JP2007511641A - Binary curing reaction product of self-initiated polyfunctional acrylate and alicyclic epoxy compound - Google Patents

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アシュランド・ライセンシング・アンド・インテレクチュアル・プロパティー・エルエルシー
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Abstract

光重合性液状オリゴマー組成物を開示する。本オリゴマー組成物は、多官能アクリレート類とβ−ジカルボニルマイケル供与体、特にβ−ケトエステル類、β−ジケトン類、β−ケトアミド類、もしくはβ−ケトアニリド類、又はそれらの組み合わせとから合成されたマイケル付加ポリアクリレート樹脂と、脂環族エポキシド類とから形成される。本オリゴマー組成物を、それらの使用及び製造法とともに提供する。  A photopolymerizable liquid oligomer composition is disclosed. The oligomer composition was synthesized from polyfunctional acrylates and β-dicarbonyl Michael donors, particularly β-ketoesters, β-diketones, β-ketoamides, or β-ketoanilides, or combinations thereof. It is formed from a Michael addition polyacrylate resin and alicyclic epoxides. The oligomer compositions are provided along with their use and manufacturing methods.

Description

本発明は、概略、光重合性樹脂に関する。本発明は、特に脂環族エポキシド化合物と、多官能アクリレート、及びβ−ケトエステル、β−ジケトン、β−ケトアミド又はβ−ケトアニリドから合成される多官能アクリレートオリゴマーとを含む、オリゴマー組成物に関する。   The present invention generally relates to a photopolymerizable resin. The present invention particularly relates to an oligomer composition comprising an alicyclic epoxide compound and a polyfunctional acrylate and a polyfunctional acrylate oligomer synthesized from a β-ketoester, β-diketone, β-ketoamide or β-ketoanilide.

以下に提示する情報は本発明の先行技術であるとは認めないが、単に読者の理解を助けるために提供する。   The information presented below is not admitted to be prior art to the present invention, but is merely provided to aid the reader's understanding.

アクリレート、メタクリレート、及びその他の不飽和モノマーは、コーティング、接着剤、シーラント、及びエラストマーに広く用いられ、光開始剤の存在下で紫外線によって、又はパーオキシド開始フリーラジカル硬化によって架橋されうる。これらの光開始剤及び/又はパーオキシドは典型的には低分子量多官能化合物であり、揮発性もしくは容易に皮膚から吸収される可能性があり、健康への悪影響を引き起こす可能性がある。官能化されたオリゴマー光開始剤はこれらの欠点のいくつかを解決しうる;通常、ポリマー状光開始剤は不揮発性化合物であり、皮膚から容易に吸収されない。しかし、多段階合成が必要とされ、低官能性が反応性及び最終特性に不利であるかもしれず、架橋をさせるために触媒又は開始剤がなお必要とされうる。   Acrylate, methacrylate, and other unsaturated monomers are widely used in coatings, adhesives, sealants, and elastomers and can be crosslinked by ultraviolet light in the presence of a photoinitiator or by peroxide initiated free radical curing. These photoinitiators and / or peroxides are typically low molecular weight polyfunctional compounds that can be volatile or easily absorbed from the skin and can cause adverse health effects. Functionalized oligomeric photoinitiators can overcome some of these drawbacks; typically polymeric photoinitiators are non-volatile compounds and are not easily absorbed from the skin. However, multi-step synthesis is required, low functionality may be detrimental to reactivity and final properties, and catalysts or initiators may still be needed to crosslink.

多価アクリレート受容体化合物へのアセトアセテート供与体化合物のマイケル付加は文献に記載されている。例えば、MoznerとRheinbergerは、トリアクリレート及びテトラアクリレートへのアセトアセテートのマイケル付加を報告した(16 Macromolecular Rapid Communications 135(1995))。形成された生成物は架橋したゲルであった。図1に描いたように、一つのそのような反応において、Moznerは2つの官能基を有するポリエチレングリコール(分子量600)(PEG600-DAA)1モルに、3つの官能基を有するトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)1モルを付加させた。(各アセトアセテート「官能基」は2回反応し、ジアセトアセテートの各モルは4反応当量を有する。)得られる網目(ネットワーク)は、未反応アクリル官能基の存在にもかかわらず、「ゲル化」または硬化したと考えられる。さらなる反応が進行可能であると同時に、この網目は熱又は溶媒のいずれによっても液体にされることはできない。なぜなら実質的に架橋しているからである。   Michael addition of acetoacetate donor compounds to multivalent acrylate acceptor compounds has been described in the literature. For example, Mozner and Rheinberger reported the Michael addition of acetoacetate to triacrylate and tetraacrylate (16 Macromolecular Rapid Communications 135 (1995)). The product formed was a crosslinked gel. As depicted in FIG. 1, in one such reaction, Mozner uses three functional groups of trimethylolpropane triacrylate per mole of polyethylene glycol (molecular weight 600) (PEG 600-DAA) having two functional groups. 1 mole of (TMPTA) was added. (Each acetoacetate “functional group” reacts twice and each mole of diacetoacetate has 4 reaction equivalents.) The resulting network is a “gel, despite the presence of unreacted acrylic functionality. Or “hardened”. While further reaction can proceed, this network cannot be liquefied either by heat or solvent. This is because it is substantially cross-linked.

上記反応は反応剤を説明するための様々な割合によって特徴づけることができる:TMPTA:PEG600DAA=1:1、アクリレート数とアセトアセテート官能基の官能基割合=3:2、及び反応性当量の比=3:4。   The above reaction can be characterized by various ratios to describe the reactants: TMPTA: PEG600DAA = 1: 1, acrylate number to acetoacetate functional group ratio = 3: 2, and reactive equivalent ratio = 3: 4.

本発明の譲り受け人であるAshland社に譲渡された、Moyら米国特許第5,945,489号及び同6,025,410号は、ある種の可溶性液状未架橋オリゴマーを開示しており、これは多官能アクリレートに対するβ−ジカルボニル供与体化合物(例えば、アセトアセテート)の一段階マイケル付加によって作られ、高価な光開始剤を必要とすることなく、紫外線を用いてさらに架橋することができる。開示されたオリゴマーは、自己光開始性アクリレート樹脂として説明されうる。その上、β−ジカルボニル供与体化合物に対して正確な割合の多官能アクリレート受容体化合物を塩基性触媒の存在下で結合された場合、液状オリゴマー組成物が生じる。上に引用した特許文献中に開示された範囲を下回る割合を用いた場合は、架橋したゲルもしくは固体生成物が作られる。加えて、開示された液状オリゴマー組成物は、紫外線硬化の前に、従来のコーティング手法、例えば、ロールもしくはスプレーを用いて、様々な基材に容易に適用することができる。
米国特許第5,945,489号明細書 米国特許第6,025,410号明細書 MoznerとRheinberger,16 Macromolecular Rapid Communications 135(1995) The Encyclopedia of Polymer Science and Engneering, 第2版,Wiley-International Publication (1985)
Moy et al., US Pat. Nos. 5,945,489 and 6,025,410, assigned to Ashland, the assignee of the present invention, disclose certain soluble liquid uncrosslinked oligomers. Is made by a one-step Michael addition of a β-dicarbonyl donor compound (eg, acetoacetate) to a polyfunctional acrylate and can be further crosslinked using ultraviolet light without the need for expensive photoinitiators. The disclosed oligomer can be described as a self-photoinitiated acrylate resin. In addition, when the correct proportion of polyfunctional acrylate acceptor compound is coupled to the β-dicarbonyl donor compound in the presence of a basic catalyst, a liquid oligomer composition results. If a proportion below the range disclosed in the above cited patent document is used, a crosslinked gel or solid product is produced. In addition, the disclosed liquid oligomer composition can be easily applied to various substrates using conventional coating techniques, such as rolls or sprays, prior to UV curing.
US Pat. No. 5,945,489 US Pat. No. 6,025,410 Mozner and Rheinberger, 16 Macromolecular Rapid Communications 135 (1995) The Encyclopedia of Polymer Science and Engneering, 2nd edition, Wiley-International Publication (1985)

「モノマー」という用語は、本明細書中では、炭素を含み、比較的低分子量であり、簡単な構造の分子又は化合物であって、その他の類似及び/又は非類似の分子もしくは化合物と組み合わされて、ポリマー、合成樹脂又はエラストマーに変換されうるものとして定義される。   The term “monomer” is used herein to refer to a molecule or compound that contains carbon, has a relatively low molecular weight, has a simple structure, and is combined with other similar and / or dissimilar molecules or compounds. And can be converted to polymers, synthetic resins or elastomers.

「オリゴマー」という用語は、本明細書中では、わずか数個の類似及び/又は非類似モノマー単位からなるポリマー分子として定義される。   The term “oligomer” is defined herein as a polymer molecule consisting of only a few similar and / or dissimilar monomer units.

「樹脂(レジン)」という用語は、本明細書中では、その他の類似及び/又は非類似の分子もしくは化合物との組み合わせによって、高分子量ポリマーに変換されうるオリゴマーとして定義される。   The term “resin” is defined herein as an oligomer that can be converted to a high molecular weight polymer by combination with other similar and / or dissimilar molecules or compounds.

「熱硬化」という用語は、本明細書中では、加熱した場合に非可逆的に固化又は硬化する樹脂の高分子量ポリマー生成物であると定義される。   The term “thermoset” is defined herein as a high molecular weight polymer product of a resin that solidifies or cures irreversibly when heated.

本発明の譲受人に譲渡された 同時係属している出願、Attorney Docket番号20435/0141(
その全開示を明確に援用する)は、実際上、多官能チオールで架橋された自己開始されたアクリレート樹脂を含む二元硬化チオレンシステムを開示している。
Co-pending application assigned to the assignee of the present invention, Attorney Docket No. 20435/0141 (
Which is expressly incorporated by reference in its entirety, discloses a dual-cured thiolene system comprising a self-initiated acrylate resin crosslinked with a polyfunctional thiol.

アクリレート系樹脂システムの利用は、金属基材へのそれらの比較的劣る接着性によって制限されている。金属への接着は、カチオン硬化された脂肪族エポキシ化合物を用いることによって強められうる。   The use of acrylate-based resin systems is limited by their relatively poor adhesion to metal substrates. Adhesion to metals can be enhanced by using cationically cured aliphatic epoxy compounds.

