JP3202333B2 - Photopolymerizable composition - Google Patents

Photopolymerizable composition

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JP3202333B2
JP3202333B2 JP17460892A JP17460892A JP3202333B2 JP 3202333 B2 JP3202333 B2 JP 3202333B2 JP 17460892 A JP17460892 A JP 17460892A JP 17460892 A JP17460892 A JP 17460892A JP 3202333 B2 JP3202333 B2 JP 3202333B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可視光に対して高感度
に感応する光重合性組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photopolymerizable composition sensitive to visible light with high sensitivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】以前より、エチレン系不飽和化合物が光
重合開始剤の存在下でエネルギー線の照射により活性化
され、容易に重合することは広く知られている。例えば
特開平2-196866号には、分子内にラジカル重合可能な不
飽和二重結合を有する化合物と、光重合開始剤としての
アシルホスフィンオキサイド化合物とを含有する光重合
性組成物に導電性フィラーを配合して導電性を付与する
技術が開示されている。しかしながら、このような従来
の光重合性組成物においては、紫外光の照射時には優れ
た硬化性を示すものの、一般に可視光に対しては感度が
低く、実用的な重合速度が得られないのが現状であっ
た。
2. Description of the Related Art It has been widely known that an ethylenically unsaturated compound is activated by irradiation with energy rays in the presence of a photopolymerization initiator and easily polymerizes. For example, JP-A-2-196866 discloses that a photopolymerizable composition containing a compound having a radically polymerizable unsaturated double bond in the molecule and an acylphosphine oxide compound as a photopolymerization initiator is used as a conductive filler. Is disclosed that imparts conductivity by blending the compound. However, such conventional photopolymerizable compositions exhibit excellent curability when irradiated with ultraviolet light, but generally have low sensitivity to visible light and cannot achieve a practical polymerization rate. It was the current situation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年上述したような光
重合性組成物に対し、安全性、照射装置の小型化、重合
の高速化等の観点から、可視光を照射することにより重
合を行なうことが試みられている。すなわち可視光の照
射により重合が可能な光重合性組成物は、以下に列挙す
るような数多くの優位性を備えていることから、現在実
用化が強く望まれている。 (1)危険な紫外光照射装置の使用を回避できる。
In recent years, the above-mentioned photopolymerizable composition is polymerized by irradiating it with visible light from the viewpoints of safety, miniaturization of an irradiation device, and high-speed polymerization. Have been tried. That is, a photopolymerizable composition that can be polymerized by irradiation with visible light has many advantages as listed below, and therefore, its commercialization is strongly desired at present. (1) Use of a dangerous ultraviolet light irradiation device can be avoided.

【0004】紫外光照射装置から発生する多量の紫外光
やオゾンは人体に有害なので、紫外光やオゾンを完全に
遮蔽するように対策をたてる必要がある。また、作業者
は保護メガネ、保護手袋等で防護しなければならない。
従って紫外光照射装置は、どこにでも手軽に設置できる
ものではなく、設置に当たっては充分に対策のたてられ
た遮光設備、排気設備等の設備が必要だった。
[0004] Since a large amount of ultraviolet light and ozone generated from an ultraviolet light irradiation device is harmful to the human body, it is necessary to take measures to completely block ultraviolet light and ozone. Workers must be protected by protective glasses, protective gloves, etc.
Therefore, the ultraviolet light irradiating device cannot be easily installed anywhere, and it is necessary to provide a light-shielding device, an exhaust device, and the like with sufficient measures for installation.

【0005】これに対し、可視光に高感度で、かつ重合
速度が大きい光重合性組成物を用いた場合には、光量が
通常の室内灯程度の可視光照射装置を用いればよいの
で、紫外光もオゾンも発生せず全く危険性がないため、
設置場所を選ばずにどこにでも設置できる利点がある。 (2)照射装置が小型化でき、小型機器への内蔵が可能
となる。
On the other hand, when a photopolymerizable composition having a high sensitivity to visible light and a high polymerization rate is used, a visible light irradiating device whose light amount is equivalent to that of a normal room light may be used. No light or ozone is generated and there is no danger,
There is an advantage that it can be installed anywhere, regardless of the installation location. (2) The irradiation device can be reduced in size, and can be built into a small device.

【0006】上述したように、可視光照射装置において
は、例えば、光源として一般的な小型の室内照明用蛍光
灯を一本用いるだけでよく、付帯設備は必要としない等
の点で小型化に有利であり、それによって種々の小型機
器への内蔵が可能となる。従って、従来の紫外光照射装
置を組み込むことができなかった様々な用途に展開で
き、これによって小型機器の付加価値を高めることがで
きる。 (3)可視レーザー光線による重合が可能である。
As described above, in the visible light irradiating apparatus, for example, only a single small fluorescent lamp for indoor lighting needs to be used as a light source, and there is no need for ancillary equipment. Advantageously, it allows for incorporation into various small devices. Therefore, the present invention can be applied to various uses in which the conventional ultraviolet light irradiation device cannot be incorporated, and the added value of the small device can be increased. (3) Polymerization by a visible laser beam is possible.

