優れる。マクロモノマー共重合体(A’)の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物の硬さが損なわれることなく、靱性及び接着強度がより優れる。
 エポキシ樹脂組成物中、硬化剤の含有量は、硬化剤の種類に応じて適宜選定し得る。例えば硬化剤がジシアンジアミドである場合、エポキシ樹脂の100質量部に対し、3~20質量部が好ましく、3~12質量部がより好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、硬化後の接着強度がより優れる。硬化剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、エポキシ樹脂組成物のポットライフがより優れる。
 エポキシ樹脂組成物が硬化促進剤を含む場合、硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂の100質量部に対し、1~20質量部が好ましく、2~10質量部がより好ましい。硬化促進剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、硬化速度がより優れる。硬化促進剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、接着強度がより優れる。
〔エポキシ樹脂組成物の製造方法〕
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物の製造方法に特に制限はなく、公知の方法を使用することができる。例えば、マクロモノマー共重合体(A’)と、エポキシ樹脂と、硬化剤と、必要に応じて硬化促進剤及び他の成分を同時に混合してもよく、一部の成分(例えばマクロモノマー共重合体(A’)及びエポキシ樹脂)を予め混合し、その混合物と残りの成分とを混合してもよい。混合方法は特に限定されず、自転・公転ミキサー、三本ロール等のミキシングロール、ニーダー等の公知の混合機を用いることができる。
〔作用効果〕
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、マクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂と硬化剤とを含み、マクロモノマー共重合体(A’)の代わりに従来用いられているトリブロック共重合体を含む場合に比べて低粘度であるため、プロセス適性及び配合の自由度に優れる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化させると、接着強度や靱性、耐衝撃性に優れた硬化物が得られる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物では、以下の現象が起きていると考えられる。マクロモノマー共重合体(A’)のマクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖及びビニル単量体(b’)由来の単位から構成されたポリマー鎖のいずれか一方由来のポリマー鎖)がエポキシ樹脂と相溶し、他方は相溶せず分離してミクロ相分離構造を形成している。
 または、硬化前はマクロモノマー共重合体(A’)とエポキシ樹脂とが相溶しているが、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際、マクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖及びビニル単量体(b’)由来の単位から構成されたポリマー鎖のいずれか一方がエポキシ樹脂と相溶したまま、他方は相溶せず分離してミクロ相分離構造を形成する。
 いずれの場合も、エポキシ樹脂から相分離したポリマー鎖部分が硬化物に靱性を付与し、相分離せずに残った部分がアンカーとして機能し、優れた接着強度が得られると考えられる。
 好ましくは、マクロモノマー(a’)由来のポリマー鎖がエポキシ樹脂と相溶する。
 ミクロ相分離構造の形成には、エポキシ樹脂とマクロモノマー共重合体(A’)のゴム部との界面の面積が大きい状態を安定化する必要があるが、このためにはマクロモノマー(a’)が環状エーテル基を有し、エポキシ樹脂との相溶性を向上させることが効果的であり、これによりビニル単量体(b’)単位からなるポリマー鎖であるゴム部の相分離構造を制御できる。
 すなわち、相分離構造が、ゴム部の表面積がより広くなる形態となり、ミクロな球状構造、ミクロなラメラ状構造、ミクロな線状構造、またはミクロな共連続構造をとりやすくなる。この時、マクロモノマー(a’)由来の単位は、ゴム部とエポキシ樹脂との界面に存在する。さらに硬化時には、マクロモノマー(a’)由来の単位に含まれる環状エーテル基が、エポキシ樹脂とともに硬化剤と反応し、これによりエポキシ樹脂とゴム部の界面強度が向上し、硬化物の接着強度や靱性、耐衝撃性が向上する。
(接着剤)
 上記効果を奏することから、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は接着剤として有用である。
 接着剤としては、例えば、自動車等の車両の構造用、土木・建築用、電子材料用、一般事務用、医療用、工業用等が挙げられる。電子材料用の接着剤としては、ビルドアップ基板等の多層基板の層間接着剤、ダイボンディング剤、アンダーフィル等の半導体用接着剤、BGA補強用アンダーフィル、異方性導電性フィルム(ACF)、異方性導電性ペースト(ACP)等の実装用接着剤等が挙げられる。
 ただし本実施形態のエポキシ樹脂組成物の用途は上記に限定されるものではなく、他の用途に用いることもできる。例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される各種の用途に用いることができる。そのような用途の例としては、塗料、コーティング剤、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、封止剤等が挙げられる。封止剤としては、コンデンサー、トランジスタ、ダイオード、発光ダイオード、IC、LSI等のポッティング、ディッピング、トランスファーモールド封止、IC、LSI類のCOB、COF、TAB等のポッティング封止、フリップチップ等のアンダーフィル、QFP、BGA、CSP等のICパッケージ類実装時の封止(補強用アンダーフィルを含む)等が挙げられる。
(硬化物)
