JP3353323B2 - Curable composition containing benzothiazolium salt compound - Google Patents
Curable composition containing benzothiazolium salt compoundInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は硬化性組成物に関し、更
に詳しくは、光照射及び/又は熱により、低温かつ短時
間で硬化するカチオン重合性組成物に関する。該組成物
の硬化物は、優れた物性を有するため塗料、接着剤、イ
ンキ等の材料として好適に用いられる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curable composition, and more particularly to a cationically polymerizable composition which cures at a low temperature and in a short time by light irradiation and / or heat. Since the cured product of the composition has excellent physical properties, it is suitably used as a material for paints, adhesives, inks, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】光照射によりエポキシ化合物などのカチ
オン重合性化合物を硬化させる触媒及びその組成物の例
は、特開昭50−151997、特開昭50−1586
80号報等に記載されている。加熱によりエポキシ化合
物などのカチオン重合性化合物を硬化させる触媒及びそ
の組成物が記載されているものとして、特開昭56−1
52833、特開昭58−37003、特開昭63−2
23002、特開平2−178319、及び特開平3−
17119号報等が知られている。また、光照射及び熱
によりエポキシ化合物などのカチオン重合性化合物を硬
化させる触媒及びその組成物は、特開平2−19681
2号報等に記載されている。2. Description of the Related Art Examples of catalysts for curing cationically polymerizable compounds such as epoxy compounds by light irradiation and compositions thereof are disclosed in JP-A-50-151997 and JP-A-50-1586.
No. 80, etc. JP-A-56-1 describes a catalyst for curing a cationically polymerizable compound such as an epoxy compound by heating and a composition thereof.
52833, JP-A-58-37003, JP-A-63-2
23002, JP-A-2-178319, and JP-A-3-
No. 17119 is known. Further, a catalyst for curing a cationically polymerizable compound such as an epoxy compound by light irradiation and heat and a composition thereof are disclosed in JP-A-2-19681.
It is described in the second bulletin and the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】エポキシ化合物等のカ
チオン重合性化合物をカチオン重合した化合物は、アク
リル化合物等のラジカル重合性化合物をラジカル硬化し
た化合物に比較して、硬化収縮が小さいことや硬化の際
に酸素の影響を受けない等の種々の特徴を有している。
カチオン硬化に用いられるカチオン重合触媒には光触媒
と熱触媒がある。例えば、光照射によりカチオン重合性
化合物を硬化させる触媒として、スルホニウム塩系及び
鉄−アレン錯体等がある。これらの触媒は高い光活性を
示すが、通常使用される温度範囲の加熱によってはカチ
オン重合性組成物を硬化させることができない。このた
め、光硬化の後に加熱処理を行っても厚膜を硬化するこ
とはできないという問題点がある。一方、特開昭58−
37003、特開昭63−223002、特開平2−1
78319、及び特開平3−17119号報等で述べら
れている触媒は、熱触媒のためカチオン重合性化合物を
光照射で硬化することができない上、重合を開始させる
温度も高いものが多く実用上問題がある。また、特開平
2−196812号報等で述べられている触媒は、カチ
オン重合性化合物を加熱及び光照射により硬化させるこ
とがきると記載されているものの、光硬化の場合におい
てはその触媒活性は著しく低い。A compound obtained by cationically polymerizing a cationically polymerizable compound such as an epoxy compound has a smaller curing shrinkage and a lower curing time than a compound obtained by radically curing a radically polymerizable compound such as an acrylic compound. It has various features such as not being affected by oxygen.
Cationic polymerization catalysts used for cationic curing include photocatalysts and thermal catalysts. For example, as a catalyst for curing a cationically polymerizable compound by light irradiation, there are a sulfonium salt-based catalyst and an iron-allene complex. These catalysts exhibit high photoactivity, but cannot cure the cationically polymerizable composition by heating in a temperature range usually used. For this reason, there is a problem that a thick film cannot be cured even if heat treatment is performed after photocuring. On the other hand, JP-A-58-
37003, JP-A-63-223002, JP-A-2-1
78319, and the catalysts described in JP-A-3-17119, etc., cannot cure the cationically polymerizable compound by light irradiation because of the thermal catalyst, and many of them have a high temperature at which the polymerization is started. There's a problem. Further, although the catalyst described in JP-A-2-196812 describes that a cationically polymerizable compound can be cured by heating and light irradiation, the catalytic activity is remarkable in the case of photocuring. Low.
