説明

カチオン重合性組成物、それを含むコーティング剤及び接着剤ならびにそれらを用いて得られる塗装物及び積層体

【課題】本発明が解決しようとする課題は、熱等の影響によらず優れた密着性を長期間維持でき、かつ、熱等の影響による硬化物の経時的な白化を引き起こさず長期間にわたり良好な透明性を維持可能なカチオン重合性組成物を提供することである。
【解決手段】本発明は、水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)及び脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)を含むカチオン重合性化合物(A)、ならびに、カチオン重合開始剤(B)を含有するカチオン重合性組成物であって、前記化合物(a1)が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%含まれることを特徴とするカチオン重合性組成物ならびにそれを含むコーティング剤及び接着剤に関するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばコーティング剤や接着剤等の様々な分野に使用可能なカチオン重合性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチックや金属を用いて形成された家電製品や自動車部材、建築内装部材等には、通常、意匠性とともに耐水性等の特性を付与する観点から、その表面に被膜が設けられていることが多い。
【0003】
前記被膜は、前記部材の表面にコーティング剤を塗工し、乾燥等することによって形成できるが、前記部材がポリエチレンテレフタレートやABS樹脂等のプラスチック基材や金属基材である場合には、被膜が十分に密着せず、被膜の剥離を引き起こしやすいという問題があった。
【0004】
前記基材に対して優れた密着性を有するコーティング剤やプライマーコート剤としては、例えば、脂肪族エポキシ化合物と水酸基を少なくとも1個有し数平均分子量が400以上の化合物と光酸発生剤とを含有する、金属表面とハードコート層とを接着させるプライマー層形成用放射線硬化性組成物が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
前記コーティング剤は、前記基材に対してある程度良好な密着性を備えているものの、熱や水等の影響により、被膜の経時的な剥がれを引き起こす場合があった。
【0006】
また、例えば液晶ディスプレイ等のような光学製品の表面保護用途等へのコーティング剤の使用が検討されているなかで、前記コーティング剤を用いて形成された被膜は、やはり熱等の影響によって経時的に白化する場合があり、かかる場合には、光学製品の光学特性を阻害したり、鮮明な映像を表示できなくなるなどの問題が生じる場合があった。
【0007】
一方、液晶ディスプレイ等に使用される偏光板としては、一般的に、ヨウ素等の二色性材料が含浸したポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光子に、トリアセチルセルロースや熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂等からなる透明な保護フィルムを積層したものが知られている。前記偏光子と前記保護フィルムとの接着に使用する接着剤には、液晶ディスプレイのバックライト等に起因した熱の影響によらず、偏光子及び保護フィルムに対する優れた密着力を長期間維持でき、かつ、経時的な白化等の変色を引き起こさないことが産業界から求められている。
【0008】
しかし、従来知られる接着剤も、熱や水等の影響により密着性が経時的に低下したり、接着剤層の白化を引き起こす場合があるため、例えば前記したような光学用途に使用することが困難な場合があった。
【0009】
以上のように、熱や水等の影響によらず長期間にわたり優れた密着性を維持でき、かつ、白化しない被膜や接着剤層等の硬化物を形成可能なカチオン重合性組成物は、未だ見出されていないのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2009−197152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明が解決しようとする課題は、熱等の影響によらず優れた密着性を長期間維持でき、かつ、熱等の影響による硬化物の経時的な白化を引き起こさず長期間にわたり良好な透明性を維持可能なカチオン重合性組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者等は、上記課題を解決すべく、カチオン重合性基含有化合物として従来知られている様々な組み合わせを検討した。
【0013】
例えば、オキセタニル基を有する化合物及び脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物を含むカチオン重合性化合物、ならびに、カチオン重合開始剤を含有するカチオン重合性組成物等を検討したが、かかる組成物であっても、前記課題を解決することは困難であった。
【0014】
ところが、前記カチオン重合性組成物のうち、水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)を選択するとともに、脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)と組み合わせ使用し、かつ、前記化合物(a1)の含有量が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%という、ごく限られた割合である場合に、熱の影響による白化を引き起こすことがなく、長期間にわたり良好な透明性を維持でき、かつ、優れた密着性を有することを見出した。
【0015】
即ち、本発明は、水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)及び脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)を含むカチオン重合性化合物(A)、ならびに、カチオン重合開始剤(B)を含有するカチオン重合性組成物であって、前記化合物(a1)が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%含まれることを特徴とするカチオン重合性組成物ならびにそれを含むコーティング剤及び接着剤に関するものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明のカチオン重合性組成物であれば、熱等の影響によらず優れた密着性を長期間維持でき、被膜の凝集破壊を引き起こすことがないことから、各種コーティング剤やプライマーコート剤、接着剤等に使用することができる。また、本発明のカチオン重合性組成物は、熱等の影響に起因した白化を引き起こさないことから、透明性の求められる用途、例えば偏光板や光学フィルム等の材料や、前記偏光板や光学フィルム等の製造に使用する表面処理剤や接着剤等に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明のカチオン重合性組成物は、水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)、脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)及び必要に応じてその他のカチオン重合性化合物(a3)を含むカチオン重合性化合物(A)、カチオン重合開始剤(B)、ならびに、必要に応じてその他の添加剤を含有するカチオン重合性組成物であって、前記化合物(a1)が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%含まれることを特徴とするものである。