 本実施形態の硬化物は、前述の本実施形態のエポキシ樹脂組成物を硬化させたものである。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物の硬化方法としては、特に制限はなく、従来から採用されているエポキシ樹脂組成物の硬化方法を用いることができ、典型的には熱硬化法が用いられる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物を硬化して得られる硬化物は相分離構造を有しうるが、被着体に対する接着強度及び樹脂硬化物の破壊靭性が優れたものになる点から相分離構造サイズが適切な範囲にあることが好ましく、ミクロ相分離構造を有することが好ましい。ここで、本明細書に記載する「マクロ相分離構造」とは、複数の種類の異なるポリマー成分が互いに相溶することなく、マクロな大きさ(通常、1~1000μm)で混在している構造をいう。一方、「ミクロ相分離構造」とは、複数の種類の異なるポリマー成分が、互いに相溶することなく、ミクロな大きさで混在している構造をいう。ミクロな大きさとは、通常、球状構造または粒状構造をなしている場合はその直径(最大径)が1~1000nmであり、ラメラ状、線状構造をなしている場合は線状構造体の直径(最大径)が1nm~1000nmである。樹脂硬化物におけるミクロ相分離構造は、走査型プローブ顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などを使用して、以下の実施例の項に記載する方法などにより観察しうる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物がミクロ相分離構造を有する場合、そのミクロ相分離構造は、ミクロな球状構造、ミクロなラメラ状構造、ミクロな線状構造、ミクロな共連続構造、及びそれらの2つ以上が混在したものなどを有することが好ましい。これにより、被着体に対する接着強度及び破壊靭性が優れるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物が得られる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物及び/またはその硬化物としては、(メタ)アクリル系マクロモノマー共重合体(A’)中のビニル単量体(b’)由来の構成単位から構成されたポリマー鎖が、マトリックス中にミクロ相分離していることが好ましい。ミクロ相分離構造が、ミクロな球状構造、ミクロなラメラ状構造、ミクロな線状構造、またはミクロな共連続構造である場合は、該ポリマー鎖は、ランダムに分散していてもよいし、所定の方向に向いて配向した状態で分散してもよい。
 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。以下の各例において、「部」は「質量部」を示す。また、以下の例において使用した略号の意味は下記の通りである。
 MMA:メタクリル酸メチル。
 MA:アクリル酸メチル。
 GMA:メタクリル酸グリシジル。
 THFMA:メタクリル酸テトラヒドロフルフリル。
 CYM M100:商品名、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート、株式会社ダイセル製。
 MEDOL-10:商品名、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製。
 OXE-10:商品名、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、大阪有機化学工業(株)製。
 MEDOL-10:商品名、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、大阪有機化学工業(株)製。
 V#200:商品名、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、大阪有機化学工業(株)製。
 パーオクタO:商品名、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、日油株式会社製。
 AMBN:2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)。
 ナイパーBMT-K40:商品名、ベンゾイルパーオキサイド、日油(株)製。
 n-BA:アクリル酸ノルマルブチル。
 2-EHA:アクリル酸-2-エチルヘキシル。
 IDAA:アクリル酸イソデシル。
 X-22-174ASX:商品名、メタクリル変性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)。
 IBXA:アクリル酸イソボルニル。
 IPA:イソプロピルアルコール。
 MEK:メチルエチルケトン。
 MIBK:メチルイソブチルケトン。
 Dicy又はDICY:ジシアンジアミド(三菱ケミカル(株)製)。
 DCMU:3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア。
 jER828:商品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱ケミカル(株)製。
 J-100:ガラスビーズ、ポッターズ・バロニティ(株)製。
<第1の実施形態の実施例>
 各例で用いた測定方法を以下に示す。
(マクロモノマーの数平均分子量)
 マクロモノマーの数平均分子量(Mn)は、下記条件で標準ポリスチレン換算にて数平均分子量を算出した。
 ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)装置:東ソー株式会社製、HLC-8320
 カラム:東ソー社製カラム(TSKgel SuperHZM-M×HZM-M×HZ2000、TSKguardcolumn SuperHZ-L)
 試料溶液:マクロモノマーの0.2質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液10μL
 流量:0.35mL/分
 溶離液:THF(安定剤:ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
(共重合体の重量平均分子量)
 (1) 共重合体溶液{(A-1~A-7、A-9~A-25)}中の共重合体の重量平均分子量(Mw)は、下記条件で標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量(Mw)を算出した。
 GPC装置:東ソー株式会社製、HLC-8120
 カラム:東ソー社製カラム(TSKgel SuperHM-H×4、TSKguardcolumn SuperH-H)
 試料溶液:共重合体の0.3質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液20μL
 流量:0.6mL/分
 溶離液:THF(安定剤ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
 (2) 共重合体溶液{(A-8、A-26~A-32)}中の共重合体の重量平均分子量(Mw)は、下記条件で標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量(Mw)を算出した。
 GPC装置:東ソー株式会社製、HLC-8320
 カラム:東ソー社製カラム(TSKgel SuperHZM-M×HZ2000、TSKguardcolumn SuperHZ-L)
 試料溶液:共重合体の0.3質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液10μL
 流量:0.35mL/分
 溶離液:THF(安定剤ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
<合成例1>
(分散剤1の製造)
 撹拌機、冷却管、温度計及び窒素ガス導入管を備えた重合装置中に、脱イオン水900部、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム60部、メタクリル酸カリウム10部及びメタクリル酸メチル(MMA)12部を入れて撹拌し、重合装置内を窒素置換しながら、50℃に昇温した。その中に、重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩0.08部を添加し、更に60℃に昇温した。昇温後、滴下ポンプを使用して、MMAを0.24部/分の速度で75分間連続的に滴下した。反応溶液を60℃で6時間保持した後、室温に冷却して、透明な水溶液である固形分10質量%の分散剤1を得た。