【0007】出力の大きな可視レーザー光線を用いた重
合が可能であり、精密な画像を形成するための有力な手
段となる。また可視レーザー光線をマスクを通して全面
照射する方法のほかに、可視レーザー光線を走査しなが
ら照射することも可能で、これらの方法で平面的なある
いは立体的な画像を形成することができる。 (4)高速重合、深部重合が可能となる。
[0007] Polymerization using a visible laser beam having a large output is possible, which is an effective means for forming a precise image. In addition to the method of irradiating the entire surface with a visible laser beam through a mask, it is also possible to irradiate while scanning a visible laser beam, and a planar or three-dimensional image can be formed by these methods. (4) High speed polymerization and deep polymerization are possible.

【0008】紫外光は吸収されやすいので、厚い形状に
成形する場合には、深部が重合しなかった。また重合可
能な場合でも長時間の照射が必要だった。これに対し、
可視光は深部まで到達するので、厚い形状でも短時間か
つ容易に成形体を得ることができる。 (5)透明金型内での重合を行なうことができる。
Since ultraviolet light is easily absorbed, when molding into a thick shape, the deep portion did not polymerize. Even when polymerization was possible, long irradiation was required. In contrast,
Since the visible light reaches a deep part, a molded product can be easily obtained in a short time even in a thick shape. (5) Polymerization can be performed in a transparent mold.

【0009】紫外光は透明金型にも吸収されやすいの
で、透明金型内で重合を行なうことは困難である。一
方、可視光によれば透明金型内での重合が可能となり、
また前述したように深部の重合が容易であることと相俟
って、複雑形状の成形体を得ることもできる。 (6)顔料、染料を配合した光重合性組成物に適用でき
る。
[0009] Since ultraviolet light is easily absorbed by a transparent mold, it is difficult to carry out polymerization in the transparent mold. On the other hand, according to visible light, polymerization in a transparent mold becomes possible,
In addition to the fact that the polymerization in the deep part is easy as described above, a molded article having a complicated shape can be obtained. (6) It can be applied to a photopolymerizable composition containing a pigment and a dye.

【0010】顔料、染料が配合されると、この顔料、染
料が紫外光を吸収するため紫外光では重合が困難である
が、可視光は波長が長いので内部まで透過されやすく、
この場合でも重合は容易である。 (7)人体に直接光を照射して重合を行なうこともでき
る。
When pigments and dyes are blended, the pigments and dyes absorb ultraviolet light, which makes it difficult to polymerize with ultraviolet light. However, visible light has a long wavelength and is easily transmitted to the inside.
Even in this case, polymerization is easy. (7) The polymerization can be performed by directly irradiating the human body with light.

【0011】紫外光は人体に有害なので、人体に直接照
射する用途は避けるべきであるが、可視光を用いればこ
の危険性を回避することができる。このため、治療その
他の目的で、人体に直接または間接的に光を照射して人
体上で重合を行なう用途に適している。
Since ultraviolet light is harmful to the human body, it should be avoided to irradiate the human body directly. However, the use of visible light can avoid this danger. Therefore, it is suitable for use in performing polymerization on a human body by directly or indirectly irradiating light to the human body for treatment or other purposes.

【0012】このように、光源として可視光が使用でき
る光重合性組成物は多くの点で有用であり、様々な用途
への展開が期待されている。而るに従来の光重合性組成
物は、可視光の照射では重合ができないものが多く、重
合が可能な場合も感度が極めて低く重合速度が遅い等の
問題があった。
As described above, a photopolymerizable composition that can use visible light as a light source is useful in many respects and is expected to be developed for various uses. However, many conventional photopolymerizable compositions cannot be polymerized by irradiation with visible light, and even when polymerizable, they have problems such as extremely low sensitivity and low polymerization rate.

【0013】本発明はこのような問題を解決して、可視
光に対する感度が優れ、可視光を光源とした場合も充分
な重合速度を有する光重合性組成物を提供することを目
的としている。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a photopolymerizable composition having excellent sensitivity to visible light and having a sufficient polymerization rate even when visible light is used as a light source.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、
(a)エチレン系不飽和化合物(b)アシルホスフィン
オキサイド化合物及び下記一般式(1)で表される化合
物の少なくとも1種からなる光重合開始剤、及び(c)
有機ホスフィン化合物を必須成分として含有することを
特徴とする光重合性組成物であり、上記光重合開始剤と
有機ホスフィン化合物とが併せて配合されたことを特徴
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides:
(A) an ethylenically unsaturated compound (b) a photopolymerization initiator comprising at least one of an acylphosphine oxide compound and a compound represented by the following general formula (1), and (c)
A photopolymerizable composition containing an organic phosphine compound as an essential component, wherein the photopolymerization initiator and the organic phosphine compound are combined.

