WO2021112062A1 - 脂環式アクリレート化合物、脂環式エポキシアクリレート化合物、硬化性組成物および硬化物 - Google Patents

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健太 上
剛 小池
敦史 亀山
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Definitions

  • the present invention relates to an alicyclic acrylate compound, an alicyclic epoxy acrylate compound, a curable composition and a cured product.
  • Epoxide group-containing (meth) acrylic compounds and acrylates having an alicyclic skeleton are generally useful compounds in the fields of resists, encapsulants, coatings, inks, adhesives, sealants and the like.
  • an acrylate containing an epoxy group together with an alicyclic skeleton has properties suitable for outdoor use. In general, these exhibit predetermined performance by a ring-opening reaction of an oxylan ring existing in the structure, a reaction of an ethylene-based unsaturated group of acrylate, or the like.
  • Patent Document 1 discloses that a vinyl group-containing alicyclic acrylate compound having a specific alicyclic skeleton is particularly useful for coating and the like.
  • an object of the present invention is to provide an alicyclic epoxy acrylate compound capable of having high heat resistance in the cured product when contained in the curable composition.
  • Another object of the present invention is to provide an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer and a radically polymerizable compound capable of having high heat resistance in the cured product when contained in the curable composition. That is the purpose.
  • Another object of the present invention is to provide a curable composition for obtaining a cured product having high heat resistance.
  • R 1 or R 2 is a (meth) acryloyloxy group
  • the other of R 1 and R 2 is a hydrogen atom
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group, and A is an oxygen atom, or A is absent and the carbon atom to which R 8 is bonded and the carbon atom to which R 9 is bonded combine to form a double bond.
  • R 2 An alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic acrylate compound according to [1].
  • a curable composition comprising at least the alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer compound according to [4].
  • the curable composition according to [5] further comprising at least one selected from the group consisting of a curing agent, a thermal cationic polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator.
  • a curable composition comprising at least the radically polymerizable compound according to [15] or [16].
  • a method for producing an epoxy group-containing acrylic polymer which comprises a step of radically polymerizing the alicyclic epoxy acrylate compound according to [3].
  • the step of radically polymerizing a polymer of at least one acrylic compound selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid and the alicyclic epoxy acrylate compound according to [3] is included.
  • an alicyclic epoxy acrylate compound capable of having high heat resistance in the cured product when contained in the curable composition.
  • an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer and a radically polymerizable compound capable of having high heat resistance in the cured product when contained in the curable composition. it can.
  • a curable composition for obtaining a cured product having high heat resistance.
  • FIG. 1 shows a 1 H-NMR chart of the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer synthesized in Preparation Example 1-1.
  • FIG. 2 shows a 13 C-NMR chart of the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer synthesized in Preparation Example 1-1.
  • FIG. 3 shows a 1 H-NMR chart of the alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer (A1) synthesized in Preparation Example 1-2.
  • FIG. 4 shows a 13 C-NMR chart of the alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer (A1) synthesized in Preparation Example 1-2.
  • FIG. 5 shows an infrared absorption spectrum (IR) of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer obtained in Example 3-1.
  • FIG. 6 shows an infrared absorption spectrum (IR) of the radically polymerizable compound obtained in Example 4-1.
  • the alicyclic acrylate compound is an alicyclic acrylate compound represented by the following formula (1).
  • a curable composition can be provided by containing an alicyclic epoxy acrylate compound in which A is an oxygen atom in the following formula (1).
  • the alicyclic acrylate compound in which A in the following formula (1) does not exist and the carbon atom to which R 8 is bonded and the carbon atom to which R 9 is bonded together form a double bond is an alicyclic acrylate compound. It can be used as a raw material for a formula epoxy acrylate compound.
  • R 1 or R 2 is a (meth) acryloyloxy group
  • the other of R 1 and R 2 is a hydrogen atom
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group, and A is an oxygen atom, or A is absent and the carbon atom to which R 8 is bonded and the carbon atom to which R 9 is bonded combine to form a double bond.
  • an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer may be one alicyclic acrylate compound or a mixture of alicyclic acrylate compounds.
  • the polymerizable monomer may be, for example, one or more alicyclic acrylate compounds, a combination of two or more alicyclic acrylate compounds, or a combination of two or more alicyclic acrylate compounds. It may be.
  • one of R 1 and R 2 is a (meth) acryloyloxy group, and the other of R 1 and R 2 is a hydrogen atom.
  • one of R 1 and R 2 is a methacryloyloxy group, and the other of R 1 and R 2 is a hydrogen atom.
  • R 1 is a (meth) acryloyloxy group and R 2 is a hydrogen atom, or R 1 Is a hydrogen atom and R 2 is a (meth) acryloyloxy group, preferably R 1 is a methacryloyloxy group and R 2 is a hydrogen atom or R 1 is a hydrogen atom.
  • R 2 is a methacryloyloxy group.
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group, preferably composed of a hydrogen atom and an alkyl group. It is selected from the group, more preferably a hydrogen atom. In the alicyclic acrylate compound represented by the formula (1), it is preferable that R 3 and R 16 are hydrogen atoms, respectively.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 3 to R 20 in the above formula (1) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be a linear alkyl group or a branched chain alkyl group.
  • Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like.
  • Examples of the branched-chain alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy groups of R 3 to R 20 in the above formula (1) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an i-propyloxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group and the like.
  • R 1 is a (meth) acryloyloxy group.
  • the compound represented by the formula (1-i) in which R 2 is a hydrogen atom the compound represented by the formula (1) in which R 2 is a (meth) acryloyloxy group and R 1 is a hydrogen atom. (1-ii), or a mixture thereof.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic (epoxy) acrylate compound represented by the formula (X) is represented by the (epoxy) acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (X). Also called the body.
  • R 1 is a (meth) acryloyloxy group.
  • the carbon atom in which A is absent and R 8 is bonded and the carbon atom to which R 9 is bonded are combined.
  • the alicyclic acrylate compound forming a double bond is represented by the following formula (1-1). [In the formula, R 1 to R 20 are as shown in the formula (1). ]
  • an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic acrylate compound represented by the formula (1-1) (hereinafter, represented by the formula (1-1)).
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer) is provided.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer may be one alicyclic acrylate compound or a mixture of alicyclic acrylate compounds.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer may be, for example, one or more alicyclic acrylate compounds or a combination of two or more alicyclic acrylate compounds, and may be a combination of two or more alicyclic acrylate compounds. It may be a combination of formula acrylate compounds.
  • R 1 is a (meth) acryloyloxy group.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic acrylate compound represented by the formula (1-1) is any one of R 1 and R 2.
  • One is a methacryloyloxy group, the other of R 1 and R 2 , and a compound in which R 3 to R 20 are hydrogen atoms.
  • the above-mentioned more preferable embodiment is represented by the following formula (1-1-i-1).
  • the formula (1-1-i-1) indicates that any one of the groups corresponding to R 1 and R 2 bonded to the norbornane skeleton of the formula (1) is a methacryloyloxy group.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-1-i-1) is a compound represented by the following formula (1-1-i-2) and the formula (1-1).
  • a compound represented by 1-i-3) or a mixture thereof is shown (hereinafter, the compound represented by the formula (X) is also referred to as a compound (X)).
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-1-i-1) is preferably a compound represented by the formula (1-1-i-3).
  • the compound in which A is an oxygen atom in the above formula (1) is an alicyclic epoxy acrylate compound containing an epoxy group, and has the following formula (1). It is represented by 1-2). [In the formula, R 1 to R 20 are as shown in the formula (1). ]
  • an alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2) (hereinafter, a formula (1-2)).
  • a formula (1-2) (Also also referred to as an alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer represented by) is provided.
  • the alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer may be one alicyclic epoxy acrylate compound or a mixture of alicyclic epoxy acrylate compounds.
  • the alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer may be, for example, one or more alicyclic epoxy acrylate compounds, or a combination of two or more alicyclic epoxy acrylate compounds, and may be two kinds. It may be a combination of alicyclic epoxy acrylate compounds.
  • R 1 is (meth) acryloyloxy.
  • the alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2) is of R 1 and R 2 . either one is a methacryloyloxy group, the other of R 1 and R 2, and R 3 ⁇ R 20 is a hydrogen atom.
  • a more preferable embodiment is represented by the following formula (1-2-i-1). Specifically, the formula (1-2-i-1) indicates that any one of the groups corresponding to R 1 and R 2 bonded to the norbornane skeleton of the formula (1) is a methacryloyloxy group.
  • the alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-2-i-1) is a compound represented by the following formula (1-2-i-2) and the formula (1).
  • the compound represented by -2-i-3) or a mixture thereof is shown.
  • the alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-2-i-1) is preferably a compound represented by the formula (1-2-i-3).
  • the alicyclic acrylate compound represented by the above formula (1-1) includes a compound represented by the following formula (1-a) and a compound represented by the following formula (1-a). If desired, it can be obtained by a method including a step of reacting with an acrylic compound.
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, and an alkoxy group. ]
  • the method for producing an alicyclic acrylate compound includes a step of reacting the compound represented by the above formula (1-a) with an acrylic compound.
  • the production of the alicyclic acrylate compound if the purity of the alicyclic acrylate compound obtained by the above-mentioned production method is low, purification is performed by distillation, column, or recrystallization. Is preferable.
  • examples of the acrylic compound that can be used in the production of the alicyclic acrylate compound include (meth) acrylic acid, and methacrylic acid is preferable.
  • Acrylic compounds may be used alone or in combination of two or more, if necessary.
  • the amount of the acrylic compound used in the production of the alicyclic acrylate compound is not particularly limited, but is based on 1.00 mol of the compound represented by the formula (1-a). It is preferably 0.10 to 1.80 mol, more preferably 0.50 to 1.50 mol.
  • the compound represented by the formula (1-a) is, for example, the formula (1-a-1), and can be obtained by subjecting cyclopentadiene and dicyclopentadiene to a Diels-Alder reaction.
  • the alicyclic acrylate compound is appropriately produced in the presence of an acid.
  • the acid that can be used for producing the alicyclic acrylate compound include various acids such as inorganic acids and organic acids, or combinations thereof.
  • Specific examples of the inorganic acid include Lewis acids such as iron (III) chloride and boron trifluoride, sulfuric acid, hydrogen chloride, hydrochloric acid, phosphoric acid, heteropolyacids, zeolites, clay minerals and the like, and trifluo as an organic acid.
  • Lewis acids such as iron (III) chloride and boron trifluoride, sulfuric acid, hydrogen chloride, hydrochloric acid, phosphoric acid, heteropolyacids, zeolites, clay minerals and the like, and trifluo as an organic acid.
  • examples thereof include lomethanesulfonic acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, ion exchange resins and the like, or combinations thereof.
  • the amount of the acid used is usually 0.001 to 1 mol, preferably 0.005 to 0.5 mol, and more preferably 0.01 to 0. For 1 mol of the compound represented by the formula (1-a). It is 1 mol.
  • the amount of the acid used means the total.
  • the alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2) includes the alicyclic acrylate compound represented by the above formula (1-1) and a peracid. Can be obtained by a method comprising the step of reacting.
  • the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) obtained by the above-mentioned production method is used.
  • the purity is low, it is preferable to purify by distillation, column, or recrystallization.
  • examples of the peracid that can be used in the production of the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) include performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid, and metachloroperoxy.
  • examples thereof include organic peracids such as benzoic acid and trifluoroperacetic acid, and hydrogen peroxide.
  • metachloroperbenzoic acid and hydrogen peroxide are preferable because they are excellent in availability and reactivity.
  • the amount of peracid used in the production of the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) is 0.10 with respect to 1.00 mol of the alicyclic acrylate compound represented by the above formula (1-1). It is preferably from 2.50 mol, more preferably from 0.50 to 1.80 mol.
  • the cured product of the curable composition has high heat resistance. be able to. Therefore, it can be suitably used in various fields such as various coatings such as cans, plastics, papers and woods, inks, adhesives, sealants, resists and encapsulants.
  • three-dimensional modeling materials More specifically, three-dimensional modeling materials, acid removers, furniture coatings, decorative coatings, automobile undercoats, finish coatings, beverage cans and other can coatings, UV curable inks, optical disk recording layer protective films, color filter protection.
  • Adhesives for bonding membranes and optical disks adhesives for optical materials, die bonding of semiconductor elements, sealing materials for organic EL displays, sealing materials for light receiving devices such as CCDs and infrared sensors, and light emitting devices such as LEDs and organic EL. It can be suitably used for sealing materials, optical wiring plates, optical connectors, optical semiconductor-related members such as lenses, optical waveguides, photoresists, composite glasses such as tempered glass and security glass, and the like. It is also useful as a monomer constituting a polymer and a precursor of a silane coupling agent.
  • the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer contains an epoxy group containing at least a polymerization unit represented by the following formula (2).
  • Meta) Acrylic polymer In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group. R 21 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group. , Preferably selected from a hydrogen atom and an alkyl group, more preferably a hydrogen atom. It is preferable that R 3 and R 16 in the formula (2) are hydrogen atoms, respectively.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 3 to R 20 in the above formula (2) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be a linear alkyl group or a branched chain alkyl group.
  • Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like.
  • Examples of the branched-chain alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy groups of R 3 to R 20 in the above formula (2) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group that is a part of the alkoxy group may be a linear alkyl group or a branched-chain alkyl group.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an i-propyloxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group and the like.
  • R 21 in the above formula (2) is a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
  • the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer contains a polymerization unit represented by the following formula (2-1) or a polymerization represented by the formula (2-2). Includes units or combinations thereof. Therefore, the polymerization unit represented by the formula (2) may be a polymerization unit represented by the following formula (2-1), a polymerization unit represented by the formula (2-2), or a combination thereof. ..
  • R 1 to R 21 may be different from each other.
  • R 3 to R 20 are hydrogen atoms and R 21 is a methyl group.
  • R 21 is a methyl group.
  • the above-mentioned more preferable embodiment is represented by the following formula (2-3).
  • the bond position between the methylenedioxy group and the norbornane skeleton is not specified, but the oxygen atom derived from the methylenedioxy group corresponds to either R 1 or R 2 in the formula (1). It is assumed that it is connected to the norbornane skeleton at the position where it is used.
  • the polymerization unit represented by the formula (2-3) is the polymerization unit represented by the following formula (2-4), and the polymerization unit represented by the formula (2-5). Indicates a unit or a combination thereof.
  • the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer contains a polymerization unit represented by the formula (2-4) or a polymerization unit represented by the formula (2-5). Includes or includes combinations thereof.
  • the polymerization unit represented by the above formula (2-3) is a polymerization unit represented by the formula (2-4).
  • the polymerization unit represented by the above formula (2) may be a combination of polymerization units in which R 1 to R 21 are different from each other, and the present invention also includes such a mode. Will be done.
  • the content of the polymerization unit represented by the formula (2) in the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is the total polymerization unit in the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer.
  • the total amount (100 mol%) 80 mol% or more is mentioned, preferably 90 mol% or more, and more preferably 95 mol% or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but 100 mol% or less can be mentioned.
  • the number average molecular weight (Mn) of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is, for example, 500 or more, preferably 1,000 to 200,000, and more preferably 10. It can be 000 to 50,000.
  • the number average molecular weight can be measured by size exclusion chromatography.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is, for example, 5,000 or more, preferably 10,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 200,000. It can be 50,000 to 100,000.
  • the weight average molecular weight can be measured by size exclusion chromatography.
  • the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer radically polymerizes the alicyclic epoxy acrylate compound of the above formula (1-2). It can be obtained by a method including the steps of
  • a radical polymerization method in a normal acrylic resin can be appropriately selected in accordance with common technical knowledge widely known to those skilled in the art.
  • the method for producing an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is preferably in the presence of a photoradical polymerization initiator or a thermal radical polymerization initiator according to the above formula (1-2). It can be obtained by a method including a step of radically polymerizing the alicyclic epoxy acrylate compound of.
  • an epoxy compound different from the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer further containing at least the alicyclic epoxy acrylate compound of the above formula (1-2) and / or the polymerization unit represented by the formula (2). May be further mixed.
  • a mixture of an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer and an epoxy compound can be obtained.
  • Specific examples of the above-mentioned photoradical polymerization initiator and thermal radical polymerization initiator include photoradical polymerization initiators and thermal radical polymerization initiators used in the curable composition described below.
  • the amount of the photoradical polymerization initiator or thermal radical polymerization initiator used in the production of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is the alicyclic epoxy of the above formula (1-2). It is preferably 0.1 to 100 mol%, more preferably 1 to 30 mol%, based on the acrylate compound.
  • radical polymerization initiator When a thermal radical polymerization initiator is used as the radical polymerization initiator, it is preferable to stir at 50 to 150 ° C. for 1 to 10 hours in the radical polymerization step.
  • the cumulative irradiation amount (integrated light amount) of the active energy rays may be, for example, 100 to 10000 mJ / cm 2 in the radical polymerization step. It is preferably 500 to 4000 mJ / cm 2 .
  • the cumulative irradiation amount (integrated light amount) means an irradiation amount represented by the product of the irradiation intensity and the irradiation time of active energy rays (for example, visible light, ultraviolet rays, X-rays, electron rays).
  • Epoxy Group-Containing (Meta) Acrylic Polymer when an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is contained in a curable composition, the cured product of the curable composition is contained. Can have high heat resistance. Therefore, it can be used in the same manner as the above-mentioned alicyclic epoxy acrylate compound.
  • the radical polymerizable compound is a radical polymerizable compound containing at least a polymerization unit represented by the following formula (3).
  • R 1 or R 2 is a (meth) acryloyloxy group
  • the other of R 1 and R 2 is a hydrogen atom
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, and an alkoxy group
  • R 22 is selected from a hydrogen atom and a methyl group.
  • R 3 to R 20 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group, and preferably selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group. And more preferably a hydrogen atom.
  • R 3 and R 16 are hydrogen atoms, respectively.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 3 to R 20 in the above formula (3) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be a linear alkyl group or a branched chain alkyl group.
  • Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and the like.
  • Examples of the branched-chain alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy groups of R 3 to R 20 in the above formula (3) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an i-propyloxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group and the like.
  • R 22 in the above formula (3) is a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • the radically polymerizable compound contains a polymerization unit represented by the following formula (3-i) or a polymerization unit represented by the formula (3-ii). Or include combinations thereof. Therefore, the polymerization unit represented by the formula (3) may be a polymerization unit represented by the following formula (3-i), a polymerization unit represented by the formula (3-ii), or a combination thereof. ..
  • R 1 to R 20 and R 22 may be different from each other.
  • one of R 1 and R 2 is a methacryloyloxy group
  • the other of R 1 and R 2 is R 3 to R 20 and R. 22 is a hydrogen atom.
  • the preferred embodiment is represented below as the formula (3-i-1) and the formula (3-ii-1).
  • any one of the groups corresponding to R 1 and R 2 bonded to the norbornane skeleton of the formula (3) is methacryloyloxy. Indicates that it is a skeleton.
  • the polymerization unit represented by the formula (3-i-1) is the polymerization unit represented by the following formula (3-i-1-1), and the polymerization unit is represented by the formula (3-i-1).
  • the polymerization unit represented by 1-2) or a combination thereof is shown.
  • the polymerization unit represented by the formula (3-ii-1) is represented by the polymerization unit represented by the following formula (3-ii-1-1) and the formula (3-ii-1-2). Indicates the polymerization unit or a combination thereof.
  • the polymerization unit represented by the above formula (3-i-1) includes a polymerization unit represented by the formula (3-i-1-1) and the formula (3). Examples thereof include a combination of polymerization units represented by ⁇ i-1-2).
  • the radically polymerizable compound contains a polymerization unit represented by the formula (3-i-1-1) or is represented by the formula (3-i-1-2). Contains polymerization units or combinations thereof.
  • the radically polymerizable compound comprises a polymerization unit represented by the formula (3-ii-1-1) or is represented by the formula (3-ii-1-2). Contains polymerization units or combinations thereof.
  • the polymerization unit represented by the above formula (3-i-1) is a polymerization unit represented by the formula (3-i-1-2).
  • the polymerization unit represented by the above formula (3-ii-1) is a polymerization unit represented by the formula (3-ii-1-2).
  • the polymerization unit represented by the above formula (3) may be a combination of polymerization units in which R 1 to R 20 and R 22 are different from each other. Aspects are also included.
  • the radically polymerizable compound is, together with the polymerization unit represented by the formula (3), at least one acrylic type selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid. It further contains a polymerization unit derived from the compound.
  • acrylic compounds include (meth) acrylates such as C 1-4 alkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. ) (Meta) acrylic acid ester such as acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid can be mentioned.
  • Preferred polymerization units include polymerization units derived from methyl methacrylate.
  • the radically polymerizable compound may further contain a polymerization unit represented by the following formula (3-1) in addition to the polymerization unit represented by the formula (3). ..
  • the radically polymerizable compound may contain a plurality of polymerization units having different R 23 and R 24, respectively.
