説明

アクリル樹脂組成物

【課題】流動性が最適化されていて、接着性に優れ、例えば電子材料のような表面に微細な凹凸を有する被着体の接着に用いた場合でも、優れた接着性能を示し、さらに、被着体を腐食し難いエポキシ樹脂の提供。
【解決手段】(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性化合物(A)、アジピン酸およびテレフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステルと、ポリイソシアネートとが反応してなるポリウレタン(B)、ガラス転移温度が−30℃以下の重合体からなるゴム弾性体層と、前記ゴム弾性体層の外側に存し、ガラス転移温度が70℃以上のビニル系重合体からなるシェル層とを有するコアシェル粒子(C)、およびラジカル開始剤(D)を主成分とするアクリル樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はアクリル樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
優れた性能を有する接着剤として、例えば特許文献1および2には、エポキシ樹脂にコアシェル型粒子を含有させ、さらに特定の他の成分を含有させたエポキシ樹脂組成物が記載されている。
【0003】
特許文献1には、(A)液状のエポキシ樹脂、(B)特定のコアシェル型粉末状重合体、及び(C)エポキシ樹脂用潜在型硬化剤を含有し、かつ該(B)成分の含有量が(A)成分100重量部当たり10〜100重量部の範囲にあることを特徴とするエポキシ樹脂系接着性組成物が記載されている。そして、このような組成物は、耐衝撃性改良剤としてコアシェル型(メタ)アクリレート系粉末状重合体を配合したものであって、耐衝撃性及び引張り剪断強度やT字剥離強度などの接着性能に優れるとともに、擬似硬化性が良好であると記載されている。
【0004】
特許文献2には、(A)特定成分から構成され、かつコア成分/シェル成分重量比が10/1〜1/4の範囲にある共重合体樹脂粒子に一価又は二価の金属カチオンを付加してイオン架橋させた樹脂粉末粒子、(B)特定の芳香族系リン酸トリエステル、(C)ビスフェノールAから誘導されたエポキシ樹脂、及び(D)エポキシ樹脂用熱活性型硬化剤を必須成分として含有して成るエポキシ樹脂系自動車用構造接着組成物が記載されている。そして、このような組成物は、強靭性と擬似硬化性を付与するためのイオン架橋したアクリル系補強剤と良好な施工性を得るためのリン酸エステル系改質剤を配合したものであって、長期間の貯蔵安定性に優れ、かつ広範な被接着材料に対して高い接着強度を有し、自動車用構造接着剤として好適に用いられると記載されている。
【0005】
【特許文献1】特許第3197587号公報
【特許文献2】特開平6−108028号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1または2に記載のような接着剤として用いる従来のエポキシ樹脂組成物は、流動性が不適切であるために、例えば表面に電極を有する電子材料(金属の薄膜を加工して形成された回路パターンを基板上に有する各種表示デバイス等)のような、表面に微細な凹凸を有する被着体の表面に塗布してもなじまず、または逆に所望の部位に留まらないために、他の物との接着性が劣るものであった。
【0007】
本発明の目的は、流動性が最適化されていて、接着性に優れ、例えば電子材料のような表面に微細な凹凸を有する被着体の接着に用いた場合でも、優れた接着性能を示す。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は以下の(i)〜(vi)である。
(i)(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性化合物(A)、アジピン酸およびテレフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステルと、ポリイソシアネートとが反応してなるポリウレタン(B)、ガラス転移温度が−30℃以下の重合体からなるゴム弾性体層と、前記ゴム弾性体層の外側に存し、ガラス転移温度が70℃以上のビニル系重合体からなるシェル層とを有するコアシェル粒子(C)、およびラジカル開始剤(D)を主成分とするアクリル樹脂組成物。
(ii)前記コアシェル粒子(C)の1次粒子径の平均が0.05〜0.5μmである、上記(i)に記載のアクリル樹脂組成物。
(iii)前記ゴム弾性体層が、ゴム成分として、アクリル系重合体、シリコン系重合体、スチレン/ブタジエン系重合体およびブタジエン系重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、上記(i)または(ii)に記載のアクリル樹脂組成物。
(iv)前記ビニル系重合体がアクリル系重合体である、上記(i)〜(iii)のいずれかに記載のアクリル系樹脂組成物。
(v)前記コアシェル粒子(C)における前記ゴム成分の含有率が50〜99.5質量%である、上記(iii)または(iv)に記載のアクリル樹脂組成物。
(vi)ラジカル重合性化合物(A)、ポリウレタン(B)、コアシェル粒子(C)およびラジカル開始剤(D)の質量比が、(A):(B):(C):(D)=100:2〜100:10〜100:0.01〜2である、上記(i)〜(v)のいずれかに記載のアクリル樹脂組成物。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば流動性が最適化されていて、接着性に優れ、例えば電子材料のような表面に微細な凹凸を有する被着体の接着に用いた場合でも、優れた接着性能を示し、さらに、被着体を腐食し難いアクリル樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明について説明する。
