JP7761764B2 - 添加剤、可塑剤、硬化性組成物、接着剤、硬化物および粘着剤 - Google Patents
添加剤、可塑剤、硬化性組成物、接着剤、硬化物および粘着剤Info
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Description
一般式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むn価の有機基を示す。nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Xは、互いに同一または異なっていてもよい。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。Rは、互いに同一または異なっていてもよい。)
一般式(2);
(式(2)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(2)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=3)を示す。)
一般式(3);
(式(3)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(3)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=4)を示す。)
(1)化合物の構造
本発明の化合物は、下記一般式(1)で示される。
一般式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むn価の有機基を示す。nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Xは、互いに同一または異なっていてもよい。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。Rは、互いに同一または異なっていてもよい。)
上記式(1)において、Aは、硫黄原子を含むn価の有機基を示す。好ましくは、Aは、硫黄原子と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)とを含む有機基を示す。
一般式(4);
(式(4)において、波線は、式(1)のSXR基に対する結合位置を示す。)
一般式(5);
(式(5)において、波線は、式(1)のSXR基に対する結合位置を示す。)
上記式(1)において、Sは、硫黄原子を示す。
上記式(1)において、Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。
上記式(1)において、Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。
上記式(1)で示される化合物として、好ましくは、式(1)中のAがGST残基である化合物が、挙げられる。式(1)中のAがGST残基である化合物は、例えば、下記一般式(2)で示される。
一般式(2);
(式(2)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(2)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=3)を示す。)
一般式(3);
(式(3)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(3)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=4)を示す。)
(1)化合物の原料
上記の化合物は、例えば、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、変性剤との反応によって、製造される。
一般式(6);
(式(6)において、XおよびRは、式(1)のXおよびRと同意義を示す。Yは、ハロゲンまたは水酸基を示す。)
3官能以上の硫黄含有ポリチオールと変性剤とは、適宜の割合で配合され、適宜の条件で反応する。3官能以上の硫黄含有ポリチオールと変性剤との配合割合は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、および、変性剤の種類に応じて、選択される。3官能以上の硫黄含有ポリチオールと変性剤との反応としては、例えば、求核置換反応、求核アシル化反応、クロスカップリング反応および脱水縮合反応が挙げられる。
(1)主成分
硬化性組成物は、可塑剤と、硬化性化合物とを、主成分として含んでいる。主成分は、全体に対する含有割合が所定値以上である成分である。全体に対する主成分の含有割合は、例えば、90質量%以上である。つまり、可塑剤と硬化性化合物との固形分総量が、硬化性組成物の固形分総量に対して、90質量%以上である。
可塑剤は、上記式(1)で示される化合物を含んでいる。可塑剤は、好ましくは、上記式(1)で示される化合物からなる。
硬化性化合物としては、特に制限されず、硬化樹脂(後述)を生成可能な樹脂原料が挙げられる。
ポリウレタン樹脂原料は、硬化ポリウレタン樹脂(後述)を生成させるための未硬化(未反応)の樹脂組成物である。ポリウレタン樹脂原料は、例えば、ポリイソシアネートと、ポリオールとを備えている。
ポリイソシアネートは、1分子中に複数のイソシアネート基を有している。ポリイソシアネートとしては、例えば、ポリイソシアネート単量体、および、ポリイソシアネート誘導体が挙げられる。