【0018】
ここで、前記化合物(a1)の含有量が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%未満であるカチオン重合性組成物では、熱の影響によって密着性の著しい低下を引き起こしたり、硬化物の白化を引き起こす場合がある。一方、前記化合物(a1)の含有量が75質量%を超えるカチオン重合性組成物でも、硬化物の経時的な白化を引き起こす場合がある。
【0019】
したがって、本発明では、前記化合物(a1)を前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%使用することが必須であり、60質量%〜70質量%の範囲で使用することが好ましい。
【0020】
また、本発明で使用するカチオン重合性化合物(A)は、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等を防止するうえ、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して、前記化合物(a1)及び化合物(a2)を合計90質量%〜100質量%含むものを使用することが好ましく、95質量%〜100質量%含むものを使用することがより好ましく、98質量%〜100質量%含むものを使用することが特に好ましい。即ち、前記その他のカチオン重合性化合物(a3)の使用量は、できるだけ少ないことが好ましい。
【0021】
また、本発明のカチオン重合性組成物は、カチオン重合性化合物として、水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)及び脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)を組み合わせ使用することが必須である。
【0022】
ここで、前記化合物(a1)の代わりに2個のオキセタニル基を有する化合物や、水酸基を有さないオキセタン化合物を使用して得られたカチオン重合性組成物では、密着性の低下や透明性の低下を引き起こす場合がある。
【0023】
また、前記化合物(a2)の代わりに、脂環式エポキシ基のみを有する化合物や、脂肪族エポキシ基のみを有する化合物、更には、水酸基含有化合物やビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物を使用して得られたカチオン重合性組成物では、やはり密着性の低下を引き起こす場合がある。
【0024】
前記水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)としては、例えば3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンや3−エチル−3−(4−ヒドロキシブチル)オキシメチル−オキセタン等を使用することができる。なかでも、下記一般式(1)で示される化合物を使用することが、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等を防止するうえで好ましい。
【0025】
【化1】

【0026】
(一般式(1)中のRは、水素原子またはアルキル基を表す。Rは水素原子またはヒドロキシアルキル基を表す。)
【0027】
前記一般式(1)中のRを構成し得るアルキル基としては、炭素原子数1〜8のアルキル基が挙げられ、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、及び2−エチルヘキシル基等が挙げられ、メチル基またはエチル基であることが好ましい。前記アルキル基は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい。
【0028】
前記一般式(1)中のRを構成しうるヒドロキシアルキル基としては、炭素原子数1〜6個のヒドロキシアルキル基が挙げられ、例えばヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシヘキシル基等が挙げられヒドロキシブチル基であることが好ましい。前記ヒドロキシアルキル基は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい。
【0029】
前記化合物(a1)としては、前記一般式(1)中のRがエチル基で、Rが水素原子である3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンや、前記一般式(1)中のRがエチル基で、Rがヒドロキシブチル基である3−エチル−3−(4−ヒドロキシブチル)オキシメチル−オキセタンを使用することが、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等を防止するうえで好ましい。なかでも、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンを使用することが、熱等の影響による密着性の低下を防止するうえで好ましく、具体的には、商品名アロンオキセタンOXT−101(東亞合成株式会社製)を使用することが好ましい。
【0030】
前記有化合物(a1)としては、良好な塗工作業性の維持と、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等の防止とを両立する観点から、100〜800程度の比較的低分子量のものを使用することが好ましい。なお、前記分子量は式量に基づき計算することで求められるものを示す。
【0031】
また、本発明で使用する化合物(a2)は、脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有するものであって、いずれの官能基も後述するカチオン重合開始剤(B)によってカチオン重合反応を進行させる。
【0032】
前記脂環式エポキシ基は、脂肪族環式構造を形成する2個の炭素原子と、他の酸素とがオキシラン構造を形成したものであって、例えばエポキシシクロヘキシル基やエポキシシクロペンチル基等が挙げられる。
【0033】
また、前記脂肪族エポキシ基は、2個の炭素原子と酸素原子とが環状構造を形成した一般にグリシジル基といわれるものである。
【0034】
前記化合物(a2)としては、前記脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを、それぞれ1個以上有するものを使用できるが、1個の脂環式エポキシ基と1個の脂肪族エポキシ基とを有する化合物を使用することが好ましい。
【0035】