本発明は、(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性化合物(A)、アジピン酸およびテレフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステルと、ポリイソシアネートとが反応してなるポリウレタン(B)、ガラス転移温度が−30℃以下の重合体からなるゴム弾性体層と、ガラス転移温度が70℃以上のビニル系重合体からなるシェル層とを有するコアシェル粒子(C)、およびラジカル開始剤(D)を主成分とするアクリル樹脂組成物である。
このようなアクリル樹脂組成物を、以下では「本発明の組成物」ともいう。
なお、「主成分」とは60質量%以上であることを意味する。すなわち、本発明の組成物におけるラジカル重合性化合物(A)、ポリウレタン(B)、コアシェル粒子(C)およびラジカル開始剤(D)の合計含有率は60質量%以上である。この比率は70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、100質量%、すなわち実質的に他の成分を含んでいないことがさらに好ましい。
【0011】
<ラジカル重合性化合物(A)>
初めに、ラジカル重合性化合物(A)について説明する。
本発明の組成物に用いられるラジカル重合性化合物(A)は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物であれば特に限定されない。モノマー、オリゴマーいずれの状態でも用いることができ、モノマーとオリゴマーとを併用することもできる。
【0012】
ラジカル重合性化合物(A)としては、接着性に優れる組成物が得られる点から、(メタ)アクリロイル基と、芳香環と、この芳香環に直接結合したカルボキシ基とを有する化合物が好適に挙げられる。このような化合物としては、例えば、下記式(1)で表される化合物が、接着性により優れる組成物が得られる点から好適に挙げられる。また、下記式(2)で表される化合物、下記式(3)で表される化合物、下記式(4)で表される化合物、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートおよびウレタン(メタ)アクリレートも、接着性に優れる組成物が得られる点から好ましい。
ラジカル重合性化合物(A)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0013】
【化1】

【0014】
上記式(1)中、R1は炭素数1〜6の分岐していてもよい2価の炭化水素基であり、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、−CH(CH3)CH2−等が挙げられ、エチレン基であるのが好ましい。
上記式(2)中、R2は水素原子またはアクリロイル基を表す。
上記式(3)中、R3はメチル基またはヒドロキシ基を表し、メチル基であるのが好ましい。R4は炭素数2または3のアルキレン基を表し、具体的には、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。nは0〜2の整数を表す。
上記式(4)中、rは1〜5の整数を表す。
【0015】
ラジカル重合性化合物(A)としては、具体的には、例えば、下記式(1′)、(2′)、(2′′)、または(3−1)〜(3−6)で表される化合物が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合性化合物(A)としては、下記式(1′)、(2′)、(3−1)、上記式(4)で表される化合物、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートおよびウレタン(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種が、接着性により優れる組成物が得られる点から好適に挙げられる。
【0016】
【化2】

【0017】
ラジカル重合性化合物(A)としては、例えば、東亞合成社製のアロニックス等の市販品を用いることもでき、上記式(1)に該当するものとしてはM−5400;上記式(2)に該当するものとしてはM−215、M−313、M−315;上記式(3)に該当するものとしてはM−309、M−305、M−310、M−320、M−350、M−360;上記式(4)に該当するものとしてはM−5600等が挙げられる。ラジカル重合性化合物(A)として、具体的に、上記式(3)で表される化合物に類似する、CH2=CHCO-(OC3H6)nOCOCH=CH2で表される化合物を挙げることもできる。これに該当するものとして東亞合成社製、M−220が挙げられる。
また、新中村化学工業社製のU−324A、UA−512、UA−340P等のウレタン(メタ)アクリレート;NKオリゴ EA−1020等のビスフェノールA型エポキシアクリレート;NKオリゴ EA−6320等のフェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート;NKオリゴ EA−6340、NKオリゴ EA−7140、NKオリゴ EA−7440等のカルボン酸無水物変性エポキシ(メタ)アクリレート;NKエステル A−BPE−10、NKエステル A−BPE−20、NKエステル BPE−500等のエトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート;NKエステル AMP−20GY、NKエステル AMP−60G等のフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等;共栄社化学社製のエポキシエステル3000A、エポキシエステル3002M、エポキシエステル80MFA、DCP−A等も好適に挙げられる。