ポリオールは、例えば、マクロポリオールを含む。マクロポリオールは、1分子中に水酸基を2つ以上有している。マクロポリオールは、比較的高分子量の有機化合物である。マクロポリオールの数平均分子量は、例えば、400以上であり、例えば、20000以下である。なお、数平均分子量は、水酸基当量および平均水酸基数から、公知の方法で算出できる。また、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、ポリスチレン換算分子量として測定できる(以下同様)。
ポリウレタン樹脂原料の形態としては、例えば、1液硬化型ポリウレタン樹脂、および、2液硬化型ポリウレタン樹脂が挙げられる。ポリウレタン樹脂原料の形態として、好ましくは、2液硬化型ポリウレタン樹脂が挙げられる。2液硬化型ポリウレタン樹脂は、それぞれ独立した硬化剤と主剤とを備える。
アクリル樹脂原料は、硬化アクリル樹脂(後述)を生成させるための硬化性化合物である。アクリル樹脂原料は、例えば、モノマー成分と、重合開始剤とを含有する。
モノマー成分は、例えば、ラジカル重合性モノマーを含有する。ラジカル重合性モノマーは、ラジカル重合することにより、硬化アクリル樹脂を生成可能なモノマーである。
重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤が挙げられる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、活性エネルギー線ラジカル重合開始剤および熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。
アクリル樹脂原料の形態としては、例えば、上記ラジカル重合性モノマーと、上記重合開始剤とを含有する混合物が挙げられる。アクリル樹脂原料は、公知の有機溶剤を含有することもできる。アクリル樹脂原料は、好ましくは、有機溶剤を含有せず、上記ラジカル重合性モノマーと、上記重合開始剤とからなる。
硬化性組成物は、例えば、上記したように、可塑剤と、硬化性化合物とを含有する。好ましくは、硬化性組成物は、可塑剤と、硬化性化合物としてのポリウレタン樹脂原料および/またはアクリル樹脂原料とを、含有する。より好ましくは、硬化性組成物は、可塑剤とポリウレタン樹脂原料とを含有するか、または、可塑剤とアクリル樹脂原料とを含有する。
硬化性組成物は、必要に応じて、添加剤を、副成分として含有できる。副成分は、全体に対する含有割合が所定値以下である成分である。全体に対する副成分の含有割合は、例えば、10質量%以下である。つまり、添加剤の割合は、硬化性組成物の固形分総量に対して、10質量%以下である。
上記の硬化性組成物は、各種産業分野において、好適に使用される。硬化性組成物の用途としては、例えば、コート剤、塗料および接着剤が挙げられる。硬化性組成物の用途として、好ましくは、接着剤が挙げられる。
(1)主成分
硬化物は、上記の可塑剤と、硬化樹脂とを、主成分として含んでいる。主成分は、全体に対する含有割合が所定値以上である成分である。全体に対する主成分の含有割合は、例えば、90質量%以上である。つまり、可塑剤と硬化樹脂との固形分総量が、硬化物の固形分総量に対して、90質量%以上である。
硬化樹脂は、例えば、上記した硬化性化合物の硬化物を含有し、好ましくは、上記した硬化性化合物の硬化物からなる。
硬化物は、必要に応じて、上記した添加剤を、副成分として含有できる。副成分は、全体に対する含有割合が所定値以下である成分である。全体に対する副成分の含有割合は、例えば、10質量%以下である。つまり、添加剤の割合は、硬化物の固形分総量に対して、10質量%以下である。
上記の硬化物は、上記の化合物を含むため、優れた屈折率と、優れた柔軟性とを兼ね備える。
上記の硬化物は、各種産業分野において、好適に使用される。硬化物の用途としては、例えば、樹脂成形物、フィルムおよび粘着剤が挙げられる。硬化物の用途として、好ましくは、粘着剤が挙げられる。
実施例1(Bn-GST)
4-ベンジルチオメチル-1,8-ビスベンジルチオ-3,6-ジチアオクタン(Bn-GST)を、以下の方法で合成した。
δ7.19-7.37(m,15H)
δ3.70-3.78(m,6H)
δ2.49-2.85(m,13H)
4-ベンゾイルチオメチル-1,8-ビスベンゾイルチオ-3,6-ジチアオクタン(Bz-GST)を、以下の方法で合成した。
δ7.89-8.01(m,6H)
δ7.51-7.61(m,3H)
δ7.37-7.48(m,6H)
δ2.79-3.59(m,13H)
4-アセチルチオメチル-1,8-ビスアセチルチオ-3,6-ジチアオクタン(Ac-GST)を、以下の方法で合成した。
さらに、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相を、エバポレーターで濃縮した。これにより、反応溶液の濃縮物を得た。
δ2.71-3.34(m,13H)
δ2.33-2.38(m,9H)
4-フェニルアセチルチオメチル-1,8-ビスフェニルアセチルチオ-3,6-ジチアオクタン(PA-GST)を、以下の方法で合成した。
δ7.21-7.37(m,15H)
δ3.80-3.84(m,6H)
δ2.64-3.25(m,13H)
4-(3-フェニルプロピオニル)チオメチル-1,8-ビス(3-フェニルプロピオニル)チオ-3,6-ジチアオクタン(PP-GST)を、以下の方法で合成した。
δ7.13-7.33(m,15H)
δ2.66-3.29(m,25H)
