JP2739180B2 - アクリレート系硬化性組成物 - Google Patents

アクリレート系硬化性組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、基材との密着性が改良された硬化物を与え
るアクリレート系硬化性組成物に関する。
[従来の技術] アクリレート系化合物の硬化物は、既に塗料、イン
キ、接着剤、成形材料、光学材料等、多岐の分野に亘っ
て用いられている。
近年、これらの分野における技術革新はめざましく、
適用される硬化性組成物に要求される性能も多面的で、
かつその水準も必然的に高くなってきている。具体的に
は、例えば、塗料、インキ、接着剤分野では、各種基材
との密着性、膜等の硬度、耐水性等が要求され、成形材
料においては耐熱性、硬度及び吸水性等が、又、光学材
料として用いる場合には耐熱性、硬度、吸水性及び光透
過性等の光学特性に優れた硬化物を調製し得ることが求
められる。
本発明者らは、これらの諸特性をバランス良く併せ持
った硬化物を与えることができる原料組成物として、米
国特許第3,770,811号で既に知られている一般式(I)
で表わされる化合物(A)を必須の硬化性成分とするア
クリレート系硬化性組成物を提案した。
[式中、R1、R2は同一又は異なって、水素原子又はメチ
ル基を表わす。] このアクリレート系硬化性組成物から調製される硬化
物は、耐熱性、硬度、吸水性等に優れたものではある
が、基材との密着性において、尚、改善の余地が認めら
れた。
[発明が解決しようとする課題] 本発明者らは、上記の問題点を改良すべく引き続き検
討する中で、上記のアクリレート系硬化性組成物におい
て、所定量の特定の構造を有する脂環式アクリレートを
硬化性成分として化合物(A)と併用することにより所
期の目的を達成し得ることを見い出し、斯かる知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、耐熱性、硬度、吸水性、光透過性等
の諸特性を保持するとともに、基材との密着性が改良さ
れた硬化物を与えることのできるアクリレート系硬化性
組成物を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係るアクリレート系硬化性組成物は、前記化
合物(A)を必須の硬化性成分として含有するアクリレ
ート系硬化性組成物において、化合物(A)100重量部
あたり、一般式(II)で表わされる化合物(B)を0.05
〜100重量部含有することを特徴とする。
[式中、R1は、一般式(I)と同じである。] 化合物(A)として、具体的には、 2,2′−ビス(4−アクリロキシシクロヘキシル)プロ
パン 2,2′−ビス(4−メタクリロキシシクロヘキシル)プ
ロパンが挙げられる。
又、化合物(B)として、具体的には、 2(4−ヒドロキシシクロヘキシル),2′(4−アクリ
ロキシシクロヘキシル)プロパン、 2(4−ヒドロキシシクロヘキシル),2′(4−メタク
リロキシシクロヘキシル)プロパンが挙げられる。
これらは、いずれも単独で又は2種以上を混合して用
いられる。
本発明における化合物(B)の配合比率としては、化
合物(A)100重量部あたり、0.05〜100重量部程度、好
ましくは0.1〜70重量部が推奨される。0.05重量部より
少ない場合には硬化物の基材との密着性を改善しがた
く、一方、100重量部を超える場合には、基材との密着
性は変らないものの、得られる硬化物の硬度が低下する
傾向が認められる。
本発明に係るアクリレート系硬化性組成物において、
所定の効果を奏する限り、以下に例示するアクリレート
系化合物を硬化性成分として化合物(A)及び化合物
(B)と併用することができる。
(1) 単官能性(メタ)アクリレート メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリ
レート、n−プロピル(メタ)アクリレート、ブチル
(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレ
ート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチル
ヘキシル(メタ)アクリレート、デジル(メタ)アクリ
レート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、2−ヒドロキシエチル(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、ジメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジブロムプ
ロピル(メタ)アクリレート等。
(2) 2官能性(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、ジエチ
レングリコールジ(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、テトラエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ
(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、トリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、プロパンジオールジ(メタ)アクリ
レート、グリセリンジ(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、1,4−ブタ
ンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジ
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、ネオペンチルグリコールジ
(メタ)アクリレート、ビス(オキシメチル)トリシク
ロ[5.2.2.02,5]デカンジ(メタ)アクリレート、シク
ロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビス
[(メタ)アクリロキシメチル]シクロヘキサン、トリ
メチロールプロパンとピバルアルデヒドとのアセタール
のジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチル
グリコールエステルジアクリレート、ビスフェノルA−
ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのアルキレ
ンオキシド付加物のジ(メタ)アクリレート等。
(3) 3〜4官能性(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、
ペンタエリスリトールテトラ(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
ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等。
(4) アクリル系重合性オリゴマー等 エポキシ(メタ)アクリレート、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、ポリ
ブタジエンオリゴマーの(メタ)アクリレート、ポリア
ミド型(メタ)アクリルオリゴマー、メラミン(メタ)
アクリレート、シクロペンタジエンオリゴマーの(メ
タ)アクリレート、シリコーンオリゴマーの(メタ)ア
クリレート等。
これらは単独で又は2種以上混合して用いられる。
本発明に係るアクリレート系硬化性成分中における化
合物(A)の配合量としては、5重量%以上であること
が推奨され、より好ましくは10〜95重量%である。5重
量%より少ない場合には吸水性、硬度、耐熱性等の硬化
物性能が不十分となる傾向が認められる。
又、上記のアクリレート系硬化性成分に加えて、他の
重合性モノマー、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、ビニルエ
ーテル、アクロレイン等のビニル系化合物、エチレン、
ブタジエン等のα−オレフィン等を適宜併用することが
できる。
本発明に係る硬化性組成物は、紫外線、電子線等の活
性エネルギー線の照射又はラジカル重合開始剤を適用す
ることにより硬化する。
紫外線照射による硬化に際しては、光重合開始剤を予
め組成物中に添加する。
光重合開始剤としては、特に限定されるものではない
が、適当な開始剤として、ベンゾイン、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−
iso−プロピルエーテル、α−メチルベンゾイン等のベ
ンゾイン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ベン
ゾフェノン、p−メチルベンゾフェノン、p−クロロベ
ンゾフェノン、p−ジエチルアミノベンゾフェノン等の
ベンゾフェノン類、アセトフェノン、9,10−アントラキ
ノン、1−クロロアントラキノン、2−クロロアントラ
キノン等のアントラキノン類、ジフェニルジスルフィ
ド、テトラメチルチウラムジスルフィド等の含イオウ化
合物類等が例示される。
これらの光重合開始剤は、単独で又は2種以上混合し
て使用され、その配合量としては、重合性化合物の合計
量に対して0.1〜10重量%程度が推奨される。
又、光重合開始剤による光重合反応を促進するため
に、光増感剤を添加してもよい。
この光増感剤は、特に限定されるものではなく、具体
的には、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の
3級アミン類、トリフェニルホスフィン等のアルキルホ
スフィン類、チオジクリコール等のチオエーテル類等が
例示され、その配合量としては、重合性化合物の合計量
に対して0.01〜5重量%程度が推奨される。
紫外線の光源としては、ケミカルランプ、低圧水銀
灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドラン
プ等が用いられる。
電子線による硬化する場合には、光重合開始剤や光増
感剤を用いる必要はなく、汎用の電子線発生装置によ
り、通常、1〜20メガラッド程度の線量の電子線を照射
すればよい。
本発明に係る硬化性組成物をラジカル重合するに際し
て用いられるラジカル重合開始剤は、特に限定されるも
のではなく、具体的には、過酸化ベンゾイル、ジイソプ
ロピルパーオキシカーボネート、過酸化ラウロイル等の
