接着剤組成物
【課題】
本発明は、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れた性能を発揮する新規な接着剤組成物を提供するものである。
【解決手段】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【化１】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式で示されるいずれか少なくとも１種のオキセタン化合物、
【化２】
【化３】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【化４】
（ただし、ｚは、２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物である。
本発明は、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れた性能を発揮する新規な接着剤組成物を提供するものである。
【解決手段】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【化１】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式で示されるいずれか少なくとも１種のオキセタン化合物、
【化２】
【化３】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【化４】
（ただし、ｚは、２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れた性能を発揮する新規な接着剤組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ接着剤は機械的強度が高く、種々基材の接着性、耐熱性や耐薬品性に優れるため汎用から構造用接着剤用途まで広く使用されている。エポキシ接着剤は、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性が高いことから、一部は電子材料用接着剤として、また光学部材用接着剤としても使用されている。
【０００３】
また、エポキシ接着剤は、Ｎ，Ｎ―ジメチルプロピルアミンなどのアミノ化合物を硬化剤とする室温硬化（塗料、接着剤に使用されている）から、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの酸無水物を硬化剤とする高温硬化タイプ（電気材料に使用されている）まで幅広い硬化特性、諸物性のコントロールが可能であり、適用範囲が広いのが特徴である。さらには、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、望ましくは、脂環式エポキシ樹脂などは、ヨードニウム塩などの酸発生剤を開始剤としてカチオン硬化され、貯蔵安定性、ポットライフ調整等が比較的容易で、短時間硬化できる塗料、接着剤などに応用されている。
【０００４】
エポキシ樹脂の接着剤としての優れた性能と、アクリル樹脂の粘着剤としての機能を組み合わせたいわゆるアクリル−エポキシハイブリッド型接着剤が提案されている（特許文献１参照）。本提案は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート化合物および硬化剤としてのジアミン化合物またはビス（アミノ）アルキルピペラジンを含有する硬化性（メタ）アクリレート変性エポキシ樹脂組成物を提供するものである。特許文献１によれば、エポキシ樹脂接着剤の機械的強靱性は、そのままで耐衝撃性が改善され、自動車バンパーなどの接着剤用途として適しているとされている。本提案の狙うところは、
（１）高粘度エポキシ樹脂を低粘度の（メタ）アクリレートで希釈し、低粘度化して接着剤塗布作業性の改善を図ること、
（２）硬化過程で、エポキシ樹脂を前記ジアミン化合物などで硬化、架橋反応させるとともに、（メタ）アクリレートの重合を進めエポキシ−アクリルの相互侵入網目構造（以下ＩＰＮともいう）を形成し、強靱で耐衝撃性に優れた接着剤を得ようとするものと考えられる。
【０００５】
特許文献１の狙いは、大変興味深いものであるが、
（１）接着剤の粘度を単純に低くした場合には、接着剤粘性がニュートニアンとなり接着剤が流れ易くなって十分な接着剤層膜厚が得られない傾向があり、また被着体へのヌレ性が悪化し接着強度が不十分となる懸念がある、
（２）周知の通り、ジアミン化合物、ビス（アミノ）アルキルピペラジンなどの塩基性化合物（または含Ｎ原子含有化合物）の存在下では（メタ）アクリレートはきわめて重合性が乏しく、硬化のために十分に長い時間をとったとしても（メタ）アクリレートは未反応で残る懸念が払拭できず、接着強度に重大なバラツキが出ることが予測される。さらにまた、（メタ）アクリレートは嫌気性が強く、脱気（脱酸素）が不十分な場合には、同様に接着強度発現に懸念が残ることになる。
【０００６】
ポリアクリレート成分と、エポキシ成分と、カチオン開始剤とを含む硬化性接着剤が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２に記載の接着剤は、ポリアクリレートは自己架橋することなく独自に、単独で存在する。したがって、ポリアクリレートによるエポキシへの絡み合い、エポキシの拘束、エポキシとの網目構造のバインダー力はある程度制限され、さほど強くはないことが容易に予測される。換言すれば、ポリアクリレートはずるずると歪みに引きずられ移動するだけで、本来期待されるはずのＩＰＮ効果は希薄となることが推察される。
【０００８】
ポリアクリレートは、エポキシとポリアクリレートが有する特定の官能基、カルボン酸、水酸基、で接合される場合がある。ポリアクリレートが有する官能基がカルボン酸の場合には、エポキシ樹脂が有するエポキシ基との反応が起こり、接着剤の本来のカチオン重合反応によらないゲル化が進行し、接着剤の貯蔵安定性が悪化するばかりか、十分な高分子化が阻害されるため機械的強度や接着力の低下を招く懸念がある。ポリアクリレートが有する官能基が水酸基の場合には、接着剤をカチオン重合で硬化する際、連鎖移動剤として働き、見かけの硬化速度、架橋は促進されるが、重合度の低下を招き、接着剤が脆くなって、構造接着剤としての機能を発揮しないことが懸念される。
【０００９】
紫外線や電子線の輻射線を照射することによって可とう性に優れた硬化膜を与える光硬化性樹脂組成物が提案されている（特許文献３参照）。特許文献３はエポキシ化ポリブタジエン、脂環式エポキシ樹脂、および光重合開始剤を必須成分とする光硬化型樹脂組成物に関する提案である。特許文献３は光硬化型樹脂の耐水性や接着性を改善することを目的としている。ただ、脂環式エポキシ樹脂を配合した場合は、一般に硬化性は優れるものの、貯蔵安定性、接着性が不十分であることが知られており、本提案もそれに類するものと考えられる。
【特許文献１】特開昭６３−２１５７１６号公報
【特許文献２】特表２００５−５０８４３５号公報
【特許文献３】特開平８−２７７３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、種々被着体を、低中温短時間で接着するのに有効で、強い接着力を発揮する接着剤組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【００１２】
【化１】
【００１３】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【００１４】
【化２】
【００１５】
【化３】
【００１６】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００１７】
【化４】
【００１８】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の接着剤組成物は、常温で安定であり、長いポットライフを有するため作業性に優れている。
【００２０】
また、本発明の接着剤組成物は、低中温加熱でも、紫外線などの活性エネルギー線照射でも硬化が可能である。ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィドなどのプラスチック、アルミニウム、鉄、銅、チタン合金などの金属、ガラスなどの無機物に対するぬれ性、接着性に優れている。このことから、加熱硬化性を利用し、例えば、炭素繊維強化プラスチック（例えば、炭素繊維をエポキシ樹脂で結束したプラスチック）とアルミニウム合金との接合に適しており、耐熱性、耐水性、耐塩水性などの課題であった性能を飛躍的に向上する。また、紫外線硬化性を利用し、例えば、液晶用偏向フィルムとガラス基板の接合などの透明性に優れた光学基板を製造するためにきわめて有効な手段を提供する。