5,7-ビス(ベンゾイルメルカプトメチル)-1,11-ビス(ベンゾイルメルカプト)-3,6,9-トリチアウンデカン(Bz-FSH)を、以下の方法で合成した。
δ7.89-8.01(m,8H)
δ7.51-7.61(m,4H)
δ7.37-7.48(m,8H)
δ2.79-3.59(m,18H)
準備例1(イソシアネート硬化剤)
イソシアネート硬化剤として、以下の市販品を、準備した。
D-110N;商品名タケネートD-110N、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体、酢酸エチル溶液、固形分濃度75質量%、イソシアネート基含有率11.5質量%、三井化学社製
準備例2(アクリルポリオール1)
アクリルポリオール1を、以下の方法で合成した。
トルエン40質量部
NMT-A(1-ナフチルメチルアクリレート)80.0質量部
POB-A(m-フェノキシベンジルアクリレート)110質量部
HEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)10.0質量部
PB-O(t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート)2.0質量部
混合液の処方を、以下の通り、変更した。その他は、準備例2と同じ操作をして、アクリルポリオール2を、合成した。
トルエン40質量部
NMT-A(1-ナフチルメチルアクリレート)40.0質量部
POB-A(m-フェノキシベンジルアクリレート)150質量部
HEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)10.0質量部
PB-O(t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート)2.0質量部
混合液の処方を、以下の通り、変更した。その他は、準備例2と同じ操作をして、アクリルポリオール3を、合成した。
トルエン40質量部
POB-A(m-フェノキシベンジルアクリレート)190.0質量部
HEA(2-ヒドロキシエチルアクリレート)10.0質量部
PB-O(t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート)2.0質量部
アクリルポリオール4として、以下の市販品を、準備した。
実施例7~20および比較例1~5
表1および表2に記載の処方で、主剤(硬化主剤)、硬化剤および可塑剤を準備した。これらのセットを、硬化性組成物とした。また、比較のために、可塑剤として、ジオクチルフタレート(DOP)を準備した。
(1)屈折率(nD)
硬化物の屈折率(nD)を、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR-M4)により、測定した。なお、温度は室温(20℃)であった。また、光は、d線(波長587.6nm)であった。
以下の条件で、硬化物の固体粘弾性を測定した。そして、25℃における引張貯蔵弾性率(E’)を求めた。
変形モード;引張モード
温度範囲 ;-50℃~270℃
昇温温度 ;3℃/min
周波数 ;1Hz
環境 ;N2環境
上記(2)の条件で、硬化物の固体粘弾性を測定した。そして、引張貯蔵弾性率(E’)および引張損失弾性率(E’’)から、tanδ(損失正接、E’’/E’)を算出した。そして、ガラス転移温度として、損失正接(tanδ)が極大値(ピーク値)を示す温度を、算出した。
実施例21~38
実施例7および実施例10の硬化性組成物に添加剤を添加し、硬化物の耐候性を確認した。
LA-24;商品名アデカスタブLA-24、ベンゾトリアゾール系UV吸収剤、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、ADEKA製
LA-29;商品名アデカスタブLA-29、ベンゾトリアゾール系UV吸収剤、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、ADEKA製
LA-32;商品名アデカスタブLA-32、ベンゾトリアゾール系UV吸収剤、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、ADEKA製
1413;商品名アデカスタブ1413、ベンゾフェノン系UV吸収剤、[2-ヒドロキシ-4-(オクチルオキシ)フェニル](フェニル)メタノン、ADEKA製
PR-25;商品名HostavinPR-25、ベンジリデン系UV吸収剤、2-(4-メトキシベンジリデン)プロパン二酸ジメチル、CLARIANT製
LA-46;商品名アデカスタブLA-46、トリアジン系UV吸収剤、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]フェノール、ADEKA製
LA-72;商品名アデカスタブLA-72、HALS系光安定化剤、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ADEKA製
AO-60;商品名アデカスタブAO-60、フェノール系酸化防止剤、ペンタエリスリトール テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ADEKA製
ブラックパネル温度:55℃
湿度:55%
降雨条件:無し
照射条件:36.5W/m2 (300-400nm)
フィルター:内/外= Right Light/Cica-Quarz
照射面:硬化膜側
