JP2011231239A - 光ラジカル重合性組成物及びその重合方法並びにその重合物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重合性化合物、開始剤、水素供与体および開始助剤を含有し、開始助剤が式(1)からなる群から選ばれる少なくとも1種で表される化合物を含む重合性組成物及び当該重合性組成物を主波長のひとつが365nmの光照射することのできる光源を用いて光照射して重合させる光重合方法及びその重合物。
【選択図】なし
Description
本発明における開始助剤(d)としては、一般式(1)に示すナフタレンエーテル化合物が用いられる。
(一般式(2)において、R2及びR2’は同一であっても異なっていてもよく、酸素原子が置換していてもよい炭素数1以上10未満の炭素数を有するアルキル基を表し、X2及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基を表す。)
本発明の重合性組成物に含まれる重合性化合物(a)としては、エチレン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性のモノマーを用いることができる。一分子あたりのエチレン性不飽和二重結合の数に応じて、単官能モノマー、2官能モノマーまたはその他3官能以上の多官能モノマーが分類でき、用途、目的に応じて用いることができる。
本発明の重合性組成物に含まれる開始剤(b)としては、光または熱の作用により重合を開始する化合物であり、ビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、トリアジン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物またはオキシム系化合物が好ましく、ビイミダゾール系化合物が感度に優れるので特に好ましい。
本発明の水素供与体(c)としてはアミン化合物、カルボン酸化合物およびチオール化合物が挙げられる。
Colourists出版)でピグメント(Pigment)に分類されている化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214などの黄色顔料;C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色の顔料;C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;C.I.ピグメントグリーン7、36などの緑色顔料;C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料などが挙げられる。
本発明の重合性組成物は紫外線などの光線を照射することにより重合させることができる。光源としては、特に波長範囲300〜500nmの光を照射することのできる光源を用いることができる。例えば太陽光の他、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、フュージョン株式会社製のHバルブ、Dバルブ、Vバルブ等の水銀系ランプ、青色LED(中心波長460nm)、紫外線LED(中心波長395nm)、紫外線LED(中心波長375nm)、紫外線LED(中心波長365nm)等の発光ダイオード(LED)が挙げられる。本発明は365nm近辺の波長の光を含む光源でも十分な効果速度を示すことが特徴であり、例示した光源の中でも高圧水銀ランプは安価で汎用的な光源として好ましく用いることができる。また、紫外線LED(中心波長365nm)等の発光ダイオード(LED)も本発明に適した光源である。
酸素は重合阻害をもたらすため、重合性組成物の周囲の雰囲気は酸素濃度に低減化することが好ましい。雰囲気酸素濃度は20000ppm以下が好ましく、10000ppmがより好ましく、7000ppm以下が最も好ましい。これらの雰囲気を実現するためには、不活性気体による置換、減圧による酸素脱気、不透過膜による被覆等公知の手法を用いることが出来る。操作の簡便性から不活性気体による置換が好ましく用いられる。その際の不活性気体は窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられるが、安価な窒素が広く用いられる。
本発明の重合性組成物を基材に塗布し、塗膜として使用に供する用途、例えば塗料、コーティング、インキ等が挙げられる。具体的には自動車用塗料
、木工コーティング、PVC床コーティング、窯業壁コーティング、建材用コーティング、樹脂ハードコート、メタライズベースコート 、フィルムコーティング 、液晶ディスプレイ(LCD)用コーティング、プラズマディスプレイ(PDP)用コーティング、光ディスク用コーティング
、金属コーティング、光ファィバーコーティング、印刷インキ、平版インキ 、金属缶インキ 、スクリーン印刷インキ、インクジェットインキ、グラビアニス等が挙げられる。また、レジスト、ディスプレー、封止剤、歯科材料、光造型材料等分野でもこのような使用方法が用いられる。
硬化時間の測定は、タックフリーテスト(指触テスト)に基づいて行った。光照射することにより、重合とともにラジカル重合性組成物のタック(べたつき)が減少するので、指触によるタックを評価することにより、硬化時間を測定することができる。そこで、重合性組成物表面を指で触り、タック(表面のべたつき)がなくなった時間、いわゆる「タック・フリー・タイム」(指触乾燥時間)を硬化時間とした。
重合性化合物(a)としてトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(東京化成工業株式会社製)62部およびアクリル酸(和光純薬株式会社製特級)38部の合計100部に対して重合開始剤(b)として2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール(黒金化成株式会社製)を1部、開始助剤(d)として1,4−ジエトキシナフタレン1部、更に水素供与体(c)として4−ジメチルアミノ安息香酸エチル(和光純薬株式会社製1級)を1部混合し、重合性組成物を調製した。該組成物をポリエステルフィルム(東レ株式会社製ルミラー、ルミラーは東レ株式会社の登録商標)の上に(ロッドナンバーNo.8)を用いて膜厚が12μmになるように塗布した。ついで、窒素雰囲気下(雰囲気酸素濃度は5000ppm:0.5体積%)、表面から2cm距離から光源として出力8000mWの高圧水銀ランプ(中心波長365nm)を用いて光照射した。硬化時間は18秒であった。
光源を表1のとおり変更した以外は実施例1と同様の条件で硬化させた。光源の種類、中心波長、出力および硬化時間は表1に示した。
4−ジメチルアミノ安息香酸エチル1部かわりにn−ドデカンチオール(和光純薬株式会社製)1部を用いた以外は実施例1と同様の条件で硬化させた。硬化時間は表1に示した。
開始助剤(d)の1,4−ジエトキシナフタレンを添加しない以外は実施例1と同様の条件で硬化させた。硬化時間は表1に示した。
光源を表1のとおり変更した以外は比較例1と同様の条件で硬化させた。硬化時間は表1に示した。
開始助剤(d)の1,4−ジエトキシナフタレン1部かわりに9,10−ジブトキシアントラセン(DBA;川崎化成工業株式会社製)1部を用いた以外は実施例1と同様の条件で硬化させた。硬化時間は表1に示した。
Claims (6)
- 重合性化合物(a)、開始剤(b)、水素供与体(c)および開始助剤(d)を含有し、開始助剤(d)が式(1)で表される少なくとも1種の化合物を含む重合性組成物。
(一般式(1)において、nは2又は3を表し、R1は酸素原子が置換していてもよい炭素数1以上10未満の炭素数を有するアルキル基を表し、複数あるR1は同一であっても異なってもよく、X1及びY1は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基を表す。) - 開始助剤(d)が、一般式(2)に示すナフタレン−1,4−ジエーテル化合物であることを特徴とする請求項1記載の重合性組成物。
(一般式(2)において、R2及びR2’は同一であっても異なっていてもよく、酸素原子が置換していてもよい炭素数1以上10未満の炭素数を有するアルキル基を表し、X2及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基を表す。) - 開始剤(b)が、ビイミダゾール系化合物である請求項1又は請求項2に記載の重合性組成物
- 水素供与体(c)がアミン化合物を含む化合物である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の重合性組成物。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の重合性組成物を、主波長のひとつが365nmの光照射することのできる光源を用いて光照射して重合させる光重合方法。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の重合性組成物を、主波長のひとつが365nmの光照射することのできる光源を用いて光照射して重合させてなる重合物。
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