〔本発明のまとめ〕
適切なカチオン性開始剤の存在下で、上に開示したポリアクリレート樹脂への適切な脂環族エポキシドの付加が、高められた接着性、硬さ、及び耐摩耗性を有するさらに良好な表面硬化を有するコーティングをもたらすことを我々は開示する。
[Summary of the present invention]
In the presence of a suitable cationic initiator, the addition of a suitable alicyclic epoxide to the polyacrylate resin disclosed above results in better surface hardening with increased adhesion, hardness, and abrasion resistance We disclose to provide a coating having

本発明は、二元硬化重合性樹脂組成物を提供する。コーティング、接着剤、シーラント、及びインクが、2種の異なるメカニズムによって硬化する本発明の樹脂を用いて製造されうる。第一のメカニズムは、ペンダントアクリレート官能基を有するマイケル付加樹脂のUV開始フリーラジカル重合である。第二のメカニズム、いわゆるカチオン硬化は、光によって発生した強酸によって触媒される、エポキシ樹脂のUV開始酸重合をもたらす。このカチオン硬化プロセスにおいて、カチオン光開始剤はUV光によって開裂され、強ルイス酸又は強ブレンステッド酸が生じる。カチオン光開始剤は、パーフルオロメタレートオニウム塩であることが好ましい。   The present invention provides a binary curable polymerizable resin composition. Coatings, adhesives, sealants, and inks can be made using the resins of the present invention that cure by two different mechanisms. The first mechanism is UV initiated free radical polymerization of Michael addition resins with pendant acrylate functionality. The second mechanism, so-called cationic curing, results in UV-initiated acid polymerization of epoxy resins catalyzed by strong acids generated by light. In this cationic curing process, the cationic photoinitiator is cleaved by UV light, producing a strong Lewis acid or a strong Bronsted acid. The cationic photoinitiator is preferably a perfluorometalate onium salt.

本発明は、2官能脂環族エポキシド;及び有機可溶性のゲル化していない未架橋のマイケル付加樹脂、を含む液状オリゴマー組成物を提供し、このマイケル付加樹脂は多官能アクリレートマイケル受容体(acceptor)と、β−ジカルボニルマイケル供与体(donor)(特にβ−ケトエステル、β−ジケトン、β−ケトアミド、シアノアセテート、もしくはβ−ケトアニリド、又はこれらの組み合わせ)とから形成されるがこれに限定されない。   The present invention provides a liquid oligomer composition comprising a bifunctional alicyclic epoxide; and an organic soluble, non-gelled, uncrosslinked Michael addition resin, the Michael addition resin comprising a multifunctional acrylate Michael acceptor. And a β-dicarbonyl Michael donor (particularly, β-ketoester, β-diketone, β-ketoamide, cyanoacetate, or β-ketoanilide, or a combination thereof).

1ヶ月より長い貯蔵安定性があり、(不飽和ポリエステル樹脂の製造において得られるような、オリゴマー「骨格」中の不飽和と対照的に)残余のペンダント不飽和アクリレート基を有し、さらにこれがUV線への曝露時には非常に速く光重合する液状オリゴマー組成物を、本発明は提供する。   It has a storage stability of more than a month and has residual pendant unsaturated acrylate groups (as opposed to unsaturation in the oligomer "backbone", as obtained in the production of unsaturated polyester resins), which is also UV The present invention provides a liquid oligomer composition that photopolymerizes very quickly upon exposure to radiation.

本発明は、顔料、光沢調整剤、流動化剤及びレベリング剤、並びに、コーティング、塗料、ラミネート材、シーラント、接着剤、及びインクを配合するために適切なその他の添加剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤を任意選択でさらに含む液状オリゴマー組成物を提供する。そのような添加剤を開示している優れた一般的参考文献は、The Encyclopedia of Polymer Science and Engneering, 第2版,Wiley-International Publication (1985)である。   The present invention is selected from the group consisting of pigments, gloss modifiers, flow and leveling agents, and other additives suitable for formulating coatings, paints, laminates, sealants, adhesives, and inks. A liquid oligomer composition optionally further comprising at least one additive. An excellent general reference disclosing such additives is The Encyclopedia of Polymer Science and Engneering, 2nd edition, Wiley-International Publication (1985).

本発明は、残余のペンダント不飽和アクリレート基を有する液状オリゴマー組成物を作成する方法を提供し、本方法は以下のステップを含む:多官能アクリレートマイケル受容体とβ−ジカルボニルマイケル供与体を用意するステップ;塩基触媒を用いて前記供与体と前記受容体とを反応させてマイケル付加体を形成するステップ;酸性化剤を加えて、全ての残りの塩基性種を中和し、少なくとも1種の脂環族エポキシドを混合するステップ。   The present invention provides a method of making a liquid oligomer composition having residual pendant unsaturated acrylate groups, the method comprising the following steps: providing a multifunctional acrylate Michael acceptor and a β-dicarbonyl Michael donor Reacting the donor with the acceptor to form a Michael adduct using a base catalyst; adding an acidifying agent to neutralize all remaining basic species, at least one Mixing the alicyclic epoxides.

本発明の1つの側面では、少なくとも1種の変性用エポキシドをさらに含む液状オリゴマー組成物を提供する。変性用エポキシドは、硬化したコーティングのフィルム特性(例えば、金属への接着性、及び/又は適用目的のためにコーティングの粘度を低減するためなど)を改善するために選択される。本マイケルポリアクリレート樹脂/エポキシド二元硬化システムは、わずかなUVパルス又は微量のアミンもしくはパーオキシド触媒によって、「グリーン強度」又は「耐ブロッキング性」を発現することができる。ひとたび硬化の第一段階又は硬化の初期程度が達成されると、次にコーティングは完全硬化を行う前に成形、印刷、又はラミネート操作によって処理されうる。したがって、二元硬化の能力は、従来のUV硬化コーティングを含めた従来システムが真似することのできなかった方法で基材を操作することを可能にする。   In one aspect of the invention, a liquid oligomer composition is provided that further comprises at least one modifying epoxide. The modifying epoxide is selected to improve the film properties of the cured coating (eg, to reduce adhesion of the metal and / or the viscosity of the coating for application purposes). The present Michael polyacrylate resin / epoxide binary curing system can develop "green strength" or "blocking resistance" with a few UV pulses or traces of amine or peroxide catalyst. Once the first stage of curing or the initial extent of curing is achieved, the coating can then be processed by molding, printing, or laminating operations prior to full curing. Thus, the ability of binary curing allows the substrate to be manipulated in ways that conventional systems, including conventional UV curable coatings, could not mimic.

本発明は、脂環族エポキシドと、有機可溶性でゲル化していない未架橋のマイケル付加ポリアクリレート反応生成物とを含む液状オリゴマー組成物の使用法であって、表面に前記オリゴマー組成物を適用するステップと、カチオン光開始剤及び化学作用光線の存在下で前記組成物を硬化させるステップとを含む方法を提供する。   The present invention relates to a method for using a liquid oligomer composition comprising an alicyclic epoxide and an organic, non-gelled, uncrosslinked Michael addition polyacrylate reaction product, wherein the oligomer composition is applied to a surface. And a method comprising curing the composition in the presence of a cationic photoinitiator and actinic radiation.

本発明のある側面は、本発明のオリゴマー組成物から形成された熱硬化物を提供する。   One aspect of the present invention provides a thermoset formed from the oligomer composition of the present invention.

本発明は、上記組成物が、顔料、光沢調整剤、流動化剤及びレベリング剤、ならびにコーティング、塗料、ラミネート材、シーラント、接着剤、及びインクを配合するために適切なその他の添加剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含む液状オリゴマー組成物の使用方法を提供する。   The present invention provides that the composition comprises pigments, gloss modifiers, fluidizers and leveling agents, and other additives suitable for formulating coatings, paints, laminates, sealants, adhesives, and inks. Provided is a method of using a liquid oligomer composition further comprising at least one additive selected from the group.

本発明のある側面は、さらに架橋して、コーティング(例えば、塗料、ワニス)、インク、ラミネート材、シーラント、接着剤、エラストマー、及び複合材マトリクスを作成しうるオリゴマー組成物を提供する。   Certain aspects of the present invention provide oligomeric compositions that can be further crosslinked to create coatings (eg, paints, varnishes), inks, laminates, sealants, adhesives, elastomers, and composite matrices.

本発明は、脂環族エポキシドと、有機可溶性のゲル化していない未架橋のマイケル付加ポリアクリレート反応生成物とを含み、カチオン光開始剤の存在下でさらに架橋された重合生成物を提供する。   The present invention provides a polymerized product comprising an alicyclic epoxide and an organic soluble, non-gelled, uncrosslinked Michael addition polyacrylate reaction product, further crosslinked in the presence of a cationic photoinitiator.

〔図面についての説明〕
本発明は、付属する図面と関連させて読んだ場合に、以下の詳細な説明によって最も良く理解される。通常の実施によれば、図面の様々な特徴は縮尺によるものではないことを強調しておく。反対に、様々な特徴の寸法は明確さのために任意に拡大または縮小される。
付属の図面は本発明の典型的態様のみを説明しており、本発明はその他の同様の有効な態様を可能にするので、本発明の範囲を制限していると考えられるべきではないことに注意すべきである。
[Explanation of drawings]
The invention is best understood from the following detailed description when read in connection with the accompanying drawings. It is emphasized that according to typical practice, the various features of the drawings are not to scale. On the contrary, the dimensions of the various features are arbitrarily expanded or reduced for clarity.
The accompanying drawings illustrate only typical embodiments of the invention and should not be considered as limiting the scope of the invention as the invention allows other similar effective embodiments. You should be careful.

〔好ましい態様の詳細な説明〕
本発明の実施に係る選択した態様及び好ましい方法を説明するための図に言及する。本発明は、図に表された側面に限定されないことが理解されるべきである。
Detailed Description of Preferred Embodiments
Reference is made to the figures to illustrate selected embodiments and preferred methods of practicing the invention. It should be understood that the invention is not limited to the aspects depicted in the figures.

本発明のある側面は、脂環族エポキシドと、カチオン光開始剤と、有機可溶性のゲル化していない非架橋のマイケル付加ポリアクリレート反応生成物との制御された割合の混合物を含む液状オリゴマー組成物を提供する。マイケル付加ポリアクリレートオリゴマーは、多官能アクリレートマイケル受容体とβ−ジカルボニルマイケル供与体から形成される。β−ジカルボニルマイケル供与体は、β−ケトエステル、β−ジケトン、β−ケトアミド、及びβ−ケトアニリドの中から適切に選択される。多官能アクリレートマイケル受容体は、ジアクリレート、トリアクリレート、及びテトラアクリレートの中から適切に選択される。β−ジカルボニル供与体及び多官能アクリレート受容体の幅は、組成物の設計者に、最終生成物の特性において大きな幅の選択性を用いる機会を提供する。   One aspect of the invention is a liquid oligomer composition comprising a controlled proportion mixture of an alicyclic epoxide, a cationic photoinitiator, and an organic soluble, non-gelled, non-crosslinked Michael addition polyacrylate reaction product. I will provide a. The Michael addition polyacrylate oligomer is formed from a multifunctional acrylate Michael acceptor and a β-dicarbonyl Michael donor. The β-dicarbonyl Michael donor is suitably selected from among β-ketoesters, β-diketones, β-ketoamides, and β-ketoanilides. The multifunctional acrylate Michael acceptor is suitably selected from diacrylates, triacrylates, and tetraacrylates. The breadth of the β-dicarbonyl donor and the multifunctional acrylate acceptor provides the composition designer with the opportunity to use greater breadth of selectivity in the properties of the final product.