照射時間:100時間
準備例6(アクリル配合物1)
褐色瓶に、以下の成分を入れて、混合した。これにより、アクリル配合物1(硬化性化合物、アクリル樹脂原料1)を得た。
TMP-A(トリメチロールプロパントリアクリレート)40.0質量部
2EHA(2-エチルヘキシルアクリレート)60.0質量部
Omnirad184(アルキルフェノン系光重合開始剤、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)3.0質量部
褐色瓶に、以下の成分を入れて、混合した。これにより、アクリル配合物2(硬化性化合物、アクリル樹脂原料2)を得た。
TMP-A(トリメチルプロパントリアクリレート)40.0質量部
POB-A(m-フェノキシベンジルアクリレート)60.0質量部
Omnirad184(アルキルフェノン系光重合開始剤、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)3.0質量部
表5に記載の処方で、可塑剤および硬化性化合物を配合し、硬化性組成物(重合性組成物)を得た。
Claims (15)
- 下記一般式(1)で示される化合物を含む、添加剤であって、一般式(1)が、下記一般式(2)または下記一般式(3)で示される化合物である、添加剤。
一般式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むn価の有機基を示す。nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Xは、互いに同一または異なっていてもよい。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。Rは、互いに同一または異なっていてもよい。)
一般式(2);
(式(2)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(2)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=3)を示す。)
一般式(3);
(式(3)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(3)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=4)を示す。) - Rが、メチル基、フェニル基、または、ベンジル基を示す、請求項1に記載の添加剤。
- Xが、カルボニル基を示し、かつ、
Rが、芳香脂肪族炭化水素基を示す、請求項1に記載の添加剤。 - 下記一般式(1)で示される化合物を含む、可塑剤であって、一般式(1)が、下記一般式(2)または下記一般式(3)で示される化合物である、可塑剤。
一般式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むn価の有機基を示す。nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Xは、互いに同一または異なっていてもよい。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。Rは、互いに同一または異なっていてもよい。)
一般式(2);
(式(2)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(2)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=3)を示す。)
一般式(3);
(式(3)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(3)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(n=4)を示す。) - Rが、メチル基、フェニル基、または、ベンジル基を示す、請求項4に記載の可塑剤。
- Xが、カルボニル基を示し、かつ、
Rが、芳香脂肪族炭化水素基を示す、請求項4に記載の可塑剤。 - 請求項4に記載の可塑剤と、硬化性化合物とを含む、硬化性組成物。
- さらに、紫外線吸収剤、耐光安定剤および酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を含み、
前記添加剤の割合が、前記硬化性組成物の総量1質量部に対して、10×10-6質量部以上10000×10-6質量部以下である、請求項7に記載の硬化性組成物。 - 請求項7に記載の硬化性組成物を含む、接着剤。
- 請求項4に記載の可塑剤と、硬化樹脂とを含む、硬化物。
- 屈折率が1.60以上であり、かつ、
引張貯蔵弾性率が100MPa以下である、請求項10に記載の硬化物。 - さらに、紫外線吸収剤、耐光安定剤および酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を含み、
前記添加剤の割合が、前記硬化物の総量1質量部に対して、10×10-6質量部以上10000×10-6質量部以下である、請求項10に記載の硬化物。 - 前記硬化樹脂が、アクリルポリオールを含む主剤と、ポリイソシアネートを含む硬化剤との反応生成物を含む、請求項10に記載の硬化物。
- 前記硬化樹脂が、硬化アクリル樹脂を含む、請求項10に記載の硬化物。
- 請求項10に記載の硬化物を含む、粘着剤。
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