  • R 23 is selected from a hydrogen atom or a methyl group
  • R 24 is selected from a hydrogen atom and an alkyl group.
  • R 23 is selected from a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 24 in the above formula (3-1) is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be a linear alkyl group or a branched-chain alkyl group, but is preferably a linear alkyl group. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and the like, and a methyl group is preferable.
  • branched-chain alkyl group examples include an isopropyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like.
  • R 23 is a methyl group and R 24 is a methyl group.
  • the content of the polymerization unit represented by the formula (3) in the radically polymerizable compound is based on the total amount (100 mol%) of all the polymerization units in the radically polymerizable compound. 10 to 90 mol% is mentioned, preferably 20 to 80 mol%, and more preferably 30 to 70 mol%.
  • the content of the polymerization unit represented by the formula (3-1) in the radically polymerizable compound is the total amount (100 mol%) of all the polymerization units in the radically polymerizable compound.
  • 90 to 10 mol% is mentioned, preferably 80 to 20 mol%, and more preferably 70 to 30 mol%.
  • the polymerization unit represented: the polymerization unit represented by the formula (3-1)) is preferably 1: 0.05 to 1:10, preferably 1: 0.1 to 1: 1 on a mass basis. More preferably.
  • the content ratio (polymerization unit represented by the formula (3): polymerization unit represented by the formula (3-1)) may be 1: 0.1 to 1:10 on a molar basis. It is preferably 1: 0.5 to 1: 1 and more preferably 1: 0.5 to 1: 1.
  • the number average molecular weight (Mn) of the radically polymerizable compound is, for example, 500 or more, preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 30,000. Can be.
  • the number average molecular weight can be measured by size exclusion chromatography.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the radically polymerizable compound is, for example, 5,000 or more, preferably 3,000 to 200,000, and more preferably 5,000 to 50. It can be 000.
  • the weight average molecular weight can be measured by size exclusion chromatography.
  • the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3) is at least one selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid. It can be obtained by a method comprising a step (ii) of reacting a polymer of a seed acrylic compound (hereinafter, also referred to as a stem polymer) with an alicyclic epoxy acrylate compound of the above formula (1-2).
  • the step (i) for producing a stem polymer may be included.
  • the stem polymer production step is a radical polymerization step of a polymer of at least one acrylic compound selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid, and is widely known to those skilled in the art.
  • the radical polymerization method in a normal acrylic resin can be appropriately selected according to the common general knowledge of the art.
  • the step of making the stem polymer is preferably selected from (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid in the presence of a photoradical polymerization initiator or thermal radical polymerization initiator.
  • a photoradical polymerization initiator or thermal radical polymerization initiator examples thereof include a step of radically polymerizing at least one acrylic compound.
  • Specific examples of the above-mentioned photoradical polymerization initiator and thermal radical polymerization initiator include photoradical polymerization initiators and thermal radical polymerization initiators used in the curable composition described below.
  • Examples of at least one acrylic compound selected from the above-mentioned (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate.
  • C 1-4 Alkyl (meth) acrylate such as (meth) acrylic acid such as alkyl ester (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid or a combination thereof, preferably (meth) acrylic acid.
  • Methyl, (meth) acrylic acid, or a combination thereof more preferably a combination of methyl methacrylic acid and acrylic acid.
  • the polymer (stem polymer) of at least one acrylic compound selected from the (meth) acrylic acid ester and the (meth) acrylic acid obtained in the stem polymer manufacturing step is the (meth) acrylic acid ester.
  • examples include (co) polymers, (co) polymers of (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid esters and (co) polymers of (meth) acrylic acid, preferably (meth) acrylic acid esters and It is a copolymer of (meth) acrylic acid, more preferably a copolymer of methacrylic acid ester and acrylic acid.
  • stem polymers include alkyl (meth) acrylates such as C 1-4 alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate.
  • alkyl (meth) acrylates such as C 1-4 alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate.
  • Polymers of esters or combinations thereof may be mentioned, preferably a polymer of methyl (meth) acrylate and (meth) acrylate, and more preferably a polymer of methyl methacrylate and acrylate. ..
  • the amount of the photoradical polymerization initiator or thermal radical polymerization initiator used in the step of producing the stem polymer is 0.1 to 20 mol% with respect to the acrylic compound. It is preferably 1 to 10 mol%, more preferably 1 to 10 mol%.
  • radical polymerization initiator When a thermal radical polymerization initiator is used as the radical polymerization initiator, it is preferable to stir in the presence of a solvent, for example, at 50 to 150 ° C. for 1 to 10 hours in the above radical polymerization step.
  • a solvent for example, at 50 to 150 ° C. for 1 to 10 hours in the above radical polymerization step.
  • the cumulative irradiation amount (integrated light amount) of the active energy rays may be, for example, 100 to 5000 mJ / cm 2 in the radical polymerization step. It is preferably 300 to 4000 mJ / cm 2 .
  • the cumulative irradiation amount (integrated light amount) means an irradiation amount represented by the product of the irradiation intensity and the irradiation time of active energy rays (for example, visible light, ultraviolet rays, X-rays, electron rays).
  • the method for producing a radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3) is a stem polymer and an alicyclic epoxy acrylate of the above formula (1-2). It comprises the step (ii) of reacting the compound.
  • the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3) in the production of the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3), if the purity of the radically polymerizable compound obtained by the above-mentioned production method is low, distillation or a column may be used. , It is preferable to purify by recrystallization.
  • the amount of the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) used in the production of the radically polymerizable compound is not particularly limited, but is 1.00 mol of the carboxylic acid in the stem polymer. On the other hand, it is preferably 0.50 to 2.00 mol, and more preferably 0.80 to 1.50 mol.
  • the radical polymerization step it is preferable to stir at 80 to 150 ° C. for 4 to 10 hours, for example.
  • a catalyst eg, Pph3, PBu3
  • a polymerization inhibitor eg, methquinone, hydroquinone, 4-methoxyphenol
  • the amount of the catalyst used is usually 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on 1 mol of the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2).
  • the amount of the polymerization inhibitor used is usually 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on 1 mol of the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2).
  • the cured product of the curable composition can have high heat resistance. Therefore, it can be used in the same manner as the above-mentioned alicyclic epoxy acrylate compound.
  • Curable Composition According to the present invention, the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2) and the polymerization unit of the formula (2) are used.
  • Curable composition comprising an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2)
  • a curable composition Is characterized in that it contains at least an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic acrylate acrylate compound represented by the above formula (1-2).
  • the curable composition preferably further contains at least one selected from the group consisting of a curing agent, a thermal cationic polymerization initiator, and a photocationic polymerization initiator, and the curing agent and the thermal cationic polymerization initiator. , And at least one selected from the group consisting of photocationic polymerization initiators.
  • the curable composition further contains a thermal radical polymerization initiator.
  • the curable composition further contains an epoxy compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound.
  • the curable composition further contains a radically polymerizable compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound.
  • the blending ratio of the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) in the curable composition is the curable composition.
  • the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) is preferably in the range of 10 to 80 parts by mass, and more preferably in the range of 15 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the substance. ..
  • the curable composition is an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2). , At least one selected from curing agents and thermal cationic polymerization initiators.
  • the curable composition is cured by containing an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2).
  • the heat resistance of the cured product can be improved better.
  • the cured product obtained by curing the curable composition is advantageous in that the transparency can be improved.
  • a curable composition containing an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2) (curable composition 1).
  • the curable composition is an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer comprising an alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2), of the formula (1-). It contains an epoxy compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound of 2), a radical polymerizable compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound of formula (1-2), a thermal cationic polymerization initiator and a thermal radical polymerization initiator ( Hereinafter, it is also referred to as curable composition 1).
  • a cured product obtained by curing the curable composition can have high heat resistance. Further, the cured product obtained by curing the curable composition is advantageous in that the transparency can be improved.
  • a curable composition containing an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2) (curable composition 2).
  • the curable composition is an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2), of the formula (1-). It contains a radically polymerizable compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound of 2), a curing agent, and a thermal radical polymerization initiator (hereinafter, also referred to as curable composition 2).
  • the curable composition may further contain a curing accelerator.
  • a cured product obtained by curing the curable composition can have high heat resistance. Further, the cured product obtained by curing the curable composition is advantageous in that the transparency can be improved.
  • a curable composition containing an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the formula (1-2) (curable composition 3).
  • the curable composition is an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2), of the formula (1-). It contains an epoxy compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound of 2) and a photocationic polymerization initiator (hereinafter, also referred to as curable composition 3).
  • the curable composition may further contain a photosensitizer.
  • a cured product obtained by curing the curable composition can have high heat resistance.
  • the curable composition Containing an Epoxide Group-Containing (Meta) Acrylic Polymer Containing a Polymerization Unit of Formula (2)
  • the curable composition is a polymerization unit of the above formula (2).
  • One of the features is that it contains at least an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing.
  • the curable composition further contains at least one selected from the group consisting of a curing agent, a thermal cationic polymerization initiator, and a photocationic polymerization initiator.
  • the curable composition further contains an epoxy compound different from the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer.
  • the compounding ratio of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing the polymerization unit of the formula (2) in the curable composition of the present invention is 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer is preferably in the range of 5 to 80 parts by mass, and more preferably in the range of 15 to 65 parts by mass.
  • curable composition 4 A curable composition containing an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing the polymerization unit of the formula (2) (curable composition 4).
  • the curable composition comprises an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing the polymerization unit of the formula (2) and a photocationic polymerization initiator (hereinafter, curability). Also referred to as composition 4).
  • curability also referred to as composition 4.
  • a cured product obtained by curing the curable composition can have high heat resistance.
  • the curable composition Containing a Radical Polymerizable Compound Containing a Polymerizing Unit of Formula (3)
  • the curable composition is a radically polymerizable compound containing a polymerization unit of formula (3).
  • One of the features is that it contains at least.
  • the curable composition further contains at least one selected from the group consisting of a curing agent, a thermal cationic polymerization initiator, and a photocationic polymerization initiator.
  • the curable composition further contains a thermal radical polymerization initiator or a photoradical polymerization initiator.
  • the curable composition further contains a radically polymerizable compound different from the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the above formula (3).
  • the mixing ratio of the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3) in the curable composition of the present invention is radical with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the polymerizable compound is preferably in the range of 10 to 90 parts by mass, and more preferably in the range of 30 to 80 parts by mass.
  • curable composition 5 A curable composition containing a radically polymerizable compound containing a polymerization unit of the formula (3) (curable composition 5).
  • the curable composition is a radically polymerizable compound containing a polymerization unit of the formula (3), a radically polymerizable compound different from the above radically polymerizable compound, and a photoradical polymerization initiator (I).
  • curable composition 5 The curable composition may further contain a photosensitizer.
  • a cured product obtained by curing the curable composition can have high heat resistance.
  • examples of the curing agent that can be contained in the curable composition include acid anhydride-based compounds, amine-based compounds, phenol-based compounds, and latent curing agents.
  • acid anhydride compounds include phthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylnadic acid anhydride, and methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride.
  • amine compounds include polyoxyethylene diamine, polyoxypropylene diamine, polyoxybutyrene diamine, polyoxypentylene diamine, polyoxyethylene triamine, polyoxypropylene triamine, polyoxybutylene triamine, polyoxypentylene triamine, diethylene triamine, and tri.
  • phenolic compounds include xylylene skeleton-containing phenol novolac resin, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolac resin, biphenyl skeleton-containing phenol novolac resin, fluorene skeleton-containing phenol novolac resin, terpene skeleton-containing phenol novolac resin, bisphenol A novolac, and bisphenol F novolac.
  • latent curing agent examples include dicyandiamide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, ketimine, imidazole compound, dihydrazide compound, amine adduct-based latent curing agent, and the like.
  • the curable composition may contain one or more of the above-mentioned curing agents.
  • the curing agent is one or more curing agents selected from the group consisting of acid anhydride compounds, amine compounds, phenol compounds and latent curing agents. Yes, more preferably an acid anhydride compound.
  • the mixing ratio of the curing agent in the curable composition is in the range of 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition. It is preferably in the range of 20 to 60 parts by mass, more preferably. By containing a curing agent in this range, a cured product having more excellent heat resistance can be obtained.
  • the thermal cationic polymerization initiator that can be contained in the curable composition is selected from aromatic sulfonium, aromatic iodonium, aromatic diazonium, pyridinium and the like. and at least one cationic, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 -, AsF 6 -, CF 3 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N - and B (C 6 F 5) 4 - selected from Examples thereof include a thermal cationic polymerization initiator such as an onium salt and an aluminum complex composed of at least one kind of anion.
  • aromatic sulfonium salt-based thermal cationic polymerization initiator examples include (2-ethoxy-1-methyl-2-oxoethyl) methyl-2-naphthalenylsulfonium hexafluoroantimonate and 4- (methoxycarbonyloxy) phenyl.
  • Benzylmethylsulfonium hexafluoroantimonate 4-acetoxyphenyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-hydroxyphenylbenzylmethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-hydroxyphenyl (o-methylbenzyl) methylsulfonium hexafluoroantimonate, 4- Hydroxyphenyl ( ⁇ -naphthylmethyl) methylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyl-4- (phenylthio) phenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis [4- (di (4- (2-hydroxy) Hexafluoroantimonate salts such as ethoxy)) phenylsulfonio) phenyl] sulfide bishexafluoroantimonate
  • Bis (trifluoromethanesulfone) imide salt (2-ethoxy-1-methyl-2-oxoethyl) methyl-2-naphthalenylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, 4- (methoxycarbonyloxy) phenylbenzylmethylsulfonium tetrakis (Pentafluorophenyl) borate, 4-hydroxyphenyl (o-methylbenzyl) methylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, 4-hydroxyphenyl ( ⁇ -naphthylmethyl) methylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, 4-hydroxy Phenylbenzylmethylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, diphenyl-4- (phenylthio) phenylsulfonium
  • aromatic iodonium salt-based thermal cationic polymerization initiator examples include phenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and diphenyliodonium hexafluorophosphate.
  • Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate bis (dodecylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (dodecylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluoro) Phenyl) borate, 4-methylphenyl-4- (1-methylethyl) phenyliodonium hexafluorophosphate, 4-methylphenyl-4- (1-methylethyl) phenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methylphenyl-4- Examples thereof include (1-methylethyl) phenyliodonium tetrafluoroborate and 4-methylphenyl-4- (1-methylethy
  • aromatic diazonium salt-based thermal cationic polymerization initiator examples include phenyldiazonium hexafluorophosphate, phenyldiazonium hexafluoroantimonate, phenyldiazonium tetrafluoroborate, and phenyldiazonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
  • Examples of the pyridinium salt-based thermal cationic polymerization initiator include 1-benzyl-2-cyanopyridinium hexafluorophosphate, 1-benzyl-2-cyanopyridinium hexafluoroantimonate, and 1-benzyl-2-cyanopyridinium tetrafluoroborate.
  • Examples of the aluminum complex-based thermal cationic polymerization initiator include aluminum carboxylate, aluminum alkoxide, aluminum chloride, aluminum (alkoxide) acetoacetate chelate, acetoacetonatoaluminum, and ethylacetacetatoaluminum.
  • Examples of the phosphonium salt-based thermal cationic polymerization initiator include ethyltriphenylphosphonium hexafluoroantimonate and tetrabutylphosphonium hexafluoroantimonate.
  • Examples of the quaternary ammonium salt-based thermal cationic polymerization initiator include N, N-dimethyl-N-benzylanilinium hexafluoroantimonate, N, N-diethyl-N-benzylanilinium tetrafluoroborate, N, N.
  • the curable composition may contain one or more thermal cationic polymerization initiators as described above.
  • the thermal cationic polymerization initiator is an aromatic sulfonium salt-based thermal cationic polymerization initiator, an aromatic iodonium salt-based thermal cationic polymerization initiator, and an aluminum complex. It is preferably selected from the group consisting of the system thermal cation polymerization initiators, with aromatic sulfonium salt based thermal cation polymerization initiators being more preferred.
  • the ratio of the thermocationic polymerization initiator in the curable composition is 0.1 to 20 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the range is preferably in the range of parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 10 parts by mass.
  • the photocationic polymerization initiator that may be contained in the curable composition is irradiated with active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. By generating a cationic species or Lewis acid, the polymerization reaction of the cationically polymerizable compound is started.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams.
  • the photocationic polymerization initiator contained in the curable composition for example, a compound such as an onium salt,
  • the onium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, and aromatic phosphonium salts and aromatic selenium salt is used, as these counterions, CF 3 SO 3 -, BF 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, and SbF 6 - are anions like.
  • aromatic sulfonium salt-based photocationic polymerization It is preferable to use an initiator.
  • the curable composition may contain two or more kinds of photocationic polymerization initiators.
  • aromatic sulfonium salt examples include diphenyl-4- (phenylthio) phenylsulfonium salt (for example, diphenyl-4- (phenylthio) phenylsulfonium hexafluorophosphate) and 4,4'-bis (diphenylsulfonio) diphenylsulfide bishexafluoro.
  • aromatic diazonium salt examples include benzenediazonium hexafluoroantimonate, benzenediazonium hexafluorophosphate, benzenediazonium tetrafluoroborate, 4-chlorobenzenediazonium hexafluorophosphate and the like.
  • aromatic phosphonium salt examples include benzyltriphenylphosphonium hexafluoroantimonate.
  • aromatic selenium salt examples include triphenylselenium hexafluorophosphate and the like.
  • iron-allene complex examples include xylene-cyclopentadienyl iron (II) hexafluoroantimonate, cumene-cyclopentadienyl iron (II) hexafluorophosphate, and xylene-cyclopentadienyl iron (II) tris ( Trifluoromethylsulfonyl) metanide and the like can be mentioned.
  • the ratio of the photocationic polymerization initiator in the curable composition is 0.1 to 20 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the range is preferably in the range of parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 10 parts by mass.
  • the thermal radical polymerization initiator that can be contained in the curable composition is not particularly limited as long as the gist of the present invention is not impaired, and peroxides and azo compounds are used. Thermal radical polymerization initiators such as compounds are preferred. Further, the curable composition may contain two or more kinds of thermal radical polymerization initiators.
  • peroxides examples include dialkyl peroxides such as ⁇ , ⁇ '-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, dicumylperoxide, t-butylcumylperoxide, and di-t-butylperoxide; Ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3 , Peroxyketal such as 3,5-trimethylcyclohexane; Hydroperoxide
  • azo compounds examples include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis (4-methoxy-2'). -Dimethylvaleronitrile) and the like, preferably 2,2'-azobisisobutyronitrile.
  • the ratio of the thermal radical polymerization initiator in the curable composition is 0.01 to 60 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the range is preferably in the range of parts by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 40 parts by mass.
  • the photoradical polymerization initiator that can be contained in the curable composition is not particularly limited as long as the gist of the present invention is not impaired, and alkylphenones, anthraquinones, etc.
  • examples thereof include photoradical polymerization initiators such as thioxanthones, ketals, phosphine oxides, titanocene, imidazoles, triazines, and oximes, and alkylphenones are preferable.
  • the curable composition may contain two or more kinds of photoradical polymerization initiators.
  • alkylphenones examples include benzophenone, acetophenone benzyl, benzyl dimethyl ketone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, dimethoxyacetophenone, dimethoxyphenyl acetophenone, diethoxyacetophenone, and tetra (t-butylperoxycarbonyl).
  • anthraquinones examples include 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-terriary butyl anthraquinone, 1-chloroanthraquinone and the like.
  • thioxanthones examples include 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, thioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propylthioxanthone, 3-[ 3,4-Dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthone-2-yl] oxy] -2-hydroxypropyl-N, N, N-trimethylammonium chloride, fluorothioxanthone and the like can be mentioned.
  • ketals examples include acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl ketal and the like.
  • phosphine oxides examples include (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6. -Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate and the like can be mentioned.
  • titanocenes examples include bis ( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) -bis [2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) -phenyl] titanium and the like. ..
  • imidazoles examples include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) imidazole, and 2- (o-fluorophenyl).
  • triazines examples include 2,4-trichloromethyl- (4 "-methoxyphenyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4'-methoxynaphthyl) -6-triazine, and 2,4-trichloro.
  • Methyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4'-methoxystyryl) -6-triazine and the like can be mentioned.
  • oximes examples include 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, 3-propionyloxyiminobutane-2-one, 2-acetoxyiminopentane-3-one, 2 -Acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one, and 2-ethoxycarbonyloxyimine -1-phenylpropan-1-one 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], etanone 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl)) -9H-carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like can be mentioned.
  • the ratio of the photoradical polymerization initiator in the curable composition is 0.01 to 20 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the range is preferably in the range of parts by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass.
  • other epoxy compounds contained in the curable composition include an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2) and / or a polymerization unit represented by the formula (2).
  • examples of other epoxy compounds contained in the curable composition include glycidyl ether type epoxides, glycidyl ester type epoxides, glycidyl amine type epoxides, and alicyclic epoxides.