【0004】従って、光と熱の両方に高い活性を示すカ
チオン重合触媒、及びそれを含有する硬化性組成物はこ
れまで知られていない。本発明は、これらの事情からみ
てなされたもので、光照射及び/又は熱により、低温か
つ短時間で、カチオン重合性化合物を硬化させることが
できる高性能な硬化性組成物を提供することを目的とし
ている。[0004] Accordingly, a cationic polymerization catalyst exhibiting high activity for both light and heat, and a curable composition containing the same have not been known so far. The present invention has been made in view of these circumstances, and it is an object of the present invention to provide a high-performance curable composition that can cure a cationically polymerizable compound at a low temperature and in a short time by light irradiation and / or heat. The purpose is.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討したところ、光硬化の場合は、
ベンゾチアゾリウム塩化合物と光照射により活性ラジカ
ルを発生する化合物を併用することで、ベンゾチアゾリ
ウム塩化合物を光カチオン重合触媒として作用させるこ
とができ、カチオン重合性化合物を光硬化させることが
可能となることを見出した。また、熱硬化の場合は、ベ
ンゾチアゾリウム塩化合物と加熱により活性ラジカルを
発生する化合物を併用することで、べンゾチアゾリウム
塩化合物の分解温度をより低温度で起こることを見出
し、カチオン重合性化合物を光及び/又は熱により、低
温かつ短時間で硬化させることが可能となった。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and found that in the case of photocuring,
By using a benzothiazolium salt compound and a compound that generates an active radical upon irradiation with light, the benzothiazolium salt compound can act as a photocationic polymerization catalyst, and the cationically polymerizable compound can be photocured. I found that it was possible. In addition, in the case of thermal curing, by using a benzothiazolium salt compound and a compound that generates an active radical upon heating, the decomposition temperature of the benzothiazolium salt compound is found to occur at a lower temperature, and the cationic polymerizable compound is found. Can be cured at a low temperature and in a short time by light and / or heat.
【0006】本発明は、成分(A):カチオン重合性化
合物、成分(B):ベンゾチアゾリウム塩化合物及び成
分(C):活性ラジカルを発生する化合物を含有してな
る硬化性組成物である。The present invention relates to a curable composition comprising a component (A): a cationically polymerizable compound, a component (B): a benzothiazolium salt compound, and a component (C): a compound generating an active radical. is there.
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いる(A)成分のカチオン重合性化合物として、次の
ような化合物が挙げられる。 (a)エポシキ基を有する化合物として、1,1,3−
テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイ
ド、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、(3,4
−エポキシシクロヘキシル)メチル−3,4−エポキシ
シクロヘキシルカルボキシレート、ジ(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)アジペート、フェニルグリシジルエ
ーテル、ビスフェノールA型エポシキ樹脂、ハロゲン化
ビスフェノールA型エポシキ樹脂、o−,m−,p−ク
レゾールノボラック型エポシキ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポシキ樹脂、多価アルコールのポリグリシジル
エーテル等のエポシキ化合物がある。Hereinafter, the present invention will be described in detail. Examples of the cationically polymerizable compound as the component (A) used in the present invention include the following compounds. (A) As the compound having an epoxy group, 1,1,3-
Tetradecadiene dioxide, limonenedioxide, 4-vinylcyclohexene dioxide, (3,4
-Epoxycyclohexyl) methyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate, di (3,4-epoxycyclohexyl) adipate, phenylglycidyl ether, bisphenol A type epoxy resin, halogenated bisphenol A type epoxy resin, o-, m-, There are p-cresol novolak type epoxy resins, phenol novolak type epoxy resins, and epoxy compounds such as polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols.
