JP6695332B2 - フリーラジカル重合方法及びそれによる物品 - Google Patents
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Description
（技術分野）
本開示は広範に、フリーラジカル重合方法、フリーラジカル重合性の硬化性組成物、及びそれらによる物品に関する。
本開示は広範に、フリーラジカル重合方法、フリーラジカル重合性の硬化性組成物、及びそれらによる物品に関する。
（背景）
多くのビニル化合物は、フリーラジカルによって重合可能である。例としては、アクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミド、アリルエーテル、並びにスチレンが挙げられる。
多くのビニル化合物は、フリーラジカルによって重合可能である。例としては、アクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミド、アリルエーテル、並びにスチレンが挙げられる。
過酸化物（ペルオキシド）及び／又は酸素分子、ハライド塩、及び銅アセチルアセトナートなどの銅化合物の存在下で、特定のβ−ジカルボニル（すなわち、１，３−ジカルボニル）化合物を用いる、ビニル化合物（複数可）のフリーラジカル重合が、米国特許第３，３４７，９５４号（Ｂｒｅｄｅｒｅｃｋら）に記載されている。かかる組成物は、経時的にビニル化合物（複数可）をフリーラジカル重合させる。これは一般的には短時間が好ましい。組成物が自発反応性であることから、例えば、使用直前に合わせるＡ部及びＢ部などの２部系（２液系）として、かかる組成物を提供するのが常法である。
銅アセチルアセトナートなどの有機銅化合物は、＋１又は＋２の酸化状態で銅を含みうるものであり、典型的には、多くの有機系において良好な可溶性を有する。しかし、硬化性組成物中にこのような銅化合物を含むことの典型的な問題は、これらが着色され易く、審美的及び／又は機能的理由で着色がないことが望ましい用途における使用に好適でない恐れがあることである。
空気により活性化される開始剤系は、重合反応が酸素により阻害されることが懸念される用途において、アクリル系モノマーの重合に有用である。２液型のアクリル系構造用接着剤／接着体（adhesive）、及び液体の透明な接着剤／接着体は、酸素による阻害が望ましくない粘着性表面を生じさせるという固有の例を示す。
空気により活性化されるフリーラジカル重合性の系、例えば上記のものを、硬化する新規な方法を得ることは、特にかかる方法が、基材上での硬化前の保存寿命を延長する場合、望ましかろう。
（概要）
本開示は、基材上のソリッドプライマー層中にβ−ジケトン化合物を含ませ、硬化性組成物が結合されるものとすることにより、上記の問題を克服する。硬化性組成物の成分がβ−ジケトン化合物と接触すると、フリーラジカル重合が開始し、それにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化する。典型的には、β−ジケトン化合物は、ソリッドプライマー層中に存在するが、硬化性組成物中には存在しないものであり、しかし、所望の保存寿命を実質的に縮めない限り、又は硬化性組成物の美観若しくは接着に有害な影響を及ぼさない限り、わずかな量のβ−ジケトンが含まれてもよい。
本開示は、基材上のソリッドプライマー層中にβ−ジケトン化合物を含ませ、硬化性組成物が結合されるものとすることにより、上記の問題を克服する。硬化性組成物の成分がβ−ジケトン化合物と接触すると、フリーラジカル重合が開始し、それにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化する。典型的には、β−ジケトン化合物は、ソリッドプライマー層中に存在するが、硬化性組成物中には存在しないものであり、しかし、所望の保存寿命を実質的に縮めない限り、又は硬化性組成物の美観若しくは接着に有害な影響を及ぼさない限り、わずかな量のβ−ジケトンが含まれてもよい。
第１の態様において、本開示が提供する方法は、硬化性組成物を硬化する方法であって、
ａ）フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、
を含む、硬化性組成物を提供することと、
ｂ）その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する基材を提供すること、ここで、ソリッドプライマー層が、
バインダ材料及び
有機過酸化物、を含む、と、
ｃ）硬化性組成物をソリッドプライマー層の少なくとも一部と接触させることにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させることと、を含む、方法である。
ａ）フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、
を含む、硬化性組成物を提供することと、
ｂ）その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する基材を提供すること、ここで、ソリッドプライマー層が、
バインダ材料及び
有機過酸化物、を含む、と、
ｃ）硬化性組成物をソリッドプライマー層の少なくとも一部と接触させることにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させることと、を含む、方法である。
第２の態様において、本開示は、
その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する表面を備える第１の基材、ここで、かかるソリッドプライマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、と、
有機過酸化物及び硬化性組成物の重合反応生成物、ここで、その硬化性組成物は、
フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、と、を備える、物品を提供する。
その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する表面を備える第１の基材、ここで、かかるソリッドプライマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、と、
有機過酸化物及び硬化性組成物の重合反応生成物、ここで、その硬化性組成物は、
フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、と、を備える、物品を提供する。
利点として、本発明者らは、有機過酸化物及び任意選択のβ−ジカルボニルの、ソリッドプライマー層への添加が、硬化性組成物の保存寿命を改善し得ること、及び／又は、硬化性組成物に必要な多価金属イオン（例えば、Ｃｕ）の量を低減し得ること、それにより、硬化性組成物の美観若しくは透明度を改善し得ること、並びに、硬化性組成物のハライド含有量を低減し得ること、それにより、硬化性組成物と接触する表面の腐食の恐れを最小化し得ること、を見出した。本明細書で使用するとき、接頭辞「（メタ）アクリル」は、アクリル及び／又はメタクリルを指す。例えば、（メタ）アクリレートは、アクリレート及び／又はメタクリレートを指す。
本明細書で使用するとき、用語「ヒドロカルビル（hydrocarbyl）」は、炭化水素（hydrocarbon）より誘導される１価の基を指す。例としては、メチル、フェニル、及びメチルシクロヘキシルが挙げられる。
本明細書で使用するとき、用語「ヒドロカルビレン（hydrocarbylene）」は、炭化水素より誘導される２価の基を指す。例としては、メチレン、フェニレン、及び１，３−プロパン−ジイルが挙げられる。
本開示の特徴及び利点は、発明を実施するための形態及び添付の特許請求の範囲を考慮することで、更に深く理解されるものとなる。
多くの他の変更例及び実施形態を当業者が考案し得て、それらは、本開示の原理の範囲及び趣旨に含まれることを理解されたい。図は、縮尺通りに描かれているとは限らない。
（詳細な説明）
本開示は、多価金属化合物による開始剤系を用いる、フリーラジカル重合性組成物の硬化方法に関する。フリーラジカル重合による硬化は、硬化性組成物中の多価金属化合物を、ソリッドプライマー層中の、有機過酸化物及び任意選択のβ−ジケトンと接触させた時点で引き起こされる。
本開示は、多価金属化合物による開始剤系を用いる、フリーラジカル重合性組成物の硬化方法に関する。フリーラジカル重合による硬化は、硬化性組成物中の多価金属化合物を、ソリッドプライマー層中の、有機過酸化物及び任意選択のβ−ジケトンと接触させた時点で引き起こされる。