【００２１】
本発明の接着剤組成物を用いた接着剤は、自動車、バイク、自転車部品用（構造）接着剤として、ゴルフクラブ、釣り竿などのレジャー、スポーツ用品用接着剤として、船舶、航空機用構造接着剤として、透明性の高い光学フィルム用として、その他、接着強度、接着剤の機械的性質、強靱性、耐水性などの耐薬品性が要求される用途に好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【００２３】
【化５】
【００２４】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００２８】
【化８】
【００２９】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物を提供するものである。
【００３０】
下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエンは、例えば、主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンを過酸化水素水、過酸類によりエポキシ化することによって容易に製造される。
【００３１】
【化９】
【００３２】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンの原料となる主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは、市販されているものから任意に選択できる。主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは、例えば、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−１５ＨＴ」、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」（以上、出光石油化学社製のポリブタジエン）などが例示される。これらの主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３３】
本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンの原料となるポリブタジエンとしては、好ましくは下記構造式で示される主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンが推奨される。本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンは、好ましくは、この主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンをエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエンが推奨される。
【００３４】
【化１０】
【００３５】
（ただし、ａ＝０．２０、ｂ＝０．２０、ｃ＝０．６０、ｎ＝１０〜２５０の整数を表す。）
上記構造式で示される主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンとしては、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−１５ＨＴ」、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」（以上、出光石油化学社製のポリブタジエン）などが例示される。このような主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンは、分子中に水酸基を有し、１，４−ビニル構造が１，２−ビニル構造よりも多く含まれることが特徴である。接着剤に強靱性を付与することができ、耐衝撃性、接着性が向上する傾向が見られる。これらのポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３６】
主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンをエポキシ化した下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエンとしては、
【００３７】
【化１１】
【００３８】
（ただし、ａ＝０．２０、ｂ＝０．２０、ｃ＝０．６０、ｎは１０〜２５０の整数を表す。）
「エポリード ＰＢ３６００」（ダイセル化学工業社製エポキシ化ポリブタジエン）などが例示される。これらのエポキシ化ポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３９】
本発明の接着剤組成物で使用されるエポキシ化ポリブタジエンは、分子中に水酸基を有するため、種々被着体への接着力を向上し、硬化性を高める効果が見られる。特に、接着剤膜厚が１００μｍ以下であるような薄膜接着の場合に、硬化不良を抑制し、強固な接着性を発現する効果がある。
【００４０】
同時に、本発明の接着剤組成物で使用されるエポキシ化ポリブタジエンは、１，４−ビニル構造が多いポリブタジエン骨格を有するため、柔軟性に優れ、接着剤の耐衝撃性、機械的強度、接着性を向上し、高める効果が見られる。
【００４１】
本発明では、エポキシ化ポリブタジエンは、エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン化合物との合計量を１００重量部として、好ましくは、０．５〜９９．８重量％、より好ましくは、５〜９９．８重量％、さらに好ましくは、８〜９８重量％使用されるのが望ましい。エポキシ化ポリブタジエンの使用量が０．５重量％未満の場合には、接着性、強靱性が損なわれ、耐衝撃性が悪化して、耐衝撃接着性が悪化する場合がある、エポキシ化ポリブタジエンの使用量が９９．８重量％を超える場合には、接着剤の硬化反応速度が低下し、接着剤の強度発現が遅れ、低温硬化処理の場合には接着作業性が悪化する場合が見られる。
【００４２】
本発明の接着剤組成物では、下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物が使用される。
【００４３】
【化１２】
【００４４】
【化１３】
【００４５】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００４６】
【化１４】
【００４７】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表し、好ましくは、ｚは３である。）
これらのオキセタン化合物としては、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス〔（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、フェノールノボラックオキセタンなどが例示される。これらのオキセタン化合物は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００４８】
本発明では、オキセタン化合物は、接着剤に優れた低中温硬化性および紫外線照射などの活性エネルギー線硬化性を与える。
【００４９】
本発明の接着剤組成物は、比較的低温、例えば、１００℃以下の硬化温度でも、必要であれば、６０℃程度の極低温度でも、接着剤組成物は、十分に硬化反応を起こし、３次元網目構造を形成して強靱な接着力を発現する。すなわち、本発明の接着剤組成物によれば、低温接着が可能となり、耐熱性に乏しく、熱変形温度が低いアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどのプラスチックや炭素繊維強化プラスチックなどへの適用が可能となり、熱による歪みの発生、残留応力の発生、そり、ひけなどの不具合の発生を最大限に回避できる。繊維強化プラスチックプリプレグのポストキュアと接着を同時に行う際にも有用な手段となる。
【００５０】
本発明の接着剤組成物は、カチオン重合開始剤を含有する。カチオン重合開始剤としては、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩などが例示される。上市されているカチオン重合開始剤としては、「AMERICURE(BF4)」（以上、ＡＣＣ社のジアゾニウム塩）、「ULTRASET(BF4,PF6)」（以上、旭電化工業社のジアゾニウム塩）、「ＵＶＥシリーズ」（以上、ＧＥ社のヨードニウム塩）、「Photoinitiator2074((C6F6)4B)」（以上、ローヌ・プーラン社のヨードニウム塩）、「CYRACURE UVI-6974」、「CYRACURE UVI-6990」（以上、ＵＣＣ社のスルホニウム塩）、「ＵＶＩ−５０８」、「ＵＶＩ−５０９」（以上、ＧＥ社のスルホニウム塩）、「OPTOMER SP-150」、「OPTOMER SP-170」（旭電化工業社のスルホニウム塩）、「サンエイド ＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイド ＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社のスルホニウム塩）、「IRUGACURE ２６１」（チバガイギー社のメタロセン化合物）などが例示される。これらのカチオン重合開始剤は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００５１】