前記化合物(a2)としては、例えば1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンや、4−(2−オキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン等を使用することができ、なかでも1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンを使用することが、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等を防止するうえで好ましい。
【0036】
前記化合物(a2)としては、具体的には、セロキサイド3000(ダイセル化学工業(株)製)を使用することが好ましい。
【0037】
前記化合物(a2)は、本発明で使用するカチオン重合性化合物(A)の全量に対して、25質量%〜45質量%の範囲で使用することが好ましく、30質量%〜40質量%の範囲で使用することがより好ましい。
【0038】
また、本発明のカチオン重合性組成物は、前記化合物(a1)及び前記化合物(a2)以外のその他のカチオン重合性化合物(a3)を、本発明の効果を損なわない範囲で含有していても良い。
【0039】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)としては、例えば前記化合物(a1)や前記化合物(a2)以外の、オキセタン化合物(a3−1)、脂環式エポキシ化合物(a3−2)、脂肪族または芳香族エポキシ化合物(a3−3)、ビニルエーテル化合物(a3−4)等を使用することができる。
【0040】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)としては、本発明のカチオン重合性組成物の優れた密着性と、硬化物の白化を防止する観点から、1個のカチオン重合性基を有する化合物を使用することがよい。
【0041】
前記オキセタン化合物(a3−1)としては、例えば1個または2個以上のオキセタニル基を有する化合物を使用できるが、2個以上のオキセタニル基を有する化合物を使用すると、熱等の影響による密着性の低下や硬化物の白化等が若干生じる傾向にあるため、あまり使用しないことが好ましい。
【0042】
前記オキセタン化合物(a3−1)としては、例えば、アロンオキセタンOXT−211、アロンオキセタンOXT−212、アロンオキセタンOXT−213、アロンオキセタンOXT−221、アロンオキセタンOXT−121、アロンオキセタンOXT−223(以上、東亞合成(株)製)、エタナコールOXBP(以上、宇部興産(株)製)等を使用することができる。
【0043】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)に使用可能な脂環式エポキシ化合物(a3−2)としては、例えば、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートや、そのカプロラクトン変性物、トリメチルカプロラクトン変性物、バレロラクトン変性物、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、ジシクロヘキシル−3,3’−ジエポキシド、商品名サイラキュアUVR−6128(ダウ・ケミカル日本(株)製)で市販されているアジピン酸エステル系の脂環式エポキシ化合物等を使用することができる。
【0044】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)に使用可能な脂肪族または芳香族エポキシ化合物(a3−3)としては、例えば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、ポリグリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテルや、トリメチロールプロパン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、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノ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、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族グリシジルエーテルや、ビスフェノールA型グリシジルエーテルやビスフェノールF型グリシジルエーテルやビスフェノールS型グリシジルエーテルやビスフェノールAD型グリシジルエーテル等の芳香族エポキシ化合物を使用することができる。
【0045】
また、前記脂肪族または芳香族エポキシ化合物(a3−3)としては、例えば3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等を使用することもできる。
【0046】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)に使用可能なビニルエーテル化合物(a3−4)としては、例えば、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、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピ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、ヘキサ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等のアルキレングリコールジビニルエーテルや、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−O−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等を使用することができる。
【0047】
前記その他のカチオン重合性化合物(a3)は、本発明のカチオン重合性組成物の粘度をより低く調整し、良好な塗工作業性等を付与するうえで使用しても良いが、その使用量は、本発明の効果を損なわない範囲であることが好ましく、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して10質量%以下の範囲で使用することが好ましく、5質量%以下の範囲で使用することがより好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。
【0048】
次に、本発明で使用するカチオン重合開始剤(B)について説明する。
本発明で使用するカチオン重合開始剤(B)は、例えば紫外線等のエネルギー線の照射によりカチオン重合を開始することのできる酸を発生する光カチオン重合開始剤や、加熱等によって酸を発生する熱カチオン重合開始剤である。なかでも、プラスチック基材の表面に本発明のカチオン重合性組成物を塗工し被膜を形成する場合や、偏光板や光学フィルム等の光学材料を製造する場合には、熱による基材の変形や変色等を防止する観点から、光カチオン重合開始剤を使用することが好ましい。
【0049】