(連鎖移動剤1の製造)
 撹拌装置を備えた合成装置中に、窒素雰囲気下で、酢酸コバルト(II)四水和物1.00g及びジフェニルグリオキシム1.93g、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素したジエチルエーテル80mLを入れ、室温で30分間攪拌した。ついで、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体10mLを加え、さらに6時間攪拌した。混合物をろ過し、固体をジエチルエーテルで洗浄し、15時間真空乾燥して、赤褐色固体である連鎖移動剤1を2.12g得た。
(マクロモノマーの製造)
 撹拌機、冷却管、温度計及び窒素ガス導入管を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.1部及び分散剤1(固形分10質量%)0.25部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、MMA100部、連鎖移動剤1の0.0035部及び重合開始剤としてパーオクタ(登録商標)Oの0.4部を加え、水性懸濁液とした。
 次に、重合装置内を窒素置換し、80℃に昇温して3.5時間反応し、さらに重合率を上げるため、90℃に昇温して1時間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、マクロモノマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液をフィルタで濾過し、フィルタ上に残った残留物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、マクロモノマー(a-1)を得た。このマクロモノマー(a-1)の数平均分子量は3000であった。
<合成例2~6、合成例9~12>
 合成例1の(マクロモノマーの製造)において、モノマー、連鎖移動剤1及びパーオクタOの仕込み量を表1に示すようにした以外は合成例1と同様にして、表1に示す数平均分子量のマクロモノマー(a-2)~(a-6)、(a-9)~(a-12)を得た。
<合成例7>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル70部、および連鎖移動剤1を0.0032部加え、窒素ガス通気下で外温を85℃に昇温した。外温が85℃に達し、内温が安定した後、メタクリル酸メチル25部、メタクリル酸グリシジル75部、重合開始剤であるAMBN(2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル))1部からなる混合物を4時間かけて滴下した。滴下終了後1時間保持した後、パーオクタOの0.4部及び酢酸エチル20部からなる混合物を30分間かけて添加した。その後、2時間保持した後、固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が50%になるように酢酸エチルを添加した後、室温まで冷却してアクロモノマー溶液(a-7)を得た。マクロモノマー溶液(a-7)中のマクロモノマーの数平均分子量(Mn)は3000であった。
<合成例8>
 合成例7の(マクロモノマーの製造)において、モノマー、連鎖移動剤1及びAMBNの仕込み量を表1に示すようにした以外は合成例7と同様にして、表1に示す数平均分子量のマクロモノマー(a-8)を得た。
<製造例1>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、初期仕込み溶剤として、酢酸エチル40部及びイソプロピルアルコール(IPA)12部、マクロモノマー(a-1)20部を入れ、窒素ガス通気下で外温を85℃に昇温した。外温が85℃に達し、内温が安定した後、酢酸エチル20部、アクリル酸n-ブチル(n-BA)80部、重合開始剤であるナイパーBMT-K40(日油製、商品名、ベンゾイルパーオキサイド)0.13部からなる混合物を4時間かけて滴下した。滴下終了後1時間保持した後、パーオクタOの0.5部及び酢酸エチル10部からなる混合物を1時間かけて添加した。その後、2時間保持した後、固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が50%になるように酢酸エチルを添加した後、室温まで冷却して共重合体溶液(A-1)を得た。共重合体溶液(A-1)中の共重合体の重量平均分子量(Mw)を表2に示す。
<製造例2~4、6、7、9~25>
 初期仕込み溶剤、マクロモノマーおよびモノマーの種類、マクロモノマー及びモノマーの使用量をそれぞれ表2~4に示すようにした以外は製造例A-1と同様にして、共重合体溶液(A-2)~(A-4)、(A-6)、(A-7)、(A-9)~(A-25)を得た。各共重合体溶液中の共重合体の重量平均分子量(Mw)を表2~4に示す。
<製造例5>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、三方コックを付け内部を窒素置換した後、トルエン278g、1,2-ジエトキシエタン13.9g、イソブチルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液19.2gを加え、さらにsec-ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn-ヘキサンの混合溶液1.20gを加えた。この溶液にメタクリル酸メチル33.0gを加えて室温にて1時間撹拌した。その後、内部温度を-30℃に冷却し、アクリル酸n-ブチル34.0gを2時間かけて滴下し、滴下終了後10分間撹拌した。その後、メタクリル酸メチル33.0gを加え、室温にて18時間撹拌後、反応液をメタノール中に注ぎ、白色沈殿物を析出させた。この沈殿物を濾過して乾燥させ、酢酸エチルにて固形分50%になるように溶解して、トリブロック共重合体溶液(A-5)を得た。共重合体溶液(A-5)中の共重合体の重量平均分子量は7.3万であった。
<製造例8>
 攪拌機、冷却管及び温度計を備えたセパラブルフラスコ内に、メチルエチルケトン(MEK)100部、マクロモノマー(a-6)50部を入れて50℃で1時間撹拌して均一な溶液とした。一度室温まで冷却後、アクリル酸n-ブチル50部、AMBNV59(和光純薬工業(株)社製、AMBN(2,2-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、商品名)0.3部を加えて撹拌して均一な溶液を得た。30分間窒素バブリングを実施してセパラブルフラスコ内の雰囲気を窒素置換した。次いで69℃まで昇温して重合を開始し、6時間反応を進行させた後、室温まで冷却してポリマー溶液を得た。固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が25質量%になるようにMEKを添加した後、室温まで冷却して共重合体溶液(A-8)を得た。共重合体溶液(A-8)中の共重合体の重量平均分子量(Mw)を表2に示す。
<製造例26~32>