【0015】[0015]

【化2】 Embedded image

【0016】本発明で用いることのできるエチレン系不
飽和化合物としては、エネルギー線の照射によりエチレ
ン性不飽和二重結合がラジカル重合する化合物であれば
特に限定されず、アクリレート系化合物、不飽和ポリエ
ステル系化合物、不飽和ウレタン系化合物、スチレン系
化合物、ブタジエン系化合物等が挙げられる。本発明で
は、このようなエチレン系不飽和化合物の中でもアクリ
レート系化合物が特に好ましく、このアクリレート系化
合物は単官能、多官能及びモノマー、オリゴマー(プレ
ポリマー)のいずれであってもよく、またアクリロイル
基(メタクリロイル基)以外の官能基を有していてもよ
い。具体的には、置換または非置換の脂肪族アクリレー
ト、脂環族アクリレート、芳香族アクリレート及びこれ
らのエチレンオキサイド変性アクリレート等のモノマー
やエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリ
エステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポ
リオールアクリレート、アルキッドアクリレート、メラ
ミンアクリレート、シリコーンアクリレート、ポリブタ
ジエンアクリレート等のオリゴマー、並びにそのメタク
リレート相当体等を挙げることができる。
The ethylenically unsaturated compound that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound in which an ethylenically unsaturated double bond undergoes radical polymerization upon irradiation with energy rays. Compounds, unsaturated urethane compounds, styrene compounds, butadiene compounds, and the like. In the present invention, among such ethylenically unsaturated compounds, acrylate-based compounds are particularly preferred. This acrylate-based compound may be any of monofunctional, polyfunctional, monomeric, oligomer (prepolymer), and acryloyl groups. It may have a functional group other than (methacryloyl group). Specifically, monomers such as substituted or unsubstituted aliphatic acrylates, alicyclic acrylates, aromatic acrylates and ethylene oxide-modified acrylates thereof, epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, polyol acrylates, alkyds Oligomers such as acrylate, melamine acrylate, silicone acrylate, and polybutadiene acrylate, and methacrylate equivalents thereof can be given.

【0017】本発明の光重合性組成物においては、前記
エチレン系不飽和化合物中のエチレン性不飽和二重結合
の数が多いほど可視光を照射した場合の重合速度が大き
くなる。またこの重合速度は、エチレン系不飽和化合物
中の官能基の種類や分子骨格によっても左右され、例え
ばアクリロイル基を有する場合は、メタクリロイル基を
有する場合に比較して、大きな重合速度で重合する。従
って本発明の光重合性組成物では、配合されるエチレン
系不飽和化合物を適宜選択することによって、重合時の
重合速度を自由に調整することができる。
In the photopolymerizable composition of the present invention, the higher the number of ethylenically unsaturated double bonds in the above ethylenically unsaturated compound, the higher the polymerization rate when irradiated with visible light. The polymerization rate also depends on the type and molecular skeleton of the functional group in the ethylenically unsaturated compound. For example, when an acryloyl group is used, polymerization is performed at a higher polymerization rate than when a methacryloyl group is used. Therefore, in the photopolymerizable composition of the present invention, the polymerization rate during polymerization can be freely adjusted by appropriately selecting the ethylenically unsaturated compound to be blended.

【0018】本発明の光重合性組成物では、光重合開始
剤としてアシルホスフィンオキサイド化合物及び前記一
般式(1)で表される化合物の少なくとも一種、好まし
くはアシルホスフィンオキサイド化合物が配合される。
これらの光重合開始剤は、可視光の照射によりラジカル
を発生して前記エチレン系不飽和化合物のラジカル重合
を誘導する。
In the photopolymerizable composition of the present invention, an acylphosphine oxide compound and at least one of the compounds represented by the above formula (1), preferably an acylphosphine oxide compound, are blended as a photopolymerization initiator.
These photopolymerization initiators generate radicals upon irradiation with visible light to induce radical polymerization of the ethylenically unsaturated compound.

【0019】本発明で用いることのできる上記アシルホ
スフィンオキサイド化合物は、下記一般式(2)で表さ
れ、その詳細は例えば特開昭55-13794号公報、特開昭55
-15471号公報等に記載されている。具体例としては、
2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィ
ンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニ
ルホスフィンオキサイド、2,6−ジクロロベンゾイル
ジフェニルホスフィンオキサイド、2,3,5,6−テ
トラメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイ
ド、2,6−ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィン
オキサイド、4−メチルベンゾイルジフェニルホスフィ
ンオキサイド、4−エチルベンゾイルジフェニルホスフ
ィンオキサイド、4−イソプロピルベンゾイルジフェニ
ルホスフィンオキサイド、1−メチルシクロヘキサノイ
ルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,
4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸メ
チルエステル、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェ
ニルホスフィン酸イソプロピルエステル等が挙げられ
る。一方、上記一般式(1)で表される化合物として
は、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モ
ルホリノフェニル)−ブタノン−1等が例示される。こ
れらの光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合し
て用いることができる。
The above-mentioned acylphosphine oxide compound which can be used in the present invention is represented by the following general formula (2).
No. -15471. As a specific example,
2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dichlorobenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6 -Dimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-methylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-ethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-isopropylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1-methylcyclohexanoylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,
Methyl 4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate, isopropyl 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate and the like. On the other hand, examples of the compound represented by the above general formula (1) include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 and the like. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.