前記光カチオン重合開始剤としては、例えば、カチオン部分が、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、芳香族アンモニウム、チアンスレニウム、チオキサントニウム、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Feカチオンであり、アニオン部分が、BF-、PF-、SbF-、[BX-(但し、Xは少なくとも2つ以上のフッ素またはトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基)で構成されるオニウム塩を単独で使用または2種以上を併用することができる。
【0050】
前記芳香族スルホニウム塩としては、例えばビス[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、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、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、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、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、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、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、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アンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、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 ビス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 テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。
【0051】
また、前記芳香族ヨードニウム塩としては、例えば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 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、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)ボレート等を使用することができる。
【0052】
また、前記芳香族ジアゾニウム塩としては、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、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)ボレート等を使用することができる。
【0053】
また、前記芳香族アンモニウム塩としては、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)ボレート等を使用することができる。
【0054】
また、前記チオキサントニウム塩としては、S−ビフェニル 2−イソプロピル チオキサントニウム ヘキサフルオロホスフェート等を使用することができる。
【0055】
また、前記(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe塩としては、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe(II)ヘキサフルオロホスフェート、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe(II)ヘキサフルオロアンチモネート、2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe(II)テトラフルオロボレート、2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe(II)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。
【0056】
前記光カチオン重合開始剤としては、例えば、CPI−100P、CPI−101A、CPI−200K(以上、サンアプロ(株)製)、サイラキュア光硬化開始剤UVI−6990、サイラキュア光硬化開始剤UVI−6992、サイラキュア光硬化開始剤UVI−6976(以上、ダウ・ケミカル日本(株)製)、アデカオプトマーSP−150、アデカオプトマーSP−152、アデカオプトマーSP−170、アデカオプトマーSP−172、アデカオプトマーSP−300(以上、(株)ADEKA製)、CI−5102、CI−2855(以上、日本曹達(株)製)、サンエイドSI−60L、サンエイドSI−80L、サンエイドSI−100L、サンエイドSI−110L、サンエイドSI−180L、サンエイドSI−110、サンエイドSI−180(以上、三新化学工業(株)製)、エサキュア1064、エサキュア1187(以上、ランベルティ社製)、オムニキャット550(アイジーエム レジン社製)、イルガキュア250(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)、ロードシル フォトイニシエーター2074(RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(ローディア・ジャパン(株)製)等が市販されている。
【0057】
また、前記熱カチオン重合開始剤としては、例えばベンジルスルホニウム塩、チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、アミンイミドなどを使用することができる。
【0058】
前記熱カチオン重合開始剤としては、「アデカオプトン CP77」、「アデカオプトン CP66」(以上、(株)ADEKA製)、「CI−2639」、「CI−2624」(以上、日本曹達(株)製)、「サンエイド SI−60L」、「サンエイド SI−80L」、「サンエイド SI−100L」(以上、三新化学工業(株)製)等の市販品を使用することもできる。
【0059】
前記カチオン重合開始剤(B)の使用量は特に限定される訳ではないが、前記カチオン重合性化合物(A)と前記カチオン重合開始剤(B)との合計量に対して、好ましくは0.1質量%〜20質量%の範囲であり、より好ましくは1質量%〜15質量%の範囲である。
【0060】
本発明のカチオン重合性組成物は、例えば以下の方法で製造することができる。
【0061】
本発明のカチオン重合性組成物は、例えばホモミキサー、ウルトラミキサー、ディスパーミキサー、パドルミキサー等を用い、前記水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)と、脂環式エポキシ基及び脂肪族エポキシ基を有する化合物(a2)と、前記カチオン重合開始剤(B)と、必要に応じてその他のカチオン重合性化合物(a3)やその他添加剤等とを混合し、攪拌することによって製造することができる。
【0062】