硬化性組成物は、少なくとも１つのフリーラジカル重合性化合物を含み、これは、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、他のビニル化合物、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含み得る。有用なフリーラジカル重合性化合物は、１つ以上の（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の）フリーラジカル重合性基を有する、エチレン性不飽和化合物を含み得る。
好適な（メタ）アクリレートの例としては、モノ、ジ、及びポリ（メタ）アクリレート、並びに（メタ）アクリルアミド、例えば、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノメタクリレートモノアクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ビス［１−（２−（メタ）アクリルオキシ）］−ｐ−エトキシ−フェニル−ジメチルメタン、ビス［１−（３−（メタ）アクリルオキシ−２−ヒドロキシ）］−ｐ−プロポキシフェニル−ジメチル−メタン、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、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（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、ジプロピレングリコールジ（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、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（２０）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（３）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（４）ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシル化（６）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（９）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（６００）ジ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（３）グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（５．５）グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサ（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（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、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、米国特許第４，６５２，２７４号（Ｂｏｅｔｔｃｈｅｒら）のものなどの（メタ）アクリル化モノマーの共重合性混合物、米国特許第４，６４２，１２６号（Ｚａｄｏｒら）のものなどの（メタ）アクリル化オリゴマー、並びに、米国特許第４，６４８，８４３号（Ｍｉｔｒａ）に開示されているものなどのポリ（エチレン性不飽和）カルバモイルイソシアヌレート、などが挙げられる。
好適なフリーラジカル重合性ビニル化合物の例としては、スチレン、ジアリルフタレート、ジビニルスクシネート、ジビニルアジペート、及びジビニルフタレートが挙げられる。他の好適なフリーラジカル重合性化合物としては、例えば、国際公開第００／３８６１９号（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒら）、国際公開第０１／９２２７１号（Ｗｅｉｎｍａｎｎら）、国際公開第０１／０７４４４号（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒら）、国際公開第００／４２０９２号（Ｇｕｇｇｅｎｂｅｒｇｅｒら）、に開示されているようなシロキサン官能性（メタ）アクリレート、並びに例えば、米国特許第５，０７６，８４４号（Ｆｏｃｋら）、同第４，３５６，２９６号（Ｇｒｉｆｆｉｔｈら）、欧州特許第０３７３３８４号（Ｗａｇｅｎｋｎｅｃｈｔら）、欧州特許第０２０１０３１号（Ｒｅｉｎｅｒｓら）、及び欧州特許第０２０１７７８号（Ｒｅｉｎｅｒｓら）に開示されているようなフルオロポリマー官能性（メタ）アクリレート、が挙げられる。
好適なフリーラジカル重合性化合物は、単一分子中にヒドロキシル基及びフリーラジカル活性官能基を有し得る。このような材料の例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチレート（hydroxybutylate）、ポリ（プロピレングリコール）（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ若しくはジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンモノ若しくはジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールモノ、ジ、及びトリ（メタ）アクリレート、ソルビトールモノ、ジ、トリ、テトラ、若しくはペンタ（メタ）アクリレート、並びに、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロポキシ）フェニル］プロパン（ｂｉｓＧＭＡ）、などのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、が挙げられる。
好適なフリーラジカル重合性化合物は、例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）などの様々な供給元より市販されており、又は公知の方法によって作製することもできる。
典型的には、硬化性組成物は、所望の硬化速度（setting）又は硬質化（hardening）速度、並びに硬化／硬質化後の所望の全体的特性、を提供するために十分な量のフリーラジカル重合性化合物（複数可）、を含む。所望の場合、フリーラジカル重合性化合物の混合物を用いてもよい。
典型的には、フリーラジカル重合性化合物（複数可）の量は、硬化性組成物の、４０〜９９．９重量％、好ましくは７０〜９９重量％、より好ましくは８０〜９５重量％、であるが、これは必要条件ではない。
硬化性組成物は、硬化性組成物に少なくとも部分的に可溶性である四級アンモニウムハライドを更に含む。四級アンモニウムハライドは、フリーラジカル重合速度を加速することができる。好適な四級アンモニウムハライドとしては、４つのヒドロカルビル基（例えば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルカリール基、及び／又はアリール基）を有するものが挙げられる。好ましくは、ヒドロカルビル基は、独立して、１〜１８個の炭素原子、より好ましくは１〜１２個の炭素原子、より好ましくは１〜４個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。好適なヒドロカルビル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、及びオクタデシル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、シクロヘキシル基、並びにメチルシクロヘキシル基が挙げられる。代表的な好適な四級アンモニウム化合物としては、テトラメチルアンモニウムハライド、テトラエチルアンモニウムハライド、テトラプロピルアンモニウムハライド、テトラブチルアンモニウムハライド、エチルトリメチルアンモニウムハライド、ジエチルジメチルアンモニウムハライド、トリメチルブチルアンモニウムハライド、トリオクチルメチルアンモニウムハライド、及びベンジルトリブチルアンモニウムハライドが挙げられる。任意のハライド（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）イオンを、四級アンモニウムハライドに用いてよいが、好ましくは、ハライドイオンは、クロライド又はブロミドである。
四級アンモニウム塩は、硬化性組成物中に任意の量で存在させてよいが、好ましくは、０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜２重量％、の量であり、但し、他の量をもまた用いてもよい。