【0008】(b)ビニル化合物として、スチレン、α
−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン等のスチ
レン類;n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニル
エーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシ
ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;
アリルビニルエーテル、1−オクタヒドロナフチルビニ
ルエーテル等のアルケニルビニルエーテル類;エチニル
ビニルエーテル、1−メチル−2−プロペニルビニルエ
ーテル等のアルキニルビニルエーテル類;フェニルビニ
ルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル等の
アリールビニルエーテル類;ブタンジオールジビニルエ
ーテル、トリエチレングリコールビニルエーテル、シク
ロヘキサンジオールジビニルエーテル等のアルキルジビ
ニルエーテル類;1,4−ベンゼンジメタノールジビニ
ルエーテル、N−m−クロロフェニルジエタノールアミ
ンジビニルエーテル、m−フェニレンビス(エチレング
リコール)ジビニルエーテル等のアラルキルジビニルエ
ーテル類;ハイドロキノンジビニルエーテル、レゾルシ
ノールジビニルエーテル等のアリールジビニルエーテル
類;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等
のカチオン重合性窒素含有化合物等がある。(B) As the vinyl compound, styrene, α
Styrenes such as -methylstyrene and p-chloromethylstyrene; alkyl vinyl ethers such as n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether and hydroxybutyl vinyl ether;
Alkenyl vinyl ethers such as allyl vinyl ether and 1-octahydronaphthyl vinyl ether; alkynyl vinyl ethers such as ethynyl vinyl ether and 1-methyl-2-propenyl vinyl ether; aryl vinyl ethers such as phenyl vinyl ether and p-methoxyphenyl vinyl ether; butanediol divinyl ether Divinyl ethers such as triethylene glycol vinyl ether and cyclohexanediol divinyl ether; aralkyl divinyl ethers such as 1,4-benzene dimethanol divinyl ether, Nm-chlorophenyldiethanolamine divinyl ether and m-phenylenebis (ethylene glycol) divinyl ether Vinyl ethers: hydroquinone divinyl ether, resorcinol divinyl ether Aryl divinyl ethers such as ether; N- vinylcarbazole, there is a cationic polymerizable nitrogen-containing compounds such as N- vinylpyrrolidone.
【0009】(C)ビシクロオルソエステル化合物とし
て、1−フェニル−4−エチル−2,6,7−トリオキ
サビシクロ〔2,2,2〕オクタン,1−エチル−4−
ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ
〔2,2,2〕オクタン等 (d)スピロオルソカーボネート化合物として、1,
5,7,11−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカ
ン、3,9−ジベンジル−1,5,7,11−テトラオ
キサスピロ〔5,5〕ウンデカン等や1,4,6−トリ
オキサスピロ〔4,4〕ノナン,2−メチル−1,4,
6−トリオキサスピロ〔4,4〕ノナン,1,4,6−
トリオキサスピロ〔4,5〕デカン等のスピロオルソエ
ステル化合物等がある。これらは単独若しくは2種以上
を併用して用いても差し支えない。 (a)〜(d)の内で、殊に(a)のエポシキ基を有す
る化合物が好んで使用される。(C) As a bicycloorthoester compound, 1-phenyl-4-ethyl-2,6,7-trioxabicyclo [2,2,2] octane, 1-ethyl-4-
Hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo [2,2,2] octane and the like (d) Spiro orthocarbonate compounds include
5,7,11-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 3,9-dibenzyl-1,5,7,11-tetraoxaspiro [5,5] undecane, and 1,4,6-trioxaspiro [4,4] nonane, 2-methyl-1,4,4
6-trioxaspiro [4,4] nonane, 1,4,6-
Spiroorthoester compounds such as trioxaspiro [4,5] decane. These may be used alone or in combination of two or more. Among (a) to (d), the compound having an epoxy group of (a) is particularly preferably used.