【0018】
<ポリウレタン(B)>
次に、ポリウレタン(B)について説明する。
本発明の組成物に用いられるポリウレタン(B)は、アジピン酸およびテレフタル酸の両方をジカルボン酸成分とするポリエステル(b1)と、ポリイソシアネート化合物(b2)とを反応させて得られる化合物である。
【0019】
ポリエステル(b1)は、アジピン酸およびテレフタル酸の両方をジカルボン酸成分として含めば、他をジカルボン酸成分として含んでもよい。例えば、イソフタル酸、メタフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、セバシン酸、エイコサン二酸、ドコサン二酸、ダイマー酸が挙げられる。ただし、ジカルボン酸成分中に含まれるアジピン酸およびテレフタル酸の含有率が50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。
また、アジピン酸およびテレフタル酸の含有率の比は特に限定されないものの、1:0.5〜1:2であることが好ましい。
【0020】
ポリエステル(b1)は、このようなジカルボン酸成分と、ポリオール化合物との反応生成物である。
ポリオール化合物としては、ポリエステルの製造に用いられる公知のポリオール化合物を特に制限なく使用でき、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、(1,3−または1,4−)ブタンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールのようなジオール;グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)、1,2,5−ヘキサントリオールのようなトリオール;ペンタエリスリトールのような4価以上のポリオール;ソルビトールのような糖類が挙げられる。
【0021】
ポリエステル(b1)は、水酸基を有することが好ましく、ポリエステルポリオールであることがより好ましい。
【0022】
ポリエステル(b1)として、例えば下記式(4)で表される化合物が挙げられる。
【0023】
【化3】

【0024】
上記式(4)中、m1、m2およびm3は、各々独立して0以上の整数を表す。
【0025】
ポリエステル(b1)の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用できる。
【0026】
ポリイソシアネート化合物(b2)としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート等のTDI;ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート等のMDI;テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHMDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート、ノルボルナン骨格を有するジイソシアネート(NBDI)、および、これらの変成品等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのポリイソシアネート化合物の中でも、耐熱性に優れる点からHDI、XDI、IPDIが好ましい。
【0027】
ポリウレタン(B)を製造する方法は、特に限定されず、ポリエステル(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)とを原料として、公知の方法に準じて製造できる。
【0028】
ポリウレタン(B)の数平均分子量は10,000〜200,000であることが好ましく、15,000〜100,000であることがより好ましい。理由はバインダー樹脂としての強度と適度な流動性が得られるためである。
なお、本発明において数平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算値である。
【0029】
ポリウレタン(B)は、ガラス転移温度(Tg)が0℃以上であるのが好ましく、10℃以上であるのがより好ましい。理由は低温および高温条件下でも優れた接着性能を示すためである。
なお、後述するゴム弾性体層およびシェル層以外において、本発明におけるガラス転移温度(Tg)は、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分の条件下において熱量計測定装置(TGA)を行って得られた値とする。
【0030】
ポリウレタン(B)は、市販品を用いることもできる。例えば、東洋紡績社製のバイロンUR(例えば、UR3500、UR2300、UR1700)が、接着性に優れる本発明の組成物が得られる点から好適に挙げられる。
ポリウレタン(B)としては、より高い接着性が得られる点からバイロンUR3500が好ましい。
【0031】
ポリウレタン(B)の含有量は特に限定されないが、ラジカル重合性化合物(A)100質量部に対して、2〜100質量部であるのが好ましく、10〜100質量部であるのがより好ましく、50〜100質量部であるのがさらに好ましい。理由はバインダー樹脂としての強度を保つためである。