硬化性組成物中に含有させるのに有用な多価金属化合物としては、本明細書に記載される型の硬化系での使用が公知である、それらの金属塩、錯体、及び／又はキレート（好ましくは硬化性組成物に可溶なもの）が挙げられる。例としては、有機アニオン（例えば、１〜１８個の炭素原子を有する有機酸の共役塩基）の、多価金属との塩、キレート、及び／又は錯体、が挙げられ、それには、銅（ＩＩ）とのもの［例えば、銅（ＩＩ）アセチルアセトナート、ナフテン酸銅（ＩＩ）、酢酸銅（ＩＩ）、銅（ＩＩ）（メタ）アクリレート、サリチル酸銅（ＩＩ）、及び、銅の、チオ尿素若しくはエチレンジアミン四酢酸との錯体］、コバルト（ＩＩ）及びコバルト（ＩＩＩ）とのもの［例えば、オクタン酸コバルト（ＩＩ）、コハク酸コバルト（ＩＩ）、ナフテン酸コバルト（ＩＩ）、樹脂酸コバルト（ＩＩ）、及び、リノール酸コバルト（ＩＩ）、コバルトアセト酢酸エステル及びコバルト（ＩＩ）ビス（アセチルアセトナート）の型のキレート状結合したコバルトによるジカルボン酸セミエステル及び化合物、コバルト（ＩＩＩ）トリス（アセチルアセトナート）、並びに、２−アセチルシクロペンタノン及びシクロペンタノン−２−カルボン酸メチルエステルのコバルトキレート］、鉄（ＩＩＩ）とのもの［例えば、鉄（ＩＩＩ）（メタ）アクリレート、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナート］、マンガン（ＩＩ）とのもの［例えば、マンガン（ＩＩ）ビス（アセチルアセトナート）］、マンガン（ＩＩＩ）とのもの［例えば、マンガン（ＩＩＩ）トリス（アセチルアセトナート）］、並びに、コバルト（ＩＩＩ）とのもの［例えば、コバルト（ＩＩＩ）トリス（アセチルアセトナート）］、などが挙げられる。更なる例としては、銅（ＩＩ）若しくは銅（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）及びコバルト（ＩＩＩ）、鉄（ＩＩ）及び鉄（ＩＩＩ）、マンガン（ＩＩ）及びマンガン（ＩＩＩ）の、クロライド、ヒドロキシド、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硝酸塩、及び酢酸塩、が挙げられる。硬化性組成物の硬化を促進することを可能とする、他の多価重金属もまた用いてもよい。
多価金属化合物は、硬化性組成物に任意の有効量で添加され得る。好ましくは、硬化性組成物に添加する多価重金属の量は、銅及びコバルト化合物については、０．０００５〜０．５重量％、好ましくは０．０００５〜０．０５重量％、の範囲にあり、鉄及びマンガン化合物については、０．００５〜０．５重量％の範囲にある。
本開示による硬化性組成物は、例えば、１つ以上の、充填剤、酸化防止剤、可塑剤、粘着剤、光開始剤、増粘剤、芳香剤、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、紫外線（ＵＶ）安定剤、抑制剤（例えば、フリーラジカル重合性化合物に付随してもよい）、塗布助剤、チキソトロープ剤（thixatropes）、カップリング剤、強靱化剤、又はこれらの組み合わせ、などの添加剤を任意選択的に含んでもよい。充填剤の例としては、シリカ、粘土、及び表面改質粘土が挙げられる。代表的な強靱化剤としては、様々な合成ゴム（例えば、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）コポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）コポリマー、線状ポリウレタン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレン系ゴム、ブタジエンゴム）、及び天然ゴム、などのエラストマー材料が挙げられる。これらの中でも、アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、典型的に硬化性組成物に対する溶解性が良好であるので、特に有用である。強靱化剤は、単独で用いても、又は組み合わせて用いてもよい。
硬化性組成物は、フリーラジカル重合のための少なくとも１つの光開始剤（すなわち、フリーラジカル光開始剤）を含んでもよい。
フリーラジカル重合を開始する代表的な光開始剤としては、ベンゾイン及びその誘導体、例えば、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン、α−アリルベンゾイン、α−ベンジルベンゾイン、ベンゾインエーテル、例えば、ベンジルジメチルケタール（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）よりＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１として市販のもの）、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ｎ−ブチルエーテルなど、が挙げられ、アセトフェノン及びその誘導体、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりＤＡＲＯＣＵＲ １１７３として市販のもの）、及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４として市販のもの）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７として市販のもの）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９として市販のもの）、が挙げられる。他の有用な光開始剤としては、ピバロインエチルエーテル、アニソインエチルエーテル、アントラキノン類、例えば、アントラキノン、２−エチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、１−メトキシアントラキノン、ベンゾアントラキノンハロメチルトリアジン、ベンゾフェノン及びその誘導体、本明細書で上記記載のような、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩、チタン錯体、例えば、ビス（η−５−２，４−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］チタン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりもＣＧＩ ７８４ ＤＣとして市販のもの）、ハロメチルニトロベンゼン、例えば、α−ブロモメチルニトロベンゼンなど、モノ及びビスアシルホスフィン（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓよりＩＲＧＡＣＵＲＥ １７００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８５０、及びＤＡＲＯＣＵＲ ４２６５として市販のもの）、並びに、アシルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）よりＬＵＣＩＲＩＮ ＴＰＯとして市販のもの）、が挙げられる。
存在する場合、光開始剤の量は、硬化性組成物の総重量に基づいて、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％、とすることができる。
硬化性組成物を、ソリッドプライマー層中の、任意選択のβ−ジケトン化合物及び有機過酸化物と接触させ、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させる（好ましくは硬化を実質的に完了する）。任意選択的に、ソリッドプライマー層と接触させながら硬化性組成物を加熱してもよいが、但し、これは典型的には、必ずしも必要ではない。