 初期仕込み溶剤、マクロモノマーおよびモノマーの種類、マクロモノマー及びモノマーの使用量をそれぞれ表4に示すとおりに変更した以外は製造例A-8と同様にして、共重合体溶液(A-26)~(A-32)を得た。各共重合体溶液中の共重合体の重量平均分子量(Mw)を表4に示す。
(プレミックス(共重合体(A)とエポキシ樹脂(B)との混合物)の製造)
 エポキシ樹脂組成物の調製に際して、揮発分を除いた後の共重合体の含有量が22質量%になるよう、共重合体溶液およびエポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を混合し、真空乾燥機を用いて減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。
(プレミックス粘度)
 上述のようにして得られたプレミックスについて、以下の条件で粘度η(25℃、0.05Hz)を測定し、その値をプレミックス粘度とし、下記の判定基準で評価した。このプレミックス粘度が低いほど、エポキシ樹脂組成物のプロセス適性及び配合の自由度が優れる。
 装置:レオメーター、HAAKE MARS60(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製品名)。
 測定治具:コーンプレート、コーン角度 1°、コーン半径 35mm。
 測定温度:25℃。
 測定周波数:0.05Hz。
 「判定基準」
 ◎:プレミックス粘度が800Pa・s以下。
 ○:プレミックス粘度が800Pa・s超、1500Pa・s以下。
 ×:プレミックス粘度が1500Pa・sより大きい。
(剥離強度1)
 調製したエポキシ樹脂組成物を、幅25mm×長さ150mm×厚み0.5mmの鋼板(JIS G 3141 SPCC-SD、(株)エンジニアリングテストサービス製)の片面の長さ方向の一端から50mmまでの部分をつかみしろとし、残りの部分に前記エポキシ樹脂組成物を塗布した。同様の大きさのもう一枚の鋼板を、エポキシ樹脂組成物塗付面に貼り合せ、エポキシ樹脂組成物層の厚みが一定となるように固定し、180℃で30分間加熱し、エポキシ樹脂組成物層を硬化させて積層体を得た。この積層体の側面のエポキシ樹脂組成物層のはみ出しを削り取り、2枚の鋼板それぞれのつかみしろ部分を外側へ向かって直角に90°折り曲げて、T字型の試験片を得た。
 オートグラフAG-IS(株式会社島津製作所製、ロードセル1kN)にて、得られた試験片のつかみしろ部分を上下保持し、100mm/minの条件で剥離強度を測定し、最初の25mmと最後の25mmを除いた剥離強度の平均値を下記の判定基準で評価した。
 「判定基準」
 ○:剥離強度が25N/25mm以上、35N/25mm未満。
 ×:剥離強度が25N/25mm未満。
(剥離強度2)
 調製したエポキシ樹脂組成物を、幅25mm×長さ150mm×厚み0.5mmの鋼板(JISG3141SPCC-SP、エンジニアリングテストサービス製)の片面の長さ方向の一端から50mmまでの部分をつかみしろとし、残りの部分に前記エポキシ樹脂組成物を塗布した。同様の大きさのもう一枚の鋼板を、エポキシ樹脂組成物塗付面に貼り合せ、エポキシ樹脂組成物層の厚みが一定となるように固定し、180℃で30分間加熱し、エポキシ樹脂組成物層を硬化させて積層体を得た。この積層体の側面のエポキシ樹脂組成物層のはみ出しを削り取り、2枚の鋼板それぞれのつかみしろ部分を外側へ向かって直角に90°折り曲げて、T字型の試験片を得た。
 オートグラフにて、得られた試験片のつかみしろ部分を上下保持し、200mm/minの条件で剥離強度を測定し、最初の25mmと最後の25mmを除いた剥離強度の平均値を下記の判定基準で評価した。
 「判定基準」
 ○:剥離強度が25N/25mm以上、35N/25mm未満。
 ×:剥離強度が25N/25mm未満。
(衝撃強度)
 ISO11343 JIS K 6865に準拠し、対称くさび試験片を作製し、評価を行った。厚み0.8mmの曲げ加工鋼板(JIS G 3141 SPCC-SD、(株)エンジニアリングテストサービス製)を準備した。調製したエポキシ樹脂組成物を、30mmまでの部分に塗布しに貼り合せ、180℃で30分間加熱し、エポキシ樹脂組成物層を硬化させて対称くさび試験片を得た。
 高速引張試験機ハイドロショットHITS-T10(島津製作所製、ロードセル10kN)を用いて、2m/秒の条件で対称くさびを打ち込み、幅20mm×長さ30mmのエポキシ樹脂組成物層を割裂する間の動的割裂抵抗値を測定した。測定した動的割裂抵抗値の、初めの25%と終わりの10%を除いた範囲で動的割裂抵抗値の平均値を算出した。
「判定基準」
 ◎:動的割裂抵抗値が0.04N/20mm以上
 ○:動的割裂抵抗値が0.02N/20mm以上、0.04N/20mm未満
 ×:動的割裂抵抗値が0.02N/20mm未満
 以下の例において、プレミックス粘度、剥離強度1、剥離強度2、衝撃強度の評価結果を表5~7に示す。「-」は未測定であることを示す。
<実施例1>
 共重合体溶液(A-1)8.5部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)15部とを混合し、真空乾燥機を用いて130℃で6時間減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。このプレミックスと、ジシアンジアミド(Dicy)(三菱ケミカル社製)2.9部と、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)(保土ヶ谷化学工業社製)1.95部、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)23.3部とを、あわとり練太郎(シンキー社製)で混合し、三本ロール(AIMEX社製)で混練した後、ガラスビーズ(「J-100」、ポッターズ・バロティーニ社製)0.08部を加えて、あわとり練太郎で混合してエポキシ樹脂組成物を得た。
<実施例2~4、比較例1>
 共重合体溶液(A-1)の代わりに共重合体溶液(A-2)~(A-5)を用いた以外は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
<比較例2>
 共重合体溶液(A-1)を配合しなかった以外は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。プレミックス粘度はエポキシ樹脂のみの粘度である。
<実施例5>
 共重合体溶液(A-6)20部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)35.5部とを混合し、真空乾燥機を用いて減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。このプレミックスと、ジシアンジアミド(Dicy)(三菱ケミカル社製)8部と、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)(保土ヶ谷化学工業社製)4部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)64.5部とを、あわとり練太郎(シンキー社製)で混合し、三本ロール(AIMEX社製)で混練した後、ガラスビーズ(「J-100」、ポッターズ・バロティーニ社製)0.2部を加えて、あわとり練太郎で混合してエポキシ樹脂組成物を作製した。
<実施例6、実施例8~17、実施例19~25>