【0010】本発明で用いる(B)成分のベンゾチアゾ
リウム塩化合物としては、例えば、下記一般式〔1〕〜
〔3〕で示される化合物を挙げることができる。すなわ
ち、ベンゾチアゾリウム塩化合物〔1〕として、The benzothiazolium salt compound (B) used in the present invention includes, for example, compounds represented by the following general formulas [1] to [1].
The compound represented by [3] can be mentioned. That is, as a benzothiazolium salt compound [1],
【0011】[0011]
【化1】 〔式中、R1 ,R2 は、水素原子、ハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基、ニトロ基、ビニル基、カルバモ
イル基又はアルカノイル基を表し、R3 は水素原子、ア
ルキル基又は置換されていてもよいフェニル基を表し、
R4 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換され
ていてもよいフェニル基又はアルキルチオ基を表し、R
5 は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はフェニ
ル基を表し、XはSbF6 ,AsF6 ,PF6 又はBF
4 を表す〕 ベンゾチアゾリウム塩化合物〔2〕として、Embedded image [Wherein, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a vinyl group, a carbamoyl group or an alkanoyl group, and R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a substituted Represents a good phenyl group,
R 4 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an optionally substituted phenyl group or an alkylthio group;
5 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or a phenyl group, and X represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF
4 ] as a benzothiazolium salt compound [2]
【0012】[0012]
【化2】 〔式中、R6 は水素原子、アルキル基又はシアノ基を表
し、R7 はアルキル基又は置換置換されていてもよいフ
ェニル基を表し、R8 は水素原子、アルキル基、ハロゲ
ン原子、置換されていていてもよいフェニル基又はアル
キルチオ基を表し、R9 は水素原子、アルキル基、ハロ
ゲン原子、アルキル基、又はフェニル基を表し、XはS
bF6 ,AsF6 ,PF6 又はBF4 を表す〕 ベンゾチアゾリウム塩化合物〔3〕として、Embedded image [In the formula, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group, R 7 represents an alkyl group or a phenyl group which may be substituted and substituted, and R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, R 9 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, an alkyl group or a phenyl group, and X represents S
bF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 ] as a benzothiazolium salt compound [3]
【0013】[0013]
【化3】 〔式中、R10,R11は、水素原子、ハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基を表し、R12は水素原子、アルキ
ル基、ハロゲン原子、置換されていていてもよいフェニ
ル基又はアルキルチオ基を表し、R13は水素原子、アル
キル基、ハロゲン原子、アルキル基、又はフェニル基を
表し、XはSbF6 ,AsF6 ,PF6 又はBF4 を表
す〕を、それぞれ例示することができる。Embedded image [Wherein, R 10 and R 11 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group, and R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, an optionally substituted phenyl group or an alkylthio group. R 13 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and X represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 ].
【0014】本発明で用いる(B)成分のベンゾチアゾ
リウム塩化合物のうち一般式〔1〕で示される化合物
は、例えば特開平2ー26813号公報に記載の方法等
によって合成することができる。Among the benzothiazolium salt compounds of the component (B) used in the present invention, the compound represented by the general formula [1] can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2-26813. .
【0015】本発明で用いる(B)成分のベンゾチアゾ
リウム塩化合物のうち一般式〔2〕又は〔3〕で示され
る化合物は、例えば、次の方法で得ることができる。シ
ンナミルブロマイド等のシンナミルハライドとベンチア
ゾール又はベンゾチアゾール誘導体とを等モルずつ、必
要に応じてメチルアルコール、アセトン、アセトニトリ
ル等の溶媒存在下にて室温〜80℃で数時間〜30日間
反応させ、次いで、得られた生成物をイオン交換させて
得ることができる。イオン交換に用いられる塩として
は、例えば、SbF6 、AsF6 、PF6 又はBF4 の
アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩を例示することが
できる。Among the benzothiazolium salt compounds (B) used in the present invention, the compound represented by the general formula [2] or [3] can be obtained, for example, by the following method. A cinnamyl halide such as cinnamyl bromide and a benzazole or benzothiazole derivative are reacted in equimolar amounts, if necessary, in the presence of a solvent such as methyl alcohol, acetone, or acetonitrile at room temperature to 80 ° C. for several hours to 30 days. Then, the obtained product can be obtained by ion exchange. Examples of the salt used for ion exchange include alkali metal or alkaline earth metal salts of SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 .