  • glycidyl ether type epoxides Preferably at least one selected from the group consisting of glycidyl ether type epoxides, glycidyl amine type epoxides and alicyclic epoxides.
  • the other epoxy compound may be an epoxy resin obtained by polymerizing a glycidyl ether type epoxide, a glycidyl ester type epoxide, a glycidyl amine type epoxide, an alicyclic epoxide or the like.
  • the curable composition may contain one or more other epoxy compounds.
  • Examples of the glycidyl ether type epoxide include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, tetramethylbiphenol diglycidyl ether, hydride bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether and the like.
  • glycidyl ester type epoxide examples include glycidyl esters and glycidyl esters of carboxylic acids such as glycidyl methacrylate, phthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, and trimet acid triglycidyl ester.
  • carboxylic acids such as glycidyl methacrylate, phthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, and trimet acid triglycidyl ester.
  • Examples include type polyesters.
  • Examples of the glycidylamine type epoxide include N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyl toluidine, N, N, N', N'-tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, N, N, N', N'-tetraglycidyl.
  • Glycidyl aromatic amines such as diaminodiphenylsulfone, N, N, N', N'-tetraglycidyldiethyldiphenylmethane, bis (N, N-diglycidylaminocyclohexyl) methane (N, N, N', N'-tetraglycidyl Diaminodiphenylmethane hydride), N, N, N', N'-tetraglycidyl-1,3- (bisaminomethyl) cyclohexane (N, N, N', N'-tetraglycidylxylylene diamine hydride) , Triglycidyl melamine, triglycidyl-p-aminophenol, N-glycidyl-4-glycidyloxypyrrolidone and other glycidyl heterocyclic amines.
  • diaminodiphenylsulfone N, N, N',
  • alicyclic epoxide examples include vinylcyclohexenedioxide, limonendioxide, dicyclopentadienedioxide, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, ethylene glycol bisepoxydicyclopentyl ether, and 3,4-epoxy-6-methylcyclo.
  • the blending ratio of the epoxy compound different from the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) in the curable composition is 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the epoxy compound is preferably in the range of 10 to 90 parts by mass, and more preferably in the range of 20 to 80 parts by mass.
  • an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) and the alicyclic epoxy in the curable composition, an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) and the alicyclic epoxy.
  • Content ratio of acrylate compound to different epoxy compound (Alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing alicyclic epoxy acrylate compound of formula (1-2): Epoxy different from the alicyclic epoxy acrylate compound The compound) is preferably 1: 0.1 to 1:10, more preferably 1: 0.5 to 1: 5 on a mass basis.
  • the content of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing the polymerization unit represented by the formula (2) and other epoxy compounds in the curable composition is preferably 1: 0.1 to 1:10, preferably 1: 0.5 to 1: 5, on a mass basis. Is more preferable.
  • the curable composition is compounds other than the alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2) and / or the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3).
  • a compound having one or more double bonds in the molecule is not particularly limited as long as it is such a compound.
  • other radically polymerizable compounds contained in the curable composition include, for example, (meth) acrylic acid esters, styrenes, (meth) acrylamides, vinyl ethers, and maleimide. , And maleic anhydride and the like, preferably (meth) acrylic acid esters.
  • the curable composition may contain two or more kinds of the radically polymerizable compounds. Further, the curable composition may contain one or more kinds of the radically polymerizable compounds.
  • (meth) acrylic acid esters examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, chlorethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and trimethylol.
  • styrenes examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-aminostyrene, 3-aminostyrene, 4-aminostyrene, indene and the like.
  • Examples of (meth) acrylamides include acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, and propyl group), and N, N-dialkylacrylamide (as alkyl groups). Has 1 to 6 carbon atoms), N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.
  • vinyl ethers include n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, i-pentyl vinyl ether, neopentyl vinyl ether, and the like.
  • examples thereof include tert-pentyl vinyl ether, 1-methylbutyl vinyl ether, 2-methylbutyl vinyl ether, 1,2-dimethylpropyl vinyl ether and the like.
  • maleimides examples include maleimide, N-methylmaleimide and the like.
  • maleic anhydrides examples include maleic anhydride, 2-methylmaleic anhydride and the like.
  • the curable composition is different from the radically polymerizable compound containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) and / or the polymerization unit of the formula (3).
  • the compounding ratio of the compound is preferably in the range of 1 to 60 parts by mass of the radically polymerizable compound from the viewpoint of heat resistance of the cured product with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition. It is more preferably in the range of 40 parts by mass.
  • the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) or the polymerization of the formula (3) in the curable composition, the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2) or the polymerization of the formula (3).
  • the radically polymerizable compound (other radically polymerizable compound) containing the polymerization unit of (3) is preferably 1: 0.01 to 1:10 on a mass basis, and is 1: 0.1 to 1: 1. Is more preferable.
  • the curable composition may further contain a curing accelerator.
  • the curing accelerator include triphenylphosphine, triphenylbenzylphosphonium tetraphenylborate, tetrabutylphosphonium diethylphosphologithioate, tetraphenylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium acetate, tetra-n-butylphosphonium bromide, and tetra-n.
  • the mixing ratio of the curing accelerator in the curable composition is in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition. It is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass.
  • the curable composition may further contain a photosensitizer.
  • a photosensitizer By containing a photosensitizer, the photocurability can be improved.
  • the photosensitizer include tertiary amines such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, triethylamine, and triethanolamine, and pyrarizone.
  • the curable composition may contain one or more photosensitizers as described above.
  • the proportion of the photosensitizer in the curable composition is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition.
  • the range is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass.
  • the curable composition may further comprise a reactive diluent.
  • the reactive diluent include a monoepoxy compound produced by the method described in International Publication No. 2017/159637, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl ether of C12-13 mixed alcohol, 1, Examples thereof include 2-epoxy-4-vinylcyclohexane.
  • the curable composition may contain one or more reactive diluents as described above. The mixing ratio of the reactive diluent may be appropriately adjusted so that the curable composition containing the reactive diluent has a desired viscosity.
  • the curable composition may further contain an oxetane compound.
  • the oxetane compound include 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, and di.
  • the blending ratio of the oxetane compound in the curable composition is preferably in the range of 1 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition, and in the range of 5 to 85 parts by mass. More preferably.
  • the curable composition may further contain a vinyl ether compound.
  • the vinyl ether compound include monofunctional vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether and butyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, cyclohexanediol divinyl ether and trimethylpropantrivinyl ether.
  • the mixing ratio of the vinyl ether compound in the curable composition is preferably in the range of 1 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition, and in the range of 5 to 85 parts by mass. More preferably.
  • the curable composition may further contain compounds having hydroxyl groups.
  • the curing reaction can be allowed to proceed slowly.
  • the compound having a hydroxyl group include ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin and the like.
  • the curable composition may contain one or more compounds having a hydroxyl group as described above.
  • the compounding ratio of the compound having a hydroxyl group in the curable composition is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the curable composition. More preferably, it is in the range of 2 to 8 parts by mass.
  • the curable composition may further contain a solvent.
  • the solvent include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, methanol, ethanol and the like.
  • the curable composition may contain various components as long as its properties are not impaired.
  • Ingredients include, for example, fillers, silane coupling agents, mold release agents, flame retardants, antioxidants, defoamers, light stabilizers, colorants such as pigments and dyes, plasticizers, pH adjusters, anti-coloring agents. Examples thereof include agents, matting agents, deodorants, weather resistant agents, antistatic agents, thread friction reducing agents, slip agents, ion exchangers and the like.
  • a curable composition in the production of a curable composition, components further contained in the curable composition and curability are according to common technical knowledge widely known to those skilled in the art.
  • the method for preparing the composition can be appropriately selected.
  • a method for preparing the curable composition for example, an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2).
  • the above-mentioned constituent components and other constituent components can be appropriately added and kneaded or mixed to produce a curable composition.
  • the kneading or mixing method is not particularly limited, and for example, mixing can be performed using a mixing device such as a planetary mixer, a twin-screw extruder, a heat roll or a kneader, or a kneader.
  • a mixing device such as a planetary mixer, a twin-screw extruder, a heat roll or a kneader, or a kneader.
  • the cured product is obtained by curing the above-mentioned curable composition.
  • the method of curing the curable composition is not particularly limited, but it can be appropriately performed by heating or light irradiation.
  • Curing conditions When the curable composition is cured by heating, it is preferable to heat the curable composition in multiple steps. Thereby, the curing reaction can be sufficiently advanced. For example, primary heating at 60 to 110 ° C. for 10 to 150 minutes, secondary heating at 120 to 170 ° C. for 10 to 150 minutes, tertiary heating at 180 to 220 ° C. for 10 to 150 minutes, and 230 to 250 ° C.
  • the curing reaction can be carried out by quaternary heating for 10 to 300 minutes. Further, for example, primary heating at 60 to 90 ° C. for 10 to 150 minutes, secondary heating at 100 to 120 ° C. for 10 to 150 minutes, tertiary heating at 130 to 160 ° C. for 10 to 150 minutes, and 170 to 220.
  • the curing reaction can be carried out by quaternary heating at ° C. for 10 to 150 minutes and quintic heating at 230 to 250 ° C. for 10 to 150 minutes.
  • the present invention is not limited to this, and the blending ratio of the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer containing the alicyclic epoxy acrylate compound of the formula (1-2), other matters contained in the curable composition, etc. It is preferable to make appropriate changes in consideration of the characteristics of the compound and the like.
  • the active energy ray type and conditions used are appropriately changed according to the composition of the curable composition. It is preferable to do so. According to one embodiment, it is more preferable to irradiate ultraviolet rays so that the cumulative irradiation amount (integrated light amount) is 100 to 5000 mJ / cm 2.
  • the cumulative irradiation amount of the curable composition within the above numerical range, the active species derived from the photocationic polymerization initiator can be sufficiently generated.
  • the heat resistance of the cured product can be evaluated by measuring at least one selected from the glass transition temperature and a specific thermogravimetric reduction temperature.
  • the glass transition temperature and the specific thermogravimetric reduction temperature are preferably high from the viewpoint of imparting heat resistance.
  • the cured composition containing the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer containing or the radically polymerizable compound containing the polymerization unit of the formula (3) is an alicyclic epoxy acrylate compound represented by the above formula (1-2).
  • the heat resistance can be remarkably improved as compared with the curable composition which does not contain.
  • the glass transition temperature can be measured by at least one selected from differential scanning calorimetry (DSC) and thermomechanical analysis (TMA).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • TMA thermomechanical analysis
  • the measurement of the glass transition temperature by DSC can be easily performed by using a commercially available differential scanning calorimeter (for example, manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., trade name: DSC7000X).
  • the glass transition temperature of the cured product measured by DSC is 200 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 400 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature can be easily measured by TMA by using a commercially available thermomechanical analyzer (for example, manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., trade name: TMA7100).
  • the glass transition temperature by TMA is the inflection point of the TMA curve caused by the glass transition by raising the temperature from 20 to 300 ° C. at 10 ° C./min to obtain the TMA curve using a thermomechanical analyzer.
  • it can be obtained by extrapolating the curves before and after that.
  • the glass transition temperature due to TMA generally varies depending on the composition of the curable composition, and examples thereof include 100 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 400 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature by TMA can be 200 ° C. or higher when the curable composition 1 is used, and 100 ° C. or higher when the curable composition 5 is used.
  • thermogravimetric reduction temperature for example, it can be evaluated by measuring the temperature when the thermogravimetric reduction rate of the cured product is 1%, 5%, 10% or 20%.
  • the temperature when the thermogravimetric reduction rate is 10% (10% thermogravimetric reduction temperature) is raised to 30 to 400 ° C. at 20 ° C./min using a differential thermogravimetric simultaneous measuring device. This is the temperature when the weight of the cured product is reduced by 10% as compared with the start of measurement.
  • a commercially available differential thermogravimetric simultaneous measuring device manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation, trade name: TG / DTA7300).
  • the 1% thermogravimetric reduction temperature of the cured product generally differs depending on the composition of the curable composition, but for example, 70 ° C. or higher is mentioned, and 280 ° C. or higher is preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 400 ° C. or lower.
  • the 1% thermogravimetric reduction temperature of the cured product can be 280 ° C. or higher when the curable composition 1 is used, and 70 ° C. or higher when the curable composition 5 is used.
  • the 5% thermogravimetric reduction temperature of the cured product generally varies depending on the composition of the curable composition, and examples thereof include 150 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher. It is more preferably 290 ° C. or higher, and even more preferably 320 ° C. or higher.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 400 ° C. or lower.
  • the 5% thermogravimetric reduction temperature of the cured product can be 320 ° C. or higher when the curable composition 2 is used, and 235 ° C. or higher when the curable composition 3 is used. When the product 4 is used, the temperature can be 290 ° C. or higher, and when the curable composition 5 is used, the temperature can be 150 ° C. or higher.
  • the 10% thermogravimetric reduction temperature of the cured product generally varies depending on the composition of the curable composition, and examples thereof include 180 ° C. or higher, preferably 265 ° C. or higher, and more preferably 320 ° C. or higher. is there.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 450 ° C. or lower.
  • the 10% thermogravimetric reduction temperature of the cured product can be 265 ° C. or higher when the curable composition 3 is used, and 320 ° C. or higher when the curable composition 4 is used, and the curable composition can be set to 320 ° C. or higher.
  • the temperature can be 180 ° C. or higher.
  • the transparency of the cured product can be evaluated by measuring at least one selected from total light transmittance and yellowness. From the viewpoint of improving transparency, it is preferable that the total light transmittance is high and the yellowness is low.
  • the total light transmittance of the cured product can be easily measured using a commercially available haze meter (for example, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., product name: NDH5000) in accordance with the method described in JIS K7361-1. It can be carried out.
  • a commercially available haze meter for example, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., product name: NDH5000
  • the total light transmittance of the cured product generally varies depending on the composition of the curable composition, but for example, 50% or more is mentioned, and preferably 70% or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but 100% or less is preferable.
  • the total light transmittance of the cured product can be 50% or more when the curable composition 1 is used, and 60% or more when the curable composition 2 is used.
  • the yellowness of the cured product is simply measured using a commercially available spectrocolorimeter (for example, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., product name: SD6000) in accordance with the method described in JIS K7373: 2006. be able to.
  • a commercially available spectrocolorimeter for example, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., product name: SD6000
  • the yellowness of the cured product generally varies depending on the composition of the curable composition, and for example, 100 or less is mentioned, and preferably 50 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0 or more.
  • the yellowness of the cured product can be 100 or less when the curable composition 1 is used, and is, for example, 70 or less, preferably 60 or less, more preferably 50 or less when the curable composition 2 is used. can do.
  • the cured product is specifically applied on a substrate such as an adhesive, an adhesive, a metal, a resin film, glass, paper, or wood.
  • a substrate such as an adhesive, an adhesive, a metal, a resin film, glass, paper, or wood.
  • Coating agents, lenses, prisms, filters, images such as paints, surface protective films of semiconductor elements and organic thin film elements (for example, organic electroluminescence elements and organic thin film solar cell elements), hard coating agents, antifouling films and antireflection films.
  • Preparation Example 1 Synthesis of alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer (A1) (tricyclopentadiene-epoxy methacrylate: TCPD-EM)
  • Preparation Example 1-1 Synthesis of alicyclic acrylate-type polymerizable monomer (tricyclopentadiene-methacrylate: TCPD-M)
  • the formula (1-a-) 120 g of the diolefin compound represented by 1), 1.2 L of isopropyl ether, 1.96 g of iron (III) chloride, and 56.2 ml of methacrylic acid were added.
  • the 1 H-NMR spectrum of the obtained yellow liquid is shown in FIG. 1, and the 13 C-NMR spectrum is shown in FIG.
  • peaks characteristic of the methacrylic site were confirmed at 6.028 ppm and 5.658 ppm, and in 13 C-NMR at 167.099 ppm (corresponding to carbonyl carbon).
  • a peak in the general olefin region was confirmed at 131.221-132.148 ppm in 13 C-NMR and at 5.481 ppm in 1 H-NMR.
  • the yellow liquid obtained from the calculated value of 13 C chemical shift assumed from the measured value of 1 and the structure of the formula (1-1-i-3) obtained by Chemdraw Professional 16 (manufactured by Cambridge Soft) is the formula (1). It was confirmed that the compound represented by -1-i-3) was contained.
  • the obtained yellow liquid is an alicyclic acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-1-i-1), that is, represented by the formula (1-1-i-3). It was confirmed that the compound was a mixture of the compound represented by the formula (1-1-i-2) and the compound represented by the formula (1-1-i-2).
  • the obtained yellow liquid was mass-measured by GC-MS. Specifically, it was carried out under the following conditions.
  • Measurement conditions for GC-MS Measuring device: 7890A (Agilent Technologies) Column: 19091S-936 (Agilent Technologies) Column oven temperature: 80-250 ° C Carrier gas: N 2 Column flow rate 1.4 ml / min Injection mode: Split inlet temperature: 140 ° C Injection volume: 2 ⁇ L Transfer line temperature: 250 ° C Ionization method: EI (electron ionization method) Detector: 5975C VL MSD (Agilent Technologies) Scan range: m / z 50-1000 Sample preparation: 50 mg / mL (solvent is acetone)
  • Preparation Example 1-2 Synthesis of alicyclic epoxy acrylate type polymerizable monomer (tricyclopentadiene-epoxy methacrylate: TCPD-EM) (A1) In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux tube, the above 150 g of the alicyclic acrylate-type polymerizable monomer produced in Preparation Example 1-1, 1.5 L of chloroform, and 143 g of m-chloroperbenzoic acid were added, and stirring was continued at room temperature for 2 hours.
  • TCPD-EM tricyclopentadiene-epoxy methacrylate
  • the obtained white solid was measured by 1 H-NMR, 13 C-NMR and GC-MS in the same manner as in Preparation Example 1-1.
  • the 1 H-NMR spectrum of the obtained white solid is shown in FIG. 3, and the 13 C-NMR spectrum is shown in FIG.
  • the obtained white solid is an alicyclic epoxy acrylate-type polymerizable monomer represented by the formula (1-2-i-1), that is, represented by the formula (1-2-i-3). It was confirmed that the compound was a mixture of the compound represented by the formula (1-2-i-2) and the compound represented by the formula (1-2-i-2).
  • (CA1) 4-Hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (4HBAGE) represented by the following formula (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • CA2 3,4-Epoxycyclohexylmethyl methacrylate (manufactured by Daicel Corporation, trade name: Cyclomer M100) represented by the following formula.
  • C3 Penta-erythritol triacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: light acrylate PE-3A (acrylate containing penta-erythritol triacrylate as a main component))
  • C4 Penta-erythritol tetraacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: light acrylate PE-4A)
  • C5 Dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: light acrylate DPE-6A)
  • Component (G) Curing accelerator> The following was used as the component (G).
  • Component (I) Photoradical polymerization initiator> The following was used as the component (I).
  • Triphenylphosphine (Pph3) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Examples 1-1 to 1-4, Comparative Examples 1-1 to 1-2 Preparation and evaluation of a curable composition containing an alicyclic epoxy acrylate polymerizable monomer (Part 1: Alicyclic epoxy acrylate) Combination with compound (A) and thermal cationic polymerization initiator) (1) Preparation of curable composition and cured product (1-1)
  • Example 1-1 45 parts by mass of epoxy acrylate compound (A1), 45 parts by mass of epoxy compound (B1), 10 parts by mass of radically polymerizable compound (C1), 1 part by mass of thermal cationic polymerization initiator (D1), and thermal radical polymerization initiation.
  • 1 part by mass of the agent (F1) was blended and mixed to prepare a curable composition.
  • the obtained curable composition is heated on a hot plate at 80 ° C. for 1 hour, 110 ° C. for 1 hour, 140 ° C. for 1 hour, 180 ° C. for 1 hour, and 240 ° C. for 1 hour.
  • a cured product having a thickness of about 3 mm was obtained.
  • the glass transition temperature of the cured product test piece having a size of 2 mm in length ⁇ 2 mm in width ⁇ about 2 mm in thickness obtained as described above is measured by a high-sensitivity differential scanning calorimeter (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., product name: DSC7000X) was used to raise the temperature from 30 to 400 ° C. at 10 ° C./min for measurement.
  • the glass transition temperature referred to here was measured based on "Midpoint glass transition temperature: T mg " described in JIS K7121 "Method for measuring transition temperature of plastics”. The measurement results are shown in Table 1-2.
  • thermomechanical analysis As described above, the glass transition temperature (Tg) (° C.) of the cured product of the curable composition obtained in Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Examples 1-1 to 1-2 was analyzed by thermomechanical analysis. It was measured. Specifically, the obtained cured product is used as a test piece having a size of 30 mm in length ⁇ 10 mm in width ⁇ about 3 mm in thickness, and a thermomechanical analyzer (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., trade name: TMA7100) is used as a measuring device. ) In a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 10 ° C./min from 20 to 300 ° C. in a compression mode (98.06065 mN). The measurement results are shown in Table 1-2.