 共重合溶液の種類をそれぞれ表6および表7に示すようにした以外は実施例5と同様にして、エポキシ樹脂組成物を得た。
 なお、実施例17、実施例22および実施例23におけるTgBの値は、ポリマーハンドブック(1989)にIDAAのホモポリマーのガラス転移温度がないため、Miwon Specialty Chemicals Co.,Ltd製品カタログ値を採用した。また、実施例24および実施例25におけるTgBの値は、ポリマーハンドブック(1989)にX-22-174ASXのホモポリマーのガラス転移温度がなく、メーカーのカタログにも記載がないが、X-22-174ASXのホモポリマーが23℃で液状であることから、ガラス転移温度は23℃未満と判断できる。便宜上、X-22-174ASXのガラス転移温度を23℃として計算した。
<実施例7>
 共重合体溶液(A-8)40部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)35.5部とを混合し、真空乾燥機を用いて減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。このプレミックスと、ジシアンジアミド(Dicy)(三菱ケミカル社製)8部と、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)(保土ヶ谷化学工業社製)4部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)64.5部とを、あわとり練太郎(シンキー社製)で混合し、三本ロール(AIMEX社製)で混練した後、ガラスビーズ(「J-100」、ポッターズ・バロティーニ社製)0.2部を加えて、あわとり練太郎で混合してエポキシ樹脂組成物を作製した。
<実施例18>
 共重合体溶液(A-7)40部と、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)46.6部とを混合し、真空乾燥機を用いて130℃6時間減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。このプレミックスと、ジシアンジアミド(Dicy)(三菱ケミカル社製)8部と、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア(DCMU)(保土ヶ谷化学工業社製)4部、エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)43.3部とを、あわとり練太郎(シンキー社製)で混合し、三本ロール(AIMEX社製)で混練した後、ガラスビーズ(「J-100」、ポッターズ・バロティーニ社製)0.2部を加えて、あわとり練太郎で混合してエポキシ樹脂組成物を得た。
<実施例26~30、比較例3,4>
 共重合溶液の種類をそれぞれ表7に示すとおりに変更した以外は実施例7と同様にして、エポキシ樹脂組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 (メタ)アクリル系共重合体として、マクロモノマー(a)由来の構成単位及びビニル単量体(b)由来の構成単位を有する(メタ)アクリル系共重合体を配合した実施例1~30では、プレミックス粘度が低かった。このことから、実施例1~30のエポキシ樹脂組成物のプロセス適性及び配合の自由度が優れることが確認できた。また、実施例1~30のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、優れた接着強度を示した。さらに、実施例1、実施例5,実施例6、実施例16、実施例20、実施例21、実施例24は、優れた衝撃強度を示した。
 一方、(メタ)アクリル系共重合体として、マクロモノマー(a)由来の構成単位を有しないトリブロック共重合体を配合した比較例1では、プレミックス粘度が高く、エポキシ樹脂組成物のプロセス適性及び配合の自由度が劣っていった。
 (メタ)アクリル系共重合体を配合しなかった比較例2では、硬化物の剥離強度および衝撃強度が劣っていた。また、共重合体のTgBが25℃より高い比較例3および比較例4では、硬化物の剥離強度が劣っていた。
<第2の実施形態の実施例>
 本実施例で用いた測定方法を以下に示す。
(マクロモノマーの分子量測定)
・マクロモノマー{(a’-1)~(a’-9)、(a-1)}の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、下記条件で標準ポリメタクリル酸メチル換算にて算出した。
 ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)装置:東ソー(株)製、HLC-8320
 カラム:カラム(TSK-guardcolumn SuperH-H(4.6×35mm、東ソー(株)製)と、2本のTSKgel Super HM-H(6.0×150mm、東ソー(株)製)を直列に接続
 試料溶液:マクロモノマーのテトラヒドロフラン(THF)溶液(試料濃度0.02g/10mL)10μL
 流量:0.6mL/分
 溶離液:THF(安定剤:ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
 ・マクロモノマー{(a’-10)~(a’-12)}の数平均分子量及び重量平均分子量は、下記条件で標準ポリスチレン換算にて算出した。
 ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)装置:東ソー(株)製、HLC-8320
 カラム:東ソー(株)製カラム(TSKgel SuperHZM-M×HZM-M×HZ2000、TSKguardcolumn SuperHZ-L)
 試料溶液:マクロモノマーの0.2質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液10μL
 流量:0.35mL/分
 溶離液:THF(安定剤:ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
(マクロモノマー共重合体の分子量測定)
・マクロモノマー共重合体{(A’-1)~(A’-10)、(A-1)~(A-3)}の数平均分子量及び重量平均分子量は、下記条件で標準ポリメタクリル酸メチル換算にて算出した。
 ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)装置:東ソー(株)製、HLC-8320カラム:カラム(TSK-guardcolumn SuperH-H(4.6×35mm、東ソー(株)製)と、2本のTSKgel Super HM-H(6.0×150mm、東ソー(株)製)を直列に接続
 試料溶液:マクロモノマーのテトラヒドロフラン(THF)溶液(試料濃度0.02g/10mL)10μL
 流量:0.6mL/分
 溶離液:THF(安定剤:ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
 ・マクロモノマー共重合体{(A’-11)~(A’-14)}の数平均分子量及び重量平均分子量は、下記条件で標準ポリスチレン換算にて算出した。
 ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)装置:東ソー(株)製、HLC-8320
 カラム:東ソー社製カラム(TSKgel SuperHZM-M×HZM-M×HZ2000、TSKguardcolumn SuperHZ-L)