【0032】
<コアシェル粒子(C)>
次に、コアシェル粒子(C)について説明する。
本発明の組成物が含有するコアシェル粒子(C)は、ゴム弾性体層およびシェル層を少なくとも有し、柔らかいゴム成分を含むゴム弾性体層を硬いシェル層で覆う構造(コア/シェル構造)である。コアシェル粒子(C)はゴム弾性体層とシェル層とからなる2層構造のコアシェル粒子であってよく、ゴム弾性体層の内部に別の層(コア層)を有する3層構造であってもよい。略球形のゴム弾性体層をシェル層が覆い、コアシェル粒子(C)の全体として略球形であることがより好ましい。
【0033】
ゴム弾性体層について説明する。
ゴム弾性体層を形成する物質は、ガラス転移温度が−30℃以下の重合体であれば特に限定されない。この温度は−110〜−30℃であることが好ましく、−110〜−40℃であることがより好ましい。理由は、低温での弾性率を下げ、剥離強度を上げることができるからである。
なお、ゴム弾性体層のガラス転移温度は、動的な粘弾性測定におけるtanδのピーク値の温度をいう。シェル層におけるガラス転移温度も同様とする。
【0034】
ゴム弾性体層を形成する物質として、ゴム成分を含むことが好ましく、ゴム成分であることがより好ましい。ゴム成分とは、ガラス転移温度が−30℃以下であるアクリル系重合体、シリコン系重合体およびジエン系重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つを意味するものとする。
これらの重合体について順に説明する。
【0035】
アクリル系重合体としては、アクリル系単量体が重合してなる重合体が挙げられる。アクリル系単量体としては、例えばエチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0036】
また、アクリル系重合体は、前記アクリル系単量体に、所望により架橋性単量体を添加してなるものであってよい。架橋性単量体としては、例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールメタクリレート、オリゴエチレンジアクリレート、オリゴエチレンジメタクリレート、さらにはジビニルベンゼンなどの芳香族ジビニル単量体、トリメリット酸トリアリル、トリアリルイソシアヌレートが挙げられる。
これらの架橋性単量体は、得られる重合体のTgが−30℃以下となる範囲で単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、単量体全重量に対して0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜2質量%であることがより好ましい。
【0037】
さらに、前記アクリレル系単量体および前記架橋性単量体とともに、所望に応じ共重合可能な他の単量体を用いることができる。この所望に応じて用いられる共重合可能な他の単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系化合物、さらには、シアン化ビニリデン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルフマレート、ヒドロキシブチルビニルエーテル、モノブチルマレエート、グリシジルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。その使用量は、得られる重合体のTgが−30℃以下となる範囲で選ぶ必要があるが、単量体全重量に基づき50質量%以下であることが好ましい。
【0038】
シリコン系重合体としては、ポリジメチルシロキサン等のシリコーンゴム、ポリジメチルシロキサンとポリアクリル酸n−ブチルからなるシリコーンアクリル複合ゴム等が挙げられる。
また、ポリシロキサンゴム系弾性体を使用することも可能である。ポリシロキサンゴム系弾性体は、例えばジメチルシリルオキシ、メチルフェニルシリルオキシ、ジフェニルシリルオキシ等の、アルキルまたはアリール2置換シリルオキシ単位から構成されるポリシロキサンゴムが挙げられる。また、このようなポリシロキサンゴムを使用する場合には、必要に応じて、重合時に多官能性のアルコキシシラン化合物を一部併用するか、ビニル反応性基を持ったシラン化合物をラジカル反応させること等により、予め架橋構造を導入しておくことがより好ましい。
【0039】
ジエン系重合体としては、ジエン系単量体が重合してなる重合体が挙げられる。ジエン系重合体としては、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンなどの共役ジエン系化合物、1,4−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンなどの非共役ジエン系化合物が挙げられる。中でもブタジエンまたはイソプレンが好ましく、ブタジエンがより好ましい。これらの中の1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0040】
また、前記ジエン系単量体に、所望により架橋性単量体を添加してもよい。架橋性単量体としては、2個以上の反応性が実質上等しい二重結合を有するもの、例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールメタクリレート、オリゴエチレンジアクリレート、オリゴエチレンジメタクリレート、さらにはジビニルベンゼンなどの芳香族ジビニル単量体、トリメリット酸トリアリル、トリアリルイソシアヌレートなどを用いることができる。