  • Total light transmittance of the cured product of the curable composition JIS K 7361-1 using a haze meter NDH5000 (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) for the cured products (thickness 3 mm) obtained in Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Example 1-1.
  • the total light transmittance was measured by the method described in. The measurement results are shown in Table 1-3.
  • the cured product of the curable compositions of Examples 1-1 to 1-4 has a Tg of 200 ° C. or higher by DSC, a Tg of 200 ° C. or higher by TMA, and a 1% thermogravimetric reduction temperature of 280 ° C. or higher. It can be seen that there is high heat resistance. On the other hand, the cured product of the curable composition of Comparative Examples 1-1 to 1-2 has low heat resistance. Further, it can be seen that the total light transmittance of Examples 1-1 to 1-4 is 50% or more, the yellowness is 100 or less, and the transparency is high. On the other hand, the cured product of the curable composition of Comparative Example 1-1 has low transparency. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance. Furthermore, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention is excellent in transparency.
  • Examples 2-1 to 2-5, Comparative Examples 2-1 to 2-3 Preparation and evaluation of a curable composition containing an alicyclic epoxy acrylate polymerizable monomer (Part 2: Alicyclic epoxy acrylate) Combination with compound (A) and hardener) (1) Preparation of curable composition and cured product (1-1)
  • Example 2-1 56 parts by mass of epoxy acrylate compound (A1), 10 parts by mass of radically polymerizable compound (C1), 34 parts by mass of curing agent (E1), 0.2 parts by mass of thermal radical polymerization initiator (F2), and curing acceleration 1 part by mass of the agent (G1) was blended and mixed, and heated and stirred at 50 ° C. with a hot plate to prepare a curable composition.
  • the obtained curable composition was cured by heating on a hot plate at 70 ° C. for 1 hour, 140 ° C. for 1 hour, 190 ° C. for 2 hours, and 240 ° C. for 4 hours to obtain a thickness of about.
  • a cured product of 3 mm was obtained.
  • Examples 2-2 to 2-5 A curable composition and a cured product thereof were prepared in the same manner as in Example 2-1 except that the composition of the curable composition was changed as shown in Table 2 below.
  • Total light transmittance of the cured product of the curable composition The total light transmittance of the cured products obtained in Examples 2-2 to 2-5 and Comparative Example 2-3 was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2-3.
  • the cured product of the curable compositions of Examples 2-1 to 2-5 has a Tg of 230 ° C. or higher and a 5% thermogravimetric reduction temperature of 320 ° C. or higher, and has high heat resistance. ..
  • the cured products of the curable compositions of Comparative Examples 2-1 to 2-3 have low heat resistance.
  • the total light transmittance of Example 2-2 is 50% or more, the yellowness is 50 or less, and the transparency is high.
  • the total light transmittance of Examples 2-3 to 2-5 is 50% or more, the yellowness is 70 or less, and the transparency is high.
  • the cured product of the curable composition of Comparative Example 2-3 has low transparency. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance. Furthermore, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention is excellent in transparency.
  • Example 3-1 and Comparative Examples 3-1 to 3-3 Preparation and evaluation of a curable composition containing an alicyclic epoxy acrylate polymerizable monomer (Part 3: Epoxy group-containing (meth) acrylic polymer) And combination with photocationic polymerization initiator)
  • Part 3 Epoxy group-containing (meth) acrylic polymer
  • Part 3 Epoxy group-containing (meth) acrylic polymer
  • photocationic polymerization initiator (1) Preparation of Epoxy Group-Containing (Meta) Acrylic Polymer (1-1)
  • Example 3-1 23 parts by mass of epoxy acrylate compound (A1), 77 parts by mass of epoxy compound (B1), and 3 parts by mass of thermal radical polymerization initiator (F1) were added to a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux tube.
  • the mixture was heated and stirred at 200 rpm for 3 hours in an oil bath at 100 ° C.
  • the epoxy compound (B1) has not undergone a polymerization reaction.
  • the mixture was allowed to cool to room temperature to obtain an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer. Therefore, the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer exists together with the epoxy compound (B1) (hereinafter, also referred to as a mixture (J1) of the epoxy group-containing (meth) acrylic polymer and the epoxy compound (B1)).
  • Example 3-1 100 parts by mass of a mixture (J1) of an epoxy group-containing (meth) acrylic polymer prepared in (1-1) and an epoxy compound and 1 part by mass of a photocationic polymerization initiator (H1) are mixed and cured. A composition was prepared. The obtained curable composition was put into an aluminum cup and irradiated with ultraviolet light at room temperature at the cumulative irradiation amount shown in Table 4, and the curable composition was cured to obtain a cured product having a thickness of 3 mm.
  • thermogravimetric reduction temperature of Example 3-1 is 290 ° C. or higher
  • the 10% thermogravimetric reduction temperature is 320 ° C. or higher
  • the heat resistance is high.
  • the cured product of the curable composition of Comparative Examples 3-1 to 3-3 has low heat resistance. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance.
  • Example 3-2 Comparative Examples 3-4 to 3-5: Preparation and evaluation of a curable composition containing an alicyclic epoxy acrylate polymerizable monomer (Part 4: Alicyclic epoxy acrylate compound (A)) And combination with photocationic polymerization initiator) (1) Preparation of curable composition and cured product (1-1)
  • Example 3-2 33 parts by mass of the epoxy acrylate compound (A1), 67 parts by mass of the epoxy compound (B1), 3 parts by mass of the photocationic polymerization initiator (H2), and 1 part by mass of the photosensitizer are mixed and cured. The composition was obtained.
  • the obtained curable composition was poured into a 1.5 cm square silicon frame, irradiated with ultraviolet light at a cumulative irradiation amount of 2924 mJ / cm 2 at room temperature to cure the curable composition, and cured to a thickness of 1 mm. I got something.
  • thermogravimetric reduction temperature of Example 3-2 is 235 ° C. or higher
  • the 10% thermogravimetric reduction temperature is 265 ° C. or higher
  • the heat resistance is high.
  • the cured product of the curable composition of Comparative Examples 3-4 to 3-5 has low heat resistance. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance.
  • Example 4-1 and Comparative Examples 4-1 to 4-3 Preparation and evaluation of a curable composition containing an alicyclic epoxy acrylate polymerizable monomer (Part 5: Radical polymerizable compound and photoradical polymerization initiation) Combination with agent) (1) Production of stem polymer (Example 4-1 and Comparative Examples 4-1 to 4-3) 50 g of dipropylene glycol monomethyl ether (MFDG) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux tube, and the mixture was heated to 110 ° C.
  • MFDG dipropylene glycol monomethyl ether
  • a solution prepared by mixing 32 g of methyl methacrylate (C1), 30 g of acrylic acid (C2), 46 g of dipropylene glycol monomethyl ether, and 4.7 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (perbutyl O) (F1) was prepared. It was prepared separately and added dropwise to the reaction vessel over 1 hour. After completion of the dropping, stirring was continued at 110 ° C. for 3 hours. Then, the mixture was allowed to cool to room temperature to obtain 162 g of a stem polymer.
  • Example 4-1 67 parts by mass of the radically polymerizable compound (K1) prepared in (2), 33 parts by mass of the radically polymerizable compound (C3) different from the radically polymerizable compound (K1), and 1 part of the photoradical polymerization initiator (I1).
  • a curable composition was prepared by blending and mixing by mass. The obtained curable composition was put into an aluminum cup and irradiated with ultraviolet light at room temperature at the cumulative irradiation amount shown in Table 7, and the curable composition was cured to obtain a cured product having a thickness of 3 mm.
  • Example 4-1 Evaluation of physical properties of the cured product according to Example 4-1 and Comparative Examples 4-1 to 4-3.
  • Weight reduction temperature of the cured product of the curable composition The weight loss temperature of the cured product obtained in Examples and Comparative Examples was measured. Specifically, the weight reduction temperature of the cured product is the same as in Example 1 except that the measurement temperature is the temperature when the weight of the test piece is reduced by 1%, 5%, and 10% as compared with the start of measurement. Was measured.
  • the measurement results are shown in Table 7-1.
  • Tg (TMA) The heat resistance of the cured product obtained in Examples and Comparative Examples was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 7-1.
  • thermogravimetric analysis temperature of Example 4-1 is 70 ° C. or higher, the 5% thermogravimetric analysis temperature is 150 ° C. or higher, the 10% thermogravimetric analysis temperature is 180 ° C. or higher, and the Tg by TMA is 100. It can be seen that the temperature is above ° C and the heat resistance is high. On the other hand, the cured products of the curable compositions of Comparative Examples 4-1 to 4-3 have low heat resistance. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance.
  • Examples 4-2 to 4-3 A curable composition and a cured product thereof were prepared in the same manner as in Example 4-1 except that the composition of the curable composition and the cumulative irradiation amount of ultraviolet light were changed as shown in Table 7-2 below.
  • thermogravimetric analysis temperature of Examples 4-2 to 4-3 is 70 ° C. or higher
  • the 5% thermogravimetric analysis temperature is 150 ° C. or higher
  • the 10% thermogravimetric analysis temperature is 180 ° C. or higher. It can be seen that the heat resistance is higher than that of the cured product of the curable composition of Comparative Examples 4-1 to 4-3. From the above results, it can be seen that the cured product of the curable composition according to the embodiment of the present invention has excellent heat resistance.

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Abstract

[課題]硬化性組成物に含有させたときに、その硬化物が高耐熱性を有することができる脂環式エポキシアクリレート化合物、硬化性組成物および硬化物を提供する。 [解決手段]下記式(1)において、Aが酸素で表される脂環式エポキシアクリレート化合物、およびそれを含んでなる硬化性組成物を用いる:[式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、RおよびRのうち他方は、水素原子であり、R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、Aは酸素原子であるか、またはAは存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する。]。

Description

脂環式アクリレート化合物、脂環式エポキシアクリレート化合物、硬化性組成物および硬化物 関連出願の参照
 本特許出願は、2019年12月2日に出願された日本国特許出願2019-218298号に基づく優先権の主張を伴うものであり、かかる先の特許出願における全開示内容は、引用することにより本明細書の一部とされる。
 本発明は、脂環式アクリレート化合物、脂環式エポキシアクリレート化合物、硬化性組成物および硬化物に関する。
 エポキシ基を含有する(メタ)アクリル化合物や脂環骨格を有するアクリレートは、一般にレジスト、封止材、コーティング、インキ、接着剤、およびシーラント等の分野において有用な化合物である。ここで、脂環骨格と共にエポキシ基を含有するアクリレートは屋外での使用に適した特性を有することが知られている。これらは一般に、構造中に存在するオキシラン環の開環反応や、アクリレートのエチレン系不飽和基の反応等によって、所定の性能を発揮する。
 例えば、特許文献1には特定の脂環骨格を有するビニル基含有脂環式アクリレート系化合物が特にコーティング等に有用であることが開示されている。
 また、エポキシ基を含有する(メタ)アクリル化合物を含有する樹脂組成物として、特許文献2に、特定のエポキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する樹脂組成物の硬化物が耐熱性等に優れることが開示されている。
 しかしながら、特許文献1および2において提案されているような、従前のエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物は、硬化物の耐熱性等の観点において、更なる改善の余地があった。
特開平11-209326号公報 特開2006-131866号公報
 レジスト、封止材、コーティング等の用途においては、依然として、より過酷な使用条件に適合し得るように、さらなる高耐熱性の硬化物が求められている。
 したがって、本発明は、硬化性組成物に含有させたときに、その硬化物が高耐熱性を有することができる脂環式エポキシアクリレート化合物の提供をその目的とするものである。また、本発明の別の目的は、硬化性組成物に含有させたときに、その硬化物が高耐熱性を有することができるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体、ラジカル重合性化合物の提供をその目的とするものである。また、本発明の別の目的は、高耐熱性を有する硬化物を得るための硬化性組成物を提供することにある。
[1] 下記式(1)で表される、脂環式アクリレート化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
 RおよびRのうち他方は、水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
 Aは酸素原子であるか、またはAは存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する。]。
[2] [1]に記載の脂環式アクリレート化合物を含んでなる、脂環式アクリレート型重合性単量体。
[3] Aが酸素原子である前記式(1)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物である、[1]に記載の脂環式アクリレート化合物。
[4] [3]に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる、脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体。
[5] [4]に記載の脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体化合物を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
[6] 硬化剤、熱カチオン重合開始剤および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなる、[5]に記載の硬化性組成物。
[7] 前記硬化剤が酸無水物系化合物である、[6]に記載の硬化性組成物。
[8] 熱ラジカル重合開始剤をさらに含んでなる、[5]~[7]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[9] 前記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物をさらに含んでなる、[5]~[8]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[10] 前記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなる、[5]~[9]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[11] 下記式(2)で表される重合単位を少なくとも含んでなる、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式中、RおよびRは水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、
 R21は、水素原子またはメチル基である。]。
[12] [11]に記載のエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
[13] 光カチオン重合開始剤をさらに含んでなる、[12]に記載の硬化性組成物。
[14] 前記エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とは異なるエポキシ化合物をさらに含んでなる、[12]または[13]に記載の硬化性組成物。
[15] 下記式(3)で表される重合単位を少なくとも含んでなる、ラジカル重合性化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
 RおよびRのうち他方は、水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
 R22は、水素原子およびメチル基から選択される。]。
[16] (メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物由来の重合単位をさらに含んでなる、[15]に記載のラジカル重合性化合物。
[17] [15]または[16]に記載のラジカル重合性化合物を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
[18] 光ラジカル重合開始剤をさらに含んでなる、[17]に記載の硬化性組成物。
[19] 前記ラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなる、[17]または[18]に記載の硬化性組成物。
[20] [3]に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物をラジカル重合する工程を含んでなる、エポキシ基含有アクリル重合体の製造方法。
[21] (メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物の重合体と[3]に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物をラジカル重合する工程を含んでなる、ラジカル重合性化合物の製造方法。
 本発明によれば、硬化性組成物に含有させたときに、その硬化物が高耐熱性を有することができる脂環式エポキシアクリレート化合物を提供することができる。また、本発明によれば、硬化性組成物に含有させたときに、その硬化物が高耐熱性を有することができるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体、ラジカル重合性化合物を提供することができる。また、本発明によれば、高耐熱性を有する硬化物を得るための硬化性組成物を提供することができる。
図1は、調製例1-1で合成した脂環式アクリレート型重合性単量体のH-NMRチャートを表す。 図2は、調製例1-1で合成した脂環式アクリレート型重合性単量体の13C-NMRチャートを表す。 図3は、調製例1-2で合成した脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(A1)のH-NMRチャートを表す。 図4は、調製例1-2で合成した脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(A1)の13C-NMRチャートを表す。 図5は、実施例3-1で得られたエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の赤外吸収スペクトル(IR)を示す。 図6は、実施例4-1で得られたラジカル重合性化合物の赤外吸収スペクトル(IR)を示す。
定義
 本明細書において、配合を示す「部」、「%」等は特に断らない限り質量基準である。
脂環式アクリレート化合物
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物は、下記式(1)で表される脂環式アクリレート化合物である。上記脂環式アクリレート化合物において、下記式(1)においてAが酸素原子である脂環式エポキシアクリレート化合物を含有させて硬化性組成物を提供できる。また、下記式(1)中のAが存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する脂環式アクリレート化合物は、脂環式エポキシアクリレート化合物の原料として用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
 RおよびRのうち他方は、水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
 Aは酸素原子であるか、またはAは存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する。]
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート型重合性単量体が提供される。ここで、脂環式アクリレート型重合性単量体は、1つの脂環式アクリレート化合物であってもよく、脂環式アクリレート化合物の混合物であってもよい。重合性単量体は、例えば、一種以上の脂環式アクリレート化合物であってもよく、二種以上の脂環式アクリレート化合物の組み合わせであってもよく、二種の脂環式アクリレート化合物の組み合わせであってもよい。
 式(1)で表される脂環式アクリレート化合物において、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、RおよびRのうち他方は、水素原子であり、好ましくは、RおよびRのいずれか一方がメタクリロイルオキシ基であり、RおよびRのうち他方は、水素原子である。
 本発明の別の実施態様によれば、式(1)で表される脂環式アクリレート化合物において、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であって、Rが水素原子であるか、Rが水素原子であって、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、好ましくは、Rがメタクリロイルオキシ基であって、Rが水素原子であるか、Rが水素原子であって、Rがメタクリロイルオキシ基である。
 式(1)で表される脂環式アクリレート化合物において、R乃至R20はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、好ましくは水素原子、アルキル基からなる群より選択され、より好ましくは水素原子である。
 式(1)で表される脂環式アクリレート化合物において、RおよびR16はそれぞれ、水素原子であることが好ましい。
 上記式(1)中のR乃至R20のアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。
 直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。
 分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 上記式(1)中のR乃至R20のアルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。
 アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i-プロピルオキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられる。