好ましいジアクリレートは以下を含むがこれらに限定されない:エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシル化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート、レゾルシノールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、エトキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、プロポキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、エポキシジアクリレート、アリールウレタンジアクリレート、脂肪族ウレタンジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、及びそれらの混合物。   Preferred diacrylates include, but are not limited to: ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate , Tetrapropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, ethoxylated bisphenol A diacrylate, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, resorcinol diglycidyl ether diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1, 4-butanediol diacrylate, 1 5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, cyclohexane dimethanol diacrylate, ethoxylated neopentyl glycol diacrylate, propoxylated neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated cyclohexane dimethanol Diacrylate, propoxylated cyclohexanedimethanol diacrylate, epoxy diacrylate, aryl urethane diacrylate, aliphatic urethane diacrylate, polyester diacrylate, and mixtures thereof.

好ましいトリアクリレートは以下を含むがこれらに限定されない:トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、エトキシル化グリセロールトリアクリレート、プロポキシル化グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、アリールウレタントリアクリレート、脂肪族ウレタントリアクリレート、メラミントリアクリレート、エポキシノボラックトリアクリレート、脂肪族エポキシトリアクリレート、ポリエステルトリアクリレート、及びそれらの混合物。   Preferred triacrylates include, but are not limited to: trimethylolpropane triacrylate, glycerol triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri Acrylate, ethoxylated glycerol triacrylate, propoxylated glycerol triacrylate, pentaerythritol triacrylate, aryl urethane triacrylate, aliphatic urethane triacrylate, melamine triacrylate, epoxy novolac triacrylate, aliphatic epoxy triacrylate, polyester triacrylate, And mixtures thereof.

好ましいテトラアクリレートは以下を含むがこれらに限定されない:ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アリールウレタンテトラアクリレート、脂肪族ウレタンテトラアクリレート、ポリエステルテトラアクリレート、メラミンテトラアクリレート、エポキシノボラックテトラアクリレート、及びそれらの混合物。   Preferred tetraacrylates include, but are not limited to: ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, propoxylated pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated dipentaerythritol. Tetraacrylate, propoxylated dipentaerythritol tetraacrylate, aryl urethane tetraacrylate, aliphatic urethane tetraacrylate, polyester tetraacrylate, melamine tetraacrylate, epoxy novolac tetraacrylate, and mixtures thereof.

好ましい態様において、β−ジカルボニルマイケル供与体はβ−ジケトン(例えば、2,4−ペンタンジオン)である。適切には、本発明はまた、所望する樹脂品質及び最終用途にしたがって、β−ケトエステル(例えば、エチルアセトアセテート)、β−ケトアニリド(例えば、アセトアセトアニリド)、又はβ−ケトアミド(例えば、アセトアセトアミド)又はマイケル供与体混合物で実施しうる。本発明の好ましい態様においては、β−ジカルボニルは官能性(N)(N=2)を有する。より高い官能性(すなわち、N=4、6...)のβ−ジカルボニル供与体は適しているが、システムの望ましくないゲル化を避けるためにいっそう注意深い反応化学量論の制御を行わなければならない。   In a preferred embodiment, the β-dicarbonyl Michael donor is a β-diketone (eg, 2,4-pentanedione). Suitably, the present invention also provides a β-ketoester (eg, ethyl acetoacetate), β-ketoanilide (eg, acetoacetanilide), or β-ketoamide (eg, acetoacetamide), depending on the desired resin quality and end use. Alternatively, it can be carried out with a Michael donor mixture. In a preferred embodiment of the invention, β-dicarbonyl has functionality (N) (N = 2). Higher functionality (ie, N = 4, 6 ...) β-dicarbonyl donors are suitable, but more careful reaction stoichiometry control must be used to avoid undesired gelation of the system. I must.

官能性=2を有する適切なβ−ジカルボニル供与体化合物は以下を含むがこれらに限定されない:エチルアセトアセテート、メチルアセトアセテート、2−エチルへキシルアセトアセテート、ラウリルアセトアセテート、t−ブチルアセトアセテート、アセトアセトアニリド、N−アルキルアセトアセトアニリド、アセトアセトアミド、2−アセトアセトキシルエチルアクリレート、2−アセトアセトキシルエチルメタクリレート、アリルアセトアセテート、ベンジルアセトアセテート、2,4−ペンタンジオン、イソブチルアセトアセテート、及び2−メトキシエチルアセトアセテート。   Suitable β-dicarbonyl donor compounds having functionality = 2 include, but are not limited to: ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate, 2-ethylhexyl acetoacetate, lauryl acetoacetate, t-butyl acetoacetate , Acetoacetanilide, N-alkylacetoacetanilide, acetoacetamide, 2-acetoacetoxylethyl acrylate, 2-acetoacetoxylethyl methacrylate, allyl acetoacetate, benzyl acetoacetate, 2,4-pentanedione, isobutyl acetoacetate, and 2 -Methoxyethyl acetoacetate.

官能性=4を有する適切なβ−ジカルボニル供与体化合物は以下を含むがこれらに限定されない:1,4−ブタンジオールジアセトアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセトアセテート、ネオペンチルグリコールジアセトアセテート、シクロヘキサンジメタノールジアセトアセテート、及びエトキシル化ビスフェノールAジアセトアセテート。   Suitable β-dicarbonyl donor compounds having functionality = 4 include, but are not limited to: 1,4-butanediol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate, neopentyl glycol diacetate Acetate, cyclohexane dimethanol diacetate, and ethoxylated bisphenol A diacetate.

官能性=6を有する適切なβ−ジカルボニル供与体化合物は以下を含むがこれらに限定されない:トリメチロールプロパントリアセトアセテート、グリセリントリアセトアセテート、及びポリカプロラクトントリアセトアセテート。   Suitable β-dicarbonyl donor compounds having functionality = 6 include, but are not limited to: trimethylolpropane triacetoacetate, glycerin triacetoacetate, and polycaprolactone triacetoacetate.

官能性=8を有する適切な、しかし限定されないβ−ジカルボニル供与体化合物は、ペンタエリスリトールテトラアセトアセテートである。   A suitable but non-limiting β-dicarbonyl donor compound with functionality = 8 is pentaerythritol tetraacetoacetate.

上記マイケル付加反応は強塩基によって触媒される。好ましい塩基はジアザビシクロウンデセン(DBU)であり、これは充分に強く且つモノマー混合物中に容易に溶解する。その他の環状アミジン類、例えば、ジアザビシクロノネン(DBN)及びグアニジン類もまた、この重合を触媒するために適している。カリウムtert−ブトキシドなどのI族アルコキシド塩基は、それらが反応溶媒に充分な溶解度を有するならば、所望する反応を促進するために通常は適している。第四級水酸化物及びアルコキシド、たとえば、水酸化テトラブチルアンモニウムまたはベンジルトリメチルアンモニウムメトキシドは、マイケル付加反応を促進するための別の群の好ましい塩基触媒を構成する。最後に、強い、親有機性アルコキシド塩基は、ハロゲンアニオン(例えば、第四級ハライド)とエポキシド基との間の反応によりその場で(in situ)生成されうる。そのようなin situ触媒は本出願の譲受人であるAshland Inc.に譲渡された係属中の出願10/255,541号に開示されている。出願10/255,541号の全ての内容を、その全体を実際上参照し援用する。   The Michael addition reaction is catalyzed by a strong base. A preferred base is diazabicycloundecene (DBU), which is strong enough and readily soluble in the monomer mixture. Other cyclic amidines such as diazabicyclononene (DBN) and guanidines are also suitable for catalyzing this polymerization. Group I alkoxide bases, such as potassium tert-butoxide, are usually suitable for facilitating the desired reaction if they have sufficient solubility in the reaction solvent. Quaternary hydroxides and alkoxides, such as tetrabutylammonium hydroxide or benzyltrimethylammonium methoxide, constitute another group of preferred base catalysts for promoting the Michael addition reaction. Finally, strong, organophilic alkoxide bases can be generated in situ by reaction between halogen anions (eg, quaternary halides) and epoxide groups. Such in situ catalysts are disclosed in pending application 10 / 255,541 assigned to Ashland Inc., the assignee of the present application. The entire contents of application 10 / 255,541 are hereby incorporated by reference in their entirety.

ジアクリレートモノマーへの、メタクリレート官能性β−ジカルボニル化合物(例えば、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート(AAEM))のマイケル付加は、反応性ペンダントメタクリレート基をもつ液状ポリアクリレートを生成し、これは次の硬化反応において架橋されうる。アクリレートとアセトアセテートは相互に反応性であり、かつ所望するマイケル付加反応の条件下ではメタクリレートは実質的に不活性であるため、高度に官能化された(1繰り返し単位当たり1メタクリレート)、液状の未架橋オリゴマーを一段階、常温、無溶媒反応で得ることができる。   Michael addition of a methacrylate functional β-dicarbonyl compound (eg, 2-acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)) to a diacrylate monomer produces a liquid polyacrylate with reactive pendant methacrylate groups, which It can be crosslinked in the curing reaction. Since the acrylate and acetoacetate are mutually reactive and the methacrylate is substantially inert under the conditions of the desired Michael addition reaction, it is highly functionalized (one methacrylate per repeat unit), liquid Uncrosslinked oligomers can be obtained in one step, at room temperature and without solvent reaction.

本発明は、溶媒を必要としないことについて利点をもたらす。しかし、マイケル反応の高い選択性は、様々なラミネート用樹脂中に容易に組み込まれる低粘度システムを与えるために、不活性溶媒としてスチレンおよびメチルメタクリレートなどのモノマーを使用することを可能にする。適切な、これらに制限されることのない非反応性溶媒には、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、酢酸アリル、メタクリル酸アリル、フタル酸ジアリル、C〜C18−メタクリル酸エステル、ジメタクリレート、及びトリメタクリレートが含まれる。 The present invention provides the advantage of not requiring a solvent. However, the high selectivity of the Michael reaction allows the use of monomers such as styrene and methyl methacrylate as inert solvents to provide a low viscosity system that is easily incorporated into various laminating resins. Suitable non-reactive solvents include, but are not limited to, styrene, t-butyl styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, allyl acetate, allyl methacrylate, diallyl phthalate, C 1- C 18 -methacrylic acid ester, dimethacrylate, and trimethacrylate are included.