ソリッドプライマー層は、少なくとも１つの有機過酸化物（例えば、一官能性又は多官能性カルボン酸ペルオキシエステル（複数可））を含んでもよい。少なくとも１つの有機過酸化物は、典型的には、硬化性組成物の硬化時間を短縮するように作用する。市販の有機過酸化物としては、例えば、ペルオキシカルボン酸のｔ−アルキルエステル、モノペルオキシジカルボン酸のｔ−アルキルエステル、ジペルオキシジカルボン酸のジ（ｔ−アルキル）エステル、ペルオキシカルボン酸のアルキレンジエステル、ジアルキルペルオキシジカーボネート、及びモノペルオキシ炭酸のＯ，Ｏ−ｔ−アルキルＯ−アルキルジエステル、が挙げられる。代表的な有機過酸化物としては、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔ−アミルペルオキシネオデカノエート、マレイン酸ｔ−ブチルモノペルオキシエステル、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−アミルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、Ｏ−イソプロピルＯ，Ｏ−ｔ−ブチルモノペルオキシカーボネート、ジシクロヘキシルペルオキシカーボネート、ジミリスチルペルオキシカーボネート、ジセチルペルオキシカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシカーボネート、Ｏ，Ｏ−ｔ−ブチルＯ−２−エチルヘキシルペルオキシカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−アミルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシアセテート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシカーボネート、クミルペルオキシネオデカノエート、ｔ−アミルペルオキシピバレート、クメンヒドロペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、及び、ｔ−ブチルペルオキシピバレートが挙げられる。更なる好適な有機過酸化物が、当業者には公知である。
有機過酸化物は、ソリッドプライマー層中に任意の量で存在してもよいが、好ましくは、１〜５０重量％（重量はすなわち乾燥重量）、好ましくは２０〜４０重量％であり、但し、他の量もまた用いてもよい。
ソリッドプライマー層は、次式によって表されるβ−ジカルボニル化合物
又はその塩を含み得る。
又はその塩を含み得る。
Ｒ１及びＲ２は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表わし得る。好ましくは、Ｒ１及びＲ２は各々、１〜１２個の炭素原子、より好ましくは１〜８個の炭素原子、更により好ましくは１〜４個の炭素原子、を有する。代表的な基Ｒ１及びＲ２としては、メチル、エチル、イソプロピル、ｎ−プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、及びオクタデシルが挙げられる。一般的に、置換ヒドロカルビル基（一置換でも、又は多置換でもよい）における置換基の性質は、特に重要ではないが、但し、フリーラジカル重合を阻害する置換基の使用は抑える必要があり、又は完全に除外する必要がある。代表的な置換ヒドロカルビル基としては、ヒドロキシヒドロカルビル基（例えば、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基）、アルコキシヒドロカルビル基（例えば、メトキシエチル基及びメトキシエトキシ基）、アルカノイルヒドロカルビル基（例えば、アセチルエチル基及びベンゾイルエチル基）、ハロアルキル基（例えば、クロロエチル基及びジクロロプロピル基）、並びにジアルキルアミノヒドロカルビル基（例えば、ジメチルアミノプロピル基及びジエチルアミノエチル基）、が挙げられる。
いくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの任意の２つが一緒になって５員環又は６員環を形成する。それらの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３のうちの２つが一緒になって、例えば、
、
Ｏ、Ｓ、
又は、
及びそれらの組み合わせ、から選択される二価の基を表わし得る［式中、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキル基（好ましくは、１〜１２個の炭素原子、より好ましくは１〜８個の炭素原子、更により好ましくは１〜４個の炭素原子、を有するアルキル基）を表わし、ｙは、１、２、又は３である。］。例えば、β−ジカルボニル化合物は、２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオン（メルドラム酸）でもよい。代表的なＲ４基としては、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３、のうちの２つが一緒になって形成する２価の基の例としては、アルキレン、アルキレンオキシ、オキシカルボニルオキシ、カルボニルアルキレン、アルキレンカルボニルオキシ、アルキレンオキシカルボニル、アルキレン（アルキル）アミノ、及びジアルキレン（アルキル）アミノ、が挙げられる。Ｒ１及びＲ２が一緒になって５員環を形成する場合、Ｘ１又はＸ２のうちの少なくとも１つは共有結合である。
、
Ｏ、Ｓ、
又は、
及びそれらの組み合わせ、から選択される二価の基を表わし得る［式中、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキル基（好ましくは、１〜１２個の炭素原子、より好ましくは１〜８個の炭素原子、更により好ましくは１〜４個の炭素原子、を有するアルキル基）を表わし、ｙは、１、２、又は３である。］。例えば、β−ジカルボニル化合物は、２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオン（メルドラム酸）でもよい。代表的なＲ４基としては、水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３、のうちの２つが一緒になって形成する２価の基の例としては、アルキレン、アルキレンオキシ、オキシカルボニルオキシ、カルボニルアルキレン、アルキレンカルボニルオキシ、アルキレンオキシカルボニル、アルキレン（アルキル）アミノ、及びジアルキレン（アルキル）アミノ、が挙げられる。Ｒ１及びＲ２が一緒になって５員環を形成する場合、Ｘ１又はＸ２のうちの少なくとも１つは共有結合である。
Ｒ３は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を表わし得る。代表的なＲ３基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、フェニル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、及びオクタデシル基が挙げられる。代表的な、置換ヒドロカルビル基Ｒ３としては、−ＣＨ２（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ４が挙げられる［式中、Ｒ４は上記定義のものである（例えば、Ｒ４は、Ｈ、メチル基、エチル基、ドデシル基、又はオクタデシル基でもよい）。］。
Ｘ１及びＸ２の各々は、独立して、共有結合、Ｏ、Ｓ、
又は、
を表す（式中、Ｒ４は、上記のものである）。
又は、
を表す（式中、Ｒ４は、上記のものである）。
いくつかの実施形態において、β−ジカルボニル化合物は、バルビツール酸［すなわち、Ｒ３がＨであり、Ｘ１及びＸ２の両方が、
である（式中、Ｒ４はＨであり、Ｒ１及びＲ２は一緒になってカルボニルを形成する）。］、又はその誘導体（例えば、１，３−ジアルキルバルビツール酸）、を含む。好適なバルビツール酸誘導体の例としては、１，３，５−トリメチルバルビツール酸、１，３，５−トリエチルバルビツール酸、１，３−ジメチル−５−エチルバルビツール酸、１，５−ジメチルバルビツール酸、１−メチル−５−エチルバルビツール酸、１−メチル−５−プロピルバルビツール酸、５−エチルバルビツール酸、５−プロピルバルビツール酸、５−ブチルバルビツール酸、１−ベンジル−５−フェニルバルビツール酸、及び１−シクロヘキシル−５−エチルバルビツール酸が挙げられる。
である（式中、Ｒ４はＨであり、Ｒ１及びＲ２は一緒になってカルボニルを形成する）。］、又はその誘導体（例えば、１，３−ジアルキルバルビツール酸）、を含む。好適なバルビツール酸誘導体の例としては、１，３，５−トリメチルバルビツール酸、１，３，５−トリエチルバルビツール酸、１，３−ジメチル−５−エチルバルビツール酸、１，５−ジメチルバルビツール酸、１−メチル−５−エチルバルビツール酸、１−メチル−５−プロピルバルビツール酸、５−エチルバルビツール酸、５−プロピルバルビツール酸、５−ブチルバルビツール酸、１−ベンジル−５−フェニルバルビツール酸、及び１−シクロヘキシル−５−エチルバルビツール酸が挙げられる。
いくつかの実施形態において、β−ジカルボニル化合物は、８〜１４個の炭素原子、好ましくは８〜１２個の炭素原子、より好ましくは８〜１０個の炭素原子を有する、置換又は非置換のジルキル２−アセチルコハク酸、を含む。例としては、２−アセチルコハク酸ジメチル、２−アセチルコハク酸ジエチル、及び２−アセチルコハク酸メチルエチル、が挙げられる。