前記方法で得られたカチオン重合性組成物は、形成する被膜や接着剤層等の硬化物の厚みをできる限り薄くする場合には、25℃で100mPa・s以下の粘度であることが好ましい。後述する実施例に記載したように、前記化合物(a1)としての商品名アロンオキセタンOXT−101(東亞合成株式会社製)と、前記化合物(a2)としての商品名セロキサイド3000(ダイセル化学工業(株)製)とを前記特定割合で使用して得られたカチオン重合性組成物は、25℃において100mPa・s以下の粘度となりうるため、前記その他のカチオン重合性化合物(a3)を使用しない場合であっても、塗工作業性に優れ、形成する被膜等の薄膜化が可能である。
【0063】
本発明のカチオン重合性組成物は、必要に応じて各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で含有していても良い。
【0064】
前記添加剤としては、例えばレベリング剤、シランカップリング剤、チキソ付与剤、増感剤、前記した各種ポリオール及びそれ以外のその他のポリオール、酸化防止剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、蛍光増白剤、発泡剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、有機溶剤、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、中空発泡体、結晶水含有化合物、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、消泡剤、防黴剤、防腐剤、防藻剤、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤、有機及び無機水溶性化合物等を併用することができる。
【0065】
前記レベリング剤としては、フッ素原子含有レベリング剤及びケイ素原子含有レベリング剤からなる群より選ばれる1種以上を使用することができる。
【0066】
前記フッ素原子含有レベリング剤としては、例えば、商品名;「メガファックF−444」、「メガファックF−477」、「メガファックF−552」及び「メガファックF−554」や、商品名;「メガフアック171」、「メガフアック172」、「メガフアック173」、「メガフアック178K」、「メガフアック178A」(いずれもDIC(株)製)、「フロラードFC−430」、「フロラードFC−431」(いずれも住友スリーエム(株)製)、「サーフロンS−382」(旭硝子(株)製)、商品名;「PF−636」、「PF−6320」、「PF−656」、「PF−6520」(いずれもOMNOVA社製)、商品名;「フタージェントFT250」、「FT251」、「DFX18」(いずれも(株)ネオス製)、商品名;「ユニダインDS−401」、「DS−403」、「DS−451」(いずれもダイキン工業(株)製)等として一般に市販されているものを使用することができる。
【0067】
また、前記ケイ素原子含有レベリング剤としては、例えば、SI−10シリーズ(竹本油脂(株)製)、メガファックペインタッド31(DIC(株)製)、KP−341(信越化学工業(株)製)等を使用することができる。
【0068】
前記シランカップリング剤としては、例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びβ−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン等を使用することができる。
【0069】
また、前記添加剤としてはチキソ付与剤を使用することもでき、かかるチキソ付与剤としては、例えば、表面処理炭酸カルシウム、微粉末シリカ、ベントナイト、ゼオライト等を使用することができる。
【0070】
前記した各種添加剤を使用する場合、前記添加剤は、例えばホモミキサー、ウルトラミキサー、ディスパーミキサー、パドルミキサー等を用いて前記カチオン重合性化合物(A)と前記カチオン重合開始剤(B)とを混合し、攪拌する際に、併せて混合することができる。
【0071】
前記方法で得られた本発明のカチオン重合性組成物は、使用するカチオン重合開始剤(C)の種類に対応して、光照射や加熱等の方法によって重合を速やかに進行し、基材に対する密着性に優れた被膜等を形成することができる。
【0072】
前記カチオン重合開始剤(B)として光カチオン重合開始剤を使用する場合、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射することによって、本発明のカチオン重合性組成物の硬化を進行させることができる。
【0073】
前記紫外線等のエネルギー線の照射は、好ましくは50mJ/cm〜5000mJ/cm、より好ましくは100mJ/cm〜3000mJ/cm、特に好ましくは300mJ/cm〜1500mJ/cmの範囲であることがよい。
【0074】
紫外線の発生源としては、例えばキセノンランプ、キセノン−水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ等の公知のランプを使用することができる。尚、紫外線照射量は、UVチェッカーUVR−N1(日本電池(株)製)を用いて300nm〜390nmの波長域において測定した値を基準とした。
【0075】
また、前記エネルギー線の照射後には、必要に応じて30〜100℃程度で加熱することによって、硬化を更に促進させてもよい。
【0076】
一方、前記カチオン重合開始剤(B)として熱カチオン重合開始剤を使用する場合、例えば遠赤外線ヒーターやホットプレート等の加温機を用いて50〜200℃程度に加熱することによって、本発明のカチオン重合性組成物の硬化を進行させることができる。
【0077】
前記方法で硬化させて得られた被膜等の硬化物は、熱や水等の影響によらず、基材に対して優れた密着性を長期間維持でき、かつ、経時的に白化しにくいことから、例えば各種基材のプライマーコート剤等のコーティング剤、接着剤、更には光学フィルムの表面被覆等の用途に使用することができる。
【0078】
前記コーティング剤としては、例えばプラスチックや金属、ガラス、紙、木材等からなる基材の表面に塗工し、該塗工面に光照射または加熱することによって、基材表面に強固に密着した被膜を有する塗装物を得ることができる。とりわけ、本発明のコーティング剤は、一般に難付着性基材とされるポリエステル基材等のプラスチック基材のうち、コロナ処理等の表面処理の施されていない基材等に対して優れた接着力を発揮し、加熱や水が接触した場合であっても被膜の剥離等を引き起こしにくいことから、プラスチック基材用コーティング剤として好適に使用することができる。
【0079】
前記プラスチック基材としては、一般に、携帯電話、家電製品、自動車内外装材、OA機器等のプラスチック成型品に採用されている素材として、ポリエステル基材、ポリオレフィン基材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS樹脂)基材、ポリアクリル基材、ポリウレタン基材、エポキシ樹脂基材、ポリ塩化ビニル系基材等が挙げられる。
【0080】
前記ポリエステル基材としては、例えば偏光板の製造に好適に使用されるポリエチレンテレフタレートやセルロース系樹脂からなるシートまたはフィルム状のものを使用することができる。前記セルロース系樹脂としては、例えばセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートフタレート等を使用することができる。