【0020】[0020]

【化3】 Embedded image

【0021】本発明において、上記光重合開始剤の配合
量は、エチレン系不飽和化合物に対し0.01〜10重量%、
さらには 0.5〜5重量%の範囲とすることが好ましい。
この範囲を外れて光重合開始剤の配合量が少ないと充分
な重合速度が得られず、逆に光重合開始剤の配合量が多
いとエチレン系不飽和化合物の重合度が不充分となり、
かつ重合後に光重合開始剤が残留して硬化物の特性が低
下するおそれがある。
In the present invention, the photopolymerization initiator is used in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the ethylenically unsaturated compound.
More preferably, it is in the range of 0.5 to 5% by weight.
If the amount of the photopolymerization initiator is less than this range, a sufficient polymerization rate cannot be obtained, and if the amount of the photopolymerization initiator is large, the degree of polymerization of the ethylenically unsaturated compound becomes insufficient,
Moreover, the photopolymerization initiator may remain after the polymerization, and the properties of the cured product may be deteriorated.

【0022】さらに本発明では、上述したようなアシル
ホスフィンオキサイド化合物及び前記一般式(1)で表
される化合物の少なくとも1種からなる光重合開始剤以
外に、他の光重合開始剤を併用することもできる。この
ような併用が可能な光重合開始剤としては特に限定され
ず、具体的には、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フ
ェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2
−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメト
キシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキ
シアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル
[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1
−プロパノン、ベンゾフェノン、ベンジル、メチルベン
ゾイルフォルメート、o−ベンゾイルメチルベンゾエー
ト、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、
ベンゾインイソブチルエーテル、キサントン、チオキサ
トン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサ
ントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−エチル
アントラキノン、テトラメチルチラウムモノサルファイ
ド等が挙げられる。このうち特に2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−
イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル
プロパン−1−オンは、本発明の光重合性組成物で併用
される光重合開始剤として好ましい成分である。なお本
発明において、上述したような光重合開始剤が併用され
ると、光重合性組成物の重合速度は低下するので、これ
らの光重合開始剤は光重合性組成物の重合速度を著しく
損わない範囲で適宜配合され得る。
Further, in the present invention, other photopolymerization initiators are used in addition to the photopolymerization initiator comprising at least one of the above-mentioned acylphosphine oxide compound and the compound represented by the general formula (1). You can also. Such photopolymerization initiators that can be used in combination are not particularly limited, and specifically, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2 -Hydroxy-2-methylpropane-1-
On, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2
-Hydroxy-2-propyl) ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, trichloroacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl]- 2-morpholino-1
-Propanone, benzophenone, benzyl, methyl benzoyl formate, o-benzoyl methyl benzoate, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether,
Examples include benzoin isobutyl ether, xanthone, thioxaton, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, tetramethyltyrium monosulfide and the like. Of these, 2-hydroxy-2-
Methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-
(Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one is a preferred component as a photopolymerization initiator used in combination in the photopolymerizable composition of the present invention. In the present invention, when a photopolymerization initiator as described above is used in combination, the polymerization rate of the photopolymerizable composition decreases, and thus these photopolymerization initiators significantly impair the polymerization rate of the photopolymerizable composition. It can be appropriately compounded within a range not known.

【0023】本発明において上記光重合開始剤と併せて
配合される有機ホスフィン化合物は、下記一般式(3)
で表される第1ホスフィン、第2ホスフィンまたは第3
ホスフィンである。具体的には、第1ホスフィンとして
は、フェニルホスフィン、オクチルホスフィン、ヘキサ
デシルホスフィン等が、第2ホスフィンとしては、ジフ
ェニルホスフィン、ジオクチルホスフィン、ジ(2−ク
ロロフェニル)ホスフィン、ジ(メトキシフェニル)ホ
スフィン、ジ(ペンタクロロフェニル)ホスフィン、ブ
チルフェニルホスフィン、ビス(フェニルホスフィノ)
エタン等が、第3ホスフィンとしては、トリフェニルホ
スフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、
トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(m−トリル)ホ
スフィン、トリナフチルホスフィン、トリ(p−クロロ
フェニル)ホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシ
クロヘキシルホスフィン、メチルジフェニルホスフィ
ン、ジブチルフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジフ
ェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)メタン等が挙げられる。
In the present invention, the organic phosphine compound blended with the above photopolymerization initiator is represented by the following general formula (3):
A first phosphine, a second phosphine or a third phosphine represented by
Phosphine. Specifically, as the first phosphine, phenylphosphine, octylphosphine, hexadecylphosphine, or the like is used. As the second phosphine, diphenylphosphine, dioctylphosphine, di (2-chlorophenyl) phosphine, di (methoxyphenyl) phosphine, Di (pentachlorophenyl) phosphine, butylphenylphosphine, bis (phenylphosphino)
Ethane and the like as the third phosphine, triphenylphosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine,
Tri (p-tolyl) phosphine, tri (m-tolyl) phosphine, trinaphthylphosphine, tri (p-chlorophenyl) phosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, 1,2-bis (diphenyl (Phosphino) ethane, bis (diphenylphosphino) methane and the like.