β−ジカルボニル化合物の有用な塩としては、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、又はセシウム）塩、ＮＨ４ ＋塩、及び、１°、２°、３°、及び４°（すなわち、一級、二級、三級、及び四級）の、有機アンモニウム塩、を挙げることができ、好ましくは１〜２４個の炭素原子を有するもの、を挙げることができる。例としては、テトラブチルアンモニウム塩、ジベンジルジメチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、及びテトラエチルアンモニウム塩、が挙げられる。
β−ジカルボニル化合物は、ソリッドプライマー層中に任意の量で存在してもよいが、好ましくは、０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％であり、但し、他の量もまた用いてもよい。
いくつかの実施形態において、ソリッドプライマー層は、プライマー組成物より形成される。プライマー組成物は、バインダ材料（例えば、架橋した、又は架橋していない、有機ポリマー又はその前駆体を含むもの）、有機過酸化物、及び任意選択のβ−ジケトン化合物、並びに、任意選択の液体媒体、を含み得る。好適な有機ポリマーは、好ましくは造膜性であり、例えば、ポリエステル、アクリル系ポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル、及びポリウレタン、である。
プライマー組成物は、その成分の要素を例えば従来の手法によって混合することにより、調製されもよい。乾燥及び／又は硬化されると、プライマー組成物は、第１の基材上にソリッドプライマーを形成する。好適な液体媒体の例としては、揮発性有機溶媒（例えば、ミネラルスピリット、アルコール、ケトン、及びエステル）、水、並びにそれらの組み合わせ、が挙げられる。当技術分野において公知のもの（例えば、刷毛塗り、拭取り、及び浸漬塗布）などの塗布方法は、例えば、プライマー層を基材に適用するため、典型的なものとして効果的である。
上記の実施形態を実施するのに有用な、代表的な基材としては、ガラス（例えば、板、シート、窓）、又は電子ディスプレイのウィンドウ（例えば、ＬＣＤディスプレイ若しくはプラズマディスプレイ）、偏光子、フレキシブル回路、回路基板、配管、プラスチックフィルム、パーツ又はシート（例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）プラスチック、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、若しくはポリエステル）、金属（例えば、塗装若しくは非塗装のもの）、セラミック、ケイ素、及び木材、を挙げ得る。
プライマー組成物及び／又はソリッドプライマー層は、少なくとも１つのカップリング剤（すなわち、有機ポリマー前駆体）、及び／又は有機ポリマーを含んでもよい。
有用なカップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、及びジルコニウム系カップリング剤を挙げ得る。これらのカップリング剤は、典型的には加水分解性（例えば、湿気硬化性）であり、架橋組成物、典型的には有機ポリマーを形成する。
好適なシランカップリング剤の例としては、エポキシ官能性シランカップリング剤、例えば、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、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、５，６−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、及び（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン）など、メルカプト官能性シランカップリング剤、例えば、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、及び３−メルカプトプロピルトリエトキシシランなど、アミン官能性シランカップリング剤、例えば、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル−トリメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）−フェネチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシランなど、が挙げられる。シランカップリング剤は、例えば、従来の技法によって作製してもよく、又は例えば、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）、ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）、及び、Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｒｓｈａｍ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）、などの供給業者より購入してもよい。
第２の型の有用なカップリング剤は、オルガノチタネートを含む。有用なチタネートカップリング剤は、米国特許第４，４７３，６７１号（Ｇｒｅｅｎ）で特定されている。上記のものの具体例としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ラウリル−ミリスチル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジメタクリルチタネート、イソプロピルトリ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジイソオクチルホスファト）トリ（ジオクチルピロホスファト）チタネート、及びイソプロピルトリアクリロイルチタネート、が挙げられる。オルガノチタネートは、例えば、従来の技法によって作製してもよく、又は、供給元、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ｅ．ｇ．）などの供給元より、例えば、商品名「ＴＹＺＯＲ」（例えば、ＴＹＺＯＲ ＬＡ、及びＴＹＺＯＲ１３１有機チタネート）として、購入してもよい。
本発明により使用可能な、第３の分類のカップリング剤は、例えば、米国特許第４，５３９，０４８号（Ｃｏｈｅｎ）に記載のジルコアルミネートなどの、ジルコニウム系カップリング剤を含む。
プライマー組成物を乾燥すると、これらのカップリング剤は、自己縮合して有機ポリマーを形成し得る。
プライマー組成物及びソリッドプライマー層中の、各構成成分の量は、特に限定されず、典型的には所望の特性に応じて容易に決定可能である。液体媒体の蒸発後、残っているソリッドプライマー層は、任意選択のβ−ジカルボニル化合物、有機過酸化物、及び、架橋されていても未架橋であってもよい有機ポリマー、を含む。この状態において、任意選択のβ−ジケトン化合物及び有機過酸化物化合物は、好ましくは、固定され、典型的には有害な影響なく長期間保管可能である。いくつかの実施形態において、硬化性組成物を第２の基材の表面上に被覆し、硬化性組成物をソリッドプライマー層と第２の基材の表面との間に挟むように、２枚の基材を合わせ、それにより図１に示すように、硬化性組成物を硬化させ、２枚の基材を接合する。他の実施形態において、硬化性組成物をソリッドプライマー層に適用し、次に任意選択的に第２の基材を硬化性組成物に載せる。
図１を参照すると、物品１００は、ソリッドプライマー層１１５を有する第１の基材１１０、及び任意選択の第２の基材１３０、を有する。硬化性組成物並びに任意選択のβ−ジカルボニル及び有機過酸化物の、反応生成物を含む層１２０が、表面１１５上に配置されている。層１２０は、第１の基材１１０と第２の基材１３０との間に配置されている。
本開示の選択実施形態
第１の実施形態において、本開示は、硬化性組成物を硬化する方法であって、
ａ）フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、
硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、硬化性組成物を提供することと、
ｂ）その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する基材を提供すること、ここで、ソリッドプライマー層は、
バインダ材料及び
有機過酸化物、を含む、と、
ｃ）硬化性組成物をソリッドプライマー層の少なくとも一部と接触させることにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させることと、を含む、方法を提供する。
第１の実施形態において、本開示は、硬化性組成物を硬化する方法であって、
ａ）フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、
硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、硬化性組成物を提供することと、
ｂ）その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する基材を提供すること、ここで、ソリッドプライマー層は、
バインダ材料及び
有機過酸化物、を含む、と、
ｃ）硬化性組成物をソリッドプライマー層の少なくとも一部と接触させることにより、硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させることと、を含む、方法を提供する。
第２の実施形態において、本開示は、有機過酸化物が、クメンヒドロペルオキシド、を含む、第１の実施形態に記載の方法を提供する。
第３の実施形態において、本開示は、ソリッドプライマー層が、次式によって表されるβ−ジカルボニル化合物
又はその塩を更に含む、第１又は第２の実施形態に記載の方法を提供する。
［式中、Ｘ１及びＸ２は、独立して、共有結合、Ｏ、Ｓ、
又は、
を表わし、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、Ｒ１及びＲ２は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、Ｒ３は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、あるいは、Ｒ１、Ｒ２、若しくはＲ３のうちの任意の２つが一緒になって５員環若しくは６員環を形成する。］
又は、
を表わし、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、Ｒ１及びＲ２は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、Ｒ３は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、あるいは、Ｒ１、Ｒ２、若しくはＲ３のうちの任意の２つが一緒になって５員環若しくは６員環を形成する。］
第４の実施形態において、本開示は、β−ジカルボニル化合物が、８〜１４個の炭素原子を有する２−アセチルコハク酸ジアルキルエステルを含む、第３の実施形態に記載の方法を提供する。
第５の実施形態において、本開示は、β−ジカルボニル化合物が、１，３−ジアルキルバルビツール酸又はその誘導体を含む、第３の実施形態に記載の方法を提供する。
第６の実施形態において、本開示は、硬化性組成物が、フリーラジカル重合のための光開始剤を更に含む、第１〜第５の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
第７の実施形態において、本開示は、多価金属化合物が、銅（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩＩ）化合物、マンガン（ＩＩ）化合物、又はマンガン（ＩＩＩ）化合物を含む、第１〜第６の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
第８の実施形態において、本開示は、フリーラジカル重合性化合物が、フリーラジカル重合性の多官能性（メタ）アクリレート、を含む、第１〜第７の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
第９の実施形態において、本開示は、バインダ材料が有機ポリマーを含む、第１〜第８の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
第１０の実施形態において、本開示は、
その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する表面を備える第１の基材、ここで、ソリッドプラーマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、と、有機過酸化物及び硬化性組成物の重合反応生成物、ここで、その硬化性組成物は、
フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、と、を備える、物品を提供する。
その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する表面を備える第１の基材、ここで、ソリッドプラーマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、と、有機過酸化物及び硬化性組成物の重合反応生成物、ここで、その硬化性組成物は、
フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、と、を備える、物品を提供する。
第１１の実施形態において、本開示は、重合反応生成物が第２の基材と接触しており、その重合反応生成物が、第１の基材と第２の基材との間に、少なくとも部分的に配置されている、第１０の実施形態に記載の物品を提供する。
第１２の実施形態において、本開示は、第２の基材がガラスを含む、第１１の実施形態に記載の物品を提供する。
第１３の実施形態において、本開示は、第１の基材がガラスを含む、第１０〜第１２の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。第１４の実施形態において、本開示は、第２の基材が偏光子を含む、第１１〜第１３の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
第１５の実施形態において、本開示は、有機過酸化物がクメンヒドロペルオキシドを含む、第１０〜第１４の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
第１６の実施形態において、本開示は、ソリッドプライマー層が、次式によって表されるβ−ジカルボニル化合物
又はその塩を更に含む、第１０〜第１５の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
［式中、Ｘ１及びＸ２は、独立して、共有結合、Ｏ、Ｓ、
又は、
を表わし、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、Ｒ１及びＲ２は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、Ｒ３は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、並びに、あるいは、Ｒ１、Ｒ２、若しくはＲ３のうちの任意の２つが、一緒になって５員環若しくは６員環を形成する。］
又は、
を表わし、Ｒ４は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、Ｒ１及びＲ２は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、Ｒ３は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、並びに、あるいは、Ｒ１、Ｒ２、若しくはＲ３のうちの任意の２つが、一緒になって５員環若しくは６員環を形成する。］
第１７の実施形態において、本開示は、β−ジカルボニル化合物が、８〜１４個の炭素原子を有する２−アセチルコハク酸ジアルキルエステルを含む、第１６の実施形態に記載の物品を提供する。
第１８の実施形態において、本開示は、β−ジカルボニル化合物が、１，３−ジアルキルバルビツール酸又はその誘導体を含む、第１６の実施形態に記載の物品を提供する。
第１９の実施形態において、本開示は、硬化性組成物が、フリーラジカル重合の光開始剤を更に含む、第１０〜第１８の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
第２０の実施形態において、本開示は、多価金属化合物が、銅（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩＩ）化合物、マンガン（ＩＩ）化合物、又はマンガン（ＩＩＩ）化合物を含む、第１０〜第１９の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
第２１の実施形態において、本開示は、フリーラジカル重合性化合物が、フリーラジカル重合性の多官能性（メタ）アクリレートを含む、第１０〜第２０の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
第２２の実施形態において、本開示は、バインダ材料が有機ポリマーを含む、第１０〜第２１の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