 試料溶液:マクロモノマーの0.2質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液10μL
 流量:0.35mL/分
 溶離液:THF(安定剤:ブチルヒドロキシトルエン(BHT))
 カラム温度:40℃
(分散剤1の製造)
 撹拌機、冷却管、温度計及び窒素ガス導入管を備えた重合装置中に、脱イオン水900部、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム60部、メタクリル酸カリウム10部及びMMA12部を入れて撹拌し、重合装置内を窒素置換しながら、50℃に昇温した。その中に、重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩0.08部を添加し、更に60℃に昇温した。昇温後、滴下ポンプを使用して、MMAを0.24部/分の速度で75分間連続的に滴下した。反応溶液を60℃で6時間保持した後、室温に冷却して、透明な水溶液である固形分10質量%の分散剤1を得た。
(連鎖移動剤1の製造)
 撹拌装置を備えた合成装置中に、窒素雰囲気下で、酢酸コバルト(II)四水和物1.00g及びジフェニルグリオキシム1.93g、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素したジエチルエーテル80mLを入れ、室温で30分間攪拌した。ついで、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体10mLを加え、さらに6時間攪拌した。混合物をろ過し、固体をジエチルエーテルで洗浄し、15時間真空乾燥して、赤褐色固体である連鎖移動剤1を2.12g得た。
(マクロモノマーの合成)
<合成例B1>
 撹拌機、冷却管、温度計及び窒素ガス導入管を備えた重合装置中に、脱イオン水145部、硫酸ナトリウム0.1部及び分散剤1(固形分10質量%)0.25部を入れて撹拌し、均一な水溶液とした。次に、MMA50部、GMA50部、連鎖移動剤1の0.0025部及び重合開始剤としてパーオクタO(登録商標)0.9部を加え、水性懸濁液とした。
 次に、重合装置内を窒素置換し、80℃に昇温して3.5時間反応し、さらに重合率を上げるため、90℃に昇温して1時間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、マクロモノマーを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液をフィルタで濾過し、フィルタ上に残った残留物を脱イオン水で洗浄し、脱水し、40℃で16時間乾燥して、マクロモノマー(a’-1)を得た。このマクロモノマー(a’-1)の数平均分子量及び重量平均分子量を表8に示す。
<合成例B2~B9、合成例B12>
 合成例B1において、モノマー、連鎖移動剤及び重合開始剤の仕込み量を表8に示すようにした以外は合成例B1と同様にして、マクロモノマー(a’-2)~(a’-9)、(a-1)を得た。分子量を表8に示す。
<合成例B10>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル70部、および連鎖移動剤1を0.0032部加え、窒素ガス通気下で外温を85℃に昇温した。外温が85℃に達し、内温が安定した後、MMA25部、GMA75部、重合開始剤であるAMBNの1部からなる混合物を4時間かけて滴下した。滴下終了後1時間保持した後、パーオクタOの0.4部及び酢酸エチル20部からなる混合物を30分間かけて添加した。その後、2時間保持した後、固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が50質量%になるように酢酸エチルを添加した後、室温まで冷却してマクロモノマー溶液を得た。マクロモノマー溶液中のマクロモノマー(a’-10)の分子量を表8に示す。
<合成例B11>
 モノマー、連鎖移動剤及び重合開始剤の仕込み量を表8に示すようにした以外は合成例B10と同様にして、マクロモノマー(a’-11)を含むマクロモノマー溶液を得た。(固形分50質量%)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
(マクロモノマー共重合体の製造)
<製造例B1>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、初期仕込み溶剤として、メチルエチルケトン100部、マクロモノマー(a’-1)20部を入れ、窒素ガス通気下で外温を85℃に昇温した。外温が85℃に達し、内温が安定した後、酢酸エチル20部、アクリル酸n-ブチル(n-BA)80部、重合開始剤であるナイパーBMT-K40の0.13部からなる混合物を4時間かけて滴下した。滴下終了後1時間保持した後、パーオクタOの0.5部及び酢酸エチル10部からなる混合物を1時間かけて添加した。その後、2時間保持した後、酸化防止剤(BASF社製、商品名「イルガノックス(登録商標)1010」)0.5部を投入し、固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が25質量%になるように酢酸エチルを添加した後、室温まで冷却して共重合体(A’-1)溶液を得た。共重合体の数平均分子量及び重量平均分子量を表9に示す。
<製造例B2~B10、B15~B17>
 マクロモノマー及びモノマーの種類、それらの使用量をそれぞれ表9に示すようにした以外は製造例B1と同様にして、共重合体(A’-2)~(A’-10)、(A-1)~(A-3)の溶液を得た。溶液中の共重合体の数平均分子量及び重量平均分子量を表9、10に示す。
<製造例B11>
 撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに、初期仕込み溶剤として、酢酸エチル45部及びマクロモノマー(a’-10)20部(マクロモノマー溶液40部)を入れ、窒素ガス通気下で外温を85℃に昇温した。外温が85℃に達し、内温が安定した後、酢酸エチル20部、2-EHAの80部、重合開始剤であるナイパーBMT-K40の0.13部からなる混合物を4時間かけて滴下した。滴下終了後1時間保持した後、パーオクタOの0.5部及び酢酸エチル10部からなる混合物を1時間かけて添加した。その後、2時間保持した後、酸化防止剤(イルガノックス1010)0.5部を投入し、固形分((モノマー+溶剤仕込量)中のモノマー仕込量の割合)が50質量%になるように酢酸エチルを添加した後、室温まで冷却して共重合体(A’-11)溶液を得た。溶液中の共重合体の数平均分子量及び重量平均分子量を表10に示す。
<製造例B12>
 初期仕込み溶剤、マクロモノマー及びモノマーの種類、それらの使用量をそれぞれ表2に示すようにした以外は製造例B11と同様にして、共重合体(A’-12)溶液を得た。溶液中の共重合体の数平均分子量及び重量平均分子量を表10に示す。
<製造例B13、B14>
 初期仕込み溶剤、マクロモノマー及びモノマーの種類、それらの使用量をそれぞれ表10に示すようにした以外は製造例B1と同様にして、共重合体(A’-13)、(A’-14)溶液を得た。溶液中の共重合体の数平均分子量及び重量平均分子量を表10に示す。
なお、製造例B13におけるTgb’’の値は、ポリマーハンドブック(1989)にIDAAのホモポリマーのガラス転移温度がないため、Miwon Specialty Chemicals Co.,Ltd製品カタログ値を採用した。