本発明では、これらカチオン重合開始剤のなかでは、接着剤の貯蔵安定性、ポットライフ、硬化性の観点から好ましくはスルホニウム塩が推奨される。スルホニウム塩のなかでは、下記構造式で示されるものが、推奨される。
【００５２】
【化１５】
【００５３】
【化１６】
【００５４】
（ただし、R１、R２、R３は炭素原子数１〜１２個のアルキル基を表す。）
【００５５】
【化１７】
【００５６】
【化１８】
【００５７】
【化１９】
【００５８】
【化２０】
【００５９】
これらのスルホニウム塩としては、メチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロアンチモン塩、エチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロアンチモン塩、メチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロホスフェート塩などが例示される。これらのスルホニウム塩は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００６０】
これらのスルホニム塩で上市されているスルホニウム塩としては、「サンエイドＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社の製品）、「ＵＶＩ−６９９０」、「ＵＶＩ−６９９２」、「ＵＶＩ−６９７４」（以上、ユニオンカーバイド社の製品）、「アデカオプトマーＳＰ−１５０」、「アデカオプトマーＳＰ−１７０」、「アデカオプトンＣＰ−６６」、「アデカオプトンＣＰ−７７」（以上、旭電化工業社の製品）、「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２６１」（チバガイギー社の製品）などが例示される。
【００６１】
本発明では、スルホニウム塩として、下記構造式で示されるものがより好ましく使用され、接着剤の貯蔵安定性、硬化性が優れたものとなる傾向が見られる。
【００６２】
【化２１】
【００６３】
【化２２】
【００６４】
（ただし、R１、R２、R３は、炭素原子数１〜１２個のアルキル基を表す。）
これらのスルホニウム塩で市販されているものとしては、「サンエイドＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社の製品）などが例示される。
【００６５】
本発明の接着剤組成物では、カチオン重合開始剤は、エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン化合物の合計量１００重量部に対して、好ましくは、０．２〜２０重量％、より好ましくは、０．５〜１０重量％、さらに好ましくは、１．０〜８重量％使用されるのが望ましい。カチオン重合開始剤の使用量が０．２重量％未満の場合には、硬化反応速度が遅く、十分な接着強度が発現されない場合が見られる。カチオン重合開始剤の使用量が２０重量％を超える場合には、接着剤のポットライフが短くなり、ハンドリングが困難となる場合がある。また、接着剤が急速に硬化反応を起こす傾向が見られ、歪み、残留応力の発生により、接着性、耐衝撃性が悪化する場合がある。
【００６６】
本発明の接着剤組成物は、エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン化合物、スルホニウム塩化合物などのカチオン重合開始剤の他にも、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト、ケイ石粉、ガラス粉、マイカ、チタン酸カリウムウィスカー、グラスウール、炭素繊維などの補強、充填用フィラー類などを配合することができる。
【００６７】
配合されるフィラー（例えば、微粒子シリカなど）は、接着剤にチキソトロピー性を付与し作業性を向上し、あるいは架橋、補強点となり接着力を向上する場合がある。本発明の接着剤組成物は、カチオン反応で硬化反応が行われるため、配合されるフィラーとしては、表面電荷が中性〜酸性領域にあるものが推奨される。フィラーとしては、好ましくは、ｐＨが３〜６程度のものが推奨される。
【００６８】
本発明の接着剤組成物は、液状で被着体に塗布し、加熱硬化させ、接着物品を得ることができる。また、接着剤を剥離可能な保護フィルム上に塗布し、好ましくは、適切な温度、好ましくは、６０〜１２０℃で、適切な時間、好ましくは、３０秒〜１０分加熱し、Ｂステージを経た後、これを被着体に圧着した後、加熱硬化し接着物品を得ることもできる。さらにまた、被着体が光学フィルムなどの可視または紫外光線に対し透明性を有するものである場合には、接着剤を塗布した後に紫外線照射を行って接着物品を得ることができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例を持って本発明を詳細に説明する。
【００７０】
なお、実施例、比較例中、特に断りがなければ組成比は重量比を表す。また、接着の試験は、以下に従い、実施した。
【００７１】
（１）金属（アルミニウム合金）の接着試験
ａ） テストピースの作製
接着剤をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚１００μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、特に断りがない場合は８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００７２】
ｂ） 試験方法
Ａ−２０１７Ｐアルミニウム板（サイズ；長さ５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ６８５０（１９９９）（剛性被着材の引張剪断接着強さ試験方法）に準拠して行った。引張り速度は１．０ｍｍ／ｍｉｎ．で行い、特に断りがない限り、試験温度は２３℃とした。
（２）接着剤の強伸度
ａ） テストピースの作製
接着剤をテフロン（登録商標）製型枠に膜厚２ｍｍ、型枠形状３号ダンベルに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させた。このテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００７３】
ｂ） 接着剤の引張り試験
接着剤の引張り試験は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３（１９９５）（プラスチックの引張試験方法）に準拠して行った。引張り速度は３００ｍｍ／ｍｉｎ．とし、２３℃で実施した。
【００７４】
（３）透明プラスチック（ポリエステル樹脂）の接着試験
ｃ） テストピースの作製
接着剤を「ルミラー Ｔ−６０−１２５」（東レ社製ポリエステルフィルム、フィルム厚み１２５μｍの透明グレード）に膜厚が５０ミクロンになるよう塗布し、接着剤表面にガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を貼り付けた後、ガラス板側から１０００ｍｊ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、接着試験用のテストピースを作製した。このテストピースを使用し、全光線透過率、ヘイズ、粘着性（接着性）、耐湿熱性の試験を行った。
ｄ） 全光線透過率
全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１（２００３）に準拠し、ヘイズメーター「ＮＤＨ ２０００」（日本電色工業社製）で測定した。
【００７５】
ｅ） ヘイズ
ヘイズはＪＩＳ Ｋ７１０５（２００３）に準拠し、ヘイズメーター「ＮＤＨ ２０００」（日本電色工業社製）で測定した。
【００７６】
ｆ） 粘着性
粘着性は、ＪＩＳ Ｚ０２３７（１９８０）に準拠し、ガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を用いて測定した。
【００７７】
ｇ） 耐湿熱性