本発明は、残余のペンダント不飽和アクリレート基を有する樹脂を提供する。残余のペンダント不飽和基とは、反応剤の化学量論を注意深く制御することによって、重合可能なアクリル基が保たれていることを意味する。すなわち、マイケル供与体上の反応部位よりも多くのアクリル基が存在する。その付加反応の性質が、マイケル付加の部位から離れたペンダントアクリル基(ペンダントは、2つの側で結合している構造の「バックボーン」の一部として存在するのに対比される)を残す。ペンダントアクリル基は、フリーラジカル重合、さらなるマイケル付加架橋、又は、例えば、アミンとの「偽マイケル付加(pseudo Michael addition)」反応に利用可能である。UV照射におけるメルカプタンとのチオール−エン付加による偽マイケル付加反応は、同時係属出願Attorney Docket20435/0141に開示しており、その開示全体を実際上、参照により特に援用する。マイケルポリアクリレート樹脂のペンダントアクリレート基はまた、強酸発生カチオン光開始剤の存在下でのフリーラジカル機構によって架橋するために利用でき、なぜなら、光分解プロセスによってフリーラジカルも形成されるからである。   The present invention provides a resin having residual pendant unsaturated acrylate groups. Residual pendant unsaturated groups mean that polymerizable acrylic groups are retained by carefully controlling the stoichiometry of the reactants. That is, there are more acrylic groups than reactive sites on the Michael donor. The nature of the addition reaction leaves a pendant acrylic group away from the site of Michael addition (as opposed to the pendant being present as part of the “backbone” of the structure attached on the two sides). Pendant acrylic groups can be used for free radical polymerization, further Michael addition cross-linking or “pseudo Michael addition” reactions with, for example, amines. The pseudo-Michael addition reaction by thiol-ene addition with mercaptan in UV irradiation is disclosed in co-pending application Attorney Docket 20435/0141, the entire disclosure of which is practically specifically incorporated by reference. The pendant acrylate group of the Michael polyacrylate resin can also be utilized to crosslink by a free radical mechanism in the presence of a strong acid generating cationic photoinitiator because free radicals are also formed by the photolysis process.

以下の実施例において、他に指定のない限り、全ての部数は重量(質量)による。   In the following examples, all parts are by weight (mass) unless otherwise specified.

マイケルポリアクリレート樹脂(マイケルオリゴマー、マイケル付加体、もしくはマイケル付加生成物とも称される)の合成の例を図2に示す。トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)59.2g及びジアザビシクロウンデセン(DBU)0.4gを、機械式撹拌機と滴下ロートを備えた500mlの三口丸底フラスコ中に秤量した。エチルアセトアセテート(EAA)13.0gを滴下ロート中に秤量した。TMPTA及びDBUをEAAの添加に先立って5分間混合した。EAAは次に15分にわたって、撹拌したTMPTA/DBU混合物に滴下して加えた。EAAの添加が完了した後、この溶液を54℃に加温した。100分で発熱がおさまった後、粘稠な黄色液体が得られた。これは静置しておいてもゲル化しなかった。   An example of the synthesis of a Michael polyacrylate resin (also referred to as Michael oligomer, Michael adduct, or Michael addition product) is shown in FIG. 59.2 g of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and 0.4 g of diazabicycloundecene (DBU) were weighed into a 500 ml three neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and dropping funnel. 13.0 g of ethyl acetoacetate (EAA) was weighed into a dropping funnel. TMPTA and DBU were mixed for 5 minutes prior to the addition of EAA. EAA was then added dropwise over 15 minutes to the stirred TMPTA / DBU mixture. After the addition of EAA was complete, the solution was warmed to 54 ° C. After the exotherm had subsided in 100 minutes, a viscous yellow liquid was obtained. This did not gel upon standing.

アクリレート:マイケル供与体の当量比が液状の未架橋生成物を製造するために充分であるという条件で、アクリレートとβ−ジカルボニルマイケル供与体のさまざまな組み合わせに対して同じ一般法を用いることができる。特に発熱性もしくは大きな規模での反応については、マイケル供与体の制御された段階的な添加及び/又は反応の冷却が、アクリレート官能基の早計な、熱によって開始される架橋を防止するために必要とされうる。   The same general method can be used for various combinations of acrylates and β-dicarbonyl Michael donors provided that the equivalent ratio of acrylate: Michael donor is sufficient to produce a liquid uncrosslinked product. it can. Especially for exothermic or large-scale reactions, controlled stepwise addition of Michael donors and / or cooling of the reaction is necessary to prevent premature, heat-initiated crosslinking of the acrylate functionality. It can be said.

本発明のある面は、二元硬化メカニズムを提供する。脂環族エポキシド化合物が適切なカチオン光開始剤とともにマイケルアクリレート樹脂に添加される。カチオン光開始剤は、紫外(UV)光によって励起された場合に光分解するオニウム化合物である。様々なオニウム種の光分解はルイス酸又はブレンステッド酸を生じさせる。(Koleske, J.V., Radiation Curing of Coatings, ASTM Manual 45, (2002))。光分解プロセスの一部として、フリーラジカルが形成され、それが樹脂中に存在するエチレン性不飽和基の重合を触媒することができる。エポキシドとエチレン性不飽和化合物との重合は、オニウム光開始剤の光分解で解離した強酸によって触媒される。   One aspect of the present invention provides a dual cure mechanism. An alicyclic epoxide compound is added to the Michael acrylate resin along with a suitable cationic photoinitiator. Cationic photoinitiators are onium compounds that photodegrade when excited by ultraviolet (UV) light. Photolysis of various onium species yields Lewis or Bronsted acids. (Koleske, J.V., Radiation Curing of Coatings, ASTM Manual 45, (2002)). As part of the photolysis process, free radicals are formed that can catalyze the polymerization of ethylenically unsaturated groups present in the resin. Polymerization of epoxides with ethylenically unsaturated compounds is catalyzed by strong acids dissociated by photolysis of onium photoinitiators.

本発明のカチオン光開始剤は、UV照射した場合に分解して強酸を生成するオニウム塩である。より具体的には、光開始剤には、アリールスルホニウム金属塩、アリールヨードニウム金属塩、及びアリールホスホニウム金属塩が含まれる。これら及びその他のカチオン光開始剤は、G. Bradley編Wiley/SITA Series in Surface Coatings Technology, Vol.III, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, England, 1998, p.329の、J.V.Crivello及びK.Dietlikerによる「photoinitiators for Cationic Polymerisation(カチオン光重合のための光開始剤)」のChapter IIIに含まれている。引用されているオニウム塩は、適切かつ好ましいカチオン光開始剤の非制限的な例であることが理解される。当業者は、その他の適切なカチオン光開始剤に精通しているか又は最小の実験でそれらを決定することができよう。   The cationic photoinitiator of the present invention is an onium salt that decomposes to produce a strong acid when irradiated with UV. More specifically, photoinitiators include arylsulfonium metal salts, aryliodonium metal salts, and arylphosphonium metal salts. These and other cationic photoinitiators are described in G. Bradley, Wiley / SITA Series in Surface Coatings Technology, Vol. III, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, England, 1998, p.329, JVCrivello and K. It is included in Chapter III of “photoinitiators for Cationic Polymerisation” by Dietliker. It is understood that the cited onium salts are non-limiting examples of suitable and preferred cationic photoinitiators. Those skilled in the art are familiar with other suitable cationic photoinitiators or will be able to determine them with minimal experimentation.

アリールスルホニウムカチオンの例は、トリアリールスルホニウム(例えば、トリフェニルスルホニウム)カチオンである。トリアリールスルホニウムカチオンは、アリールスルホニウム塩の複合体混合物として存在することがわかっている。「トリアリールスルホニウム」の語は、本明細書において、アリールスルホニウム種の複合体混合物及び/又はそのような種のいずれか1つを意味するために用いられる。   An example of an arylsulfonium cation is a triarylsulfonium (eg, triphenylsulfonium) cation. The triarylsulfonium cation has been found to exist as a complex mixture of arylsulfonium salts. The term “triarylsulfonium” is used herein to mean a complex mixture of arylsulfonium species and / or any one of such species.

アリールヨードニウムカチオンの例は、ジアリールヨードニウム(例えば、ジフェニルヨードニウム)カチオンである。ジアリールヨードニウムカチオンは、ジアリールヨードニウム塩の複合体混合物として存在することがわかっている。「ジアリールヨードニウム」の語は、本明細書において、アリールヨードニウム種の複合体混合物及び/又はそのような種のいずれか1つを意味するために用いられる。   An example of an aryl iodonium cation is a diaryl iodonium (eg, diphenyl iodonium) cation. The diaryliodonium cation has been found to exist as a complex mixture of diaryliodonium salts. The term “diaryliodonium” is used herein to mean a complex mixture of aryliodonium species and / or any one of such species.

アリールホスホニウムカチオンの例は、テトラアリールホスホニウム(例えば、テトラフェニルホスホニウム)カチオンである。テトラアリールホスホニウムカチオンは、テトラアリールホスホニウム塩の複合体混合物として存在することがわかっている。「テトラアリールホスホニウム」の語は、本明細書中で、アリールホスホニウム種の複合体混合物及び/又はそのような種のいずれか1つを意味するために用いられる。   An example of an arylphosphonium cation is a tetraarylphosphonium (eg, tetraphenylphosphonium) cation. The tetraarylphosphonium cation has been found to exist as a complex mixture of tetraarylphosphonium salts. The term “tetraarylphosphonium” is used herein to mean a complex mixture of arylphosphonium species and / or any one of such species.

未解離のオニウムカチオン光開始剤は、偽メタル(pseudo-metal)アニオン(X)と錯形成しているオニウムカチオン、好ましくはポリアリールオニウムカチオンからなる。好ましい偽メタルアニオンは、パーフルオロメタレートアニオンである。適切な偽メタルアニオン(X)は当技術分野で公知である。適切かつ好ましい偽メタルアニオンの非制限的な例には、BF 、PF 、SbF 、及びB(C が含まれる。 The undissociated onium cation photoinitiator comprises an onium cation complexed with a pseudo-metal anion (X ), preferably a polyarylonium cation. A preferred pseudometal anion is a perfluorometalate anion. Suitable pseudometal anions (X ) are known in the art. Non-limiting examples of suitable and preferred pseudometal anions include BF 4 , PF 6 , SbF 6 , and B (C 6 F 5 ) 4 .

本発明のカチオン光開始剤にはまた、有機金属化合物、例えば、鉄アレーン塩、ジルコノセン塩、マンガンデカカルボニル塩がふくまれうる。適切な有機金属化合物は、Koleske, JV, Radiation Curing of Coatings, ASTM Manual 45(2002)に開示されている。   The cationic photoinitiators of the present invention can also include organometallic compounds such as iron arene salts, zirconocene salts, manganese decacarbonyl salts. Suitable organometallic compounds are disclosed in Koleske, JV, Radiation Curing of Coatings, ASTM Manual 45 (2002).

マイケル付加は、強塩基、例えば、ジアザビシクロウンデセン(DBU)によって触媒される。マイケル反応に続いて、塩基を、酸性化剤の添加によって反応させ且つ中和させることが好ましい。適切な酸性化剤には、リン酸類、カルボン酸類、酸ハーフエステル類、及び無機酸エステル類(例えば、ヒドロキシエチルメタクリレートホスフェート又はヒドロキシエチルアクリレートホスフェート)が含まれるがこれらに限定されない。好ましくは、酸性化剤は塩基に対して少なくとも化学量論量で添加される。しかし、酸性化剤は、超化学量論量で添加されることもできるが、これは貯蔵安定性の問題を生じさせるかもしれない。   Michael addition is catalyzed by strong bases such as diazabicycloundecene (DBU). Following the Michael reaction, the base is preferably reacted and neutralized by the addition of an acidifying agent. Suitable acidifying agents include, but are not limited to, phosphoric acids, carboxylic acids, acid half esters, and inorganic acid esters (eg, hydroxyethyl methacrylate phosphate or hydroxyethyl acrylate phosphate). Preferably, the acidifying agent is added in at least a stoichiometric amount with respect to the base. However, the acidifying agent can also be added in superstoichiometric amounts, which may cause storage stability problems.