【0024】なお本発明では、このうち第2ホスフィン
または第3ホスフィンを配合することがより好ましく、
第3ホスフィンの配合が特に好ましい。この理由は、第
3ホスフィンは有機ホスフィン化合物のうちそれ自身が
最も安定であり、かつ光重合性組成物中に配合したと
き、より大きな重合速度で重合を行なうことが可能とな
るからである。
In the present invention, it is more preferable to mix the second phosphine or the third phosphine.
Particularly preferred is the incorporation of a third phosphine. The reason for this is that the third phosphine itself is the most stable among the organic phosphine compounds, and when it is incorporated into the photopolymerizable composition, it becomes possible to carry out polymerization at a higher polymerization rate.

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】本発明の光重合性組成物は、上述したよう
な有機ホスフィン化合物の配合により可視光に対する感
度が高められ、可視光を照射した場合の重合速度が著し
く増大する。その理由は明らかではないが、前記有機ホ
スフィン化合物と光重合開始剤との電子的な相互作用に
より、光重合開始剤の光吸収領域が長波長側にシフトす
るとともに、可視光の吸収度も増大するためと推測され
る。このため、可視光の照射量が少量であっても、光重
合開始剤が分解して充分な量のラジカルを発生し、結果
として可視光に対して高感度で充分な重合速度を有する
光重合性組成物を得ることができる。
In the photopolymerizable composition of the present invention, the sensitivity to visible light is increased by the addition of the organic phosphine compound as described above, and the polymerization rate upon irradiation with visible light is significantly increased. Although the reason is not clear, the electronic interaction between the organic phosphine compound and the photopolymerization initiator shifts the light absorption region of the photopolymerization initiator to a longer wavelength side and increases the absorbance of visible light. It is supposed to be. Therefore, even when the irradiation amount of visible light is small, the photopolymerization initiator is decomposed to generate a sufficient amount of radicals, and as a result, the photopolymerization has high sensitivity to visible light and a sufficient polymerization rate. Composition can be obtained.

【0027】換言すれば、本発明の光重合性組成物では
有機ホスフィン化合物と光重合開始剤とが併用されるか
らこそ上述したような優れた特性を備えているのであっ
て、そのいずれかを単独使用したとしてもこのような特
性は何ら得られるものではない。
In other words, the photopolymerizable composition of the present invention has the above-mentioned excellent characteristics only because the organic phosphine compound and the photopolymerization initiator are used in combination. Even if used alone, no such properties can be obtained.

【0028】本発明において上記有機ホスフィン化合物
の配合量は、エチレン系不飽和化合物に対し0.01〜10重
量%、さらには 0.5〜5重量%の範囲とすることが好ま
しい。この範囲を外れて有機ホスフィン化合物の配合量
が少ないと充分な重合速度が得られず、逆に有機ホスフ
ィン化合物の配合量が多いと重合後に有機ホスフィン化
合物が残留して硬化物の特性が低下するおそれがある。
In the present invention, the amount of the organic phosphine compound is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the ethylenically unsaturated compound. If the compounding amount of the organic phosphine compound is out of this range, a sufficient polymerization rate cannot be obtained, and if the compounding amount of the organic phosphine compound is large, the organic phosphine compound remains after polymerization and the properties of the cured product deteriorate. There is a risk.