 本発明の好ましい態様によれば、式(1)で表される脂環式アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体は、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1)で表される化合物(1-i)、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1)で表される化合物(1-ii)、またはそれらの混合物を含んでなる。以下、式(X)で表される脂環式(エポキシ)アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体を式(X)で表される(エポキシ)アクリレート型重合性単量体ともいう。
 本発明のより好ましい実施態様によれば、式(1)で表される脂環式アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体は、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、R~R20が水素原子である式(1)で表される化合物(1-i-1)、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、RおよびR~R20が水素原子である式(1)で表される化合物(1-ii-1)、またはそれらの混合物を含んでなる。
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物において、上記式(1)中、Aが存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する脂環式アクリレート化合物は、下記式(1-1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、R乃至R20は、式(1)で示した通りである。]
 本発明の一実施態様によれば、式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体(以下、式(1-1)で表される脂環式アクリレート型重合性単量体ともいう)が提供される。ここで、脂環式アクリレート型重合性単量体は、1つの脂環式アクリレート化合物であってもよく、脂環式アクリレート化合物の混合物であってもよい。脂環式アクリレート型重合性単量体は、例えば、一種以上の脂環式アクリレート化合物であってもよく、二種以上の脂環式アクリレート化合物の組み合わせであってもよく、二種の脂環式アクリレート化合物の組み合わせであってもよい。
 本発明の好ましい態様によれば、式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体は、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1-1)で表される化合物(1-1-i)、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1-1)で表される化合物(1-1-ii)、またはそれらの混合物を含んでなる。
 本発明のより好ましい実施態様によれば、式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体は、RおよびRのいずれか一方が、メタクリロイルオキシ基であり、RおよびRの他方、およびR~R20が水素原子である化合物を含む。上記のより好ましい実施態様を下記に式(1-1-i-1)として表す。具体的には、式(1-1-i-1)は、式(1)のノルボルナン骨格に結合するRおよびRに対応する基のいずれか1つがメタクリロイルオキシ基であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 したがって、式(1-1-i-1)で表される脂環式アクリレート型重合性単量体は、下記の式(1-1-i-2)で表される化合物、式(1-1-i-3)で表される化合物、またはそれらの混合物を示す(以下、式(X)で表される化合物を化合物(X)ともいう)。式(1-1-i-1)で表される脂環式アクリレート型重合性単量体は、好ましくは式(1-1-i-3)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物において、上記式(1)中、Aが酸素原子である化合物は、エポキシ基を含有する脂環式エポキシアクリレート化合物であり、下記式(1-2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式中、R乃至R20は、式(1)で示した通りである。]
 本発明の一実施態様によれば、式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(以下、式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体ともいう)が提供される。ここで、脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、1つの脂環式エポキシアクリレート化合物であってもよく、脂環式エポキシアクリレート化合物の混合物であってもよい。脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、例えば、一種以上の脂環式エポキシアクリレート化合物であってもよく、二種以上の脂環式エポキシアクリレート化合物の組み合わせであってもよく、二種の脂環式エポキシアクリレート化合物の組み合わせであってもよい。
 本発明の好ましい態様によれば、式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1-2)で表される化合物(1-2-i)、Rが(メタ)アクリロイルオキシ基であり、Rが水素原子である式(1-2)で表される化合物(1-2-ii)、またはそれらの混合物を含んでなる。
 本発明のより好ましい実施態様によれば、式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、RおよびRのいずれか一方が、メタクリロイルオキシ基であり、RおよびRの他方、およびR~R20が水素原子である。上記より好ましい実施態様を下記に式(1-2-i-1)として表す。具体的には、式(1-2-i-1)は、式(1)のノルボルナン骨格に結合するRおよびRに対応する基のいずれか1つがメタクリロイルオキシ基であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 したがって、式(1-2-i-1)で表される脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、下記の式(1-2-i-2)で表される化合物、式(1-2-i-3)で表される化合物、またはそれらの混合物を示す。式(1-2-i-1)で表される脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体は、好ましくは式(1-2-i-3)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
脂環式アクリレート化合物(式(1-1)の化合物)の製造方法
 上記式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物は、下記式(1-a)で表される化合物と、所望によりアクリル系化合物とを反応させる工程を含んでなる方法により得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[式中、R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、およびアルコキシ基からなる群より選択される。]
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物の製造方法は、上記式(1-a)で表される化合物と、アクリル系化合物とを反応させる工程を含んでなる。
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物の製造にあたっては、上述の製造方法で得られた脂環式アクリレート化合物の純度が低い場合は、蒸留やカラム、再結晶により精製を行うことが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物の製造に使用することのできるアクリル系化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸等が挙げられ、好ましくはメタクリル酸である。アクリル系化合物は1種、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物の製造におけるアクリル系化合物の使用量は、特に限定されないが、式(1-a)で表される化合物1.00モルに対して、好ましくは0.10~1.80モルであり、より好ましくは0.50~1.50モルである。
 式(1-a)で表される化合物は、例えば、式(1-a-1)が挙げられ、シクロペンタジエンとジシクロペンタジエンとをディールズ・アルダー反応させることにより得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 本発明の一実施態様によれば、脂環式アクリレート化合物の製造は、適宜、酸の存在下で実施することが好ましい。脂環式アクリレート化合物の製造に用いることができる酸としては、例えば、無機酸、有機酸等各種酸またはそれらの組み合わせが挙げられる。具体的には、無機酸として、塩化鉄(III)、三フッ化ホウ素等のルイス酸、硫酸、塩化水素、塩酸、リン酸、ヘテロポリ酸、ゼオライト、粘土鉱物等が例示され、有機酸としてトリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、イオン交換樹脂等またはそれらの組み合わせが例示される。
 酸の使用量は、式(1-a)で表される化合物1モルに対し、通常0.001~1モル、好ましくは0.005~0.5モル、さらに好ましくは0.01~0.1モルである。ここで、酸が複数の酸の組み合わせである場合、酸の使用量とはその合計をいう。
原料製造工程(脂環式エポキシアクリレート化合物(式(1-2)の化合物)の製造方法)
 本発明の一実施態様によれば、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物は、上記式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物と、過酸とを反応させる工程を含んでなる方法により得ることができる。
 本発明の一実施態様によれば、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物の製造にあたっては、上述の製造方法で得られた式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物の純度が低い場合は、蒸留やカラム、再結晶により精製を行うことが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物の製造に使用することのできる過酸としては、例えば、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、メタクロロ過安息香酸、トリフルオロ過酢酸等の有機過酸や過酸化水素等が挙げられる。これらの中でも、メタクロロ過安息香酸や過酸化水素は、入手性や反応性に優れるため好ましい。
 式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物の製造における過酸の使用量は、上記式(1-1)で表される脂環式アクリレート化合物1.00モルに対して、0.10~2.50モルであることが好ましく、0.50~1.80モルであることがさらに好ましい。
脂環式エポキシアクリレート化合物の有用性
 本発明の一実施態様によれば、脂環式エポキシアクリレート化合物を硬化性組成物に含有させたとき、該硬化性組成物の硬化物は高い耐熱性を有することができる。そのため、缶、プラスチック、紙、木材等の様々なコーティング、インキ、接着剤、シーラント、レジスト、封止材等の分野において好適に使用することができる。
 より具体的には、三次元造形材料、酸除去剤、家具コーティング、装飾コーティング、自動車下塗り、仕上げ塗り、飲料缶およびその他缶のコーティング、UV硬化型インク、光ディスク記録層の保護膜、カラーフィルター保護膜、光ディスク貼り合わせ用接着剤、光学材料用接着材、半導体素子のダイボンディング、有機ELディスプレイのシール材、CCD、赤外線センサー等の受光装置の封止材、LEDや有機EL等の発光装置の封止材、光配線板、光コネクタ、レンズ等の光学半導体関連部材、光導波路、フォトレジスト、強化ガラスや防犯ガラス等の複合ガラス等に好適に使用することができる。また、ポリマーを構成するモノマーや、シランカップリング剤前駆体としても有用である。
エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体は、下記式(2)で表される重合単位を少なくとも含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[式中、RおよびRは水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、
 R21は、水素原子またはメチル基である。]
 式(2)で表される重合単位を含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体において、R乃至R20はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、好ましくは水素原子およびアルキル基から選択され、より好ましくは水素原子である。
 式(2)中のRおよびR16はそれぞれ、水素原子であることが好ましい。
 上記式(2)中のR乃至R20のアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。
 直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。
 分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 上記式(2)中のR乃至R20のアルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。
 上記アルコキシ基の一部であるアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。
 アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i-プロピルオキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられる。
 上記式(2)中のR21は、水素原子またはメチル基であり、好ましくはメチル基である。
 本発明の好ましい実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体は、下記の式(2-1)で表される重合単位を含むか、式(2-2)で表される重合単位を含むか、またはそれらの組み合わせを含む。したがって、式(2)で表される重合単位は、下記の式(2-1)で表される重合単位、式(2-2)で表される重合単位、またはそれらの組み合わせであってよい。ここで、上記式(2-1)、式(2-2)は、R~R21がそれぞれ異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 本発明のより好ましい実施態様によれば、上記式(2)中、R~R20が、水素原子であり、R21がメチル基である。上記のより好ましい実施態様を下記に式(2-3)として表す。なお、式(2-3)において、メタクリロイルオキシ基とノルボルナン骨格との結合位置は明示されてないが、メタクリロイルオキシ基由来の酸素原子は式(1)のRまたはRのいずれかに対応する位置でノルボルナン骨格に結合しているものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 本発明の一実施態様によれば、式(2-3)で表される重合単位は、下記の式(2-4)で表される重合単位、式(2-5)で表される重合単位、またはそれらの組み合わせを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体は、式(2-4)で表される重合単位を含むか、式(2-5)で表される重合単位を含むか、またはそれらの組み合わせを含む。
 本発明のより好ましい実施態様によれば、上記式(2-3)で表される重合単位は、式(2-4)で表される重合単位である。
 なお、本発明の一実施態様によれば、上記式(2)で表される重合単位は、R~R21がそれぞれ異なる重合単位の組み合わせであってもよく、本発明はかかる態様も包含される。
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体中の式(2)で表される重合単位の含有量は、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体における全重合単位の合計量(100モル%)に対し、80モル%以上が挙げられ、好ましくは90モル%以上であり、より好ましくは95モル%以上である。上限は特に限定されないが、100モル%以下が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の数平均分子量(Mn)は、例えば500以上が挙げられ、好ましくは1,000~200,000、より好ましくは10,000~50,000とすることができる。数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィにより測定することができる。
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の重量平均分子量(Mw)は、例えば5,000以上が挙げられ、好ましくは10,000~200,000、より好ましくは50,000~100,000とすることができる。重量平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィにより測定することができる。
エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の製造方法
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体は、上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物をラジカル重合する工程を含んでなる方法により得ることができる。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合においては、当業者に広く知られた技術常識に従い、通常のアクリル樹脂におけるラジカル重合方法を適宜選択することができる。
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の製造方法は、好ましくは、光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤の存在下で、上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物をラジカル重合する工程を含んでなる方法により得ることができる。上記工程において、さらに上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(2)で表される重合単位を少なくとも含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体と異なるエポキシ化合物をさらに混合してもよい。かかるエポキシ化合物を混合することにより、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物との混合物を得ることができる。上記の光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、後述の硬化性組成物に用いられる光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の製造における光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤の使用量は、上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物に対して、0.1~100モル%であることが好ましく、1~30モル%であることがより好ましい。
 ラジカル重合開始剤として熱ラジカル重合開始剤を用いる場合、上記ラジカル重合工程では、例えば、50~150℃にて、1~10時間、攪拌することが好ましい。
 ラジカル重合開始剤として光ラジカル重合開始剤を用いる場合には、上記ラジカル重合工程では、活性エネルギー線の累積照射量(積算光量)を、例えば、100~10000mJ/cmとすることが挙げられ、好ましくは500~4000mJ/cmである。ここで、累積照射量(積算光量)とは、活性エネルギー線(例えば、可視光線、紫外線、X線、電子線)の照射強度と照射時間の積で表される照射量をいう。
エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の有用性
 本発明の一実施態様によれば、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を硬化性組成物に含有させたとき、該硬化性組成物の硬化物は高い耐熱性を有することができる。そのため、上述の脂環式エポキシアクリレート化合物と同様に使用することができる。
ラジカル重合性化合物
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、下記式(3)で表される重合単位を少なくとも含んでなるラジカル重合性化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
 RおよびRのうち他方は、水素原子であり、
 R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
 R22は、水素原子およびメチル基から選択される。]
 式(3)で表される重合単位において、R乃至R20はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、好ましくは水素原子、アルキル基からなる群より選択され、より好ましくは水素原子である。
 式(3)で表される重合単位において、RおよびR16はそれぞれ、水素原子であることが好ましい。
 上記式(3)中のR乃至R20のアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。
 直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。
 分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 上記式(3)中のR乃至R20のアルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。
 アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i-プロピルオキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられる。
 上記式(3)中のR22は、水素原子またはメチル基であり、好ましくは水素原子である。
 本発明の好ましい実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、下記の式(3-i)で表される重合単位を含むか、式(3-ii)で表される重合単位を含むか、またはそれらの組み合わせを含む。したがって、式(3)で表される重合単位は、下記の式(3-i)で表される重合単位、式(3-ii)で表される重合単位、またはそれらの組み合わせであってよい。ここで、上記式(3-i)、式(3-ii)は、R~R20、R22がそれぞれ異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 本発明のより好ましい実施態様によれば、上記式(3)中、RおよびRのいずれか一方がメタクリロイルオキシ基であり、RおよびRのうち他方、R~R20およびR22が水素原子である。上記好ましい実施態様を下記に式(3-i-1)、式(3-ii-1)として表す。具体的には、式(3-i-1)、式(3-ii-1)は、式(3)のノルボルナン骨格に結合するRおよびRに対応する基のいずれか1つがメタクリロイルオキシ基であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 本発明の一実施態様によれば、式(3-i-1)で表される重合単位は、下記の式(3-i-1-1)で表される重合単位、式(3-i-1-2)で表される重合単位、またはそれらの組み合わせを示す。また、式(3-ii-1)で表される重合単位は、下記の式(3-ii-1-1)で表される重合単位、式(3-ii-1-2)で表される重合単位、またはそれらの組み合わせを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 本発明の一実施態様によれば、上記式(3-i-1)で表される重合単位としては、式(3-i-1-1)で表される重合単位、および、式(3-i-1-2)で表される重合単位の組み合わせが挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、式(3-i-1-1)で表される重合単位を含むか、式(3-i-1-2)で表される重合単位を含むか、またはそれらの組み合わせを含む。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、式(3-ii-1-1)で表される重合単位を含むか、式(3-ii-1-2)で表される重合単位を含むか、またはそれらの組み合わせを含む。
 本発明の好ましい実施態様によれば、上記式(3-i-1)で表される重合単位は、式(3-i-1-2)で表される重合単位である。
 本発明の好ましい実施態様によれば、上記式(3-ii-1)で表される重合単位は、式(3-ii-1-2)で表される重合単位である。
 なお、本発明の一実施態様によれば、上記式(3)で表される重合単位は、R~R20、R22がそれぞれ異なる重合単位の組み合わせであってもよく、本発明はかかる態様も包含される。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、式(3)で表される重合単位とともに、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物由来の重合単位をさらに含んでなる。かかるアクリル系化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどのC1-4アルキル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸が挙げられる。好ましい重合単位としては、メタクリル酸メチル由来の重合単位が挙げられる。
 したがって、本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物は、式(3)で表される重合単位とともに、下記式(3-1)で表される重合単位をさらに含んでいてもよい。ここで、上記ラジカル重合性化合物には、各々R23、R24が異なる複数の重合単位が含まれていても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[式中、R23は、水素原子またはメチル基から選択され、かつ、
 R24は、水素原子、およびアルキル基から選択される。]
 式(3-1)で表される重合単位において、R23は、水素原子またはメチル基から選択され、好ましくはメチル基である。
 上記式(3-1)中のR24のアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、1~10であり、より好ましくは、1~5である。上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよいが、好ましくは、直鎖状のアルキル基である。
 直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基である。
 分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 式(3-1)中、さらに好ましくは、R23がメチル基であり、R24がメチル基である。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物中の式(3)で表される重合単位の含有量は、ラジカル重合性化合物における全重合単位の合計量(100モル%)に対し、10~90モル%が挙げられ、好ましくは20~80モル%であり、より好ましくは30~70モル%である。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物中の式(3-1)で表される重合単位の含有量は、ラジカル重合性化合物における全重合単位の合計量(100モル%)に対し、90~10モル%が挙げられ、好ましくは80~20モル%であり、より好ましくは70~30モル%である。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物における、式(3)で表される重合単位と式(3-1)で表される重合単位との含有量比(式(3)で表される重合単位:式(3-1)で表される重合単位)は、質量基準で、1:0.05~1:10であることが好ましく、1:0.1~1:1であることがより好ましい。また、その含有量比(式(3)で表される重合単位:式(3-1)で表される重合単位)は、モル基準で、1:0.1~1:10であることが好ましく、1:0.5~1:1であることがより好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物の数平均分子量(Mn)は、例えば500以上が挙げられ、好ましくは1,000~200,000、より好ましくは3,000~30,000とすることができる。数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィにより測定することができる。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物の重量平均分子量(Mw)は、例えば5,000以上が挙げられ、好ましくは3,000~200,000、より好ましくは5,000~50,000とすることができる。重量平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィにより測定することができる。
ラジカル重合性化合物の製造方法
 本発明の一実施態様によれば、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物の重合体(以下、幹ポリマーともいう)と上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を反応させる工程(ii)を含んでなる方法により得ることができる。
 本発明の好ましい実施態様によれば、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物の製造方法としては、上記幹ポリマーと脂環式エポキシアクリレート化合物との反応工程(ii)の前に、幹ポリマーを作製する工程(i)を含んでもよい。
幹ポリマー作製工程
 上記幹ポリマーの作製工程は、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物の重合体のラジカル重合工程であり、当業者に広く知られた技術常識に従い、通常のアクリル樹脂におけるラジカル重合方法を適宜選択することができる。
 本発明の一実施態様によれば、幹ポリマーの作製工程は、好ましくは、光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤の存在下で、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物をラジカル重合する工程が挙げられる。上記の光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、後述の硬化性組成物に用いられる光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。
 上述の(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどのC1-4アルキル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸またはそれらの組み合わせが挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸、またはそれらの組み合わせであり、より好ましくは、メタアクリル酸メチルおよびアクリル酸の組み合わせである。
 したがって、幹ポリマー作製工程にて得られる(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物の重合体(幹ポリマー)としては、(メタ)アクリル酸エステルの(共)重合体、(メタ)アクリル酸の(共)重合体、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸の(共)重合体が挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸の共重合体であり、より好ましくは、メタクリル酸エステルおよびアクリル酸の共重合体である。かかる幹ポリマーとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどのC1-4アルキル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルまたはそれら組み合わせの重合体が挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル酸メチルおよび(メタ)アクリル酸の共重合体であり、より好ましくは、メタアクリル酸メチルおよびアクリル酸の共重合体である。
 本発明の一実施態様によれば、幹ポリマーの作製工程における光ラジカル重合開始剤または熱ラジカル重合開始剤の使用量は、アクリル系化合物に対して、0.1~20モル%であることが好ましく、1~10モル%であることがより好ましい。
 ラジカル重合開始剤として熱ラジカル重合開始剤を用いる場合、上記ラジカル重合工程では、溶媒の存在下で、例えば、50~150℃にて、1~10時間、攪拌することが好ましい。
 ラジカル重合開始剤として光ラジカル重合開始剤を用いる場合には、上記ラジカル重合工程では、活性エネルギー線の累積照射量(積算光量)を、例えば、100~5000mJ/cmとすることが挙げられ、好ましくは300~4000mJ/cmである。ここで、累積照射量(積算光量)とは、活性エネルギー線(例えば、可視光線、紫外線、X線、電子線)の照射強度と照射時間の積で表される照射量をいう。
ラジカル重合性化合物作製工程
 本発明の一実施態様によれば、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物の製造方法は、幹ポリマーと上記式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を反応させる工程(ii)を含んでなる。
 本発明の一実施態様によれば、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物の製造にあたっては、上述の製造方法で得られたラジカル重合性化合物の純度が低い場合は、蒸留やカラム、再結晶により精製を行うことが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物の製造における式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物の使用量は、特に限定されないが、幹ポリマー中のカルボン酸1.00モルに対して、好ましくは0.50~2.00モルであり、より好ましくは0.80~1.50モルである。
 本発明の一実施態様によれば、上記ラジカル重合工程では、例えば、80~150℃にて、4~10時間、攪拌することが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物の製造では、適宜、触媒(例えば、Pph3、PBu3)および/または重合禁止剤(例えば、メトキノン、ヒドロキノン、4-メトキシフェノール)の存在下で実施することが好ましい。
 触媒の使用量は、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物1モルに対し、通常0.01~10モル%、好ましくは0.1~5モル%である。
 重合禁止剤の使用量は、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物1モルに対し、通常0.01~10モル%、好ましくは0.1~5モル%である。
ラジカル重合性化合物の有用性
 本発明の一実施態様によれば、ラジカル重合性化合物を硬化性組成物に含有させたとき、該硬化性組成物の硬化物は高い耐熱性を有することができる。そのため、上述の脂環式エポキシアクリレート化合物と同様に使用することができる。
硬化性組成物