耐湿熱性は、ガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）に貼合した試験サンプルを温度６０±２℃、湿度９０±５％の雰囲気下に５００時間保持した後、全光線透過率、ヘイズ、粘着性を、試験前後で比較、評価した。
【００７８】
実施例１
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００７９】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って、接着剤（１）を製造した。
【００８０】
接着剤（１）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００８１】
また、接着剤（１）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００８２】
試験結果を表１に示した。
【００８３】
実施例２
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１２１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００８４】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（２）を製造した。
【００８５】
接着剤（２）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００８６】
また、接着剤（２）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００８７】
試験結果を表１に示した。
【００８８】
実施例３
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＰＮＯＸ−１００９」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００８９】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（３）を製造した。
【００９０】
接着剤（３）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００９１】
また、接着剤（３）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００９２】
試験結果を表１に示した。
【００９３】
実施例４
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇ、「エピコート＃８２８」（ジャパンエポキシレジン社のビスフェノール型エポキシ樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）（（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂）／ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂＝１００／２０）。
【００９４】
エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン樹脂、および、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の混合物に「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を３０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（４）を製造した。
【００９５】
接着剤（４）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００９６】
また、接着剤（４）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００９７】
試験結果を表１に示した。
【００９８】
【表１】
【００９９】
接着剤（１）と接着剤（４）は、硬化性、接着剤の弾性に優れ、接着剤としてバランスのとれた性能を有していた。接着剤（２）は、硬化性、接着剤の弾性に優れ、接着剤（１）に比較すると接着力がやや低下したが、十分な接着力を有していた。接着剤（３）は、硬化性に優れ、接着剤（１）に比較すると接着力がやや低下したが、十分な接着力を有していた。
【０１００】
実施例５
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【０１０１】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に「サイラキュウアー ＵＶＩ−６９９２」（ＵＣＣ社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を３０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／３）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（５）を製造した。
【０１０２】
接着剤（５）を「ルミラー Ｔ−６０−１２５」（東レ社製ポリエステルフィルム、フィルム厚み１２５μｍの透明グレード）に膜厚が５０ミクロンになるよう塗布し、接着剤表面にガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を貼り付けた後、ガラス板側から１０００ｍｊ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、接着試験用のテストピースを作製した。このテストピースを使用し、全光線透過率、ヘイズ、粘着性（接着性）、耐湿熱性の試験を行った。
【０１０３】
試験結果を表２に示した。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
接着剤（５）は、透明性に優れていた。また、粘着力（ポリエステルフィルムとガラス基板との接着力）、耐湿熱性にも良好な性能を有していた。
【０１０６】
比較例１
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エピコート＃８２８」（ジャパンエポキシレジン社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）１０００ｇ、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（６）を製造した。
【０１０７】
接着剤（６）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【０１０８】
また、接着剤（６）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【０１０９】
試験結果を表３に示した。
【０１１０】
比較例２
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「アロンオキセタンＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）１０００ｇ、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（エポキシ化ポリブタジエン／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（７）を製造した。接着剤（７）は、粘度が低く、接着剤としては不適当なものであった。
【０１１１】
接着剤（７）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５〜１０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）（接着剤膜厚は５０μｍ以上を目標としたが、低粘度のため困難であった）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【０１１２】
また、接着剤（７）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【０１１３】
試験結果を表３に示した。
【０１１４】
【表３】
【０１１５】
エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン化合物を含まない接着剤（６）は薄膜での硬化性が悪く、未硬化のため接着力の測定ができなかった。また、オキセタン化合物だけの接着剤（７）は、低粘度であるため十分な接着膜厚を確保できず、硬化不良となった。機械物性も十分な性能は得られなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れた性能を発揮する新規な接着剤組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ接着剤は機械的強度が高く、種々基材の接着性、耐熱性や耐薬品性に優れるため汎用から構造用接着剤用途まで広く使用されている。エポキシ接着剤は、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性が高いことから、一部は電子材料用接着剤として、また光学部材用接着剤としても使用されている。
【０００３】
また、エポキシ接着剤は、Ｎ，Ｎ―ジメチルプロピルアミンなどのアミノ化合物を硬化剤とする室温硬化（塗料、接着剤に使用されている）から、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの酸無水物を硬化剤とする高温硬化タイプ（電気材料に使用されている）まで幅広い硬化特性、諸物性のコントロールが可能であり、適用範囲が広いのが特徴である。さらには、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は、望ましくは、脂環式エポキシ樹脂などは、ヨードニウム塩などの酸発生剤を開始剤としてカチオン硬化され、貯蔵安定性、ポットライフ調整等が比較的容易で、短時間硬化できる塗料、接着剤などに応用されている。
【０００４】
エポキシ樹脂の接着剤としての優れた性能と、アクリル樹脂の粘着剤としての機能を組み合わせたいわゆるアクリル−エポキシハイブリッド型接着剤が提案されている（特許文献１参照）。本提案は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート化合物および硬化剤としてのジアミン化合物またはビス（アミノ）アルキルピペラジンを含有する硬化性（メタ）アクリレート変性エポキシ樹脂組成物を提供するものである。特許文献１によれば、エポキシ樹脂接着剤の機械的強靱性は、そのままで耐衝撃性が改善され、自動車バンパーなどの接着剤用途として適しているとされている。本提案の狙うところは、
（１）高粘度エポキシ樹脂を低粘度の（メタ）アクリレートで希釈し、低粘度化して接着剤塗布作業性の改善を図ること、
（２）硬化過程で、エポキシ樹脂を前記ジアミン化合物などで硬化、架橋反応させるとともに、（メタ）アクリレートの重合を進めエポキシ−アクリルの相互侵入網目構造（以下ＩＰＮともいう）を形成し、強靱で耐衝撃性に優れた接着剤を得ようとするものと考えられる。
【０００５】
特許文献１の狙いは、大変興味深いものであるが、
（１）接着剤の粘度を単純に低くした場合には、接着剤粘性がニュートニアンとなり接着剤が流れ易くなって十分な接着剤層膜厚が得られない傾向があり、また被着体へのヌレ性が悪化し接着強度が不十分となる懸念がある、
（２）周知の通り、ジアミン化合物、ビス（アミノ）アルキルピペラジンなどの塩基性化合物（または含Ｎ原子含有化合物）の存在下では（メタ）アクリレートはきわめて重合性が乏しく、硬化のために十分に長い時間をとったとしても（メタ）アクリレートは未反応で残る懸念が払拭できず、接着強度に重大なバラツキが出ることが予測される。さらにまた、（メタ）アクリレートは嫌気性が強く、脱気（脱酸素）が不十分な場合には、同様に接着強度発現に懸念が残ることになる。
【０００６】
ポリアクリレート成分と、エポキシ成分と、カチオン開始剤とを含む硬化性接着剤が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２に記載の接着剤は、ポリアクリレートは自己架橋することなく独自に、単独で存在する。したがって、ポリアクリレートによるエポキシへの絡み合い、エポキシの拘束、エポキシとの網目構造のバインダー力はある程度制限され、さほど強くはないことが容易に予測される。換言すれば、ポリアクリレートはずるずると歪みに引きずられ移動するだけで、本来期待されるはずのＩＰＮ効果は希薄となることが推察される。
【０００８】
ポリアクリレートは、エポキシとポリアクリレートが有する特定の官能基、カルボン酸、水酸基、で接合される場合がある。ポリアクリレートが有する官能基がカルボン酸の場合には、エポキシ樹脂が有するエポキシ基との反応が起こり、接着剤の本来のカチオン重合反応によらないゲル化が進行し、接着剤の貯蔵安定性が悪化するばかりか、十分な高分子化が阻害されるため機械的強度や接着力の低下を招く懸念がある。ポリアクリレートが有する官能基が水酸基の場合には、接着剤をカチオン重合で硬化する際、連鎖移動剤として働き、見かけの硬化速度、架橋は促進されるが、重合度の低下を招き、接着剤が脆くなって、構造接着剤としての機能を発揮しないことが懸念される。
【０００９】
紫外線や電子線の輻射線を照射することによって可とう性に優れた硬化膜を与える光硬化性樹脂組成物が提案されている（特許文献３参照）。特許文献３はエポキシ化ポリブタジエン、脂環式エポキシ樹脂、および光重合開始剤を必須成分とする光硬化型樹脂組成物に関する提案である。特許文献３は光硬化型樹脂の耐水性や接着性を改善することを目的としている。ただ、脂環式エポキシ樹脂を配合した場合は、一般に硬化性は優れるものの、貯蔵安定性、接着性が不十分であることが知られており、本提案もそれに類するものと考えられる。
【特許文献１】特開昭６３−２１５７１６号公報
【特許文献２】特表２００５−５０８４３５号公報
【特許文献３】特開平８−２７７３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、種々被着体を、低中温短時間で接着するのに有効で、強い接着力を発揮する接着剤組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【００１２】
【化１】
【００１３】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【００１４】
【化２】
【００１５】
【化３】
【００１６】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００１７】
【化４】
【００１８】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の接着剤組成物は、常温で安定であり、長いポットライフを有するため作業性に優れている。
【００２０】
また、本発明の接着剤組成物は、低中温加熱でも、紫外線などの活性エネルギー線照射でも硬化が可能である。ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィドなどのプラスチック、アルミニウム、鉄、銅、チタン合金などの金属、ガラスなどの無機物に対するぬれ性、接着性に優れている。このことから、加熱硬化性を利用し、例えば、炭素繊維強化プラスチック（例えば、炭素繊維をエポキシ樹脂で結束したプラスチック）とアルミニウム合金との接合に適しており、耐熱性、耐水性、耐塩水性などの課題であった性能を飛躍的に向上する。また、紫外線硬化性を利用し、例えば、液晶用偏向フィルムとガラス基板の接合などの透明性に優れた光学基板を製造するためにきわめて有効な手段を提供する。
【００２１】
本発明の接着剤組成物を用いた接着剤は、自動車、バイク、自転車部品用（構造）接着剤として、ゴルフクラブ、釣り竿などのレジャー、スポーツ用品用接着剤として、船舶、航空機用構造接着剤として、透明性の高い光学フィルム用として、その他、接着強度、接着剤の機械的性質、強靱性、耐水性などの耐薬品性が要求される用途に好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【００２３】
【化５】
【００２４】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００２８】
【化８】
【００２９】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物を提供するものである。
【００３０】
下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエンは、例えば、主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンを過酸化水素水、過酸類によりエポキシ化することによって容易に製造される。
【００３１】
【化９】