【0029】本発明の光重合性組成物には、上述したよ
うな必須成分以外に添加剤を適宜配合することが可能で
ある。例えば、硬化収縮率低減、熱膨張率低減、寸法安
定性向上、弾性率向上、粘度調整、熱伝導率向上、強度
向上、靭性向上等の観点から有機または無機の充填剤が
配合され得る。このような充填剤としてはポリマー、セ
ラミック、金属等を用いることができ、形状については
粒子状、繊維状等特に限定されない。なお前記ポリマー
の配合に当たっては、充填剤としてではなくポリマー・
ブレンド、ポリマー・アロイとして、光重合性組成物中
に溶解、半溶解またはミクロ分散させることも可能であ
る。また、本発明の光重合性組成物に添加剤として有機
または無機の顔料、染料等の着色剤を配合せしめ、塗
料、インク等の用途に供することもできる。さらに本発
明の光重合性組成物では、その他の添加剤として柔軟性
付与剤、可塑剤、難燃化剤、安定剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、チクソトロピー付与剤、カップリング剤、分
散安定剤、流動性付与剤等を適宜配合することができ、
また上述したような必須成分及び必要に応じて配合され
るこれらの添加剤を適当な溶剤に溶解して調製すること
も可能である。
The photopolymerizable composition of the present invention may optionally contain additives in addition to the essential components described above. For example, an organic or inorganic filler may be blended from the viewpoint of reducing the curing shrinkage, reducing the thermal expansion coefficient, improving the dimensional stability, improving the elastic modulus, adjusting the viscosity, improving the thermal conductivity, improving the strength, improving the toughness, and the like. As such a filler, a polymer, a ceramic, a metal, or the like can be used, and the shape is not particularly limited, such as a particle shape and a fibrous shape. When blending the polymer, not as a filler, but as a polymer
It can be dissolved, semi-dissolved or microdispersed in the photopolymerizable composition as a blend or a polymer alloy. Further, a colorant such as an organic or inorganic pigment or dye may be added as an additive to the photopolymerizable composition of the present invention, and the composition may be used for paints, inks and the like. Further, in the photopolymerizable composition of the present invention, as other additives, a softener, a plasticizer, a flame retardant, a stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a thixotropic agent, a coupling agent, and a dispersion stabilizer. Agent, fluidity imparting agent and the like can be appropriately compounded,
It is also possible to prepare by dissolving the essential components as described above and these additives blended as required in a suitable solvent.

【0030】このように本発明の光重合性組成物におい
ては、上記添加剤の配合により適宜所望の特性を付与す
ることができ、かつ可視光の照射による重合が可能であ
ることに起因して、前述したような数多くの優位性を備
えている。従って本発明の光重合性組成物は、成形材
料、コーティング剤、塗料、接着剤、人体関連材料、画
像形成材料等、幅広い用途に適用することが可能であ
る。
As described above, in the photopolymerizable composition of the present invention, desired properties can be appropriately imparted by blending the above additives, and polymerization can be performed by irradiation with visible light. It has many advantages as described above. Therefore, the photopolymerizable composition of the present invention can be applied to a wide range of applications such as molding materials, coating agents, paints, adhesives, human body-related materials, and image forming materials.

【0031】さらに本発明の光重合性組成物は、紫外光
に対しても可視光と同等以上に高感度であり、充分な重
合速度を有している。従って、必要に応じて紫外光を照
射することにより、本発明の光重合性組成物を重合させ
ることもできる。例えば、可視光照射装置と紫外光照射
装置を併用して重合製品を製造するような場合、可視光
を光源とした場合には重合するが紫外光を光源とした場
合には重合しない光重合性組成物であれば、別途紫外光
に対して高感度の光重合性組成物を用意して装置ごとに
異なる光重合性組成物を使い分けなければならず、工程
が繁雑となる。これに対し本発明の光重合性組成物で
は、可視光及び紫外光のいずれに対しても優れた感度を
有しているので、装置ごとに光重合性組成物を使い分け
る必要がなく、実用上極めて有効である。
Further, the photopolymerizable composition of the present invention has a sensitivity to ultraviolet light as high as or higher than that of visible light, and has a sufficient polymerization rate. Therefore, if necessary, the photopolymerizable composition of the present invention can be polymerized by irradiating ultraviolet light. For example, in the case where a polymer product is manufactured using a visible light irradiation device and an ultraviolet light irradiation device in combination, photopolymerization is performed when visible light is used as a light source, but is not polymerized when using ultraviolet light as a light source. In the case of a composition, it is necessary to separately prepare a photopolymerizable composition having high sensitivity to ultraviolet light and use a different photopolymerizable composition for each apparatus, which complicates the process. In contrast, the photopolymerizable composition of the present invention has excellent sensitivity to both visible light and ultraviolet light, so that it is not necessary to use a different photopolymerizable composition for each device, and practically Extremely effective.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。 実施例1Examples of the present invention will be described below. Example 1

【0033】エチレン系不飽和化合物としてビスフェノ
ールAエチレンオキサイド変性(n=2)ジアクリレー
ト KAYARAD R−551 (日本化薬製)を 100重
量部、光重合開始剤として2,4,6−トリメチルベン
ゾイルジフェニルホスフィンオキサイドを2重量部、有
機ホスフィン化合物としてトリフェニルホスフィンを3
重量部イエロー・ライトの下で配合して、本発明の光重
合性組成物を調製した。この光重合性組成物10mlを透
明ガラス製サンプルビンに入れ、市販の室内照明用蛍光
灯の光を照射したところ、瞬時に重合して硬化物が得ら
れた。 実施例2
100 parts by weight of bisphenol A ethylene oxide-modified (n = 2) diacrylate KAYARAD R-551 (manufactured by Nippon Kayaku) as an ethylenically unsaturated compound and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl as a photopolymerization initiator 2 parts by weight of phosphine oxide and 3 parts of triphenylphosphine as an organic phosphine compound.
The photopolymerizable composition of the present invention was prepared by blending under parts by weight of yellow light. When 10 ml of the photopolymerizable composition was placed in a transparent glass sample bottle and irradiated with light from a commercially available fluorescent lamp for indoor lighting, it was instantaneously polymerized to obtain a cured product. Example 2