 本発明によれば、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と共に、所望により、その他の成分(例えば、硬化剤、熱カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤、上記脂環式エポキシアクリレート化合物および/またはエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体と異なるエポキシ化合物、上記脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物等)とを組み合わせることにより、高い耐熱性を有する硬化性組成物を提供することができる。以下に、硬化性組成物について具体的に説明する。
式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を含んでなる硬化性組成物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を少なくとも含んでなることを一つの特徴とする。
 また、上記硬化性組成物は、硬化剤、熱カチオン重合開始剤、および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなることが好ましく、硬化剤、熱カチオン重合開始剤、および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、熱ラジカル重合開始剤をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、上記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、上記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなることが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体の配合割合は、硬化性組成物の総量100質量部に対して、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物が10~80質量部の範囲であることが好ましく、15~65質量部の範囲であることがより好ましい。式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
 本発明の別の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体と、硬化剤および熱カチオン重合開始剤から選択される少なくとも一種とを含んでなる。該硬化性組成物が上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を含んでなることにより、この硬化性組成物を硬化させた硬化物の耐熱性をよりよく向上させることができる。さらに、上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は透明性を向上させることができる上で有利である。
式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を含んでなる硬化性組成物(硬化性組成物1)
 本発明の別の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるラジカル重合性化合物、熱カチオン重合開始剤および熱ラジカル重合開始剤を含んでなる(以下、硬化性組成物1ともいう)。上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は高い耐熱性を有することができる。さらに、上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は透明性を向上させることができる上で有利である。
式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を含んでなる硬化性組成物(硬化性組成物2)
 本発明の別の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるラジカル重合性化合物、硬化剤、および熱ラジカル重合開始剤を含んでなる(以下、硬化性組成物2ともいう)。上記硬化性組成物は硬化促進剤をさらに含んでいてもよい。上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は高い耐熱性を有することができる。さらに、上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は透明性を向上させることができる上で有利である。
式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含む脂環式アクリレート型重合性単量体を含んでなる硬化性組成物(硬化性組成物3)
 本発明の別の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物および光カチオン重合開始剤を含んでなる(以下、硬化性組成物3ともいう)。上記硬化性組成物は光増感剤をさらに含んでいてもよい。上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は高い耐熱性を有することができる。
式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を含んでなる硬化性組成物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、上記式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を少なくとも含んでなることを一つの特徴とする。
 また、上記硬化性組成物は、硬化剤、熱カチオン重合開始剤、および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、上記エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体と異なるエポキシ化合物をさらに含んでなることが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、本発明の硬化性組成物における式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の配合割合は、硬化性組成物の総量100質量部に対して、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体が5~80質量部の範囲であることが好ましく、15~65質量部の範囲であることがより好ましい。式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を含んでなる硬化性組成物(硬化性組成物4)
 本発明の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体、および光カチオン重合開始剤を含んでなる(以下、硬化性組成物4ともいう)。上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は高い耐熱性を有することができる。
式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物を含んでなる硬化性組成物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物を少なくとも含んでなることを一つの特徴とする。
 また、上記硬化性組成物は、硬化剤、熱カチオン重合開始剤、および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、熱ラジカル重合開始剤または光ラジカル重合開始剤をさらに含んでなることが好ましい。
 また、上記硬化性組成物は、上記式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなることが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、本発明の硬化性組成物における式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物の配合割合は、硬化性組成物の総量100質量部に対して、ラジカル重合性化合物が10~90質量部の範囲であることが好ましく、30~80質量部の範囲であることがより好ましい。式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物を含んでなる硬化性組成物(硬化性組成物5)
 本発明の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物は、式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物、上記ラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物および光ラジカル重合開始剤(I)を含んでなる(以下、硬化性組成物5ともいう)。上記硬化性組成物は光増感剤をさらに含んでいてもよい。上記硬化性組成物を硬化させた硬化物は高い耐熱性を有することができる。
硬化性組成物に含有できる成分
硬化剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含有させることのできる硬化剤としては、酸無水物系化合物、アミン系化合物、フェノール系化合物および潜在性硬化剤等が挙げられる。
 酸無水物系化合物としては、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサントリカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、オクテニルコハク酸無水物、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、アルキルスチレン-無水マレイン酸共重合体、クロレンド酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ポリアジピン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物、ポリ(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、ノルボルナン-2,3-ジカルボン酸無水物等が挙げられ、好ましくは、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸またはその組合せである。
 アミン系化合物としては、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシブチレンジアミン、ポリオキシペンチレンジアミン、ポリオキシエチレントリアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ポリオキシブチレントリアミン、ポリオキシペンチレントリアミン、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、m-キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソフォロンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルナンジアミン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、N-アミノエチルピペラジン等が挙げられる。
 フェノール系化合物としては、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、テルペン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック、ビスフェノールFノボラック、ビスフェノールSノボラック、ビスフェノールAPノボラック、ビスフェノールCノボラック、ビスフェノールEノボラック、ビスフェノールZノボラック、ビフェノールノボラック、テトラメチルビスフェノールAノボラック、ジメチルビスフェノールAノボラック、テトラメチルビスフェノールFノボラック、ジメチルビスフェノールFノボラック、テトラメチルビスフェノールSノボラック、ジメチルビスフェノールSノボラック、テトラメチル-4,4’-ビフェノールノボラック、トリスヒドロキシフェニルメタンノボラック、レゾルシノールノボラック、ハイドロキノンノボラック、ピロガロールノボラック、ジイソプロピリデンノボラック、1,1-ジ-4-ヒドロキシフェニルフルオレンノボラック、フェノール化ポリブタジエンノボラック、フェノールノボラック、クレゾール類ノボラック、エチルフェノール類ノボラック、ブチルフェノール類ノボラック、オクチルフェノール類ノボラック、ナフトール類ノボラック等が挙げられる。
 潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ケチミン、イミダゾール化合物、ジヒドラジド化合物、アミンアダクト系潜在性硬化剤等が挙げられる。硬化性組成物は、上記したような硬化剤を1種または2種以上含んでいてもよい。
 本発明の硬化性組成物の好ましい実施態様によれば、硬化剤が、酸無水物系化合物、アミン系化合物、フェノール系化合物および潜在性硬化剤からなる群より選択される一種以上の硬化剤であり、より好ましくは酸無水物系化合物である。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における硬化剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、硬化剤が10~80質量部の範囲であることが好ましく、20~60質量部の範囲であることがより好ましい。硬化剤をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
熱カチオン重合開始剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含有させることのできる熱カチオン重合開始剤としては、芳香族スルホニウム、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウムおよびピリジニウムなどから選ばれる少なくとも1種のカチオンと、BF 、PF 、SbF 、AsF 、CFSO 、(CFSOおよびB(C から選ばれる少なくとも1種のアニオンとから構成されるオニウム塩、アルミニウム錯体等の熱カチオン重合開始剤が挙げられる。
 芳香族スルホニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、(2-エトキシ-1-メチル-2-オキソエチル)メチル-2-ナフタレニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-(メトキシカルボニルオキシ)フェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-ヒドロキシフェニル(α-ナフチルメチル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネートなどのヘキサフルオロアンチモネート塩、(2-エトキシ-1-メチル-2-オキソエチル)メチル-2-ナフタレニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4-アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4-ヒドロキシフェニル(α-ナフチルメチル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェートなどのヘキサフルオロホスフェート塩、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアルセネートなどのヘキサフルオロアルセネート塩、(2-エトキシ-1-メチル-2-オキソエチル)メチル-2-ナフタレニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムテトラフルオロボレート、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレートなどのテトラフルオロボレート塩、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩などのトリフルオロメタンスルホン酸塩、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩などのトリフルオロメタンスルホン酸塩、4-ヒドロキシフェニル(α-ナフチルメチル)メチルスルホニウムビス(トリフルオロメタンスルホン)イミド、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムビス(トリフルオロメタンスルホン)イミドなどのビス(トリフルオロメタンスルホン)イミド塩、(2-エトキシ-1-メチル-2-オキソエチル)メチル-2-ナフタレニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-(メトキシカルボニルオキシ)フェニルベンジルメチルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-ヒドロキシフェニル(o-メチルベンジル)メチルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-ヒドロキシフェニル(α-ナフチルメチル)メチルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどのテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート塩等が挙げられ、好ましくは4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のモノアリール系の熱カチオン重合開始剤である。
 芳香族ヨードニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
 芳香族ジアゾニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレートおよびフェニルジアゾニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
 ピリジニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
 アルミニウム錯体系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、アルミニウムのカルボン酸塩、アルミニウムアルコキシド、塩化アルミニウム、アルミニウム(アルコキシド)アセト酢酸キレート、アセトアセトナトアルミニウム、エチルアセトアセタトアルミニウム等が挙げられる。
 ホスホニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、エチルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
 4級アンモニウム塩系の熱カチオン重合開始剤としては、例えば、N,N-ジメチル-N-ベンジルアニリニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N-ジエチル-N-ベンジルアニリニウムテトラフルオロボレート、N,N-ジメチル-N-ベンジルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N-ジエチル-N-ベンジルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸、N,N-ジメチル-N-(4-メトキシベンジル)ピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N-ジエチル-N-(4-メトキシベンジル)ピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N-ジエチル-N-(4-メトキシベンジル)トルイジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N-ジメチル-N-(4-メトキシベンジル)トルイジニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、上記したような熱カチオン重合開始剤を1種または2種以上含んでいてもよい。
 本発明の硬化性組成物の好ましい実施態様によれば、前記熱カチオン重合開始剤は、芳香族スルホニウム塩系の熱カチオン重合開始剤、芳香族ヨードニウム塩系の熱カチオン重合開始剤、およびアルミニウム錯体系の熱カチオン重合開始剤からなる群から選択されることが好ましく、芳香族スルホニウム塩系の熱カチオン重合開始剤がより好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における熱カチオン重合開始剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、熱カチオン重合開始剤が0.1~20質量部の範囲であることが好ましく、0.5~10質量部の範囲であることがより好ましい。熱カチオン重合開始剤をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
光カチオン重合開始剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含まれてもよい光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線のような活性エネルギー線の照射によって、カチオン種またはルイス酸を発生させ、カチオン重合性化合物の重合反応を開始するものである。硬化性組成物に含まれる光カチオン重合開始剤としては、例えば、オニウム塩やメタロセン錯体、鉄-アレン錯体などの化合物を用いることができる。オニウム塩としては、芳香族スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩および芳香族セレニウム塩などが用いられ、これらの対イオンとしては、CFSO 、BF 、PF 、AsF 、およびSbF などのアニオンが用いられる。これらの中でも、300nm以上の波長領域でも紫外線吸収特性を有することから、硬化性に優れ、良好な機械強度や接着強度を有する硬化物を与えることができるため、芳香族スルホニウム塩系の光カチオン重合開始剤を使用することが好ましい。また、上記硬化性組成物は、2種以上の光カチオン重合開始剤を含んでいてもよい。
 芳香族スルホニウム塩としては、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウム塩(例えば、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート)、4,4’-ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントンヘキサフルオロアンチモネート、7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントンテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-フェニルカルボニル-4’-ジフェニルスルホニオ-ジフェニルスルフィドヘキサフルオロホスフェート、4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジフェニルスルホニオ-ジフェニルスルフィドヘキサフルオロアンチモネート、4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジ(p-トルイル)スルホニオ-ジフェニルスルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、(4-メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられ、好ましくは、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウム塩である。
 芳香族ジアゾニウム塩としては、例えば、ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゼンジアゾニウムテトラフルオロボレート、4-クロロベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
 芳香族ホスホニウム塩としては、例えば、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
 芳香族セレニウム塩としては、例えば、トリフェニルセレニウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
 鉄-アレン錯体としては、例えば、キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、クメン-シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II)トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイド等が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における光カチオン重合開始剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、光カチオン重合開始剤が0.1~20質量部の範囲であることが好ましく、0.5~10質量部の範囲であることがより好ましい。光カチオン重合開始剤をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
熱ラジカル重合開始剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含有できる熱ラジカル重合開始剤としては、本発明の趣旨を妨げない限り特に限定されず、過酸化物類、アゾ系化合物類等の熱ラジカル重合開始剤が好ましい。また、上記硬化性組成物は、2種以上の熱ラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。
 過酸化物類としては、例えば、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド等のジアルキルパーオキシド;メチルエチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパーオキシド;1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-2-メチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等のパーオキシケタール;p-メンタンヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド;オクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ステアリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド;ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ-3-メトキシブチルパーオキシカーボネート等のパーオキシカーボネート;t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、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、2,5-ジメチル-2,5-ビス(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウリレート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル等が挙げられ、好ましくは、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシピバレートである。
 アゾ系化合物類としては、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2’-ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ、好ましくは、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルである。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における熱ラジカル重合開始剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、熱ラジカル重合開始剤が0.01~60質量部の範囲であることが好ましく、0.1~40質量部の範囲であることがより好ましい。熱ラジカル重合開始剤をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
光ラジカル重合開始剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含有できる光ラジカル重合開始剤としては、本発明の趣旨を妨げない限り特に限定されず、アルキルフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、フォスフィンオキサイド類、チタノセン類、イミダゾール類、トリアジン類、オキシム類等の光ラジカル重合開始剤が挙げられ、好ましくは、アルキルフェノン類である。また、上記硬化性組成物は、2種以上の光ラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。
 アルキルフェノン類としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノンベンジル、ベンジルジメチルケトン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ジメトキシアセトフェノン、ジメトキシフェニルアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ベンジル、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒロドキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニル グリオキシリック アシッド メチル エステル、2-メチル-1-[4-(メチル)フェニル]-2-モルホリノプロパノン-1、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-モルホリノ)ベンゾイル-1-フェニルプロパン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノンベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4-(メチルフェニルチオ)フェニルフェニルメタン、メチル-2-ベンゾフェノン、1-[4-(4-ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルフェニルスルフォニル)プロパン-1-オン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N,N′-テトラメチル-4,4′-ジアミノベンゾフェノン、N,N′-テトラエチル-4,4′-ジアミノベンゾフェノン及び4-メトキシ-4′-ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられ、好ましくは、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1である。
 アントラキノン類としては、例えば、2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-ターシャリーブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン等が挙げられる。
 チオキサントン類としては、例えば、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロピルチオキサントン、3-[3,4-ジメチル-9-オキソ-9H-チオキサントン-2-イル]オキシ]-2-ヒドロキシプロピル-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロライド、フロロチオキサントン等が挙げられる。
 ケタール類としては、例えば、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
 フォスフィンオキサイド類としては、例えば、(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-ペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、エチル-2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィネイト等が挙げられる。
 チタノセン類としては、例えば、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル]チタニウム等が挙げられる。
 イミダゾール類としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾール、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール、2,4-ジ(p-メトキシフェニル)-5-フェニルイミダゾール及び2-(2,4-ジメトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール等の2,4,5-トリアリールイミダゾール等が挙げられる。
 トリアジン類としては、例えば、2,4-トリクロロメチル-(4”-メトキシフェニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシナフチル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等が挙げられる。
 オキシム類としては、例えば、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、及び2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン1,2-オクタンジオン1-[4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における光ラジカル重合開始剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、光ラジカル重合開始剤が0.01~20質量部の範囲であることが好ましく、0.1~10質量部の範囲であることがより好ましい。光ラジカル重合開始剤をこの範囲で含有することにより、より優れた耐熱性の硬化物を得ることができる。
式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(2)で表される重合単位を含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体と異なるエポキシ化合物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含まれるその他のエポキシ化合物としては、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(2)で表される重合単位を含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体以外の化合物であって、分子中にエポキシ基を1個以上有する化合物であり、このような化合物であれば特に限定されるものではない。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含まれる、その他のエポキシ化合物としては、例えば、グリシジルエーテル型エポキシド、グリシジルエステル型エポキシド、グリシジルアミン型エポキシドおよび脂環式エポキシド等が挙げられ、好ましくは、グリシジルエーテル型エポキシド、グリシジルアミン型エポキシドおよび脂環式エポキシドからなる群から選択される少なくとも一種である。また、その他のエポキシ化合物は、グリシジルエーテル型エポキシド、グリシジルエステル型エポキシド、グリシジルアミン型エポキシドおよび脂環式エポキシド等が重合したエポキシ樹脂であってもよい。また、上記硬化性組成物は、1または2種以上のその他のエポキシ化合物を含んでいてもよい。