【００３２】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンの原料となる主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは、市販されているものから任意に選択できる。主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは、例えば、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−１５ＨＴ」、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」（以上、出光石油化学社製のポリブタジエン）などが例示される。これらの主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３３】
本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンの原料となるポリブタジエンとしては、好ましくは下記構造式で示される主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンが推奨される。本発明の接着剤組成物では、エポキシ化ポリブタジエンは、好ましくは、この主鎖末端に水酸基を有するポリブタジエンをエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエンが推奨される。
【００３４】
【化１０】
【００３５】
（ただし、ａ＝０．２０、ｂ＝０．２０、ｃ＝０．６０、ｎ＝１０〜２５０の整数を表す。）
上記構造式で示される主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンとしては、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−１５ＨＴ」、「Ｐｏｌｙ．ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」（以上、出光石油化学社製のポリブタジエン）などが例示される。このような主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンは、分子中に水酸基を有し、１，４−ビニル構造が１，２−ビニル構造よりも多く含まれることが特徴である。接着剤に強靱性を付与することができ、耐衝撃性、接着性が向上する傾向が見られる。これらのポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３６】
主鎖末端に水酸基を有する液状ポリブタジエンをエポキシ化した下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエンとしては、
【００３７】
【化１１】
【００３８】
（ただし、ａ＝０．２０、ｂ＝０．２０、ｃ＝０．６０、ｎは１０〜２５０の整数を表す。）
「エポリード ＰＢ３６００」（ダイセル化学工業社製エポキシ化ポリブタジエン）などが例示される。これらのエポキシ化ポリブタジエンは単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００３９】
本発明の接着剤組成物で使用されるエポキシ化ポリブタジエンは、分子中に水酸基を有するため、種々被着体への接着力を向上し、硬化性を高める効果が見られる。特に、接着剤膜厚が１００μｍ以下であるような薄膜接着の場合に、硬化不良を抑制し、強固な接着性を発現する効果がある。
【００４０】
同時に、本発明の接着剤組成物で使用されるエポキシ化ポリブタジエンは、１，４−ビニル構造が多いポリブタジエン骨格を有するため、柔軟性に優れ、接着剤の耐衝撃性、機械的強度、接着性を向上し、高める効果が見られる。
【００４１】
本発明では、エポキシ化ポリブタジエンは、エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン化合物との合計量を１００重量部として、好ましくは、０．５〜９９．８重量％、より好ましくは、５〜９９．８重量％、さらに好ましくは、８〜９８重量％使用されるのが望ましい。エポキシ化ポリブタジエンの使用量が０．５重量％未満の場合には、接着性、強靱性が損なわれ、耐衝撃性が悪化して、耐衝撃接着性が悪化する場合がある、エポキシ化ポリブタジエンの使用量が９９．８重量％を超える場合には、接着剤の硬化反応速度が低下し、接着剤の強度発現が遅れ、低温硬化処理の場合には接着作業性が悪化する場合が見られる。
【００４２】
本発明の接着剤組成物では、下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物が使用される。
【００４３】
【化１２】
【００４４】
【化１３】
【００４５】
（ただし、ｙは１〜３の整数を表す。）
【００４６】
【化１４】
【００４７】
（ただし、ｚは２〜４の整数を表し、好ましくは、ｚは３である。）
これらのオキセタン化合物としては、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス〔（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、フェノールノボラックオキセタンなどが例示される。これらのオキセタン化合物は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００４８】
本発明では、オキセタン化合物は、接着剤に優れた低中温硬化性および紫外線照射などの活性エネルギー線硬化性を与える。
【００４９】
本発明の接着剤組成物は、比較的低温、例えば、１００℃以下の硬化温度でも、必要であれば、６０℃程度の極低温度でも、接着剤組成物は、十分に硬化反応を起こし、３次元網目構造を形成して強靱な接着力を発現する。すなわち、本発明の接着剤組成物によれば、低温接着が可能となり、耐熱性に乏しく、熱変形温度が低いアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどのプラスチックや炭素繊維強化プラスチックなどへの適用が可能となり、熱による歪みの発生、残留応力の発生、そり、ひけなどの不具合の発生を最大限に回避できる。繊維強化プラスチックプリプレグのポストキュアと接着を同時に行う際にも有用な手段となる。
【００５０】
本発明の接着剤組成物は、カチオン重合開始剤を含有する。カチオン重合開始剤としては、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩などが例示される。上市されているカチオン重合開始剤としては、「AMERICURE(BF4)」（以上、ＡＣＣ社のジアゾニウム塩）、「ULTRASET(BF4,PF6)」（以上、旭電化工業社のジアゾニウム塩）、「ＵＶＥシリーズ」（以上、ＧＥ社のヨードニウム塩）、「Photoinitiator2074((C6F6)4B)」（以上、ローヌ・プーラン社のヨードニウム塩）、「CYRACURE UVI-6974」、「CYRACURE UVI-6990」（以上、ＵＣＣ社のスルホニウム塩）、「ＵＶＩ−５０８」、「ＵＶＩ−５０９」（以上、ＧＥ社のスルホニウム塩）、「OPTOMER SP-150」、「OPTOMER SP-170」（旭電化工業社のスルホニウム塩）、「サンエイド ＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイド ＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社のスルホニウム塩）、「IRUGACURE ２６１」（チバガイギー社のメタロセン化合物）などが例示される。これらのカチオン重合開始剤は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００５１】
本発明では、これらカチオン重合開始剤のなかでは、接着剤の貯蔵安定性、ポットライフ、硬化性の観点から好ましくはスルホニウム塩が推奨される。スルホニウム塩のなかでは、下記構造式で示されるものが、推奨される。
【００５２】
【化１５】
【００５３】
【化１６】
【００５４】
（ただし、R１、R２、R３は炭素原子数１〜１２個のアルキル基を表す。）
【００５５】
【化１７】
【００５６】
【化１８】
【００５７】
【化１９】
【００５８】
【化２０】
【００５９】
これらのスルホニウム塩としては、メチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロアンチモン塩、エチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロアンチモン塩、メチルフェニルジメチルスルホニウムのヘキサフルオロホスフェート塩などが例示される。これらのスルホニウム塩は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。
【００６０】