【0034】光重合開始剤として2,4,6−トリメチ
ルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド及び2−
ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−
オンの50重量%混合物を3重量部配合した以外は、実施
例1と全く同様にして本発明の光重合性組成物を調製し
た。この光重合性組成物10mlを透明ガラス製サンプル
ビンに入れ、市販の室内照明用蛍光灯の光を照射したと
ころ、瞬時に重合して硬化物が得られた。 実施例3
As photopolymerization initiators, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2-
Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-
A photopolymerizable composition of the present invention was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight of a 50% by weight mixture of ON was mixed. When 10 ml of the photopolymerizable composition was placed in a transparent glass sample bottle and irradiated with light from a commercially available fluorescent lamp for indoor lighting, it was instantaneously polymerized to obtain a cured product. Example 3

【0035】エチレン系不飽和化合物としてトリメチロ
ールプロパントリアクリレートを100 重量部配合した以
外は、実施例2と全く同様にして本発明の光重合性組成
物を調製した。この光重合性組成物10mlを透明ガラス
製サンプルビンに入れ、白熱灯の光を照射したところ、
瞬時に重合して硬化物が得られた。 実施例4
A photopolymerizable composition of the present invention was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except that 100 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate was added as an ethylenically unsaturated compound. 10 ml of this photopolymerizable composition was placed in a transparent glass sample bottle, and irradiated with incandescent light,
Polymerization was instantaneously performed to obtain a cured product. Example 4

【0036】光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジ
メチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタ
ノン−1を2重量部配合した以外は、実施例1と全く同
様にして本発明の光重合性組成物を調製した。この光重
合性組成物10mlを透明ガラス製サンプルビンに入れ、
市販の室内照明用蛍光灯の光を照射したところ、速やか
に重合して硬化物が得られた。なお、このときの重合速
度は実施例1の1/2程度であった。 実施例5
Except that 2 parts by weight of 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 was added as a photopolymerization initiator, the light-emitting method of the present invention was carried out in the same manner as in Example 1. A polymerizable composition was prepared. Put 10 ml of this photopolymerizable composition in a transparent glass sample bottle,
When irradiated with light from a commercially available fluorescent lamp for indoor lighting, a cured product was obtained by rapid polymerization. The polymerization rate at this time was about 1/2 of that of Example 1. Example 5

【0037】光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジ
メチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタ
ノン−1及び2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニ
ルプロパン−1−オンの50重量%混合物を4重量部配合
した以外は、実施例1と全く同様にして本発明の光重合
性組成物を調製した。この光重合性組成物10mlを透明
ガラス製サンプルビンに入れ、市販の室内照明用蛍光灯
の光を照射したところ、速やかに重合して硬化物が得ら
れた。なお、このときの重合速度は実施例1の1/2程
度であった。 実施例6
50% by weight of 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one as photopolymerization initiators A photopolymerizable composition of the present invention was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that 4 parts by weight of the mixture was blended. 10 ml of this photopolymerizable composition was placed in a transparent glass sample bottle, and irradiated with light from a commercially available fluorescent lamp for indoor lighting. As a result, a cured product was obtained by rapid polymerization. The polymerization rate at this time was about 1/2 of that of Example 1. Example 6

【0038】エチレン系不飽和化合物としてウレタンア
クリレートM−1210(東亜合成化学工業製)を 100重量
部、光重合開始剤として2,4,6−トリメチルベンゾ
イルジフェニルホスフィンオキサイド及び2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンの50
重量%混合物を3重量部、有機ホスフィン化合物として
トリフェニルホスフィンを3重量部、着色剤として酸化
チタンを20重量部イエロー・ライトの下で配合して、本
発明の光重合性組成物を調製した。この光重合性組成物
1mlを透明ガラス製サンプルビンに入れ、白熱灯の光
を照射したところ、瞬時に重合して硬化物が得られた。 実施例7
100 parts by weight of urethane acrylate M-1210 (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) as an ethylenically unsaturated compound, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2-hydroxy-2-methyl as photopolymerization initiators 50 of -1-phenylpropan-1-one
3 parts by weight of a mixture by weight, 3 parts by weight of triphenylphosphine as an organic phosphine compound, and 20 parts by weight of titanium oxide as a colorant under yellow light to prepare a photopolymerizable composition of the present invention. . When 1 ml of the photopolymerizable composition was placed in a transparent glass sample bottle and irradiated with light from an incandescent lamp, it was instantaneously polymerized to obtain a cured product. Example 7