硬化に先立ち、架橋を触媒しうるいかなる塩基性種(例えば、アミン類、アルコキシド類、フェノキシド類など)も存在しない場合は、反応剤を任意のときに混合し、安定で均一な混合物を形成することができる。時期尚早のゲル化及び樹脂粘度の最小限の増加もないこととして定量的に定義される貯蔵安定性は、本システムが充分に酸性化され且つ混合物が化学活性光線へ曝露されずに保たれていることを条件に達成されうる。この点に関していかなる確立された「基準」もない。許容可能性の判定基準は、最終ユーザーによって定められる。   Prior to curing, in the absence of any basic species that can catalyze crosslinking (eg amines, alkoxides, phenoxides, etc.), the reactants are mixed at any time to form a stable and homogeneous mixture. be able to. Storage stability, defined quantitatively as no premature gelation and minimal increase in resin viscosity, ensures that the system is fully acidified and the mixture is not exposed to actinic light. Can be achieved on the condition that There is no established “standard” in this regard. Acceptability criteria are defined by the end user.

本発明の目的に適したエポキシドは、広範囲の市販のエポキシド類から当業者によって選択されうる。エポキシドの選択は、最終的に硬化した生成物がもつことが望まれる特性によって定められる。架橋を生じさせるためには、エポキシドは少なくとも二官能でなければならない。好ましい二官能エポキシドは、ビス−(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペートである。さらに好ましい二官能エポキシドは、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートである。2より多いエポキシ官能性を有する化合物もまた、本発明の目的に適している。   Epoxides suitable for the purposes of the present invention can be selected by those skilled in the art from a wide range of commercially available epoxides. The choice of epoxide is dictated by the properties that the final cured product is desired to have. In order to cause crosslinking, the epoxide must be at least difunctional. A preferred bifunctional epoxide is bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate. A more preferred bifunctional epoxide is 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate. Compounds having more than two epoxy functionalities are also suitable for the purposes of the present invention.

本発明に適したエポキシドは、25℃で約1000cP未満のブルックフィールド粘度を有する。適切なエポキシドは、硬化時に金属に対する強い接着をもたらす。当業者は、その他の方法のなかでも当分野で公知のASTM D3359によって、接着力の適切な値を容易に決定することができる。適切なエポキシドは、標準温度及び標準圧力下で、透明な、単一相の液体である。さらに、適切なエポキシドは、混合したマイケルオリゴマー類から分離し又はそれと反応する最小限の傾向によって定義されるとおりに安定である。   Epoxides suitable for the present invention have a Brookfield viscosity of less than about 1000 cP at 25 ° C. Suitable epoxides provide strong adhesion to the metal when cured. One of ordinary skill in the art can readily determine an appropriate value for adhesion by ASTM D3359, which is known in the art, among other methods. Suitable epoxides are clear, single phase liquids at standard temperature and pressure. Furthermore, suitable epoxides are stable as defined by the minimal tendency to separate from or react with the mixed Michael oligomers.

最終組成物の特性は、「変性用エポキシド」を含有させることによって適切に変えることができる。変性剤として適切なエポキシドには、リモネンモノオキシド、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、及びエポキシフェノールノボラックが含まれる。最後の2つの引用したエポキシドは、脂環族エポキシドとは考えられない。しかし、それらは本発明の目的に適している。   The properties of the final composition can be altered appropriately by including a “modifying epoxide”. Epoxides suitable as modifiers include limonene monoxide, diglycidyl ether of bisphenol A, and epoxyphenol novolac. The last two cited epoxides are not considered alicyclic epoxides. However, they are suitable for the purposes of the present invention.

紫外線光重合は、表面に本発明の組成物の一部を適用することによって実証される。本組成物を約3mil以下の厚さに表面上に広げる。本樹脂を、「引き延ばし」法によってアルミニウム又はステンレススチール基材に適用する。600ワットHバルブ及び40フィート/分のベルトスピードを用いるFusion Systems社のUV硬化ユニットで試験体を硬化させた。   UV photopolymerization is demonstrated by applying a portion of the composition of the present invention to the surface. Spread the composition on the surface to a thickness of about 3 mils or less. The resin is applied to an aluminum or stainless steel substrate by the “stretch” method. The specimens were cured with a Fusion Systems UV curing unit using a 600 Watt H bulb and a belt speed of 40 feet / minute.

コーティング性能特性は、当業者によく知られている様々な試験方法によって測定される。硬度及び耐化学薬品性はアルミニウムパネル上で評価し、接着性はスチールパネル上で評価し、耐摩耗性の測定は白色塗装したアルミニウムパネル上で行った。   The coating performance characteristics are measured by various test methods well known to those skilled in the art. Hardness and chemical resistance were evaluated on an aluminum panel, adhesion was evaluated on a steel panel, and wear resistance was measured on a white painted aluminum panel.

硬度。フィルム硬度は硬い物体による切断、剪断、又は貫通に抵抗するコーティングの能力である。コーティング硬度の測定方法は、既知の硬度の鉛筆の芯でフィルムを引っかくことである。この結果は、基材まで達するようにフィルムを引っ掻くか又は切断しない最も硬い芯として報告される。この試験は非常に主観的ではあるけれども、フィルム硬度を決定するための迅速且つかなり信頼性のある方法を提供する。鉛筆法による測定として:柔らかい<6B−5B−4B−3B−2B−B−HB−F−H−2H−3H−4H−5H−6H>硬い。本方法は、ASTM D3363の方法に準拠している。   hardness. Film hardness is the ability of a coating to resist cutting, shearing, or penetration by a hard object. The method for measuring coating hardness is to scratch the film with a pencil core of known hardness. This result is reported as the hardest core that does not scratch or cut the film to reach the substrate. Although this test is very subjective, it provides a quick and fairly reliable method for determining film hardness. As measured by the pencil method: soft <6B-5B-4B-3B-2B-B-HB-F-H-2H-3H-4H-5H-6H> hard. This method complies with the method of ASTM D3363.

耐溶剤性。耐溶剤性は、溶媒の攻撃又はフィルムの変形に抵抗するコーティングの能力である。適切な溶剤を充分含ませた布でコーティングをこすること(ラビング)が、耐溶剤性の特定レベルを達成しているかどうかを評価する一つの方法である。全てのラビング試験は、メチルエチルケトン(MEK)を用いて行い、コーティングされた表面上での1回の完全な前後の動きである二重こすり法を使用した。試験動作を標準化するために、チーズクロスを16オンスの丸頭ハンマーの丸端部に固定した。測定者はハンドルの基部でハンマーを保持するので、この二重こすり法はハンマー重量を利用している。この試験は、二重こすり動作がフィルム中に切り込みを入れるか又は目立つフィルムの不調が明らかになるまで行った。本試験は、ASTM D4752の方法からの変形である。   Solvent resistance. Solvent resistance is the ability of a coating to resist solvent attack or film deformation. Rubbing the coating with a cloth sufficiently soaked with a suitable solvent (rubbing) is one way to assess whether a specific level of solvent resistance has been achieved. All rubbing tests were performed with methyl ethyl ketone (MEK) and used a double rub method, which was a single full back and forth movement on the coated surface. To standardize the test operation, a cheesecloth was secured to the round end of a 16 ounce round head hammer. Since the measurer holds the hammer at the base of the handle, this double rub method utilizes the hammer weight. This test was conducted until the double rubbing action cut into the film or a noticeable film malfunction was evident. This test is a variation from the method of ASTM D4752.

光沢(グロス)。光沢計を使用して測定した。本方法は、ASTM D523の方法に準拠している。   Gloss (gloss). Measured using a gloss meter. This method complies with the method of ASTM D523.

耐摩耗性。Atlas Crockmeter(登録商標)及び0000スチールウールを使用して測定した。用いた試験方法はASTM D6279によるものであり、基材として黒く着色したパネルを用い、摩耗前後の20°光沢を測定するか、又はASTM6279の変形であり、白色に着色された基材パネルを使用し、60°光沢を測定することによる。耐摩耗性は、(摩耗されたコーティングの光沢/摩耗されていないコーティングの光沢)X 100として定義される、%光沢保持率によって報告される。   Abrasion resistance. Measurements were made using Atlas Crockmeter® and 0000 steel wool. The test method used is in accordance with ASTM D6279, using a black colored panel as a substrate and measuring 20 ° gloss before and after wear, or a variation of ASTM 6279 using a white colored substrate panel And by measuring the 60 ° gloss. Abrasion resistance is reported by% gloss retention, defined as (Gloss of worn coating / Gloss of non-weared coating) X 100.

接着性は、試験コーティング基材として、リン酸化処理したスチールQ-panels(登録商標)を用いて行った(Q-panels(登録商標)は、Q-Panel Lab Products、クリーブランド、オハイオ州、の商標である)。接着性試験は、剛性基材上でのクロスハッチ法によって行い、Gardco Blade PA-2054(11歯、1.5mmカッター)を使用し、テストテープ法BによるASTM D3359の変形法を用いた。用いたテストテープは、Permacel #99だった。このASTM試験は、0B〜5Bの値で報告され、0Bは完全に剥離、5Bは優れた接着性を特徴づける。   Adhesion was performed using phosphorylated steel Q-panels (R) as a test coating substrate (Q-panels (R) is a trademark of Q-Panel Lab Products, Cleveland, Ohio) Is). The adhesion test was performed by a cross-hatch method on a rigid substrate, using a Gardco Blade PA-2054 (11 teeth, 1.5 mm cutter), and using the ASTM D3359 deformation method by test tape method B. The test tape used was Permacel # 99. This ASTM test is reported with values from 0B to 5B, where 0B is fully peeled and 5B is characterized by excellent adhesion.

〔実施例1〕
マイケル供与体であるエチルアセトアセテート及び2,4−ペンタンジオン(2,4−PD)に基づく新規なマイケル付加ポリアクリレート樹脂を、米国特許第5,945,489号明細書及び同6,025,410号明細書にしたがって合成した。本マイケルポリアクリレート樹脂を、様々な水準で様々な脂環族エポキシドと混合した。樹脂/エポキシド組成物を次にリン酸化スチール基材に適用し、1500mJ/cmのUV照射量で硬化させた。続いておこるエポキシ組成物のいわゆる「ダークキュア」が完了することを確かなものにするために、全ての試験は、UV照射24時間後に、硬化した樹脂コーティングについて行った。結果はまとめて表I、II、及びIIIに報告する。
[Example 1]
New Michael addition polyacrylate resins based on the Michael donors ethyl acetoacetate and 2,4-pentanedione (2,4-PD) are described in US Pat. Nos. 5,945,489 and 6,025, It was synthesized according to the specification of No. 410. The Michael polyacrylate resin was mixed with various alicyclic epoxides at various levels. The resin / epoxide composition was then applied to a phosphorylated steel substrate and cured with a UV dose of 1500 mJ / cm 2 . All tests were performed on cured resin coatings 24 hours after UV irradiation to ensure that the so-called “dark cure” of the subsequent epoxy composition was complete. Results are reported together in Tables I, II, and III.