これらのスルホニム塩で上市されているスルホニウム塩としては、「サンエイドＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社の製品）、「ＵＶＩ−６９９０」、「ＵＶＩ−６９９２」、「ＵＶＩ−６９７４」（以上、ユニオンカーバイド社の製品）、「アデカオプトマーＳＰ−１５０」、「アデカオプトマーＳＰ−１７０」、「アデカオプトンＣＰ−６６」、「アデカオプトンＣＰ−７７」（以上、旭電化工業社の製品）、「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２６１」（チバガイギー社の製品）などが例示される。
【００６１】
本発明では、スルホニウム塩として、下記構造式で示されるものがより好ましく使用され、接着剤の貯蔵安定性、硬化性が優れたものとなる傾向が見られる。
【００６２】
【化２１】
【００６３】
【化２２】
【００６４】
（ただし、R１、R２、R３は、炭素原子数１〜１２個のアルキル基を表す。）
これらのスルホニウム塩で市販されているものとしては、「サンエイドＳＩ−６０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−８０Ｌ」、「サンエイドＳＩ−１００Ｌ」（以上、三新化学工業社の製品）などが例示される。
【００６５】
本発明の接着剤組成物では、カチオン重合開始剤は、エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン化合物の合計量１００重量部に対して、好ましくは、０．２〜２０重量％、より好ましくは、０．５〜１０重量％、さらに好ましくは、１．０〜８重量％使用されるのが望ましい。カチオン重合開始剤の使用量が０．２重量％未満の場合には、硬化反応速度が遅く、十分な接着強度が発現されない場合が見られる。カチオン重合開始剤の使用量が２０重量％を超える場合には、接着剤のポットライフが短くなり、ハンドリングが困難となる場合がある。また、接着剤が急速に硬化反応を起こす傾向が見られ、歪み、残留応力の発生により、接着性、耐衝撃性が悪化する場合がある。
【００６６】
本発明の接着剤組成物は、エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン化合物、スルホニウム塩化合物などのカチオン重合開始剤の他にも、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト、ケイ石粉、ガラス粉、マイカ、チタン酸カリウムウィスカー、グラスウール、炭素繊維などの補強、充填用フィラー類などを配合することができる。
【００６７】
配合されるフィラー（例えば、微粒子シリカなど）は、接着剤にチキソトロピー性を付与し作業性を向上し、あるいは架橋、補強点となり接着力を向上する場合がある。本発明の接着剤組成物は、カチオン反応で硬化反応が行われるため、配合されるフィラーとしては、表面電荷が中性〜酸性領域にあるものが推奨される。フィラーとしては、好ましくは、ｐＨが３〜６程度のものが推奨される。
【００６８】
本発明の接着剤組成物は、液状で被着体に塗布し、加熱硬化させ、接着物品を得ることができる。また、接着剤を剥離可能な保護フィルム上に塗布し、好ましくは、適切な温度、好ましくは、６０〜１２０℃で、適切な時間、好ましくは、３０秒〜１０分加熱し、Ｂステージを経た後、これを被着体に圧着した後、加熱硬化し接着物品を得ることもできる。さらにまた、被着体が光学フィルムなどの可視または紫外光線に対し透明性を有するものである場合には、接着剤を塗布した後に紫外線照射を行って接着物品を得ることができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例を持って本発明を詳細に説明する。
【００７０】
なお、実施例、比較例中、特に断りがなければ組成比は重量比を表す。また、接着の試験は、以下に従い、実施した。
【００７１】
（１）金属（アルミニウム合金）の接着試験
ａ） テストピースの作製
接着剤をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚１００μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、特に断りがない場合は８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００７２】
ｂ） 試験方法
Ａ−２０１７Ｐアルミニウム板（サイズ；長さ５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ６８５０（１９９９）（剛性被着材の引張剪断接着強さ試験方法）に準拠して行った。引張り速度は１．０ｍｍ／ｍｉｎ．で行い、特に断りがない限り、試験温度は２３℃とした。
（２）接着剤の強伸度
ａ） テストピースの作製
接着剤をテフロン（登録商標）製型枠に膜厚２ｍｍ、型枠形状３号ダンベルに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させた。このテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００７３】
ｂ） 接着剤の引張り試験
接着剤の引張り試験は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３（１９９５）（プラスチックの引張試験方法）に準拠して行った。引張り速度は３００ｍｍ／ｍｉｎ．とし、２３℃で実施した。
【００７４】
（３）透明プラスチック（ポリエステル樹脂）の接着試験
ｃ） テストピースの作製
接着剤を「ルミラー Ｔ−６０−１２５」（東レ社製ポリエステルフィルム、フィルム厚み１２５μｍの透明グレード）に膜厚が５０ミクロンになるよう塗布し、接着剤表面にガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を貼り付けた後、ガラス板側から１０００ｍｊ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、接着試験用のテストピースを作製した。このテストピースを使用し、全光線透過率、ヘイズ、粘着性（接着性）、耐湿熱性の試験を行った。
ｄ） 全光線透過率
全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１（２００３）に準拠し、ヘイズメーター「ＮＤＨ ２０００」（日本電色工業社製）で測定した。
【００７５】
ｅ） ヘイズ
ヘイズはＪＩＳ Ｋ７１０５（２００３）に準拠し、ヘイズメーター「ＮＤＨ ２０００」（日本電色工業社製）で測定した。
【００７６】
ｆ） 粘着性
粘着性は、ＪＩＳ Ｚ０２３７（１９８０）に準拠し、ガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を用いて測定した。
【００７７】
ｇ） 耐湿熱性
耐湿熱性は、ガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）に貼合した試験サンプルを温度６０±２℃、湿度９０±５％の雰囲気下に５００時間保持した後、全光線透過率、ヘイズ、粘着性を、試験前後で比較、評価した。
【００７８】
実施例１
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００７９】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って、接着剤（１）を製造した。
【００８０】
接着剤（１）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００８１】
また、接着剤（１）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００８２】
試験結果を表１に示した。
【００８３】
実施例２
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１２１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００８４】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（２）を製造した。
【００８５】
接着剤（２）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００８６】
また、接着剤（２）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００８７】
試験結果を表１に示した。
【００８８】
実施例３
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＰＮＯＸ−１００９」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【００８９】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（３）を製造した。