また、製造例B14におけるTgb’’の値は、ポリマーハンドブック(1989)にX-22-174ASXのホモポリマーのガラス転移温度がなく、メーカーのカタログにも記載がないが、X-22-174ASXのホモポリマーが23℃で液状であることから、ガラス転移温度は23℃未満と判断できる。便宜上、X-22-174ASXのガラス転移温度を23℃として計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
(エポキシ樹脂組成物の作製)
<実施例B1>
 マクロモノマー共重合体(A’-1)10部(固形分25質量%のマクロモノマー共重合体溶液として40部)と、エポキシ樹脂(jER828(商品名))35.5部とを混合し、真空乾燥機を用いて減圧乾燥して脱溶剤を行い、揮発分を除去したプレミックスを得た。このプレミックスと、硬化剤としてDICY8部、硬化促進剤としてDCMU4部、エポキシ樹脂(jER828)64.5部を、あわとり練太郎((株)シンキー製)で混合し、三本ロール(AIMEX(株)製)で混練し、エポキシ樹脂組成物(1)を作製した。
<実施例B2~B10>
 表11に示す条件以外は実施例B1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(2)~(10)を得た。
<実施例B11~B14>
 マクロモノマー共重合体(A’-11)~(A’-14)10部(固形分50質量%のマクロモノマー共重合体溶液として20部)を用い、表12に示す条件以外は実施例B1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(11)~(14)を得た。
<比較例B1>
 共重合体溶液から共重合体プレミックスを作製せず、エポキシ樹脂組成物(1)122部に代えてエポキシ樹脂100部を使用した以外は実施例B1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(15)を得た。
<比較例B2~B4>
 表13に示す条件以外は実施例B1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(16)~(18)を得た。
(エポキシ樹脂組成物の剥離強度評価(T型剥離試験))
<実施例B1~B10>
 得られたエポキシ樹脂組成物(1)~(10)122部に対して、ガラスビーズJ-100(ポッターズ・バロティーニ社製)0.2部を加えて、あわとり練太郎((株)シンキー製)で混合した。
 幅25mm×長さ150mm×厚み0.5mmの鋼板(JISG3141SPCC-SD、(株)エンジニアリングテストサービス製)の片面に、長さ方向の一端から50mmまでの部分をつかみしろとして残し、他の部分にエポキシ樹脂組成物を塗布した。この塗布面に、同様の大きさのもう一枚の鋼板を貼り合せ、エポキシ樹脂組成物層の厚みが一定となるように固定し、180℃で30分間加熱し、エポキシ樹脂組成物層を硬化させて積層体を得た。積層体の側面のエポキシ樹脂組成物層のはみ出しを削り取り、2枚の鋼板それぞれのつかみしろ部分を外側へ向かって直角に90°折り曲げて、T字型の試験片を得た。
 オートグラフAG-IS((株)島津製作所製、ロードセル1kN)にて、得られた試験片のつかみしろ部分を上下保持し、つかみしろ部分を200mm/minの速度で移動させて剥離強度を測定し、最初の25mmと最後の25mmを除いた剥離強度の平均値を算出した。結果を表11に示す。
 さらにこれを下記の基準に従い判定した。結果を表11に示す。
 ○:剥離強度が25N/25mm以上
 ×:剥離強度が25N/25mm未満
<実施例B11~B14>
 エポキシ樹脂組成物(11)~(14)に対して、つかみしろ部分の移動速度を100mm/minとした以外は実施例B1と同じ条件で剥離強度を測定し、平均値を算出した。また同じ基準で判定した。結果を表12に示す。
<比較例B1~B4>
 エポキシ樹脂組成物(15)~(18)に対して、剥離試験を行い、平均値を算出した。また同じ基準で判定した。結果を表13に示す。
(エポキシ樹脂組成物の硬化物のTEM観察)
<実施例B1>
 エポキシ樹脂組成物(1)を、あわとり練太郎((株)シンキー製)で混合しながら真空引きして脱気した後、3mm厚の“テフロン(商標登録)”製スペーサーにより厚み3mmになるように設定したモールドに注入した。オーブン内で、室温から120℃まで2℃/分で昇温した後、120℃で1時間加熱し、樹脂硬化物を得た。
 得られた樹脂硬化物を四酸化オスミウム(OsO)を使用して染色後、薄切片化し、透過型電子顕微鏡(TEM)を使用して100,000倍率にて下記条件で透過電子像を取得し、目視によりミクロ相分離構造の有無及びミクロ相分離構造の形態を評価した。
 装置:H-7600 透過型電子顕微鏡((株)日立製作所製)
 加速電圧:80kV
 その結果、硬化したエポキシ樹脂マトリックス中に共重合体(A’-1)中のポリn-BAブロックがミクロな線状構造をなして分散しているミクロ相分離構造を有していた。
<実施例B2>
 実施例B1と同様にエポキシ樹脂組成物(2)の樹脂硬化物のTEM観察を行ったところ、硬化したエポキシ樹脂マトリックス中に共重合体(A’-2)中のポリ(n-BA/IBXA)ブロックがミクロな球状構造をなして分散しているミクロ相分離構造を有していた。
<実施例B3>
 実施例B1と同様にエポキシ樹脂組成物(3)の樹脂硬化物のTEM観察を行ったところ、硬化したエポキシ樹脂マトリックス中に共重合体(A’-3)中のポリ(n-BA/IBXA)ブロックがミクロな球状構造をなして分散しているミクロ相分離構造を有していた。
<実施例B4>
 実施例B1と同様にエポキシ樹脂組成物(4)の樹脂硬化物のTEM観察を行ったところ、硬化したエポキシ樹脂マトリックス中に共重合体(A’-4)中のポリn-BAブロックがミクロな線状構造をなして分散しているミクロ相分離構造を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 表11及び12に示すように、(メタ)アクリル系共重合体として、マクロモノマー(a’)由来の構成単位及びビニル単量体(b’)由来の構成単位を有するマクロモノマー共重合体(A’)を配合した実施例B1~B14では、エポキシ樹脂組成物の硬化物は優れた剥離強度を示した。
 一方、表13に示すように、(メタ)アクリル系共重合体を配合しなかった比較例B1では、硬化物の剥離強度が劣っていた。また、Tgb’’が0℃より高い比較例B2及びB3では硬化物の剥離強度が劣っていた。また、マクロモノマー中の一般式(1’)で表される繰り返し単位の量が少ない比較例B4(仕込み比でGMA5質量%)では、硬化物の剥離強度が劣っていた。
 実施例から理解される通り、本実施形態発明に係るエポキシ樹脂組成物は接着剤として用いることができる。

Claims (21)

  1.  (メタ)アクリル系共重合体(A)、エポキシ樹脂(B)及び硬化剤(C)を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記(メタ)アクリル系共重合体(A)が、マクロモノマー(a)由来の構成単位、及びビニル単量体(b)由来の構成単位を有し、前記ビニル単量体(b)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(TgB)が25℃以下であるエポキシ樹脂組成物。