【0081】
また、前記ポリオレフィン系基材としては、例えばシクロオレフィンポリマーやポリブタジエン等からなるシートまたはフィルム状のものを使用することができる。
【0082】
また、前記金属基材としては、ステンレス鋼板やアルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等が挙げられる。
【0083】
本発明のコーティング剤を前記基材表面に塗工する方法としては、例えばディスペンサーや、Tダイコーター、ナイフコーター、マイクログラビアコーター等を用いた塗工方法が挙げられる。
【0084】
前記塗工面の硬化は、前記したとおり、使用する重合開始剤に応じて、前記と同様の方法により光照射または加熱することによって進行させることができる。なお、基材が熱の影響によって変形や変色を引き起こしやすいものである場合には、光カチオン重合開始剤を用い、硬化反応を光照射によって行うことが好ましい。これにより、前記基材の表面に本発明のコーティング剤を用いて形成された被膜が積層した塗装物を得ることができる。
【0085】
形成された被膜の膜厚は、塗装物の使用される用途によって異なるが、概ね0.1μm〜5μmの範囲であることが好ましい。
【0086】
また、本発明のカチオン重合性組成物は、前記プラスチック基材や金属基材等の接着剤に使用することもできる。
【0087】
基材表面に本発明の接着剤を塗工する方法は、前記コーティング剤を基材表面に塗工する方法と同様の方法を採用することができる。
【0088】
接着する基材が紫外線等の光を透過する透明基材である場合には、カチオン重合開始剤(B)として光カチオン重合開始剤を含む本発明のカチオン重合性組成物からなる接着剤を基材表面に塗工し、該塗工面に透明基材を載置した後、前記透明基材上部から紫外線等を照射することにより硬化を進行させ、前記基材が接着剤層を介して結合した積層体を得ることができる。
【0089】
一方、接着する基材が紫外線等の光を透過しにくいものである場合には、カチオン重合開始剤(B)として熱カチオン重合開始剤を含む本発明のカチオン重合性組成物からなる接着剤を基材表面に塗工し、該塗工面に他の基材を載置したものを、50〜200℃の温度条件下で養生することにより硬化を進行させ基材を接着することが可能となる。なお、カチオン重合開始剤を使用する場合には、基材表面に接着剤を塗工し、該塗工面に紫外線等を照射した後、速やかに他の基材を載置し養生することによっても基材を接着することができる。
【0090】
かかる方法によって、前記基材が本発明の接着剤を用いて形成された接着剤層を介して積層された積層体を得ることができる。
【0091】
前記接着剤層の膜厚は、積層体の使用される用途によって異なるが、概ね0.1μm〜5μmの範囲であることが好ましい。
【0092】
本発明のカチオン重合性組成物は、前記した以外にもインク用バインダー、具体的には紫外線硬化型インク用バインダーや反応性希釈剤等、様々な用途に使用可能である。
【実施例】
【0093】
以下、本発明を実施例、及び比較例により、一層具体的に説明する。
【0094】
[実施例1]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)74.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)26.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0095】
[実施例2]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)70.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0096】
[実施例3]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)65.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)35.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0097】
[実施例4]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)60.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)40.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0098】
[実施例5]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)56.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)44.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0099】
[実施例6]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)68.6質量部と、アロンオキセタンOXT−211(東亞合成株式会社製の3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン)2質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)29.4質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0100】
[実施例7]
ディスパーミキサー中で、エタナコールHBOX(宇部興産株式会社製の3−エチル−3−(4−ヒドロキシブチル)オキシメチル−オキセタン)70.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによって、本発明のカチオン重合性組成物を調製した。
【0101】
[比較例1]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)53.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)47.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0102】
[比較例2]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)50.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)50.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0103】
[比較例3]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)40.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)60.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0104】