これらの架橋性単量体は、得られる重合体のTgが−30℃以下となる範囲であれば、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、架橋性単量体の使用量は、単量体全重量に基づき、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜2質量%であることがより好ましい。
【0041】
さらに、前記ジエン系単量体および架橋性単量体とともに、所望に応じ共重合可能な他の単量体を用いることができる。この所望に応じて用いられる共重合可能な他の単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系化合物、さらには、シアン化ビニリデン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルフマレート、ヒドロキシブチルビニルエーテル、モノブチルマレエート、グリシジルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。このような他の単量体の使用量は、得られる重合体のTgが−30℃以下となる範囲で選ぶ必要があるが、通常単量体全重量に基づき50重量%以下である。また必要によりt−ドデシルメルカプタン等の分子量調節剤を添加してもよい。
【0042】
ゴム弾性体層を形成する物質は、このようなガラス転移温度が−30℃以下であるジエン系重合体からなるものであることが好ましいが、ジエン系重合体の中でも、スチレン/ブタジエン系重合体および/またはブタジエン系重合体であることが好ましい。
スチレン/ブタジエン系重合体とは、スチレンとブタジエンとを含み上記のように重合してなる重合体を意味する。また、ブタジエン系重合体とは、ブタジエンを含む重合体であって、スチレン/ブタジエン系重合体以外のものを意味する。
【0043】
シェル層について説明する。
シェル層を形成する物質は、ガラス転移温度が70℃以上のビニル系重合体である。ここでガラス転移温度は70〜200℃であることがより好ましく、80〜200℃であることがさらに好ましい。より高温で接着力を備える本発明の組成物が得られるからである。
【0044】
シェル層を形成するビニル系重合体は、ガラス転移温度が70℃以上となるものであればよく、アクリル系重合体であることが好ましく、前述のゴム弾性体層を形成し得るアクリル系重合体と同様であることがより好ましい。すなわち、アクリル系単量体が重合してなる重合体であることが好ましく、前記アクリル系単量体に、前記架橋性単量体を添加してなるものであることが好ましく、さらに上記の共重合可能な他の単量体と共重合してなる重合体であることが好ましい。
【0045】
コアシェル粒子(C)は、このようなゴム弾性体層およびシェル層を有するものであり、ゴム弾性体層とシェル層とからなる2重構造のものであることが好ましいが、さらに別の層を有する3層以上のものであってもよい。例えばゴム弾性体層の内部に別の層(コア層)を有する3層構造であってもよい。コア層を有する3層構造の場合、コア層はシェル層と同様の物質からなることが好ましく、さらにガラス転移点が80以上の物質からなることがより好ましい。
【0046】
コアシェル粒子(C)は、このようなゴム弾性体層およびシェル層を有するものであり、他の層(コア層等)を有するものであってよいが、ゴム弾性体層が含む前記ゴム成分の質量が、前記コアシェル粒子(C)において、50〜99.5質量%であることが好ましく、50〜95質量%であることがより好ましく、50〜90質量%であることがさらに好ましい。理由は、シェル層の分量が多すぎるとゴム弾性が得られないからである。
【0047】
このようなコアシェル粒子(C)は、1次粒子径の平均が0.05〜0.5μmであることが好ましい。この粒子径は0.05〜0.2μmであることがより好ましい。このような粒径であるとコアシェル粒子が凝集し難く、作業性が良好だからである。また、本発明の組成物の接着強度がより高まるからである。
なお、コアシェル粒子の1次粒子径の平均値はゼータ電位・粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社)を用いて測定して得た値を意味するものとする。
【0048】
前記コアシェル粒子(C)は、一般的なコアシェルポリマーを製造するための公知の方法に準じて製造することができる。例えば公知のシード重合法に従い、所定の単量体を段階的に反応系に添加することによって、ゴム弾性体層およびシェル層を順次形成させることにより製造することができる。
【0049】
前記コアシェル粒子(C)の本発明の組成物中における含有率は、前記ラジカル重合性化合物(A)に対して特定の範囲内とする。すなわち、前記ラジカル重合性化合物(A)と前記コアシェル粒子(C)との質量比は、(A):(C)=100:10〜100であることが好ましく、100:50〜100であることがより好ましい。本発明の組成物の柔軟性がより高まり、接着剤としての強度もより十分になるからである。
【0050】
<ラジカル開始剤(D)>
本発明の組成物に用いられるラジカル開始剤(D)は、特に限定されず、公知のラジカル開始剤を用いることができる。
ラジカル開始剤(D)としては、例えば、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシケタール、シリルパーオキサイド等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも高反応性である点からパーオキシエステルが好ましい。
【0051】