本開示の目的及び利点は、以下の非限定的な実施例によって更に説明されるが、これら実施例に列挙される具体的な材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に限定するものであると解釈すべきではない。
実施例
特に断りのない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における部、百分率、比等は、全て重量によるものである。
特に断りのない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における部、百分率、比等は、全て重量によるものである。
下記の表１に、実施例で用いた材料の略称及び供給元を列記する。
硬化性組成物Ａ及びＢの調製
以下の硬化性組成物の各々は、重合性アクリル系モノマー、水素化ロジンエステル、可溶性銅塩、アンモニウムハライド塩、及び酸化防止剤から構成された。組成物Ａ及びＢは、ほぼ同等であり、組成物Ｂが、組成物Ａの２．５倍のアンモニウムハライド塩を有する。混合モード（撹拌モード）でシンキー（東京）製の自転・公転ミキサＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で組成物の各々の成分を１５分間混合した。混合後、瓶を点検し、個々の成分が完全に溶解したこと、及び組成物が均一になったこと、を確かめた。組成物Ａ及びＢの処方を、表２（下記）に示す。
以下の硬化性組成物の各々は、重合性アクリル系モノマー、水素化ロジンエステル、可溶性銅塩、アンモニウムハライド塩、及び酸化防止剤から構成された。組成物Ａ及びＢは、ほぼ同等であり、組成物Ｂが、組成物Ａの２．５倍のアンモニウムハライド塩を有する。混合モード（撹拌モード）でシンキー（東京）製の自転・公転ミキサＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で組成物の各々の成分を１５分間混合した。混合後、瓶を点検し、個々の成分が完全に溶解したこと、及び組成物が均一になったこと、を確かめた。組成物Ａ及びＢの処方を、表２（下記）に示す。
プライマー組成物Ｃ〜Ｈの調製
プライマー組成物Ｃ〜Ｅは、揮発性液体媒体、ポリマーバインダ、ウレタンアクリレートオリゴマー、有機過酸化物、及びβ−ジカルボニル開始剤から構成された。組成物Ｆ〜Ｈは、β−ジカルボニル分子を含まず、組成物Ｈはまた、有機過酸化物化合物も含まない。混合モードでＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で、組成物が均一で透明となるまで、各成分を１０分間混合することにより、各々のプライマー組成物を調製した。組成物を、表３（下記）に記載の量を用いて調製した。
プライマー組成物Ｃ〜Ｅは、揮発性液体媒体、ポリマーバインダ、ウレタンアクリレートオリゴマー、有機過酸化物、及びβ−ジカルボニル開始剤から構成された。組成物Ｆ〜Ｈは、β−ジカルボニル分子を含まず、組成物Ｈはまた、有機過酸化物化合物も含まない。混合モードでＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で、組成物が均一で透明となるまで、各成分を１０分間混合することにより、各々のプライマー組成物を調製した。組成物を、表３（下記）に記載の量を用いて調製した。
実施例１〜６及び比較例Ａ〜Ｂ
プライマー組成物の硬化性能を、モデル画像ディスプレイ構造体を用いて試験した。偏光子（ＨＬＭＣ２−５６１０ＮＨＣＲＥ、厚さ０．１２５ｍｍ、サンリッツ、富山県、より入手）を、２６×７６×１．０ｍｍのガラス基材、［洗浄済マイクロスライドガラス（Ｐｒｅ−Ｃｌｅａｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｓｌｉｄｅ Ｇｌａｓｓ）Ｓ１１１１として、松浪ガラス工業、大阪府、より入手］に、３Ｍの透明接着体（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）８１４６−１を用いて重ねた。プライマー組成物を、刷毛を用いて第２のガラス基材に適用し、プライマーを、空気中で３０分間乾燥させ、乾燥（非液体）被覆を得た。乾燥被覆重量を約０．０００５ｇ／ｃｍ２になるよう制御した。組成物Ａ及びＢ（０．４ｇ）を、乾燥したプライマーの被覆上に載せ、偏光子を重ねたガラス基材の偏光子面と接触させた。ポリエチレンテレフタレートのスペーサーシムを用い、プライマー処理したガラス基板と偏光子との間を、一定の厚さ０．００４インチ（０．１ｍｍ）に維持した。接着剤の状態を、接合後３０〜６０分間観察し、構造体を２４時間後に破壊し、接着剤の最終的な硬化状態を判定した。２４時間後に得たパーセンテージ（％）は、固定可能な固形に硬化した、構造体の割合を表わす。これらの試験の結果を表４（下記）に示す。
プライマー組成物の硬化性能を、モデル画像ディスプレイ構造体を用いて試験した。偏光子（ＨＬＭＣ２−５６１０ＮＨＣＲＥ、厚さ０．１２５ｍｍ、サンリッツ、富山県、より入手）を、２６×７６×１．０ｍｍのガラス基材、［洗浄済マイクロスライドガラス（Ｐｒｅ−Ｃｌｅａｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｓｌｉｄｅ Ｇｌａｓｓ）Ｓ１１１１として、松浪ガラス工業、大阪府、より入手］に、３Ｍの透明接着体（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）８１４６−１を用いて重ねた。プライマー組成物を、刷毛を用いて第２のガラス基材に適用し、プライマーを、空気中で３０分間乾燥させ、乾燥（非液体）被覆を得た。乾燥被覆重量を約０．０００５ｇ／ｃｍ２になるよう制御した。組成物Ａ及びＢ（０．４ｇ）を、乾燥したプライマーの被覆上に載せ、偏光子を重ねたガラス基材の偏光子面と接触させた。ポリエチレンテレフタレートのスペーサーシムを用い、プライマー処理したガラス基板と偏光子との間を、一定の厚さ０．００４インチ（０．１ｍｍ）に維持した。接着剤の状態を、接合後３０〜６０分間観察し、構造体を２４時間後に破壊し、接着剤の最終的な硬化状態を判定した。２４時間後に得たパーセンテージ（％）は、固定可能な固形に硬化した、構造体の割合を表わす。これらの試験の結果を表４（下記）に示す。
硬化性組成物Ｉ〜Ｌの調製
以下の硬化性組成物の各々を、重合性アクリル系モノマー、水素化ロジンエステル、可溶性銅塩、アンモニウムハライド塩、酸化防止剤、及び光開始剤の組成とした。アンモニウムハライド塩及び可溶性銅塩の量を、各々の組成物で変更した。混合モードで自転・公転ミキサＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で組成物の各々の成分を１５分間混合した。混合後、瓶を点検し、個々の成分が完全に溶解したこと、及び組成物が均一になったこと、を確かめた。組成物Ｉ〜Ｌの処方を表５（下記）に示す。
以下の硬化性組成物の各々を、重合性アクリル系モノマー、水素化ロジンエステル、可溶性銅塩、アンモニウムハライド塩、酸化防止剤、及び光開始剤の組成とした。アンモニウムハライド塩及び可溶性銅塩の量を、各々の組成物で変更した。混合モードで自転・公転ミキサＴＨＩＮＫＹ ＭＩＸＥＲ ＡＲ−２５０を用い、ガラス瓶中で組成物の各々の成分を１５分間混合した。混合後、瓶を点検し、個々の成分が完全に溶解したこと、及び組成物が均一になったこと、を確かめた。組成物Ｉ〜Ｌの処方を表５（下記）に示す。
実施例７〜１４及び比較例Ｃ〜Ｅ
プライマー組成物Ｃ〜Ｈ上の硬化性組成物Ｉ〜Ｌの硬化性能を、モデル画像ディスプレイ構造体を用いて試験した。偏光子（ＨＬＭＣ２−５６１０ＮＨＣＲＥ、厚さ０．１２５ｍｍ、サンリッツ、富山県、より入手）を、２６×７６×１．０ｍｍのガラス基材、［洗浄済マイクロスライドガラス（Ｐｒｅ−Ｃｌｅａｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｓｌｉｄｅ Ｇｌａｓｓ）Ｓ１１１１として、松浪ガラス工業、大阪府、より入手］に、３Ｍの透明接着体（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）８１４６−１を用いて重ねた。プライマー組成物Ｃ〜Ｈを、刷毛を用いて第２のガラス基材に適用し、プライマーを、空気中で３０分間乾燥させ、乾燥（非液体）被覆を得た。乾燥被覆重量を、約０．０００５ｇ／ｃｍ２になるよう制御した。組成物Ｉ〜Ｌ（０．４ｇ）を、乾燥したプライマーの被覆上に載せ、偏光子を重ねたガラス基材の偏光子面と接触させた。ポリエチレンテレフタレートのスペーサーシムを用い、プライマー処理したガラス基板と偏光子との間を、一定の厚さ０．００４インチ（０．１ｍｍ）に維持した。実施例７〜１４及び比較例Ｃ〜Ｅの構造及び評価は、微光環境で行い、接着剤への紫外線暴露を最小化した。接着剤の状態を、接合後３０〜６０分間観察し、構造体を２４時間後に破壊し、接着剤の最終的な硬化状態を判定した。これらの試験の結果を表６（下記）に示す。