[比較例4]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)78.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)22.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0105】
[比較例5]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)80.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)20.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0106】
[比較例6]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)90.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)10.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0107】
[比較例7]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)70.0質量部と、セロキサイド2021P(ダイセル化学工業株式会社製の3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0108】
[比較例8]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製の3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン)70.0質量部と、セロキサイド2000(ダイセル化学工業株式会社製の1,2−エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した
【0109】
[比較例9]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−221(東亜合成株式会社製のジ[1−エチル(3−オキセタニル)メチルエーテル])70.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0110】
[比較例10]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−211(東亜合成株式会社製の3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン)70.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0111】
[比較例11]
ディスパーミキサー中で、アロンオキセタンOXT−212(東亜合成株式会社製の3−エチル−3−(2−エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン)70.0質量部と、セロキサイド3000(ダイセル化学工業株式会社製の1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)30.0質量部とを混合し、次いで、前記混合物と光カチオン重合開始剤としてCPI−100P(サンアプロ株式会社製のジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロフホスフェートのプロピレンカーボネート50質量%溶液)4質量部とを混合、攪拌することによってカチオン重合性組成物を調製した。
【0112】
[硬化性の評価方法]
実施例及び比較例で得られたカチオン重合性組成物を、コロナ処理等が施されていないポリエチレンテレフタレートからなるフィルム(未処理PET基材)上に、ナイフコーターを用いて約2μmの膜厚となるよう塗布した。
【0113】
次いで、装置内を1回通過させるごとに200mJ/cmの紫外線照射量となるように設定したコンベアタイプの紫外線照射装置CSOT―40(日本電池(株)製、高圧水銀ランプ使用、強度120W/cm、コンベアスピード10m/min)を用い、前記塗布物を前記装置内に5回通過させ、前記塗布面に紫外線を照射することにより、前記基材上に被膜を有する試験フィルム(光学フィルム)を作製した。なお、上記装置内を通過させた場合の紫外線照射量は、UVチェッカーUVR−N1(日本電池(株)製)を用いて300〜390nmの波長域において測定した値を基準とした。
【0114】
前記紫外線照射直後の被膜表面を指触した際に、被膜が完全に硬化しておりタック感が全くないものを「○」、被膜はほぼ完全に硬化しているものの、若干のタック感が残るものを「△」、殆ど硬化が進行しておらず、液体または粘稠状であるものを「×」と評価した。
【0115】
[密着性の評価方法]
(初期の密着性の評価方法)
前記[硬化性の評価方法]の際に使用した試験フィルムと同様の方法で作成した試験フィルムを、23℃及び50%RHの環境下で24時間養生した。
【0116】
次いで、前記養生後の試験フィルムの被膜表面の密着性を、JISK6500−5−6(付着性;クロスカット法)に記載の方法に準拠し評価した。前記試験には、セロハン粘着テープ(ニチバン株式会社製、CT−24)を使用した。
【0117】
前記試験の結果、未処理PET基材上から剥離した被膜のマス目がなく、未処理PET基材上に残存した被膜のマス目数が100個であったものを「◎」、未処理PET基材上に残存した被膜のマス目数が90〜99個であったものを「○」、未処理PET基材上に残存した被膜のマス目数が70〜89個であり密着性が不良のものを「△」及び未処理PET基材上に残存した被膜のマス目数が69個以下であり密着性が著しく不良のものを「×」と評価した。なお、前記硬化性の試験において、被膜が殆ど硬化しておらず「×」と評価したものについては、密着性の評価を行うことができないため、評価を行わず表中に「/」と記載した。また、前記セロハン粘着テープを剥離した際に、被膜が凝集破壊したものを「CF」と評価した。
【0118】
また、前記試験後に前記未処理PET基材上に残存した被膜のマス目の数を算出した。表1〜3中に「100/100」と記載したものは、100個のマス目全てが未処理PET基材上に残存していたものを指し、「96/100」は、100個のマス目のうち、96個が未処理PET基材上に残存しており、4個のマス目が粘着テープによって基材上から剥離されたものを指す。
【0119】
(耐熱試験後の密着性の評価方法)
前記[硬化性の評価方法]の際に使用した試験フィルムと同様の方法で作成した試験フィルムを、85℃の条件下に1週間放置した。
【0120】
次いで前記放置後の試験フィルムを構成する被膜の密着性を、前記(初期の密着性の評価方法)と同様の方法で測定し、セロハン粘着テープを剥離した際の、前記未処理PET基材上に残存した被膜のマス目の数に基づき評価した。評価基準もまた、上記(初期の密着性の評価方法)の評価基準と同様のものを採用した。
【0121】
(耐湿熱試験後の密着性の評価方法)
前記[硬化性の評価方法]の際に使用した試験フィルムと同様の方法で作成した試験フィルムを、65℃及び90%RHの条件下に1週間放置した。