 グリシジルエーテル型エポキシドとしては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェノールジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル等の二価フェノールのグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフチルクレゾールトリグリシジルエーテル、トリス(ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル、テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、ジナフチルトリオールトリグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、キシリレン骨格含有フェノールノボラックグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラックグリシジルエーテル、ビフェニル骨格含有フェノールノボラックグリシジルエーテル、テルペン骨格含有フェノールノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールAノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールFノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールSノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールAPノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールCノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールEノボラックグリシジルエーテル、ビスフェノールZノボラックグリシジルエーテル、ビフェノールノボラックグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールAノボラックグリシジルエーテル、ジメチルビスフェノールAノボラックグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールFノボラックグリシジルエーテル、ジメチルビスフェノールFノボラックグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールSノボラックグリシジルエーテル、ジメチルビスフェノールSノボラックグリシジルエーテル、テトラメチル-4,4’-ビフェノールノボラックグリシジルエーテル、トリスヒドロキシフェニルメタンノボラックグリシジルエーテル、レゾルシノールノボラックグリシジルエーテル、ハイドロキノンノボラックグリシジルエーテル、ピロガロールノボラックグリシジルエーテル、ジイソプロピリデンノボラックグリシジルエーテル、1,1-ジ-4-ヒドロキシフェニルフルオレンノボラックグリシジルエーテル、フェノール化ポリブタジエンノボラックグリシジルエーテル、エチルフェノールノボラックグリシジルエーテル、ブチルフェノールノボラックグリシジルエーテル、オクチルフェノールノボラックグリシジルエーテル、ナフトールノボラックグリシジルエーテル、水素化フェノールノボラックグリシジルエーテル等の多価フェノールのグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメチロールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の二価アルコールのグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールヘキサグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル等の多価アルコールのグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
 グリシジルエステル型エポキシドとしては、グリシジルメタクリレート、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、トリメット酸トリグリシジルエステル等のカルボン酸のグリシジルエステルやグリシジルエステル型のポリエポキシド等が挙げられる。
 グリシジルアミン型エポキシドとしては、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン、N,N,N’,N’-テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’-テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、N,N,N’,N’-テトラグリシジルジエチルジフェニルメタン等のグリシジル芳香族アミン、ビス(N,N-ジグリシジルアミノシクロヘキシル)メタン(N,N,N’,N’-テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンの水素化物)、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-1,3-(ビスアミノメチル)シクロヘキサン(N,N,N’,N’-テトラグリシジルキシリレンジアミンの水素化物)、トリスグリシジルメラミン、トリグリシジル-p-アミノフェノール、N-グリシジル-4-グリシジルオキシピロリドン等のグリシジル複素環式アミン等が挙げられる。
 脂環式エポキシドとしては、ビニルシクロヘキセンジオキシド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテル、エチレングリコールビスエポキシジシクロペンチルエーテル、3,4-エポキシ-6-メチルシクロへキシルメチル 3’,4’-エポキシ-6’-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロへキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-1-メチルシクロへキシル 3,4-エポキシ-1-メチルヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-3-メチルシクロへキシルメチル 3,4-エポキシ-3-メチルヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-5-メチルシクロへキシルメチル 3,4-エポキシ-5-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシシクロへキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-メタジオキサン、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、(3,3’,4,4’-ジエポキシ)ビシクロヘキシル、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物、テトラヒドロインデンジエポキシド、3,4-エポキシシクロへキシルメチルメタクリレート等が挙げられ、好ましくは、3,4-エポキシシクロへキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロへキシルメチルメタクリレートである。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、硬化物の耐熱性という観点から、該エポキシ化合物が10~90質量部の範囲であることが好ましく、20~80質量部の範囲であることがより好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物において、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体と、該脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物との含有量比(式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体:該脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物)は、質量基準で、1:0.1~1:10であることが好ましく、1:0.5~1:5であることがより好ましい。
 本発明の別の実施態様によれば、硬化性組成物において、式(2)で表される重合単位を含んでなるエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体と、その他のエポキシ化合物との含有量比(エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体:その他のエポキシ化合物)は、質量基準で、1:0.1~1:10であることが好ましく、1:0.5~1:5であることがより好ましい。
式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含まれるその他のラジカル重合性化合物としては、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物以外の化合物であって、分子中に二重結合を1個以上有する化合物であり、このような化合物であれば特に限定されるものではない。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物に含まれる、その他のラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、マレイミド類、および無水マレイン酸類等が挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステル類である。また、上記硬化性組成物は、2種以上の上記ラジカル重合性化合物を含んでいてもよい。また、上記硬化性組成物は、1または2種以上の上記ラジカル重合性化合物を含んでいてもよい。
 (メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、クロルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フルフリル(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-(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、(メタ)アクリル酸2-カルボキシエチル、エピクロロヒドリン(ECH)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド(EO)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド(PO)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロープロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくは、メタクリル酸メチル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリストールテトラアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレートである。
 スチレン類としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-アミノスチレン、3-アミノスチレン、4-アミノスチレン、インデン等が挙げられる。
 (メタ)アクリルアミド類としては、例えば、アクリルアミド、N-アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1~3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N-ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1~6のもの)、N-ヒドロキシエチル-N-メチルアクリルアミド、N-2-アセトアミドエチル-N-アセチルアクリルアミド等が挙げられる。
 ビニルエーテル類としては、例えば、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、n-ペンチルビニルエーテル、i-ペンチルビニルエーテル、ネオペンチルビニルエーテル、tert-ペンチルビニルエーテル、1-メチルブチルビニルエーテル、2-メチルブチルビニルエーテル、1,2-ジメチルプロピルビニルエーテル等が挙げられる。
 マレイミド類としては、例えば、マレイミド、N-メチルマレイミド等が挙げられる。
 無水マレイン酸類としては、例えば、無水マレイン酸、2-メチル無水マレイン酸等が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物および/または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、硬化物の耐熱性という観点から、該ラジカル重合性化合物が1~60質量部の範囲であることが好ましく、5~40質量部の範囲であることがより好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物において、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物と、その他のラジカル重合性化合物との含有量比(式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物:その他のラジカル重合性化合物)は、質量基準で、1:0.01~1:10であることが好ましく、1:0.1~1:1であることがより好ましい。
硬化促進剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、硬化促進剤をさらに含んでいてもよい。硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリフェニルベンジルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムジエチルホスホロジチオエート、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムアセテート、テトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド、テトラ-n-ブチルホスホニウムベンゾトリアゾレート、テトラ-n-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、テトラ-n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、メチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムアイオダイド、エチルトリフェニルホスホニウムアセテート、メチルトリ-n-ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、n-ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のホスフィン類とその第四級塩、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリル-(1)]エチル-s-トリアジン、2-フェニルイミダゾリン、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール等のイミダゾール類、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ミン、テトラブチルアンモニウムブロミド等の3級アミンとその第四級塩、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5等の超強塩基性の有機化合物、オクチル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸錫等の有機カルボン酸金属塩、ベンゾイルアセトン亜鉛キレート、ジベンゾイルメタン亜鉛キレートおよびアセト酢酸エチル亜鉛キレート等の金属-有機キレート化合物、テトラ-n-ブチルスルホニウム-O,O-ジエチルホスホロジチオネート(テトラブチルホスホニウムジエチルホスホロジチオエート)等が挙げられ、好ましくは、イミダゾール類、テトラ-n-ブチルスルホニウム-O,O-ジエチルホスホロジチオネートである。上記硬化性組成物は、上記したような硬化促進剤を1種または2種以上含んでいてもよい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における硬化促進剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、硬化促進剤が0.1~10質量部の範囲であることが好ましく、0.5~5質量部の範囲であることがより好ましい。
光増感剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、光増感剤をさらに含んでいてもよい。光増感剤を含有させることにより、光硬化性を向上させることができる。光増感剤としては、N,N-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の3級アミン類、ピラリゾン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン類等が挙げられ、好ましくは、チオキサントン類であり、より好ましくは、2,4-ジエチルチオキサントンである。
 上記硬化性組成物は、上記したような光増感剤を1種または2種以上含んでいてもよい。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物における光増感剤の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、光増感剤が0.1~10質量部の範囲であることが好ましく、0.5~5質量部の範囲であることがより好ましい。
反応性希釈剤
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、反応性希釈剤をさらに含んでいてもよい。反応性希釈剤としては、例えば、国際公開第2017/159637号に記載された方法により製造されたモノエポキシ化合物、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、C12-13混合アルコールのグリシジルエーテル、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。硬化性組成物は、上記したような反応性希釈剤を1種または2種以上含んでいてもよい。反応性希釈剤の混合比率は、反応性希釈剤を含む硬化性組成物が所望の粘度となるように、適宜調整すればよい。
オキセタン化合物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、オキセタン化合物をさらに含んでいてもよい。オキセタン化合物としては、例えば、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(シクロヘキシルオキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタン、1,3-ビス[(3-エチルオキセタン-3-イル)]メトキシベンゼン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、ビス[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル、4,4’-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4’-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ビフェニル、エチレングリコール(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)ジフェノエート、トリメチロールプロパンプロパントリス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、フェノールノボラック型オキセタン等が挙げられる。上記硬化性組成物は、上記したようなオキセタン化合物を1種または2種以上含んでいてもよい。
 硬化性組成物におけるオキセタン化合物の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、オキセタン化合物が1~90質量部の範囲であることが好ましく、5~85質量部の範囲であることがより好ましい。
ビニルエーテル化合物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、ビニルエーテル化合物をさらに含んでいてもよい。ビニルエーテル化合物としては、例えば、メチルビニルエーテル、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などの単官能ビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、グリセロールトリビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル等の多官能ビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、シクロヘキサンジオールモノビニルエーテル、9-ヒドロキシノニルビニルエーテル、プロピレングリコールモノビニルエーテル、ネオペンチルグリコールモノビニルエーテル、グリセロールジビニルエーテル、グリセロールモノビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパンモノビニルエーテル、ペンタエリスリトールモノビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル、トリシクロデカンジオールモノビニルエーテル、トリシクロデカンジメタノールモノビニルエーテル等の水酸基を有するビニルエーテル化合物およびアクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、メタクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル等の異種の官能基を有するビニルエーテル等が挙げられる。上記硬化性組成物は、上記したようなビニルエーテル化合物を1種または2種以上含んでいてもよい。
 硬化性組成物におけるビニルエーテル化合物の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、ビニルエーテル化合物が1~90質量部の範囲であることが好ましく、5~85質量部の範囲であることがより好ましい。
水酸基を有する化合物
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、水酸基を有する化合物をさらに含んでいてもよい。硬化性組成物が、水酸基を有する化合物を含むことにより、硬化反応を緩やかに進行させることができる。水酸基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。上記硬化性組成物は、上記したような水酸基を有する化合物を1種または2種以上含んでいてもよい。
 硬化性組成物における水酸基を有する化合物の配合割合としては、硬化性組成物の総量100質量部に対して、水酸基を有する化合物が0.1~10質量部の範囲であることが好ましく、0.2~8質量部の範囲であることがより好ましい。
溶剤/その他
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、溶剤をさらに含んでいてもよい。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、メタノールおよびエタノール等が挙げられる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物は、その特性を損なわない範囲において、各種成分を含んでいてもよい。成分としては、例えば、充填剤、シランカップリング剤、離型剤、難燃剤、酸化防止剤、消泡剤、光安定剤、顔料や染料等の着色剤、可塑剤、pH調整剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、イオン交換剤等が挙げられる。
硬化性組成物の製造方法
 本発明の一実施態様によれば、硬化性組成物の製造においては、当業者に広く知られた技術常識に従い、硬化性組成物にさらに含有させる成分、および硬化性組成物の調製方法を適宜選択することができる。
 本発明の好ましい実施態様によれば、硬化性組成物の調製方法としては、例えば、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、さらに、所望により上述の構成成分、およびその他の構成成分を適宜追加して混練または混合することにより、硬化性組成物を製造することができる。
 混練または混合方法は、特に限定されず、例えば、プラネタリーミキサー、2軸押出機、熱ロールまたはニーダー等の混合装置または混練機等を用いて混合することができる。
硬化物とその製造方法
 本発明の一実施態様によれば、硬化物は、上述の硬化性組成物を硬化させることにより得られたものである。硬化性組成物の硬化の方法は特に限定されるものではないが、加熱または光照射により適宜行うことができる。
硬化の条件
 加熱により、硬化性組成物を硬化させる場合、多段階的に硬化性組成物を加熱することが好ましい。これにより、硬化反応を十分に進めることができる。例えば、60~110℃で10~150分の一次加熱と、120~170℃で10~150分の二次加熱と、180~220℃で10~150分の三次加熱と、230~250℃で10~300分の四次加熱とにより硬化反応を行うことができる。また、例えば、60~90℃で10~150分の一次加熱と、100~120℃で10~150分の二次加熱と、130~160℃で10~150分の三次加熱と、170~220℃で10~150分の四次加熱と、230~250℃で10~150分の五次加熱とにより硬化反応を行うことができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、式(1-2)の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体の配合割合、硬化性組成物に含まれるその他の化合物などの特性を考慮し、適宜変更して行うことが好ましい。
 また、可視光線、紫外線、X線、電子線のような活性エネルギー線の照射により硬化性組成物を硬化させる場合、硬化性組成物の組成に応じ、使用する活性エネルギー線種や条件を適宜変更することが好ましい。一つの実施態様によれば、累積照射量(積算光量)が、100~5000mJ/cmとなるように、紫外線を照射することがより好ましい。硬化性組成物への累積照射量を上記数値範囲とすることにより、光カチオン重合開始剤由来の活性種を十分に発生させることができる。
硬化物の特性
 本発明の一実施態様によれば、硬化物の耐熱性は、ガラス転移温度および特定の熱重量減少温度から選択される少なくとも一つを測定することにより評価できる。ガラス転移温度および特定の熱重量減少温度は、耐熱性付与の観点から高いことが好ましい。
 本発明の一実施態様によれば、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体または式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物を含んでなる硬化組成物は、上記式(1-2)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる脂環式アクリレート型重合性単量体、式(2)の重合単位を含むエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体および式(3)の重合単位を含むラジカル重合性化合物のいずれも含まない硬化性組成物に比べて、耐熱性を顕著に向上できる。
 ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)および熱機械的分析(TMA)から選択される少なくとも一つにより測定することができる。
 DSCによるガラス転移温度の測定は、市販の示差走査熱量計(例えば、日立ハイテクサイエンス社製、商品名:DSC7000X)を用いることにより、簡便に行うことができる。DSCにより測定される硬化物のガラス転移温度は、200℃以上が挙げられ、好ましくは230℃以上である。上限は特に限定されないが、400℃以下が好ましい。
 TMAによるガラス転移温度の測定は、市販の熱機械的分析装置(例えば、日立ハイテクサイエンス社製、商品名:TMA7100)を用いることにより、簡便に行うことができる。ここで、TMAによるガラス転移温度とは、熱機械的分析装置を用いて、20~300℃まで10℃/minで昇温してTMA曲線を求め、ガラス転移に起因するTMA曲線の変曲点に対し、その前後の曲線を外挿することにより求めることができる。
 TMAによるガラス転移温度は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、100℃以上が挙げられ、好ましくは200℃以上である。上限は特に限定されないが、400℃以下が好ましい。TMAによるガラス転移温度は、硬化性組成物1を用いた場合200℃以上とすることができ、硬化性組成物5を用いた場合100℃以上とすることができる。
 特定の熱重量減少温度として、例えば、硬化物の熱重量減少率が1%、5%、10%または20%の際の温度を測定することにより評価できる。ここで、例えば、熱重量減少率が10%の際の温度(10%熱重量減少温度)とは、示差熱熱量同時測定装置を用いて30~400℃まで20℃/minで昇温し、測定開始時から比べて硬化物の重量が10%減少した際の温度である。このような測定は、市販の示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製、商品名:TG/DTA7300)を用いることにより、簡便に行うことができる。
 硬化物の1%熱重量減少温度は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、70℃以上が挙げられ、好ましくは280℃以上である。上限は特に限定されないが、400℃以下が好ましい。硬化物の1%熱重量減少温度は、硬化性組成物1を用いた場合280℃以上とすることができ、硬化性組成物5を用いた場合70℃以上とすることができる。
 硬化物の5%熱重量減少温度は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、150℃以上が挙げられ、好ましくは230℃以上、より好ましくは280℃以上、さらに好ましくは290℃以上、さらに好ましくは320℃以上である。上限は特に限定されないが、400℃以下が好ましい。硬化物の5%熱重量減少温度は、硬化性組成物2を用いた場合320℃以上とすることができ、硬化性組成物3を用いた場合235℃以上とすることができ、硬化性組成物4を用いた場合290℃以上とすることができ、硬化性組成物5を用いた場合150℃以上とすることができる。
 硬化物の10%熱重量減少温度は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、180℃以上が挙げられ、好ましくは265℃以上、より好ましくは320℃以上である。上限は特に限定されないが、450℃以下が好ましい。硬化物の10%熱重量減少温度は、硬化性組成物3を用いた場合265℃以上とすることができ、硬化性組成物4を用いた場合320℃以上とすることができ、硬化性組成物5を用いた場合180℃以上とすることができる。
 本発明の一実施態様によれば、硬化物の透明性は、全光線透過率および黄色度から選択される少なくとも一つを測定することにより評価できる。透明性向上の観点から、全光線透過率は高いことが好ましく、黄色度は低いことが好ましい。
 硬化物の全光線透過率の測定は、市販のヘーズメーター(例えば、日本電色工業株式会社製、製品名:NDH5000)を用い、JIS K 7361-1に記載された方法に準拠し、簡便に行うことができる。
 硬化物(厚さ3mm)の全光線透過率は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、50%以上が挙げられ、好ましくは70%以上である。上限は特に限定されないが、100%以下が好ましい。硬化物の全光線透過率は、硬化性組成物1を用いた場合50%以上とすることができ、硬化性組成物2を用いた場合60%以上とすることができる。
 硬化物の黄色度の測定は、市販の分光色彩計(例えば、日本電色工業株式会社製、製品名:SD6000)を用い、JIS K 7373:2006に記載された方法に準拠し、簡便に行うことができる。
 硬化物(厚さ3mm)の黄色度は、一般的には硬化性組成物の組成により異なるものであるが、例えば、100以下が挙げられ、好ましくは50以下である。下限値は特に限定されないが、0以上が好ましい。硬化物の黄色度は、硬化性組成物1を用いた場合100以下とすることができ、硬化性組成物2を用いた場合、例えば、70以下、好ましくは60以下、より好ましくは50以下とすることができる。
硬化物の用途
 本発明の一実施態様によれば、硬化物の用途としては、具体的には、接着剤、粘着剤、金属、樹脂フィルム、ガラス、紙、木材等の基材上に塗布する塗料、半導体素子や有機薄膜素子(例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子や有機薄膜太陽電池素子)の表面保護膜、ハードコート剤、防汚膜および反射防止膜等のコーティング剤、レンズ、プリズム、フィルター、画像表示材料、レンズアレイ、光半導体素子の封止材やリフレクター材料、半導体素子の封止材、光導波路、導光板、光拡散板、回折素子および光学用接着剤等の各種光学部材、注型材料、層間絶縁体、プリント配向基板用保護絶縁膜および繊維強化複合材料等の材料、レジスト材料等が挙げられる。
 以下に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例、比較例に限定されるものではない。
<成分(A):脂環式エポキシアクリレート化合物>
 成分(A)として下記脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(A1)を合成し使用した。(以下、脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(A1)を単にエポキシアクリレート化合物(A1)ともいう。)
調製例1:脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(A1)(トリシクロペンタジエン-エポキシメタクリレート:TCPD-EM)の合成
調製例1-1:脂環式アクリレート型重合性単量体(トリシクロペンタジエン-メタクリレート:TCPD-M)の合成
 温度計、撹拌子、還流管を備えた反応容器に、式(1-a-1)で表されるジオレフィン化合物120g、イソプロピルエーテル1.2L、塩化鉄(III)1.96g、メタクリル酸56.2mlを投入した。その後、室温にてトリフルオロメタンスルホン酸3.2mlをゆっくり加え、反応容器内の混合物を還流条件下で25時間攪拌を継続した。その後、室温まで放冷し、飽和重曹水1Lで洗浄した後、得られた水層をイソプロピルエーテル1Lで2回抽出した。得られた有機層を混合し、シリカゲルカラム(シリカゲル60(球状)(関東化学株式会社製))での精製とその後のエバポレーターによる濃縮により、170gの黄色液体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 得られた黄色液体について、H-NMRスペクトルおよび13C-NMRスペクトルの測定を行った。具体的には、以下の条件で行った。
[H-NMRの測定条件]
測定装置:DD2(Agilent Technologies)
溶媒:CDCl
パルス角度:45°パルス
試料濃度:1質量%
積算回数:64回
[13C-NMRの測定条件]
測定装置:DD2(Agilent Technologies)
溶媒:CDCl
パルス角度:45°パルス
試料濃度:10質量%
積算回数:1024回
 得られた黄色液体のH-NMRスペクトルを図1に示し、13C-NMRスペクトルを図2に示した。
 H-NMRでは、6.028ppmおよび5.658ppmに、13C-NMRでは167.099ppm(カルボニル炭素に相当)にメタクリル部位に特徴的なピークが確認された。また、13C-NMRでは、131.221-132.148ppmに、H-NMRでは、5.481ppmに、一般的なオレフィン領域のピークが確認された。
(脂環式アクリレート型重合性単量体(1-1-i-1)のH NMRスペクトル) H NMR(600MHz,CDCl) δ(ppm) 6.028(s, 1H),5.658(m, 1H),5.481(m, 2H),4.579(m, 1H),0.871-2.992(m, 19H)。
(脂環式アクリレート型重合性単量体(1-1-i-1)の13C NMRスペクトル) 13C NMR(125MHz, CDCl) δ(ppm) 167.099,136.839,136.816,132.134,132.042,131.605,131.513,131.206,124.792,124.762,124.693,78.041,76.815,54.838,54.684,47.696,46.899,45.711,45.397,44.592,44.546,44.102,43.880,43.703,43.619,43.351,43.251,43.029,42.960,41.466,41.106,39.581,39.289,39.205,38.975,38.899,33.527,33.496,31.711,31.650,31.619,18.239。
 上記H NMRスペクトルの測定値とChemdraw Professional 16(CambridgeSoft社製)により求めた式(1-1-i-3)の構造から想定されるHケミカルシフトの計算値、および上記13C NMRスペクトルの測定値とChemdraw Professional 16(CambridgeSoft社製)により求めた式(1-1-i-3)の構造から想定される13Cケミカルシフトの計算値から、得られた黄色液体には式(1-1-i-3)で表される化合物が含まれていることが確認された。