Figure 2007511641
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表Iにおいて、マイケル付加ポリアクリレート樹脂Aは、合計の受容体と供与体とが2.2:1モルの割合になるように、エチルアセトアセテートと反応させたヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)及びトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)の75/25モル混合物であり、さらにEbecryl 168(ヒドロキシエチルメタクリレートホスフェート)で中和した。エポキシ化合物は、CYRACURE(登録商標)UVR-6150とCYRACURE(登録商標)UVR-6128(Union Carbide社)で、それぞれ3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート及びビス−(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペートである。用いた光開始剤はCD-1010(登録商標)(Sartomer)であり、プロピレンカーボネート中のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩類の混合物(50%)であった。用いたレベリング剤は、Fluorad(登録商標)FC4430(3M社)だった。   In Table I, Michael addition polyacrylate resin A comprises hexanediol diacrylate (HDDA) and tris reacted with ethyl acetoacetate such that the total acceptor and donor are in the ratio of 2.2: 1 moles. A 75/25 molar mixture of methylolpropane triacrylate (TMPTA) and further neutralized with Ebecryl 168 (hydroxyethyl methacrylate phosphate). The epoxy compounds are CYRACURE (registered trademark) UVR-6150 and CYRACURE (registered trademark) UVR-6128 (Union Carbide), respectively, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate and bis- (3 , 4-epoxycyclohexylmethyl) adipate. The photoinitiator used was CD-1010® (Sartomer), a mixture (50%) of triarylsulfonium hexafluoroantimonate salts in propylene carbonate. The leveling agent used was Fluorad® FC4430 (3M).

Figure 2007511641
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表II中のマイケル付加ポリアクリレート樹脂Bは、HDDA及びLaromer PE 55F(BASF社)(約1000の分子量をもつポリエステルアクリレート)の94.4/5.6モル混合物を2,4−ペンタンジオンと、2.2:1モル比で反応させ、Ebecryl 168で中和したものである。   Michael addition polyacrylate resin B in Table II is a 94.4 / 5.6 molar mixture of HDDA and Laromer PE 55F (BASF) (polyester acrylate having a molecular weight of about 1000) with 2,4-pentanedione, The reaction was carried out at a molar ratio of 2.2: 1 and neutralized with Ebecryl 168.

Figure 2007511641
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表III中のマイケル付加ポリアクリレート樹脂Cは、2.2:1のモル比でジプロピレングリコールジアクリレートをエチルアセトアセテートと反応させ、Ebecryl 168で中和したものである。   Michael addition polyacrylate resin C in Table III was obtained by reacting dipropylene glycol diacrylate with ethyl acetoacetate in a molar ratio of 2.2: 1 and neutralizing with Ebecryl 168.

表I、II、及びIIIの結果は、マイケル付加ポリアクリレート樹脂のUV照射硬化したコーティングの性能の利点及びエポキシ化合物のUV照射硬化したコーティングの性能の利点を、その2つを一緒に組み合わせることによって得ることができることを示している。   The results in Tables I, II, and III show that the performance benefits of the UV addition cured coating of Michael addition polyacrylate resin and the performance benefits of the UV radiation cured coating of the epoxy compound are combined by combining the two together. It shows that you can get.

〔実施例2〕
HDDA及びTMPTA(75:25比)とエチルアセトアセテートとに基づくマイケル付加ポリアクリレート樹脂は、米国特許第5,945,489号明細書及び同6,025,410号明細書に記載された方法に従って合成した。この樹脂を、アクリレートとエポキシ官能基の両方を有するアクリレート−脂環族エポキシドブレンドであるUvacure(登録商標)1562(UCB Chemicals)と混合した。この混合物を次にリン酸化スチール又はアルミニウム基材に適用し、1500mJ/cmのUV照射量で硬化させた。接着性、耐溶剤性、鉛筆硬度、光沢、及び耐摩耗性は上の先の実施例で示したとおりである。実施例1で説明したように、全ての試験はUV照射後24時間に行った。
[Example 2]
Michael addition polyacrylate resins based on HDDA and TMPTA (75:25 ratio) and ethyl acetoacetate are prepared according to the methods described in US Pat. Nos. 5,945,489 and 6,025,410. Synthesized. This resin was mixed with Uvacure® 1562 (UCB Chemicals), an acrylate-alicyclic epoxide blend having both acrylate and epoxy functionality. This mixture was then applied to a phosphorylated steel or aluminum substrate and cured with a UV dose of 1500 mJ / cm 2 . Adhesion, solvent resistance, pencil hardness, gloss, and wear resistance are as shown in the previous examples. As described in Example 1, all tests were performed 24 hours after UV irradiation.

Figure 2007511641
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二元硬化又は「ハイブリッド硬化」コーティングシステムの使用は、標準的コーティングの使用と同様であり、例えば基材保護及び/又は修飾のためである。しかし、二元硬化能力の有用性は、従来のコーティング技術よりも大きな自由度をもつ最高のフィルム特性の開発を可能にする。例えば、完全硬化(フィルム硬度及び耐溶剤性によって特徴づけられる)は、アルキッド又はメラミン系コーティングに対する30分の高温「焼付け」と比較して、わずか500mJ/cmほどのUV照射(又はそれ未満)によって数秒で達成されうる。従来のUV系コーティングとの直接対比で、本マイケルポリアクリレート樹脂/エポキシド二元硬化システムは、非常に小さなUVパルス又はわずかな量のアミン触媒もしくはパーオキシド触媒で、「初期強度(グリーン強度)」又は「耐ブロッキング性」を発現できる。ひとたび硬化の第一段階又は初期程度に到達したら、完全硬化を達成する前に、コーティングは次に成形、印刷、またはラミネート操作によって扱われることができる。ひとたび完全に硬化すれば、多くのコーティングは曲げたり成形したりすることがよりいっそう困難であり、及び/又はそれらは成形操作時に接着することもない。したがって、二元硬化の可能性は、従来のUV硬化コーティングを含めた従来システムがまねることのできない方法での基材の取り扱いを可能にする。 The use of a binary cure or “hybrid cure” coating system is similar to the use of standard coatings, for example for substrate protection and / or modification. However, the usefulness of the dual curing capability allows the development of the best film properties with greater freedom than conventional coating techniques. For example, full cure (characterized by film hardness and solvent resistance) is only about 500 mJ / cm 2 UV irradiation (or less) compared to 30 minutes of high temperature “baking” for alkyd or melamine based coatings. Can be achieved in seconds. In direct contrast to conventional UV-based coatings, the present Michael polyacrylate resin / epoxide binary curing system is capable of “initial strength (green strength)” or with very small UV pulses or small amounts of amine or peroxide catalysts. "Blocking resistance" can be expressed. Once the first stage or initial extent of curing has been reached, the coating can then be handled by molding, printing, or laminating operations before achieving full curing. Once fully cured, many coatings are even more difficult to bend and mold and / or they do not adhere during the molding operation. Thus, the possibility of binary curing allows handling of the substrate in a way that conventional systems, including conventional UV curable coatings, cannot mimic.

モノアクリレートは、必要なときには樹脂特性をやわらげるために使用することができる。例えば、25モル%以下の一官能アクリレート(例えば、イソボルニルアクリレート、IBOA)の添加は、より多い架橋によって脆さを増加させることなく、コーティングを「強靱にすること」を可能にする。その他の一官能モノマー、例えば、2−(2−エトキシエトキシエチル)アクリレート(EOEOEA)又はドデシルアクリレートは、基材に対するフィルム接着性を和らげるため、又は、顔料、ナノ粒子、ワックス、もしくはシリコーン類のコーティング配合中への組み込みを高めるために添加されうる。適切なモノアクリレートには、単純なC〜C18アクリレートエステル類、イソボルニルアクリレート(IBOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFFA)、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EOEOEA)、フェノキシエチルアクリレート(PEA)、ヒドロキシアルキルアクリレート、モノアルキルポリアルキレングリコールアクリレート、シロキサンアクリレート、シランアクリレート、シリコーンアクリレート、パーフルオロアルキルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、及びそれらの混合物、が含まれるがこれらに限定されない。 Monoacrylate can be used to soften the resin properties when needed. For example, the addition of 25 mol% or less of a monofunctional acrylate (eg, isobornyl acrylate, IBOA) allows the coating to be “toughened” without increasing brittleness due to more crosslinking. Other monofunctional monomers, such as 2- (2-ethoxyethoxyethyl) acrylate (EOEOEAA) or dodecyl acrylate, to reduce film adhesion to the substrate or to coating pigments, nanoparticles, waxes, or silicones Can be added to enhance incorporation into the formulation. Suitable monoacrylate, simple C 1 -C 18 acrylates esters, isobornyl acrylate (IBOA), tetrahydrofurfuryl acrylate (THFFA), 2- (2- ethoxyethoxy) ethyl acrylate (EOEOEA), phenoxyethyl Acrylate (PEA), hydroxyalkyl acrylate, monoalkyl polyalkylene glycol acrylate, siloxane acrylate, silane acrylate, silicone acrylate, perfluoroalkyl acrylate, caprolactone acrylate, and mixtures thereof include, but are not limited to.

本明細書中で引用した全ての刊行物、特許、特許出願公開、及びASTM試験法は、各個別の刊行物、特許、特許出願公開、及びASTM試験法が具体的かつ個別に参照により援用されるごとくに、任意且つ実際上、本明細書に援用する。矛盾がある場合は本開示が優先する。特に、同時係属出願(番号はまだ付されていない;Attorney Docket Number 20435/141; 20435/144; 20435/146; 20435/147; 及び20435/148)は参照により、実際上ここに援用する。   All publications, patents, patent application publications, and ASTM test methods cited herein are specifically and individually incorporated by reference for each individual publication, patent, patent application publication, and ASTM test method. In particular, any and practically incorporated herein. In case of conflict, the present disclosure will prevail. In particular, copending applications (not numbered yet; Attorney Docket Number 20435/141; 20435/144; 20435/146; 20435/147; and 20435/148) are hereby incorporated by reference in practice.

図1は、架橋されたマイケルポリアクリレートゲルの合成スキームである。FIG. 1 is a synthesis scheme of a crosslinked Michael polyacrylate gel. 図2は、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)とエチルアセトアセテート(EAA)とのマイケル付加反応による、UV硬化性オリゴマーの合成のスキームである。FIG. 2 is a scheme for the synthesis of UV curable oligomers by Michael addition reaction of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and ethyl acetoacetate (EAA).