  2.  前記(メタ)アクリル系共重合体(A)及び前記エポキシ樹脂(B)を混合したプレミックス粘度が1500Pa・s以下である請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3.  前記マクロモノマー(a)の数平均分子量が500~10万である請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4.  前記(メタ)アクリル系共重合体(A)中の前記マクロモノマー(a)由来の構成単位の含有量が、(メタ)アクリル系共重合体(A)の全構成単位の合計質量に対して10~80質量%である請求項1~3の何れか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  5.  前記マクロモノマー(a)が、ラジカル重合性基を有し、かつ下記式(aa)で表される構成単位を2以上有する請求項1~4の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Rは水素原子、メチル基又はCHOHを示し、RはOR、ハロゲン原子、COR、COOR、CN、CONR、NHCOR、又はRを示し、
     R~Rはそれぞれ独立に、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
     Rは置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のヘテロアリール基、又は置換又は非置換の非芳香族の複素環式基を示し、これらの基を置換する置換基はそれぞれ、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族の複素環式基、アラルキル基、アルカリール基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基、置換又は非置換のオレフィン基、及びハロゲン原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である。)
  6.  前記マクロモノマー(a)が下式(1)で表されるマクロモノマーである請求項1~5の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Rは水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のへテロアリール基、置換又は非置換の非芳香族の複素環式基、置換又は非置換のアラルキル基、置換又は非置換のアルカリール基、置換又は非置換のオルガノシリル基、又は置換又は非置換の(ポリ)オルガノシロキサン基を示し、Qは2以上の前記式(aa)で表される構成単位を含む主鎖部分を示し、Zは末端基を示す。)
  7.  前記マクロモノマー(a)が、環状エーテル基を有する構成単位を含む請求項1~6の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  8.  前記環状エーテル基を有する構成単位を、マクロモノマー(a)由来の構成単位の全質量に対して、10質量%以上100質量%以下含む請求項7に記載のエポキシ樹脂組成物。
  9.  前記環状エーテル基が、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基、及びジオキサニル基からなる群から選ばれる1種以上である請求項7又は8に記載のエポキシ樹脂組成物。
  10.  前記マクロモノマー(a)が、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、及び(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上の単量体に由来する構成単位を含む請求項1~9の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  11.  請求項1~10の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を含む接着剤。
  12.  請求項1~10の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を含む成形材料。
  13.  請求項1~10の何れか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化した硬化物。
  14.  下記一般式(1’)で表される繰り返し単位を含むマクロモノマー(a')由来の単位と、前記マクロモノマー(a’)と共重合可能なビニル単量体(b')由来の単位からなるマクロモノマー共重合体であって、
     前記マクロモノマー(a’)が、一般式(1’)で表される繰り返し単位を10質量%以上含み、
     前記ビニル単量体(b’)のみを重合して得られる重合体のガラス転移温度(Tgb’’)が25℃以下である、マクロモノマー共重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Rは、環状エーテル基を有する基である。Xは、水素原子又はメチル基である。)
  15.  前記マクロモノマー(a')由来の単位が、下記一般式(2’)で表される請求項14に記載のマクロモノマー共重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R及びR~Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は複素環基のいずれかであって、かつ、R及びR~Rのうちの少なくとも1つが、環状エーテル基を有する基である。X~Xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。Zは、末端基である。nは、2~10,000の自然数である。)
  16.  前記環状エーテル基が、オキシラニル基、オキセタニル基、オキソラニル基、ジオキソラニル基及びジオキサニル基からなる群より選ばれる1種以上である、請求項14または15に記載のマクロモノマー共重合体。
  17.  前記マクロモノマー(a’)が、単量体単位として、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレ-ト、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレ-ト、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレートを含む、請求項14~16のいずれか一項に記載のマクロモノマー共重合体。
  18.  前記マクロモノマー(a’)が、前記一般式(1’)で表される繰り返し単位を20質量%以上含む、請求項14~17のいずれか一項に記載のマクロモノマー共重合体。
  19.  請求項14~18のいずれか一項に記載のマクロモノマー共重合体と、前記マクロモノマー共重合体とは異なる構造を有するエポキシ樹脂とを含む、エポキシ樹脂組成物。
  20.  請求項19に記載のエポキシ樹脂組成物を含む接着剤。
  21.  請求項19に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
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