上記パーオキシエステルとしては、具体的には、例えば、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチ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−エチルヘキサノネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、L−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、L−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、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ネート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、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−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテート等が挙げられる。
【0052】
上記ジアルキルパーオキサイドとしては、具体的には、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、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。
【0053】
上記ハイドロパーオキサイドとしては、具体的には、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
【0054】
上記ジアシルパーオキサイドとしては、具体的には、例えば、イソブチルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
【0055】
上記パーオキシジカーボネートとしては、具体的には、例えば、ジ−n−ブロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、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−エトキシメトキシ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、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトジシブチルパーオキシ)ジカーボネート等が挙げられる。
【0056】
上記パーオキシケタールとしては、具体的には、例えば、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、1,1−ビス(t−ヘキスルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1、1−(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)デカン等が挙げられる。
【0057】
上記シリルパーオキサイドとしては、具体的には、例えば、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジメチルシリルパーオキサイド、t−ブチルトリビニルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジビニルシリルパーオキサイド、トリス(t−ブチル)ビニルシリルパーオキサイド、t−ブチルトリアリルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジアリルシリルパーオキサイド、トリス(t−ブチル)アリルシリルパーオキサイド等が挙げられる。
【0058】
ラジカル開始剤(D)の含有量は、特に限定されないが、ラジカル重合性化合物(A)100質量部に対して、0.01〜2質量部であるのが好ましく、0.01〜1質量部であるのがより好ましい。ラジカル開始剤(D)の含有量がこの範囲であると、低温かつ短時間で硬化可能である。
【0059】
本発明の組成物は、更に、溶剤を含有するのが好ましい。
溶剤は、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;等が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0060】
本発明の組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、充填剤、反応遅延剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、接着付与剤、帯電防止剤等の各種添加剤等を含有することができる。
【0061】
本発明の組成物は、表面に電極を有する電子材料(例えば、金属の薄膜を加工して形成された回路パターンを基板上に有する各種表示デバイス)の表面に塗布して用いる接着剤として好ましく用いることができる。電極としては、例えばITO電極、Cu電極、Ag電極が挙げられる。
【実施例】
【0062】
本発明について実施例を示し具体的に説明する。
【0063】
次に示すラジカル重合性化合物(A)、ポリウレタン(B)、コアシェル粒子(C)およびラジカル開始剤(D)を用意した。
また、比較例に用いるポリエーテルとポリイソシアネートとからなるポリウレタン(B´)を用意した。
なお、用意した2種類のラジカル重合性化合物(A)には、(A−1)および(A−2)の記号を付した。また、用意した5種類のコアシェル粒子(C)には、(C−1)〜(C−5)の記号を付し、各々の性状について第1表にまとめた。コアシェル粒子(C)は全て2層構造のものである。