【0039】エチレン系不飽和化合物としてジメタクリ
ル酸エチレングリコールを 100重量部、光重合開始剤と
して2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホス
フィンオキサイド及び2−ヒドロキシ−2−メチル−1
−フェニルプロパン−1−オンの50重量%混合物を3重
量部、有機ホスフィン化合物としてトリフェニルホスフ
ィンを3重量部、充填剤として粒径の揃ったシリコーン
樹脂の球状微粒子(平均粒径0.8 μm)を120 重量部イ
エロー・ライトの下で配合して、前記充填剤を充分に分
散させて本発明の光重合性組成物を調製した。この光重
合性組成物を減圧脱泡した後、1mlを透明ガラス製サ
ンプルビンに入れ白熱灯の光を照射したところ、瞬時に
重合して硬化物が得られた。 比較例1
100 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate as an ethylenically unsaturated compound and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2-hydroxy-2-methyl-1 as photopolymerization initiators
3 parts by weight of a 50% by weight mixture of -phenylpropan-1-one, 3 parts by weight of triphenylphosphine as an organic phosphine compound, and spherical fine particles of silicone resin having a uniform particle diameter (average particle diameter 0.8 μm) as a filler. The photopolymerizable composition of the present invention was prepared by blending under 120 parts by weight of yellow light and sufficiently dispersing the filler. After defoaming the photopolymerizable composition under reduced pressure, 1 ml was placed in a transparent glass sample bottle and irradiated with light from an incandescent lamp. As a result, a cured product was obtained by instantaneous polymerization. Comparative Example 1

【0040】2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェ
ニルホスフィンオキサイドを配合しなかった以外は実施
例1と全く同様の組成物について、実施例1と同様に室
内照明用蛍光灯の光を照射したところ、重合することが
できず24時間後も液状のままであった。 比較例2
The same composition as in Example 1 except that 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide was not blended was irradiated with light from a fluorescent lamp for indoor lighting in the same manner as in Example 1. It could not be polymerized and remained liquid after 24 hours. Comparative Example 2

【0041】トリフェニルホスフィンを配合しなかった
以外は実施例1と全く同様の組成物について、実施例1
と同様に室内照明用蛍光灯の光を照射したところ、重合
することができず24時間後も液状のままであった。 比較例3
A composition exactly the same as that of Example 1 except that triphenylphosphine was not added was used.
When irradiated with light from a fluorescent lamp for indoor lighting in the same manner as in the above, polymerization could not be carried out and the liquid remained liquid after 24 hours. Comparative Example 3

【0042】光重合開始剤としての2,4,6−トリメ
チルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドの代わ
りにチオキサントンを配合した以外は実施例1と全く同
様の組成物について、実施例1と同様に室内照明用蛍光
灯の光を照射したところ、重合することができず24時間
後も液状のままであった。 比較例4
The same composition as in Example 1 except that thioxanthone was used instead of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide as a photopolymerization initiator. When irradiated with light from a lamp, polymerization was not possible, and the liquid remained liquid after 24 hours. Comparative Example 4

【0043】トリフェニルホスフィンの代わりにリン酸
トリフェニルを配合した以外は実施例1と全く同様の組
成物について、実施例1と同様に室内照明用蛍光灯の光
を照射したところ、重合することができず24時間後も液
状のままであった。 比較例5
A composition exactly the same as that of Example 1 except that triphenyl phosphate was added instead of triphenylphosphine was irradiated with light from a fluorescent lamp for interior lighting in the same manner as in Example 1 and polymerized. And remained liquid 24 hours later. Comparative Example 5

【0044】トリフェニルホスフィンを配合しなかった
以外は実施例6と全く同様の組成物について、実施例6
と同様に白熱灯の光を照射したところ、重合することが
できず24時間後も液状のままであった。
A composition exactly the same as that of Example 6 except that triphenylphosphine was not added was used.
When irradiated with light from an incandescent lamp in the same manner as in the above, polymerization was not possible and the liquid remained liquid after 24 hours.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光重合性
組成物は可視光に対する感度が優れ、紫外光及び可視光
のいずれを照射した場合にも充分な重合速度を有してい
る。従って光源として可視光を使用し、様々な用途に適
用することが可能となり、その工業的価値は大なるもの
がある。
As described in detail above, the photopolymerizable composition of the present invention has excellent sensitivity to visible light and has a sufficient polymerization rate when irradiated with both ultraviolet light and visible light. . Therefore, visible light can be used as a light source and can be applied to various uses, and its industrial value is great.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)エチレン系不飽和化合物(b)ア
シルホスフィンオキサイド化合物及び下記一般式(1)
で表される化合物の少なくとも1種からなる光重合開始
剤、及び(c)有機ホスフィン化合物を必須成分として
含有することを特徴とする光重合性組成物。 【化1】
(1) an ethylenically unsaturated compound (b) an acylphosphine oxide compound and a compound represented by the following general formula (1):
A photopolymerizable composition comprising: a photopolymerization initiator comprising at least one compound represented by the formula: and (c) an organic phosphine compound as essential components. Embedded image
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