 式(1-1-i-3)で表される化合物と同様に、得られた黄色液体には、式(1-1-i-2)で表される化合物が含まれていることが確認された。
 以上より、得られた黄色液体は、式(1-1-i-1)で表される脂環式アクリレート型重合性単量体、すなわち、式(1-1-i-3)で表される化合物と式(1-1-i-2)で表される化合物との混合物であることが確認された。
 さらに、得られた黄色液体について、GC-MSによる質量測定を行った。具体的には、以下の条件で行った。
[GC-MSの測定条件]
測定装置:7890A(Agilent Technologies)
カラム:19091S-936(Agilent Technologies)
カラムオーブン温度:80~250℃
キャリアガス:N
カラム流量1.4ml/min
注入モード:スプリット
注入口温度:140℃
注入量:2μL
トランスファーライン温度:250℃
イオン化法:EI(電子イオン法)
検出器:5975C VL MSD(Agilent Technologies)
スキャン範囲:m/z 50~1000
試料調製:50mg/mL(溶媒はアセトン)
 その結果、GC-MSによる質量測定にて理論構造に相当する[M]=284.1が得られた。したがって、GC-MSによる質量測定からも、得られた黄色液体は上記式(1-1-i-1)で表される目的の脂環式アクリレート型重合性単量体であることが確認された。
調製例1-2:脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(トリシクロペンタジエン-エポキシメタクリレート:TCPD-EM)(A1)の合成
 温度計、撹拌子、還流管を備えた反応容器に、上記調製例1-1で製造した脂環式アクリレート型重合性単量体150g、クロロホルム1.5L、m-クロロ過安息香酸143gを投入し、室温にて2時間攪拌を継続した。その後、析出した固体を濾別後、ろ液を5%亜硫酸ナトリウム水溶液2Lで洗浄した後、得られた有機層を飽和重曹水1Lで3回、飽和食塩水1Lで1回洗浄した。続けてシリカゲルカラム(シリカゲル60(球状)(関東化学株式会社製))での精製とエバポレーターによる濃縮により、140gの白色固体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 得られた白色固体について、調製例1-1と同様に、H-NMR、13C-NMRおよびGC-MSによる測定を行った。得られた白色固体のH-NMRスペクトルを図3に示し、13C-NMRスペクトルを図4に示した。
 得られた白色固体についても、13C-NMRの167.138ppm(カルボニル炭素)、H-NMRの6.049、5.520ppmに、メタクリル部位のピークの存在が確認された。また、13C-NMRの62.002ppm、59.972ppmおよびH-NMRの3.556、3.387ppmに、エポキシの根元の炭素と水素のピークが確認された。さらに、調製例1-1の式(1-1-i-1)のアクリレート化合物で確認された二重結合由来の5.481ppmのピークが消失していることも確認できた。また、GC-MSによる質量測定にて理論構造に相当する[M]=300.1が得られた。
(脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(1-2-i-1)のH NMRスペクトル)
 H NMR(600MHz, CDCl) δ(ppm) 6.049(s, 1H),5.520(s, 1H),4.601(m, 1H),3.556(m, 1H),3.387(m, 1H),1.099-2.378(m, 19H)。
(脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体(1-2-i-1)の13C NMRスペクトル)
 13C NMR(125MHz, CDCl) δ(ppm) 167.138,136.685,125.022,77.796,62.002,59.972,49.343,49.159,46.860,46.569,45.734,45.719,45.473,44.554,44.439,44.117,42.853,42.761,41.496,41.404,41.129,39.857,39.757,39.719,39.443,39.297,33.458,33.404,27.328,18.224。
 上記H NMRスペクトルの測定値とChemdraw Professional 16(CambridgeSoft社製)により求めた式(1-2-i-3)の構造から想定されるHケミカルシフトの計算値、および上記13C NMRスペクトルの測定値とChemdraw Professional 16(CambridgeSoft社製)により求めた式(1-2-i-3)の構造から想定される13Cケミカルシフトの計算値から、得られた白色固体には式(1-2-i-3)の化合物が含まれていることが確認された。
 式(1-2-i-3)で表される化合物と同様に、得られた白色固体には、式(1-2-i-2)で表される化合物が含まれていることが確認された。
 以上より、得られた白色固体は、式(1-2-i-1)で表される脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体、すなわち、式(1-2-i-3)で表される化合物と式(1-2-i-2)で表される化合物との混合物であることが確認された。
下記実施例および比較例で用いた化合物等を以下に示す。
<成分(A):脂環式エポキシアクリレート化合物>
 成分(A)として下記のものを使用した。
(A1):上記調製例1により記載された方法により得られた脂環式エポキシアクリレート重合性単量体(以下、単にエポキシアクリレート化合物(A1)ともいう。)
 比較例用のエポキシアクリレート化合物として下記(CA1)~(CA3)を使用した。
(CA1):下記式に示す4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(4HBAGE)(三菱ケミカル株式会社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(CA2):下記式に示す、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、商品名:サイクロマーM100)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(CA3):下記式に示すグリシジルメタクリレート(GMA)(東京化成工業株式会社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
<成分(B):その他のエポキシ化合物>
 成分(B)として下記のものを使用した。
(B1):3,4-エポキシシクロヘキシルメチル3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製、商品名:セロキサイド2021P(CEL2021P))
(B2):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、商品名:サイクロマーM100)
<成分(C):ラジカル重合性化合物>
 成分(C)として下記(C1)~(C3)を使用した。
(C1):メタクリル酸メチル(MMA)(東京化成工業株式会社製)
(C2):アクリル酸(東京化成工業株式会社製)
(C3):ペンタエリストールトリアクリレート(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリストールトリアクリレートを主成分とするアクリレート))
(C4):ペンタエリストールテトラアクリレート(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトアクリレートPE-4A)
(C5):ジペンタエリストールヘキサアクリレート(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトアクリレートDPE-6A)
<成分(D):熱カチオン重合開始剤>
 成分(D)として下記のものを使用した。
(D1):4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート(三新化学工業株式会社製、商品名:サンエイドSI-150L)
<成分(E):硬化剤>
 成分(E1)として下記のものを使用した。
(E1):3または4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(日立化成株式会社製、商品名:HN-5500)
<成分(F):熱ラジカル重合開始剤>
 成分(F)として下記(F1)~(F3)を使用した。
(F1):t-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、商品名:パーブチルO)
(F2):2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)(東京化成工業株式会社製)
(F3):t-ブチルパーオキシピバレート(パーブチル(商標)PV)(日油株式会社製)
<成分(G):硬化促進剤>
 成分(G)として下記のものを使用した。
(G1):テトラブチルホスホニウムジエチルホスホロジチオエート(日本化学工業株式会社製、商品名:ヒシコーリンPX-4ET)
<成分(H):光カチオン重合開始剤>
 成分(H)として下記のものを使用した。
(H1):ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウム トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートのプロピレンカーボネート50%溶液(サンアプロ株式会社製、商品名:CPI-200K)
(H2):ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウム トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(サンアプロ株式会社製:商品名CPI-210S)
<成分(I):光ラジカル重合開始剤>
 成分(I)として下記のものを使用した。
(I1):2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(ジメチルアミノモルホリノフェニルベンジルブタノン;MPBB)(東京化成工業株式会社製)
<その他の成分>
 光増感剤として下記のものを使用した。
 2,4-ジエチルチオキサンテン-9-オン(東京化成工業株式会社製)
 触媒として下記のものを使用した。
 トリフェニルホスフィン(Pph3)(東京化成工業株式会社製)
 重合禁止剤として下記のものを使用した。
 4-メトキシフェノール(東京化成工業株式会社製)
実施例1-1~1-4、比較例1-1~1-2:脂環式エポキシアクリレート重合性単量体を含む硬化性組成物の調製とその評価(その1:脂環式エポキシアクリレート化合物(A)および熱カチオン重合開始剤との組合せ)
(1)硬化性組成物および硬化物の作製
(1-1)実施例1-1
 エポキシアクリレート化合物(A1)を45質量部、エポキシ化合物(B1)を45質量部、ラジカル重合性化合物(C1)を10質量部、熱カチオン重合開始剤(D1)を1質量部および熱ラジカル重合開始剤(F1)を1質量部配合し混合して、硬化性組成物を作製した。得られた硬化性組成物を、ホットプレートにより、80℃にて1時間、110℃にて1時間、140℃にて1時間、180℃にて1時間、240℃にて1時間加熱することにより硬化させ、厚さ約3mmの硬化物を得た。
(1-2)比較例1-1~1-2、実施例1-2~1-4
 硬化性組成物の組成を下記表1-1に示されるように変更した以外は、実施例1-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
(2)物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例1-1~1-4、比較例1-1~1-2で得られた硬化物を縦2mm×横2mm×厚さ約2mmの大きさに切断し試験片を得た。得られた試験片を、示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製、商品名:TG/DTA7300)を用いて30~400℃まで20℃/minで昇温して測定し、測定開始時から比べて重量が1%減少した温度を1%重量減少温度とした。結果を表1-2に示した。
(硬化性組成物の硬化物の耐熱性;Tg(DSC))
 上記のようにして得た、縦2mm×横2mm×厚さ約2mmの大きさの硬化物の試験片のガラス転移温度を、高感度型示差走査熱量計(日立ハイテクサイエンス社製、商品名:DSC7000X)により、30~400℃まで10℃/minで昇温して測定した。なお、ここでいうガラス転移温度は、JIS K7121「プラスチックの転移温度測定法」に記載されているうち「中点ガラス転移温度:Tmg」に基づいて測定した。測定結果を表1-2に示した。
(硬化性組成物の硬化物の耐熱性;Tg(TMA))
 上記のように、実施例1-1~1-4および比較例1-1~1-2で得た硬化性組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)(℃)を熱機械的分析により測定した。具体的には、得られた硬化物を縦30mm×横10mm×厚さ約3mmの大きさの試験片とし、かつ、測定装置として熱機械的分析装置(日立ハイテクサイエンス社製、商品名:TMA7100)を用いて、窒素雰囲気下、圧縮モード(98.0665mN)、20~300℃まで10℃/minで昇温して測定した。測定結果を表1-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
(硬化性組成物の硬化物の全光線透過率)
 実施例1-1~1-4および比較例1-1で得られた硬化物(厚さ3mm)に対し、ヘーズメーターNDH5000(日本電色工業社製)を使用して、JIS K 7361-1に記載された方法で全光線透過率を測定した。測定結果を表1-3に示した。
(硬化性組成物の硬化物の黄色度)
 実施例1-1~1-4および比較例1-1で得られた硬化物(厚さ3mm)に対し、分光色彩系SD6000(日本電色株式会社製)を使用して、JIS K7373:2006に記載された方法で黄色度(YI)を測定した。測定結果を表1-3に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 実施例1-1~1-4の硬化性組成物の硬化物のDSCによるTgは200℃以上であり、TMAによるTgは200℃以上であり、かつ1%熱重量減少温度が280℃以上であり、高耐熱性であることが分かる。一方、比較例1-1~1-2の硬化性組成物の硬化物は耐熱性が低い。
 また、実施例1-1~1-4の全光線透過率は50%以上であり、黄色度は100以下であり、透明性が高いことが分かる。一方、比較例1-1の硬化性組成物の硬化物は透明度が低い。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。さらに、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は透明性に優れていることが分かる。
実施例2-1~2-5、比較例2-1~2-3:脂環式エポキシアクリレート重合性単量体を含む硬化性組成物の調製とその評価(その2:脂環式エポキシアクリレート化合物(A)および硬化剤との組合せ)
(1)硬化性組成物および硬化物の作製
(1-1)実施例2-1
 エポキシアクリレート化合物(A1)を56質量部、ラジカル重合性化合物(C1)を10質量部、硬化剤(E1)を34質量部、熱ラジカル重合開始剤(F2)を0.2質量部および硬化促進剤(G1)を1質量部配合し混合し、ホットプレートにより50度で加熱攪拌し硬化性組成物を作製した。得られた硬化性組成物を、ホットプレートにより、70℃にて1時間、140℃にて1時間、190℃にて2時間、240℃にて4時間加熱することにより硬化させ、厚さ約3mmの硬化物を得た。
(1-2)実施例2-2~2-5
 硬化性組成物の組成を下記表2に示されるように変更した以外は、実施例2-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
(1-3)比較例2-1~2-3
 硬化性組成物の組成を下記表2-1に示されるように変更し、ホットプレートによる50度での加熱攪拌に替えて、室温で混合した以外は、実施例2-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
(2)物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例および比較例において得られた硬化物の重量減少温度を測定した。具体的には、測定温度を測定開始時から比べて試験片の重量が5%減少した際の温度とする以外は、実施例1と同様にして硬化物の重量減少温度を測定した。測定結果を表2-2に示した。
(硬化性組成物の硬化物の耐熱性;Tg(DSC))
 実施例および比較例において得られた硬化物の耐熱性を実施例1と同様に測定した。測定結果を表2-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
(硬化性組成物の硬化物の全光線透過率)
 実施例2-2~2-5および比較例2-3において得られた硬化物の全光線透過率を実施例1と同様に測定した。測定結果を表2-3に示した。
(硬化性組成物の硬化物の黄色度)
 実施例2-2~2-5および比較例2-3において得られた硬化物の黄色度を実施例1と同様に測定した。測定結果を表2-3に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
 実施例2-1~2-5の硬化性組成物の硬化物のDSCによるTgは230℃以上であり、かつ5%熱重量減少温度が320℃以上であり、高耐熱性であることが分かる。一方、比較例2-1~2-3の硬化性組成物の硬化物は耐熱性が低い。
 また、実施例2-2の全光線透過率は50%以上であり、黄色度は50以下であり、透明性が高いことが分かる。実施例2-3~2-5の全光線透過率は50%以上であり、黄色度は70以下であり、透明性が高いことが分かる。一方、比較例2-3の硬化性組成物の硬化物は透明度が低い。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。さらに、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は透明性に優れていることが分かる。
実施例3-1、比較例3-1~3-3:脂環式エポキシアクリレート重合性単量体を含む硬化性組成物の調製とその評価(その3:エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体および光カチオン重合開始剤との組み合わせ)
(1)エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の作製
(1-1)実施例3-1
 温度計、撹拌子、還流管を備えた反応容器に、エポキシアクリレート化合物(A1)を23質量部、エポキシ化合物(B1)を77質量部、および熱ラジカル重合開始剤(F1)を3質量部添加し、100℃のオイルバス中で、200rpmで3時間加熱攪拌した。ここでエポキシ化合物(B1)は重合反応をしていない。その後、室温まで放冷し、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を得た。したがって、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体はエポキシ化合物(B1)とともに存在している(以下、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物(B1)との混合物(J1)ともいう)。
(1-2)比較例3-1~3-3
 組成を下記表3に示されるように変更した以外は、実施例3-1と同様にしてエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物との混合物を得た。
(2)評価
(エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の数平均分子量および重量平均分子量)
 実施例3-1および比較例3-1~3-3で得られたエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)の測定はGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により行った。具体的には、以下の条件で行った。
[GPC条件]
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー株式会社)
カラム:TOSOH TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-M 1本 (東ソー株式会社)、TOSOH TSKgelSuperMultiporeHZ-M 3本(カラムはTOSOH TSKguardcolumnの後にTOSOH TSKgelSuperMultiporeHZ-Mを3本直列でつないだ。)
流速:0.35mL/min
展開溶媒:テトラヒドロフラン
注入量:25μL(試料濃度5質量%のテトラヒドロフラン溶液)
カラム温度:25℃
検出器:UV
検出波長:254nm
標準:分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
(使用ポリスチレン)
「PstQuick MP-M」(東ソー株式会社)
 得られたエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体のMnおよびMwの測定結果を表3に示した。なお、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物との混合物中、エポキシ化合物はモノマーの状態で残存している。したがって、MnおよびMwに関しては、GPCにより得られた結果のうち、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体由来の高分子量体ピークの測定結果のみを示した。
(エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体の赤外吸収スペクトル)
 実施例3-1で得られたエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物との混合物の赤外吸収スペクトル(IR)を、ATR法により、以下の条件で測定した。
装置:Nicolet iS10(Thermo Fisher Scientific)
測定範囲:4000~400cm-1
積算回数:32回
 得られた赤外吸収スペクトルを図5に示した。アクリル化合物のIRでは本来1640cm-1付近に二重結合由来のピークが存在する。しかしながら、図5では一番大きいピークが1710cm-1に確認されるのみであり、二重結合由来のピークは確認できない。したがって、ラジカル重合進行により、アクリルの二重結合が消失し、式(2)で表される目的のエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体ができていることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
(3)硬化性組成物および硬化物の作製
(3-1)実施例3-1
 (1-1)で作製したエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とエポキシ化合物との混合物(J1)を100質量部および光カチオン重合開始剤(H1)を1質量部配合し混合して硬化性組成物を作製した。得られた硬化性組成物をアルミカップに投入し、表4に記載の累積照射量で紫外線光を室温で照射し、硬化性組成物を硬化させ、厚さ3mmの硬化物を得た。
(3-2)比較例3-1~3-3
 硬化性組成物の組成および紫外線光の累積照射量を下記表4に示されるように変更した以外は、実施例3-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
(4)物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例および比較例において得られた硬化物の重量減少温度を測定した。具体的には、測定温度を測定開始時から比べて試験片の重量が5%、10%減少した際の温度とする以外は、実施例1と同様にして硬化物の重量減少温度を測定した。測定結果を表4に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
 実施例3-1の5%熱重量減少温度が290℃以上であり、10%熱重量減少温度が320℃以上であり、高耐熱性であることが分かる。一方、比較例3-1~3-3の硬化性組成物の硬化物は耐熱性が低い。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。
実施例3-2、比較例3-4~3-5:脂環式エポキシアクリレート重合性単量体を含む硬化性組成物の調製とその評価(その4:脂環式エポキシアクリレート化合物(A)および光カチオン重合開始剤との組合せ)
(1)硬化性組成物および硬化物の作製
(1-1)実施例3-2
 エポキシアクリレート化合物(A1)を33質量部、エポキシ化合物(B1)を67質量部、光カチオン重合開始剤(H2)を3質量部、光増感剤を1質量部配合し混合して、硬化性組成物を得た。得られた硬化性組成物を1.5cm角のシリコン製の枠に流し込み、2924mJ/cmの累積照射量で紫外線光を室温で照射し、硬化性組成物を硬化させ、厚さ1mmの硬化物を得た。
(1-2)比較例3-4~3-5
 硬化性組成物の組成を下記表5に示されるように変更した以外は、実施例3-2と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
(2)物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例および比較例において得られた硬化物の重量減少温度を測定した。具体的には、測定温度を測定開始時から比べて試験片の重量が5%、10%減少した際の温度とする以外は、実施例1と同様にして硬化物の重量減少温度を測定した。測定結果を表5に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
 実施例3-2の5%熱重量減少温度が235℃以上であり、10%熱重量減少温度が265℃以上であり、高耐熱性であることが分かる。一方、比較例3-4~3-5の硬化性組成物の硬化物は耐熱性が低い。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。
実施例4-1、比較例4-1~4-3:脂環式エポキシアクリレート重合性単量体を含む硬化性組成物の調製とその評価(その5:ラジカル重合性化合物と光ラジカル重合開始剤との組み合わせ)
(1)幹ポリマーの製造(実施例4-1、比較例4-1~4-3)
 温度計、撹拌子、還流管を備えた反応容器に、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(MFDG)(東京化成工業株式会社製)50gを加え、110℃に加熱した。また、メタクリル酸メチル(C1)32g、アクリル酸(C2)30g、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル46g、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート(パーブチルO)(F1)4.7gを混合した溶液を別途調製し、これを反応容器に1時間かけて滴下した。滴下終了後、そのまま110℃で3時間攪拌を継続した。その後、室温まで放冷し幹ポリマー162gを得た。
(2)ラジカル重合性化合物(K)の作製
(2-1)実施例4-1
 温度計、撹拌子、還流管を備えた反応容器に、上記(1)で得られた幹ポリマーを20g、エポキシアクリレート化合物(A1)を15.3g、触媒(Pph3)を1モル%(エポキシアクリレート化合物の物質量を基準とした)、重合禁止剤(メトキノン)を0.5モル%(エポキシアクリレート化合物の物質量を基準とした)加え、100℃のオイルバス中で、200rpmで8時間攪拌した。その後、室温まで放冷し、ラジカル重合性化合物(K1)を得た。
 得られたラジカル重合性化合物(K1)の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を実施例3-1と同様に測定した。得られた測定結果を表6に示した。
(2-2)比較例4-1~4-3
 組成を下記表6に示されるように変更した以外は、実施例4-1と同様にしてラジカル重合性化合物を得た。
(3)評価
(ラジカル重合性化合物の数平均分子量および重量平均分子量)
 実施例4-1および比較例4-1~4-3で得られたラジカル重合性化合物の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)の測定は実施例3-1と同様に行った。
(ラジカル重合性化合物(K1)の赤外吸収スペクトル)
 (2-1)実施例4-1で得られたラジカル重合性化合物(K1)の赤外吸収スペクトル(IR)の測定は実施例3-1と同様に行った。
 (2-1)実施例4-1で得られたラジカル重合性化合物(K1)の赤外吸収スペクトルを図6に示した。図6では、OH基(3400~3500cm-1ブロードピーク)およびアクリル部位(1640cm-1)の二種類の官能基が確認できた。したがって、式(3)で表される目的のラジカル重合性化合物ができていることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
(4)硬化性組成物および硬化物の作製
(4-1)実施例4-1
 (2)で作製したラジカル重合性化合物(K1)を67質量部、ラジカル重合性化合物(K1)とは異なるラジカル重合性化合物(C3)を33質量部および光ラジカル重合開始剤(I1)を1質量部配合し混合して硬化性組成物を作製した。得られた硬化性組成物をアルミカップに投入し、表7に記載の累積照射量で紫外線光を室温で照射し、硬化性組成物を硬化させ、厚さ3mmの硬化物を得た。
(4-2)比較例4-1~4-3
 硬化性組成物の組成および紫外線光の累積照射量を下記表7-1に示されるように変更した以外は、実施例4-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
(5-1)実施例4-1、比較例4-1~4-3に記載の硬化物の物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例および比較例において得られた硬化物の重量減少温度を測定した。具体的には、測定温度を測定開始時から比べて試験片の重量が1%、5%、10%減少した際の温度とする以外は、実施例1と同様にして硬化物の重量減少温度を測定した。測定結果を表7-1に示した。
(硬化性組成物の硬化物の耐熱性;Tg(TMA))
 実施例および比較例において得られた硬化物の耐熱性を実施例1と同様に測定した。測定結果を表7-1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 実施例4-1の1%熱重量減少温度が70℃以上であり、5%熱重量減少温度が150℃以上であり、10%熱重量減少温度が180℃以上であり、TMAによるTgは100℃以上であり、高耐熱性であることが分かる。一方、比較例4-1~4-3の硬化性組成物の硬化物は耐熱性が低い。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。
(4-3)実施例4-2~4-3
 硬化性組成物の組成および紫外線光の累積照射量を下記表7-2に示されるように変更した以外は、実施例4-1と同様にして硬化性組成物およびその硬化物を作製した。
(5-2)実施例4-2~4-3に記載の硬化物の物性評価
(硬化性組成物の硬化物の重量減少温度)
 実施例4-2~4-3において得られた硬化物の重量減少温度を測定した。具体的には、測定温度を測定開始時から比べて試験片の重量が1%、5%、10%減少した際の温度とする以外は、実施例1と同様にして硬化物の重量減少温度を測定した。測定結果を表7-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
 実施例4-2~4-3の1%熱重量減少温度が70℃以上であり、5%熱重量減少温度が150℃以上であり、10%熱重量減少温度が180℃以上であり、上記比較例4-1~4-3の硬化性組成物の硬化物と比較して、高耐熱性であることが分かる。
 以上の結果から、本発明の実施態様である硬化性組成物の硬化物は耐熱性に優れていることが分かる。

Claims (21)

  1.  下記式(1)で表される、脂環式アクリレート化合物:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
     RおよびRの他方は、水素原子であり、
     R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
     Aは酸素原子であるか、またはAは存在せずかつRが結合する炭素原子とRが結合する炭素原子が一緒になって二重結合を形成する。]。
  2.  請求項1に記載の脂環式アクリレート化合物を含んでなる、脂環式アクリレート型重合性単量体。
  3.  Aが酸素原子である前記式(1)で表される脂環式エポキシアクリレート化合物である、請求項1に記載の脂環式アクリレート化合物。
  4.  請求項3に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物を含んでなる、脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体。
  5.  請求項4に記載の脂環式エポキシアクリレート型重合性単量体を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
  6.  硬化剤、熱カチオン重合開始剤および光カチオン重合開始剤からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含んでなる、請求項5に記載の硬化性組成物。
  7.  前記硬化剤が酸無水物系化合物である、請求項6に記載の硬化性組成物。
  8.  熱ラジカル重合開始剤をさらに含んでなる、請求項5~7のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
  9.  前記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるエポキシ化合物をさらに含んでなる、請求項5~8のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
  10.  前記脂環式エポキシアクリレート化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなる、請求項5~9のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
  11.  下記式(2)で表される重合単位を少なくとも含んでなる、エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、RおよびRは水素原子であり、
     R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択され、
     R21は、水素原子またはメチル基である。]。
  12.  請求項11に記載のエポキシ基含有(メタ)アクリル重合体を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
  13.  光カチオン重合開始剤をさらに含んでなる、請求項12に記載の硬化性組成物。
  14.  前記エポキシ基含有(メタ)アクリル重合体とは異なるエポキシ化合物をさらに含んでなる、請求項12または13に記載の硬化性組成物。
  15.  下記式(3)で表される重合単位を少なくとも含んでなる、ラジカル重合性化合物:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、RおよびRのいずれか一方は、(メタ)アクリロイルオキシ基であり、
     RおよびRの他方は、水素原子であり、
     R乃至R20は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、およびアルコキシ基からなる群より選択され、かつ、
     R22は、水素原子およびメチル基から選択される。]。
  16.  (メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物由来の重合単位をさらに含んでなる、請求項15に記載のラジカル重合性化合物。
  17.  請求項15または16に記載のラジカル重合性化合物を少なくとも含んでなる、硬化性組成物。
  18.  光ラジカル重合開始剤をさらに含んでなる、請求項17に記載の硬化性組成物。
  19.  前記ラジカル重合性化合物と異なるラジカル重合性化合物をさらに含んでなる、請求項17または18に記載の硬化性組成物。
  20.  請求項3に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物をラジカル重合する工程を含んでなる、エポキシ基含有アクリル重合体の製造方法。
  21.  (メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択される少なくとも1種のアクリル系化合物の重合体と請求項3に記載の脂環式エポキシアクリレート化合物とを反応させる工程を含んでなる、ラジカル重合性化合物の製造方法。
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