プライマー組成物Ｃ〜Ｈ上の硬化性組成物Ｉ〜Ｌの硬化性能を、モデル画像ディスプレイ構造体を用いて試験した。偏光子（ＨＬＭＣ２−５６１０ＮＨＣＲＥ、厚さ０．１２５ｍｍ、サンリッツ、富山県、より入手）を、２６×７６×１．０ｍｍのガラス基材、［洗浄済マイクロスライドガラス（Ｐｒｅ−Ｃｌｅａｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｓｌｉｄｅ Ｇｌａｓｓ）Ｓ１１１１として、松浪ガラス工業、大阪府、より入手］に、３Ｍの透明接着体（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）８１４６−１を用いて重ねた。プライマー組成物Ｃ〜Ｈを、刷毛を用いて第２のガラス基材に適用し、プライマーを、空気中で３０分間乾燥させ、乾燥（非液体）被覆を得た。乾燥被覆重量を、約０．０００５ｇ／ｃｍ２になるよう制御した。組成物Ｉ〜Ｌ（０．４ｇ）を、乾燥したプライマーの被覆上に載せ、偏光子を重ねたガラス基材の偏光子面と接触させた。ポリエチレンテレフタレートのスペーサーシムを用い、プライマー処理したガラス基板と偏光子との間を、一定の厚さ０．００４インチ（０．１ｍｍ）に維持した。実施例７〜１４及び比較例Ｃ〜Ｅの構造及び評価は、微光環境で行い、接着剤への紫外線暴露を最小化した。接着剤の状態を、接合後３０〜６０分間観察し、構造体を２４時間後に破壊し、接着剤の最終的な硬化状態を判定した。これらの試験の結果を表６（下記）に示す。
特許証のため上記出願において引用された全ての参考文献、特許、及び特許出願は、一貫して参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。前述の記載は、特許請求する開示を当業者が実施することを可能にするためのものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその全ての均等物によって定義される。
Claims (20)
- 硬化性組成物を硬化する方法であって、
ａ）フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、前記硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む前記硬化性組成物を提供することと、
ｂ）その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する基材を提供すること、ここで、前記ソリッドプライマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、
と、
ｃ）前記硬化性組成物を前記ソリッドプライマー層の少なくとも一部と接触させることにより、前記硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化させることと、を含み、
前記ソリッドプライマー層は、次式によって表されるβ−ジカルボニル化合物又はその塩を更に含む、方法。
［式中、Ｘ １ 及びＸ ２ は、独立して、共有結合、Ｏ、Ｓ、
又は、
を表わし、Ｒ ４ は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、
Ｒ １ 及びＲ ２ は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、
Ｒ ３ は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、あるいは、
Ｒ １ 、Ｒ ２ 、又はＲ ３ のうちの任意の２つが一緒になって５員環又は６員環を形成する。］ - 前記有機過酸化物は、クメンヒドロペルオキシドを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記β−ジカルボニル化合物は、８〜１４個の炭素原子を有するジアルキル−２−アセチルコハク酸ジエステルを含む、請求項１又は２に記載の方法。
- 前記β−ジカルボニル化合物は、１，３−ジアルキルバルビツール酸又はその誘導体を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記硬化性組成物は、フリーラジカル重合の光開始剤を更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多価金属化合物は、銅（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩＩ）化合物、マンガン（ＩＩ）化合物、又はマンガン（ＩＩＩ）化合物を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フリーラジカル重合性化合物は、フリーラジカル重合性の多官能性（メタ）アクリレートを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バインダ材料は、有機ポリマーを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
- その少なくとも一部上に配置されたソリッドプライマー層を有する表面を備える第１の基材、ここで、前記ソリッドプライマー層は、バインダ材料及び有機過酸化物、を含む、と、
前記有機過酸化物及び硬化性組成物の重合反応生成物、ここで、前記硬化性組成物は、フリーラジカル重合性化合物及び四級アンモニウムハライド、並びに、前記硬化性組成物をフリーラジカル硬化させるための多価金属化合物、を含む、と、
を備え、
前記ソリッドプライマー層は、次式によって表されるβ−ジカルボニル化合物又はその塩を更に含む、物品。
［式中、Ｘ １ 及びＸ ２ は、独立して、共有結合、Ｏ、Ｓ、
又は、
を表わし、Ｒ ４ は各々、独立して、Ｈ、又は、１〜１８個の炭素原子を有するアルキルを表わし、
Ｒ １ 及びＲ ２ は、独立して、１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表わし、
Ｒ ３ は、水素、又は１〜１８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基若しくは置換ヒドロカルビル基を表し、そして、あるいは、
Ｒ １ 、Ｒ ２ 、又はＲ ３ のうちの任意の２つが一緒になって５員環又は６員環を形成する。］ - 前記重合反応生成物は第２の基材と接触しており、前記重合反応生成物は、前記第１の基材と前記第２の基材との間に、少なくとも部分的に配置されている、請求項９に記載の物品。
- 前記第２の基材はガラスを含む、請求項１０に記載の物品。
- 前記第１の基材はガラスを含む、請求項１０又は１１に記載の物品。
- 前記第２の基材は偏光子を含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の物品。
- 前記有機過酸化物はクメンヒドロペルオキシドを含む、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の物品。
- 前記β−ジカルボニル化合物は、８〜１４個の炭素原子を有するジアルキル−２−アセチルコハク酸ジエステルを含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の物品。
- 前記β−ジカルボニル化合物は、１，３−ジアルキルバルビツール酸又はその誘導体を含む、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の物品。
- 前記硬化性組成物は、フリーラジカル重合のための光開始剤を更に含む、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の物品。
- 前記多価金属化合物は、銅（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩ）化合物、鉄（ＩＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩ）化合物、コバルト（ＩＩＩ）化合物、マンガン（ＩＩ）化合物、又はマンガン（ＩＩＩ）化合物を含む、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の物品。
- 前記フリーラジカル重合性化合物は、フリーラジカル重合性の多官能性（メタ）アクリレートを含む、請求項９〜１８のいずれか一項に記載の物品。
- 前記バインダ材料は、有機ポリマーを含む、請求項９〜１９のいずれか一項に記載の物品。
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