【００９０】
接着剤（３）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００９１】
また、接着剤（３）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００９２】
試験結果を表１に示した。
【００９３】
実施例４
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇ、「エピコート＃８２８」（ジャパンエポキシレジン社のビスフェノール型エポキシ樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）（（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂）／ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂＝１００／２０）。
【００９４】
エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン樹脂、および、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の混合物に「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を３０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（４）を製造した。
【００９５】
接着剤（４）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【００９６】
また、接着剤（４）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【００９７】
試験結果を表１に示した。
【００９８】
【表１】
【００９９】
接着剤（１）と接着剤（４）は、硬化性、接着剤の弾性に優れ、接着剤としてバランスのとれた性能を有していた。接着剤（２）は、硬化性、接着剤の弾性に優れ、接着剤（１）に比較すると接着力がやや低下したが、十分な接着力を有していた。接着剤（３）は、硬化性に優れ、接着剤（１）に比較すると接着力がやや低下したが、十分な接着力を有していた。
【０１００】
実施例５
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに「エポリードＰＢ−３６００」（ダイセル化学工業社のエポキシ化ブタジエン）８００ｇ、「アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）２００ｇを仕込み、均一になるまで攪拌、混合を行った（エポキシ化ポリブタジエン／オキセタン樹脂＝８０／２０）。
【０１０１】
エポキシ化ポリブタジエンとオキセタン樹脂の混合物に「サイラキュウアー ＵＶＩ−６９９２」（ＵＣＣ社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を３０ｇ添加し（（エポキシ化ポリブタジエン＋オキセタン化合物）／スルホニウム塩＝１００／３）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（５）を製造した。
【０１０２】
接着剤（５）を「ルミラー Ｔ−６０−１２５」（東レ社製ポリエステルフィルム、フィルム厚み１２５μｍの透明グレード）に膜厚が５０ミクロンになるよう塗布し、接着剤表面にガラス板（ＦＬ２．０、日本板硝子製）を貼り付けた後、ガラス板側から１０００ｍｊ／ｃｍ２で紫外線照射を行い、接着試験用のテストピースを作製した。このテストピースを使用し、全光線透過率、ヘイズ、粘着性（接着性）、耐湿熱性の試験を行った。
【０１０３】
試験結果を表２に示した。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
接着剤（５）は、透明性に優れていた。また、粘着力（ポリエステルフィルムとガラス基板との接着力）、耐湿熱性にも良好な性能を有していた。
【０１０６】
比較例１
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「エピコート＃８２８」（ジャパンエポキシレジン社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）１０００ｇ、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（６）を製造した。
【０１０７】
接着剤（６）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【０１０８】
また、接着剤（６）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【０１０９】
試験結果を表３に示した。
【０１１０】
比較例２
加熱・冷却ジャケットつき５Ｌプラネタリーミキサーに、「アロンオキセタンＯＸＴ−１０１」（東亞合成社のオキセタン樹脂）１０００ｇ、「サンエイド ＳＩ−８０Ｌ」（三新化学工業社製のスルホニウム塩系カチオン硬化触媒）を２０ｇ添加し（エポキシ化ポリブタジエン／スルホニウム塩＝１００／２）、均一になるまでさらに攪拌、混合を行って接着剤（７）を製造した。接着剤（７）は、粘度が低く、接着剤としては不適当なものであった。
【０１１１】
接着剤（７）をアルミニウム板に均一に塗布し（膜厚５〜１０μｍ、塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ）（接着剤膜厚は５０μｍ以上を目標としたが、低粘度のため困難であった）、さらに別のアルミニウム板を接着剤表面に圧着し、８０℃で１時間、加熱硬化させた。このテストピースを用い剪断接着力を測定した。
【０１１２】
また、接着剤（７）を２ｍｍ厚に３号ダンベルテンプレートに鋳込み、８０℃で１時間加熱硬化させたテストピースを用い引っ張り試験を行った。
【０１１３】
試験結果を表３に示した。
【０１１４】
【表３】
【０１１５】
エポキシ化ポリブタジエン、オキセタン化合物を含まない接着剤（６）は薄膜での硬化性が悪く、未硬化のため接着力の測定ができなかった。また、オキセタン化合物だけの接着剤（７）は、低粘度であるため十分な接着膜厚を確保できず、硬化不良となった。機械物性も十分な性能は得られなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【化１】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【化２】
【化３】
（ただし、ｙは、１〜３の整数を表す。）
【化４】
（ただし、ｚは、２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物。
【請求項２】
カチオン重合開始剤が、スルホニウム塩である請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１】
下記構造式で示されるエポキシ化ポリブタジエン、
【化１】
（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０かつａ＋ｃ＞ｂであって、ａ＝０．０５〜０．４０、ｂ＝０．０２〜０．３０、ｃ＝０．２０〜０．８０、ｘは１０〜２５０の整数を表す。）
下記構造式のオキセタン化合物から選ばれる少なくとも１種のオキセタン化合物、
【化２】
【化３】
（ただし、ｙは、１〜３の整数を表す。）
【化４】
（ただし、ｚは、２〜４の整数を表す。）
および、カチオン重合開始剤を含む接着剤組成物。
【請求項２】
カチオン重合開始剤が、スルホニウム塩である請求項１に記載の接着剤組成物。
【公開番号】特開２００８−１６９２４０（Ｐ２００８−１６９２４０Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０８０（Ｐ２００７−１０８０）
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【出願人】（０００１８７０４６）東レ・ファインケミカル株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【出願人】（０００１８７０４６）東レ・ファインケミカル株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
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