過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物
が例示され、その配合量としては、重合性化合物の合計
量に対して0.01〜5重量%程度が推奨される。
更に、本発明に係る硬化性組成物には、必要に応じ
て、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレイ、シリカ、
アルミナ、タルク、カオリン、ケイソウ土、ベントナイ
ト等の充填剤、二酸化チタン、カーボンブラック、フタ
ロシアニンブルー等の顔料、レベリング剤、可塑剤、消
泡剤、シランカップリング剤、キレート化剤、帯電防止
剤、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテ
ル等の熱重合防止剤等の各種添加剤を適宜加えることが
できる。
かくして得られた硬化性組成物は、塗料、インキ、接
着剤、成形材料、光学材料等の多岐の分野に亘って有用
な硬化物を与える。
[実施例] 以下、実施例を掲げて本発明を詳しく説明する。
尚、硬化物の物性は、以下の方法により評価した。
密着性 クロスカット試験(セロハンテープによる剥離性)に
よる。数値は、100基盤目中、残存する基盤目数を表わ
す。
硬度 JIS K−6911に基づいて鉛筆硬度試験機を用いて測定
した。
実施例1 エポキシアクリレート(商品名:Celrad 3700、セラニ
ーズケミカル社製、以下同様)100重量部、トリプロピ
レングリコールジアクリレート35重量部、2,2′−ビス
(4−アクリロキシシクロヘキシル)プロパン13重量
部、2(4−ヒドロキシシクロヘキシル),2′(4−ア
クリロキシシクロヘキシル)プロパン2重量部及びα−
ヒドロキシイソブチルフェノン5重量部からなる混合物
をガラス板上に10μの厚みに塗布し、80W/cmの高圧水銀
灯で5秒間紫外線を照射したところ、硬度が4Hで、密着
性の良好な塗膜(100/100)が得られた。
実施例2 アクリレート系硬化性成分として、エポキシアクリレ
ート100重量部、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート35重量部、2,2′−ビス(4−アクリロキシシクロ
ヘキシル)プロパン10重量部及び2(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル),2′(4−アクリロキシシクロヘキシ
ル)プロパン5重量部を用いた以外は実施例1に準じて
塗膜を調製した。得られた塗膜の硬度は4Hで、その密着
性は100/100であった。
実施例3 アクリレート系硬化性成分として、エポキシアクリレ
ート100重量部、エチレングリコールジアクリレート35
重量部、2,2′−ビス(4−アクリロキシシクロヘキシ
ル)プロパン13重量部及び2(4−ヒドロキシシクロヘ
キシル),2′(4−アクリロキシシクロヘキシル)プロ
パン2重量部を用いた以外は実施例1に準じて塗膜を調
製した。得られた塗膜の硬度は4Hで、その密着性は100/
100であった。
比較例1 アクリレート系硬化性成分として、エポキシアクリレ
ート100重量部、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート35重量部及び2,2′−ビス(4−アクリロキシシク
ロヘキシル)プロパン15重量部を用いた以外は実施例1
に準じて塗膜を調製した。得られた塗膜の硬度は4Hは、
その密着性は89/100であった。
比較例2 アクリレート系硬化性成分として、エポキシアクリレ
ート100重量部、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート35重量部、2,2′−ビス(4−アクリロキシシクロ
ヘキシル)プロパン5重量部及び2(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル),2′(4−アクリロキシシクロヘキシ
ル)プロパン10重量部を用いた以外は実施例1に準じて
塗膜を調製した。得られた塗膜の硬度は2Hで、その密着
性は100/100であった。
比較例3 アクリレート系硬化性成分として、エポキシアクリレ
ート100重量部及びトリプロピレングリコールジアクリ
レート50重量部を用いた以外は実施例1に準じて塗膜を
調製した。得られた塗膜の硬度はHで、その密着性は88
/100であった。
[発明の効果] 本発明に係る硬化性組成物を適用することにより、基
材との密着性及び硬度に優れた硬化物を得ることができ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I)で表わされる化合物を必須の
    硬化性成分として含有するアクリレート系硬化性組成物
    において、上記化合物100重量部あたり、一般式(II)
    で表わされる化合物を0.05〜100重量部含有することを
    特徴とするアクリレート系硬化性組成物。 [式中、R1、R2は同一又は異なって、水素原子又はメチ
    ル基を表わす。] [式中、R1は、一般式(I)と同じである。]
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