【0122】
次いで前記放置後の試験フィルムを構成する被膜の密着性を、前記(初期の密着性の評価方法)と同様の方法で測定し、セロハン粘着テープを剥離した際の、前記未処理PET基材上に残存した被膜のマス目の数に基づき評価した。評価基準もまた、上記(初期の密着性の評価方法)の評価基準と同様のものを採用した。
【0123】
[外観変化(透明性)の評価方法]
前記[硬化性の評価方法]の際に使用した試験フィルムと同様の方法で作成した試験フィルムを、23℃及び50%RHの環境下で24時間放置した。
【0124】
前記放置後の試験フィルムを縦40mm及び横40mmの大きさに裁断したものを、80℃の温水中に5時間浸漬した。
【0125】
浸漬前後の試験フィルムの外観(透明性)を目視により観察し、以下の4段階で評価した。具体的には、浸漬後の試験フィルムに濁りが全く見られず、浸漬前と変わらない良好な透明性を維持していたものを「◎」、浸漬後の試験フィルムのごく一部(試験フィルム全体の面積の約1%程度)に、浸漬前の試験フィルムと比較して若干の白濁が確認されたものの、実用上問題なく、新聞の文字を透かして見た場合であっても十分に文字を認識することができ、試験フィルム全体としては良好な透明性を維持していたものを「○」、浸漬後の試験フィルム全体の面積の約50%程度の範囲で白濁が認められ、新聞の文字を透かして見た場合に、複雑な文字について認識できない場合が生じる程度の外観変化(透明性)が確認できたものを「△」、浸漬後の試験フィルムのほぼ全体が明らかに白濁していたものを「×」と評価した。
【0126】
【表1】

【0127】
【表2】

【0128】
【表3】

【0129】
表中の略号は以下のとおりである。
「OXT−101」:アロンオキセタンOXT−101(東亜合成株式会社製、3−エチル−3−ヒドロキシエチルオキセタン)
「OXT−221」:アロンオキセタンOXT−221(東亜合成株式会社製、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)メチルエーテル])
「OXT−211」:アロンオキセタンOXT−211(東亜合成株式会社製、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン)
「OXT−212」:アロンオキセタンOXT−212(東亜合成株式会社製、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン)
「HBOX」:エタナコールHBOX(宇部興産株式会社製、3−エチル−3−(4−ヒドロキシブチル)オキシメチル−オキセタン)
「CEL3000」:セロキサイド3000、ダイセル化学工業株式会社製、1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン)
「CEL2000」:セロキサイド2000、ダイセル化学工業株式会社製、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン)
「CEL2021P」:セロキサイド2021P、ダイセル化学工業株式会社製、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート)
「CPI−100P」:トリアリールスルホニウム塩タイプの光酸発生剤、サンアプロ株式会社製、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)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水酸基と1個のオキセタニル基とを有する化合物(a1)及び脂環式エポキシ基と脂肪族エポキシ基とを有する化合物(a2)を含むカチオン重合性化合物(A)、ならびに、カチオン重合開始剤(B)を含有するカチオン重合性組成物であって、前記化合物(a1)が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して55質量%〜75質量%含まれることを特徴とするカチオン重合性組成物。
【請求項2】
前記カチオン重合性化合物(A)が、前記カチオン重合性化合物(A)の全量に対して前記化合物(a1)及び前記化合物(a2)を合計90質量%〜100質量%含むものである、請求項1に記載のカチオン重合性組成物。
【請求項3】
前記化合物(a1)が、下記一般式(1)で示される化合物である、請求項1に記載のカチオン重合性組成物。

(一般式(1)中のRは、水素原子またはアルキル基を表す。Rは水素原子またはヒドロキシアルキル基を表す。)
【請求項4】
前記化合物(a2)が、1−メチル−4−(2−メチルオキシラニル)−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンである、請求項1に記載のカチオン重合性組成物。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン重合性組成物からなるコーティング剤。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン重合性組成物からなるプライマーコート剤。
【請求項7】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン重合性組成物からなるプラスチック基材用コーティング剤。
【請求項8】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン重合性組成物からなる接着剤。
【請求項9】
ポリエステル基材、ポリオレフィン基材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン基材、ポリアクリル基材、ポリウレタン基材、エポキシ樹脂基材、ポリ塩化ビニル系基材及びステンレス鋼板からなる群より選ばれる1種以上の基材のうち、表面処理の施されていない前記基材の表面に、請求項5に記載のコーティング剤または請求項6に記載のプライマーコート剤によって形成された被膜を有することを特徴とする塗装物。
【請求項10】
表面処理の施されていないポリエチレンテレフタレート基材の表面に、請求項5に記載のコーティング剤または請求項6に記載のプライマーコート剤によって形成された被膜を有することを特徴とする光学フィルム。
【請求項11】
ポリエステル基材、ポリオレフィン系基材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン基材、ポリアクリル基材、ポリウレタン基材、エポキシ樹脂基材、ポリ塩化ビニル系基材及びステンレス鋼板からなる群より選ばれる1種以上の基材のうち、表面処理の施されていない前記基材の表面に、請求項8に記載の接着剤を用いて形成された接着剤層を介して他の基材が積層された積層体。

【公開番号】特開2011−213791(P2011−213791A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−81253(P2010−81253)
【出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(000002886)DIC株式会社 (2,597)
【Fターム(参考)】