Claims (53)

脂環族エポキシド;及び
有機可溶性の、ゲル化していない、未架橋のマイケル付加ポリアクリレート反応生成物、を含む液状オリゴマー組成物。
A liquid oligomer composition comprising: an alicyclic epoxide; and an organic soluble, non-gelled, uncrosslinked Michael addition polyacrylate reaction product.
前記マイケル付加ポリアクリレート生成物が、多官能アクリレートマイケル受容体とβ−ジカルボニルマイケル供与体とから形成される、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 1, wherein the Michael addition polyacrylate product is formed from a multifunctional acrylate Michael acceptor and a β-dicarbonyl Michael donor. 前記β−ジカルボニルマイケル供与体が、β−ケトエステル、β−ジケトン、β−ケトアミド、β−ケトアニリド、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 1, wherein the β-dicarbonyl Michael donor is selected from the group consisting of β-ketoesters, β-diketones, β-ketoamides, β-ketoanilides, and mixtures thereof. 前記多官能アクリレートマイケル受容体が、ジアクリレート、トリアクリレート、及びテトラアクリレートからなる群から選択される、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 1, wherein the multifunctional acrylate Michael acceptor is selected from the group consisting of diacrylates, triacrylates, and tetraacrylates. 前記β−ジカルボニルマイケル供与体が、β−ジケトン又はβ−ケトエステルである、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 1, wherein the β-dicarbonyl Michael donor is a β-diketone or a β-ketoester. 前記β−ジカルボニルが当量官能性(N)(N=2、4、6又は8)を有する、請求項3に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 3, wherein the β-dicarbonyl has an equivalent functionality (N) (N = 2, 4, 6 or 8). 前記ジアクリレートマイケル受容体のアクリル官能基と前記β−ジカルボニル供与体とのモル比が:
前記β−ジカルボニル官能性=2である場合は、≧1:1、
前記β−ジカルボニル官能性=4である場合は、≧4.5:1、
前記β−ジカルボニル官能性=6である場合は、≧4.5:1、及び
前記β−ジカルボニル官能性=8である場合は、≧3.5:1
である、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The molar ratio of the acrylic functionality of the diacrylate Michael acceptor to the β-dicarbonyl donor is:
When the β-dicarbonyl functionality = 2, ≧ 1: 1;
If the β-dicarbonyl functionality = 4, ≧ 4.5: 1,
≧ 4.5: 1 when the β-dicarbonyl functionality = 6, and ≧ 3.5: 1 when the β-dicarbonyl functionality = 8
The liquid oligomer composition according to claim 4, wherein
前記トリアクリレートマイケル受容体のアクリル官能基と前記β−ジカルボニル供与体とのモル比が:
前記β−ジカルボニル官能性=2である場合は、≧2.25、
前記β−ジカルボニル官能性=4である場合は、≧6.4:1、
前記β−ジカルボニル官能性=6である場合は、≧7.8:1、及び
前記β−ジカルボニル官能性=8である場合は、≧7.4:1
である、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The molar ratio of the acrylic functionality of the triacrylate Michael acceptor to the β-dicarbonyl donor is:
If the β-dicarbonyl functionality = 2, ≧ 2.25,
If the β-dicarbonyl functionality = 4, ≧ 6.4: 1,
When the β-dicarbonyl functionality = 6, ≧ 7.8: 1, and when the β-dicarbonyl functionality = 8, ≧ 7.4: 1
The liquid oligomer composition according to claim 4, wherein
前記テトラアクリレートマイケル受容体のアクリル官能基と前記β−ジカルボニル供与体とのモル比が:
前記アセトアセテート官能性=2である場合は、≧6.6、
前記β−ジカルボニル官能性=4である場合は、≧12.3:1、
前記β−ジカルボニル官能性=6である場合は、≧13.2:1、及び
前記β−ジカルボニル官能性=8である場合は、≧12.7:1
である、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The molar ratio of acrylic functionality of the tetraacrylate Michael acceptor to the β-dicarbonyl donor is:
If the acetoacetate functionality = 2, ≧ 6.6,
When the β-dicarbonyl functionality = 4, ≧ 12.3: 1,
≧ 13.2: 1 when the β-dicarbonyl functionality = 6 and ≧ 12.7: 1 when the β-dicarbonyl functionality = 8
The liquid oligomer composition according to claim 4, wherein
前記脂環族エポキシドが25℃で1,000cP未満のブルックフィールド粘度を有する、請求項1記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 1, wherein the alicyclic epoxide has a Brookfield viscosity of less than 1,000 cP at 25 ° C. 前記脂環族エポキシドが、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート及びビス−(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペートからなる群から選択される、請求項10に記載の液状オリゴマー組成物。   11. The liquid according to claim 10, wherein the alicyclic epoxide is selected from the group consisting of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate and bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate. Oligomer composition. さらに変性用エポキシドを含む、請求項1記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 1, further comprising a modifying epoxide. 前記変性用エポキシドが、リモネンモノオキシド、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、及びエポキシフェノールノボラックからなる群から選択される、請求項12記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 12, wherein the modifying epoxide is selected from the group consisting of limonene monoxide, bisphenol A diglycidyl ether, and epoxyphenol novolac. 好ましい脂環族エポキシドが3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートである、請求項11に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 11, wherein a preferred alicyclic epoxide is 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate. 前記マイケル付加反応が強塩基の存在下で行われる、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 1, wherein the Michael addition reaction is performed in the presence of a strong base. 前記塩基が、環状アミジン類、グアニジン類、I族アルコキシド類、第四級ヒドロキシド類、第四級アルコキシド類、及びハライドアニオンとエポキシ基との間の反応によってその場(in situ)で生成したアルコキシド塩基からなる群から選択される、請求項13に記載の液状オリゴマー組成物。   The base was generated in situ by cyclic amidines, guanidines, Group I alkoxides, quaternary hydroxides, quaternary alkoxides, and reactions between halide anions and epoxy groups. 14. The liquid oligomer composition according to claim 13, selected from the group consisting of alkoxide bases. 前記塩基が、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、ジアザビシクロ−ノネン(DBN)、及び1,1,3,3−テトラメチルグアニジンからなる群から選択される、請求項14に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 14, wherein the base is selected from the group consisting of diazabicycloundecene (DBU), diazabicyclo-nonene (DBN), and 1,1,3,3-tetramethylguanidine. . 前記アルコキシドが、第四級ハライドとエポキシド基との間の反応によってその場(in situ)で生成される、請求項14に記載の液状オリゴマー組成物。   15. The liquid oligomer composition according to claim 14, wherein the alkoxide is generated in situ by a reaction between a quaternary halide and an epoxide group. 前記ジアクリレートが、
エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシル化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート、レゾルシノールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、エトキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、プロポキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、アクリル化エポキシジアクリレート、アリールウレタンジアクリレート、脂肪族ウレタンジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、及びそれらの混合物、からなる群から選択される、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The diacrylate is
Ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetrapropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene Glycol diacrylate, ethoxylated bisphenol A diacrylate, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, resorcinol diglycidyl ether diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol Diacrylate, 1,6-hexanedio Diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, cyclohexane dimethanol diacrylate, ethoxylated neopentyl glycol diacrylate, propoxylated neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated cyclohexane dimethanol diacrylate, propoxylated cyclohexane dimethanol diacrylate, acrylic The liquid oligomer composition according to claim 4, wherein the liquid oligomer composition is selected from the group consisting of fluorinated epoxy diacrylates, aryl urethane diacrylates, aliphatic urethane diacrylates, polyester diacrylates, and mixtures thereof.
前記トリアクリレートが、
トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、エトキシル化グリセロールトリアクリレート、プロポキシル化グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、アリールウレタントリアクリレート、脂肪族ウレタントリアクリレート、メラミントリアクリレート、脂肪族エポキシトリアクリレート、エポキシノボラックトリアクリレート、ポリエステルトリアクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The triacrylate is
Trimethylolpropane triacrylate, glycerol triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, ethoxylated glycerol triacrylate, propoxylated glycerol tri Claims selected from the group consisting of acrylates, pentaerythritol triacrylates, aryl urethane triacrylates, aliphatic urethane triacrylates, melamine triacrylates, aliphatic epoxy triacrylates, epoxy novolac triacrylates, polyester triacrylates, and mixtures thereof. Item 5. The liquid oligomer composition according to Item 4.
前記テトラアクリレートが、
ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アリールウレタンテトラアクリレート、脂肪族ウレタンテトラアクリレート、ポリエステルテトラアクリレート、メラミンテトラアクリレート、エポキシノボラックテトラアクリレート、及びそれらの混合物から選択される、請求項4に記載の液状オリゴマー組成物。
The tetraacrylate is
Di-trimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, propoxylated pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated dipentaerythritol tetraacrylate, propoxylated dipentaerythritol tetraacrylate 5. The liquid oligomer composition of claim 4, selected from aryl urethane tetraacrylate, aliphatic urethane tetraacrylate, polyester tetraacrylate, melamine tetraacrylate, epoxy novolac tetraacrylate, and mixtures thereof.
官能性=2を有する前記β−ジカルボニル供与体化合物が、
エチルアセトアセテート、メチルアセトアセテート、2−エチルへキシルアセトアセテート、ラウリルアセトアセテート、t−ブチルアセトアセテート、アセトアセトアニリド、N−アルキルアセトアセトアニリド、アセトアセトアミド、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート、アリルアセトアセテート、ベンジルアセトアセテート、2,4−ペンタンジオン、イソブチルアセトアセテート、及び2−メトキシエチルアセトアセテート、
からなる群から選択される、請求項6に記載の液状オリゴマー組成物。
The β-dicarbonyl donor compound having functionality = 2 is
Ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate, 2-ethylhexyl acetoacetate, lauryl acetoacetate, t-butyl acetoacetate, acetoacetanilide, N-alkylacetoacetanilide, acetoacetamide, 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, allyl acetoacetate, benzyl Acetoacetate, 2,4-pentanedione, isobutyl acetoacetate, and 2-methoxyethyl acetoacetate,
The liquid oligomer composition according to claim 6, which is selected from the group consisting of:
官能性=4を有する前記β−ジカルボニル供与体化合物が、
1,4−ブタンジオールジアセトアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセトアセテート、ネオペンチルグリコールジアセトアセテート、シクロヘキサンジメタノールジアセトアセテート、及びアルコキシル化ビスフェノールAジアセトアセテート
からなる群から選択される、請求項6に記載の液状オリゴマー組成物。
The β-dicarbonyl donor compound having functionality = 4 is