【0064】
・ラジカル重合性化合物(A−1):トリポリプロピレングリコールジアクリレート、アロニックスM−220、東亜合成社製
・ラジカル重合性化合物(A−2):イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート、アロニックスM−315、東亜合成社製
・ポリウレタン(B):バイロンUR3500、東洋紡績社製
・ポリウレタン(B´):ポリエーテルとポリイソシアネートとからなるポリウレタン
・コアシェル粒子(C−1):RB−2737、三菱レイヨン社製
・コアシェル粒子(C−2):RB−2738、三菱レイヨン社製
・コアシェル粒子(C−3):BTA707、ローム・アンド・ハース社製
・コアシェル粒子(C−4):カネエースMX、カネカ社製
・コアシェル粒子(C−5):AC−3355、ガンツ化成社製
・ラジカル重合剤(D):パーヘキシン25B、日本油脂社製
【0065】
【表1】

【0066】
次に、第2表に示した質量比となるようにラジカル重合性化合物(A)、ポリウレタン(B)、コアシェル粒子(C)およびラジカル開始剤(D)を混合し、実施例1〜6および比較例1〜4に係る組成物を得た。
各成分は、コンディショニングミキサーで攪拌して行った。
【0067】
【表2】

【0068】
次に、得られた各組成物を用いて、剥離強度試験、流動性試験を行った。これらの結果は、第2表に示した。
【0069】
<剥離強度試験>
ポリイミドフィルム(カプトン、東レ・デュポン社製:厚さ=25μm)を2枚用意し、一方のフィルムに得られた各組成物を50mm×50mmの大きさで塗布した。
次に、塗布した組成物の表面に、他方のフィルムを貼り合わせ、直ぐに3MPa、160℃で10秒間、プレスした。
次に、プレス後のサンプルを1cm幅、長さ5cmに切出し、試験片とした。
そして、得られた試験片を、剥離試験機(デジタルフォースゲージ ZP、イマダ社製)を用いた180度剥離試験(JIS K6854)に供し、剥離強度を測定した。
【0070】
<流動性試験>
剥離強度試験で用いたものと同じポリイミドフィルムを2枚用意し、各組成物を縦50mm、横50mmになるように塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥して溶剤を除去して、厚み25mmのフィルム状組成物を得た。次に、このフィルムの組成物塗布面に、他方のポリイミドフィルムを貼り合わせ、3MPa、160℃で10秒間の条件でプレスして接着させた。熱圧着後の組成物を目視にて観察し、下記式により熱圧着による組成物の広がり(%)を求めた。
組成物の広がり(%)=100×(熱圧着後の塗布面積)/(熱圧着前の塗布面積)
なお、組成物の広がりが、125〜175%を「○」、175%超を「×−1」、125%未満を「×−2」として第2表に示した。
【0071】
実施例1〜6に係る組成物を用いた場合は、剥離強度および流動性は共に良好であった。
これに対して、ポリウレタン(B)を含まず、かつコアシェル粒子(C)を用いなかった比較例1に係る組成物、および5質量部だけしか含有させなかった比較例2に係る組成物は、剥離強度が低くなった。また、流動性が高すぎるという結果となった。
また、ポリウレタン(B)を含まない比較例3に係る組成物は、粘性が高すぎ、混合することができなかった。
また、ポリウレタン(B)とは異なるポリウレタン(B´)を用いた比較例4に係る組成物の場合は、ポリウレタンが柔軟であるため流動し過ぎるだけでなく接着性能も劣る結果であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性化合物(A)、
アジピン酸およびテレフタル酸をジカルボン酸成分とするポリエステルと、ポリイソシアネートとが反応してなるポリウレタン(B)、
ガラス転移温度が−30℃以下の重合体からなるゴム弾性体層と、前記ゴム弾性体層の外側に存し、ガラス転移温度が70℃以上のビニル系重合体からなるシェル層とを有するコアシェル粒子(C)、および
ラジカル開始剤(D)
を主成分とするアクリル樹脂組成物。
【請求項2】
前記コアシェル粒子(C)の1次粒子径の平均が0.05〜0.5μmである、請求項1に記載のアクリル樹脂組成物。
【請求項3】
前記ゴム弾性体層が、ゴム成分として、アクリル系重合体、シリコン系重合体、スチレン/ブタジエン系重合体およびブタジエン系重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載のアクリル樹脂組成物。
【請求項4】
前記ビニル系重合体がアクリル系重合体である、請求項1〜3のいずれかに記載のアクリル系樹脂組成物。
【請求項5】
前記コアシェル粒子(C)における前記ゴム成分の含有率が50〜99.5質量%である、請求項3または4に記載のアクリル樹脂組成物。
【請求項6】
ラジカル重合性化合物(A)、ポリウレタン(B)、コアシェル粒子(C)およびラジカル開始剤(D)の質量比が、(A):(B):(C):(D)=100:2〜100:10〜100:0.01〜2である、請求項1〜5のいずれかに記載のアクリル樹脂組成物。

【公開番号】特開2010−121073(P2010−121073A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−297135(P2008−297135)
【出願日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】