Selected from the group consisting of 1,4-butanediol diacetoacetate, 1,6-hexanediol diacetoacetate, neopentyl glycol diacetoacetate, cyclohexanedimethanol diacetoacetate, and alkoxylated bisphenol A diacetoacetate, The liquid oligomer composition according to claim 6.
官能性=6を有する前記β−ジカルボニル供与体化合物が、
トリメチロールプロパントリアセトアセテート、グリセリントリアセトアセテート、及びポリカプロラクトントリアセトアセテート、及びこれらのアルコキシル化誘導体
からなる群から選択される、請求項6に記載の液状オリゴマー組成物。
The β-dicarbonyl donor compound having functionality = 6 is
The liquid oligomer composition according to claim 6, selected from the group consisting of trimethylolpropane triacetoacetate, glycerin triacetoacetate, polycaprolactone triacetoacetate, and alkoxylated derivatives thereof.
官能性=8を有する前記β−ジカルボニル供与体化合物が、ペンタエリスリトールテトラアセトアセテート及びそのアルコキシル化誘導体である、請求項6に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 6, wherein the β-dicarbonyl donor compound having functionality = 8 is pentaerythritol tetraacetoacetate and alkoxylated derivatives thereof. 前記マイケル付加反応が、少なくとも1種の非反応性溶媒の存在下で起こる、請求項2に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 2, wherein the Michael addition reaction occurs in the presence of at least one non-reactive solvent. 前記非反応性溶媒が、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、酢酸アリル、メタクリル酸アリル、フタル酸ジアリル、C〜C18−メタクリル酸エステル、ジメタクリレート、及びトリメタクリレートからなる群から選択される、請求項24に記載の液状オリゴマー組成物。 The non-reactive solvent is styrene, t-butyl styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, allyl acetate, allyl methacrylate, diallyl phthalate, C 1 -C 18 -methacrylic acid ester, dimethacrylate, and The liquid oligomer composition according to claim 24, selected from the group consisting of trimethacrylate. 前記組成物が、1ヶ月よりも長く貯蔵安定であり、かつ、残存するペンダント不飽和アクリレート基を有する、請求項1に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition of claim 1, wherein the composition is shelf stable for more than 1 month and has residual pendant unsaturated acrylate groups. さらに酸性化剤を含む、請求項2に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 2, further comprising an acidifying agent. 前記酸性化剤が、リン酸類、カルボン酸類、酸ハーフエステル類、及び無機酸エステル類からなる群から選択される、請求項29に記載の液状オリゴマー組成物。   30. The liquid oligomer composition according to claim 29, wherein the acidifying agent is selected from the group consisting of phosphoric acids, carboxylic acids, acid half esters, and inorganic acid esters. 好ましい酸性化剤が、2−ヒドロキシルエチルアクリレートのリン酸エステル、2−ヒドロキシエチルメタクリレートのリン酸エステル、2−ヒドロキシプロピルアクリレートのリン酸エステル、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートのリン酸エステル、4−ヒドロキシブチルアクリレートのリン酸エステル、及び4−ヒドロキシブチルメタクリレートのリン酸エステルからなる群から選択される、請求項30に記載の液状オリゴマー組成物。   Preferred acidifying agents are 2-hydroxyethyl acrylate phosphate ester, 2-hydroxyethyl methacrylate phosphate ester, 2-hydroxypropyl acrylate phosphate ester, 2-hydroxypropyl methacrylate phosphate ester, 4-hydroxybutyl 31. The liquid oligomer composition according to claim 30, wherein the liquid oligomer composition is selected from the group consisting of a phosphate ester of acrylate and a phosphate ester of 4-hydroxybutyl methacrylate. さらにモノアクリレートを含む、請求項2に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 2, further comprising a monoacrylate. 前記モノアクリレートが、単純なC〜C18アクリレートエステル、イソボルニルアクリレート(IBOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFFA)、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EOEOEA)、フェノキシエチルアクリレート(PEA)、ヒドロキシアルキルアクリレート、モノアルキルポリアルキレングリコールアクリレート、シロキサンアクリレート、シランアクリレートもしくはシリコーンアクリレート、パーフルオロアルキルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項32に記載の液状オリゴマー組成物。 The monoacrylate is a simple C 1 -C 18 acrylate ester, isobornyl acrylate (IBOA), tetrahydrofurfuryl acrylate (THFFA), 2- (2- ethoxyethoxy) ethyl acrylate (EOEOEA), phenoxyethyl acrylate (PEA ), A hydroxyalkyl acrylate, a monoalkyl polyalkylene glycol acrylate, a siloxane acrylate, a silane acrylate or silicone acrylate, a perfluoroalkyl acrylate, a caprolactone acrylate, and mixtures thereof. Composition. 前記モノアクリレートが約0〜約50モル%存在する、請求項32に記載の液状オリゴマー組成物。   33. The liquid oligomer composition of claim 32, wherein the monoacrylate is present from about 0 to about 50 mol%. 前記モノアクリレートが約0〜約25モル%存在する、請求項32に記載の液状オリゴマー組成物。   35. The liquid oligomer composition of claim 32, wherein the monoacrylate is present from about 0 to about 25 mole percent. 前記モノアクリレートが約0〜約12.5モル%存在する、請求項32に記載の液状オリゴマー組成物。   34. The liquid oligomer composition of claim 32, wherein the monoacrylate is present from about 0 to about 12.5 mol%. フリーラジカル発生剤をさらに含む、請求項2記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 2, further comprising a free radical generator. 前記フリーラジカル発生剤がパーオキシドを含む、請求項37に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 37, wherein the free radical generator contains a peroxide. 前記パーオキシドが、ベンゾイルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド(MEKP)、tert−ブチルパーベンゾエート(TBPB)、クミルパーオキシド、及びt−ブチルパーオキシドからなる群から選択される、請求項37に記載の液状オリゴマー組成物。
カチオン光開始剤をさらに含む、請求項2に記載の液状オリゴマー組成物。
38. The liquid oligomer of claim 37, wherein the peroxide is selected from the group consisting of benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide (MEKP), tert-butyl perbenzoate (TBPB), cumyl peroxide, and t-butyl peroxide. Composition.
The liquid oligomer composition according to claim 2, further comprising a cationic photoinitiator.
前記カチオン光開始剤が、パーフルオロメタレートオニウム塩類、鉄アレーン塩類、ジルコノセン塩類、及びマンガンデカカルボニル塩類からなる群から選択される、請求項39に記載の液状オリゴマー組成物。   40. The liquid oligomer composition of claim 39, wherein the cationic photoinitiator is selected from the group consisting of perfluorometalate onium salts, iron arene salts, zirconocene salts, and manganese decacarbonyl salts. 前記パーフルオロメタレートが、BF 、PF 、SbF 、及びB(C からなる群から選択されるアニオンである、請求項39に記載の液状オリゴマー組成物。 The perfluoro metalate is, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 -, and B (C 6 F 5) 4 - is an anion chosen from the group consisting of liquid oligomeric composition as claimed in claim 39 . 前記オニウムが、アリールスルホニウムカチオン類、アリールヨードニウムカチオン類、及びアリールホスホニウムカチオン類からなる群から選択されるカチオンである、請求項39に記載の液状オリゴマー組成物。   40. The liquid oligomer composition according to claim 39, wherein the onium is a cation selected from the group consisting of arylsulfonium cations, aryliodonium cations, and arylphosphonium cations. 前記組成物が少なくとも1種の添加剤をさらに含む、請求項2に記載の液状オリゴマー組成物。   The liquid oligomer composition according to claim 2, wherein the composition further comprises at least one additive. 前記添加剤が、顔料、光沢調整剤、流動化剤及びレベリング剤、並びに、コーティング、塗料、ラミネート材、シーラント、接着剤、及びインクを配合するために適切なその他の添加剤からなる群から選択される、請求項43に記載の液状オリゴマー組成物。   The additive is selected from the group consisting of pigments, gloss modifiers, fluidizers and leveling agents, and other additives suitable for formulating coatings, paints, laminates, sealants, adhesives, and inks. 44. The liquid oligomer composition according to claim 43. 脂環族エポキシド;
カチオン光開始剤;及び
有機可溶性の、ゲル化していない、未架橋のマイケル付加アクリレート反応生成物
を含む液状オリゴマー組成物から硬化された重合生成物。
Alicyclic epoxides;
A polymerization product cured from a liquid oligomer composition comprising a cationic photoinitiator; and an organic soluble, non-gelled, uncrosslinked Michael addition acrylate reaction product.
フリーラジカル発生剤をさらに含む、請求項43に記載の液状オリゴマー組成物から硬化された重合生成物。   44. The polymerization product cured from the liquid oligomer composition of claim 43, further comprising a free radical generator. 前記フリーラジカル発生剤が化学作用を有する光である、請求項44に記載の重合生成物。   45. The polymerization product according to claim 44, wherein the free radical generator is light having a chemical action. 前記フリーラジカル発生剤がパーオキシドである、請求項45に記載の重合生成物。   46. The polymerization product of claim 45, wherein the free radical generator is a peroxide. 顔料、光沢調整剤、流動化剤及びレベリング剤、並びに、コーティング、塗料、ラミネート材、シーラント、接着剤、及びインクを配合するために適切なその他の添加剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含む、請求項45に記載の重合生成物。   At least one selected from the group consisting of pigments, gloss modifiers, fluidizers and leveling agents, and other additives suitable for formulating coatings, paints, laminates, sealants, adhesives, and inks 46. The polymerization product of claim 45, further comprising: 液状オリゴマー組成物の製造方法であって、前記オリゴマー組成物がペンダント不飽和アクリレート基を有し、以下のステップ:
多官能アクリレートマイケル受容体とβ−ジカルボニルマイケル供与体とを強塩基存在下で反応させて、マイケル付加体を生成させるステップ;
前記塩基について少なくとも化学量論量で、前記付加体に酸性化剤を添加するステップ;
脂環族エポキシドを混合するステップ;及び
カチオン光開始剤を混合するステップ、
を含む液状オリゴマー組成物の製造方法。
A method for producing a liquid oligomer composition, wherein the oligomer composition has pendant unsaturated acrylate groups and comprises the following steps:
Reacting a polyfunctional acrylate Michael acceptor with a β-dicarbonyl Michael donor in the presence of a strong base to form a Michael adduct;
Adding an acidifying agent to the adduct in at least stoichiometric amount with respect to the base;
Mixing an alicyclic epoxide; and mixing a cationic photoinitiator;
The manufacturing method of the liquid oligomer composition containing this.
液状オリゴマー組成物の使用方法であって、以下のステップ:
脂環族エポキシド、カチオン光開始剤、及び有機可溶性のゲル化していない未架橋のマイケル付加ポリアクリレート反応生成物を含む液状オリゴマー組成物を準備するステップ;
前記オリゴマー組成物を表面に適用するステップ;及び
前記組成物を硬化させるステップ、
を含む方法。
A method for using a liquid oligomer composition comprising the following steps:
Providing a liquid oligomer composition comprising an alicyclic epoxide, a cationic photoinitiator, and an organic soluble, non-gelled, uncrosslinked Michael addition polyacrylate reaction product;
Applying the oligomer composition to a surface; and curing the composition;
Including methods.
前記組成物が、顔料、光沢調整剤、流動化剤及びレベリング剤、並びに、コーティング、塗料、ラミネート材、シーラント、接着剤、及びインクを配合するために適切なその他の添加剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含む、請求項49に記載の液状オリゴマー組成物の使用方法。   The composition is selected from the group consisting of pigments, gloss modifiers, fluidizers and leveling agents, and other additives suitable for formulating coatings, paints, laminates, sealants, adhesives, and inks. 50. The method of using a liquid oligomer composition according to claim 49, further comprising at least one additive. 請求項45に記載の重合生成物でコートされた基材。   46. A substrate coated with the polymerization product of claim 45.
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