【0016】本発明の(C)成分である活性ラジカルを
発生する化合物とは、加熱又は光照射により活性ラジカ
ルを発生する化合物であり、その例として下記のような
ものが挙げられる。The compound which generates an active radical which is the component (C) of the present invention is a compound which generates an active radical upon heating or irradiation with light, and examples thereof include the following.
【0017】(a)光照射により活性ラジカルを発生す
る化合物 光照射により活性ラジカルを発生する化合物としては、
一般的に知られている光ラジカル開始剤が適用でき、例
えばベンジル系、ベンゾインエーテル系、ベンジルケタ
ール系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系などがあ
る。その他にも、アゾイソブチロニトリルなどのアゾ化
合物、アジド化合物、ジスルフィド化合物、パーオキサ
イド化合物などが適用可能である。特に、ケトン系の光
ラジカル開始剤が好ましく適用される。例えば、ベンゾ
フェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メ
チル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフ
ィド、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノ
ン、テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾ
フェノン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチ
ルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサン
トン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピル
チオキサントン、アントラキノン、2−エチルアントラ
キノン、1,8−ジクロロアントラキノン、1,2−ベ
ンズアントラキノン、9−フルオレノン、ベンズアンス
ロン、9,10−フェナントレンキノンキサントンなど
が使用される。(A) Compounds that generate active radicals upon irradiation with light The compounds that generate active radicals upon irradiation with light include:
Commonly known photoradical initiators can be used, and examples thereof include benzyl, benzoin ether, benzyl ketal, benzophenone, and thioxanthone. In addition, azo compounds such as azoisobutyronitrile, azide compounds, disulfide compounds, peroxide compounds and the like can be applied. Particularly, a ketone-based photoradical initiator is preferably applied. For example, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2-chloro Thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 1,8-dichloroanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 9-fluorenone , Benzuanthrone, 9,10-phenanthrenequinone xanthone and the like.
【0018】(b)加熱により活性ラジカルを発生する
化合物 加熱により活性ラジカルを発生する化合物としては、一
般的に知られているアゾイソブチロニトリル等のアゾ化
合物、アジド化合物、ジスルフィド化合物、パーオキサ
イド化合物などが適用される。特に、パーオキサイド化
合物が好ましく適用され、例えば下記のようなものが使
用される。メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロ
ヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキ
サイド、のようなケトンパーオキサイド;1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサノン、2,2−
ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタンのようなパーオキ
シケタール;t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメ
ンハイドロパーオキサイドのようなハイドロパーオキサ
イド;ジクミルパパーオキサイド、ジ−t−ブチルパー
オキサイドのようなジアルキルパーオキサイド;イソブ
チルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオサイドのようなジアシルパーオキサイド;ジ
イソプロピルパーオキシカーボネートなどのパーオキシ
カーボネート;t−ブチルパーオキシアセテート、クミ
ルパーオキシネオデカネートのようなパーオキシエステ
ル;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイ
ド、テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾ
フェノンなどが適用できる。特に、芳香族のジアシルパ
ーオキサイドやパーオキシエステルなどが好ましく使用
される。(B) Compounds that generate active radicals upon heating Examples of compounds that generate active radicals upon heating include azo compounds such as azoisobutyronitrile, azide compounds, disulfide compounds, and peroxides which are generally known. Compounds and the like are applied. Particularly, a peroxide compound is preferably applied, and for example, the following compounds are used. Ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexanone, 2,2-
Peroxyketals such as bis (t-butylperoxy) butane; hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide; dialkyls such as dicumylperoxide and di-t-butylperoxide Peroxide; diacyl peroxide such as isobutyl peroxide, acetyl peroxide and benzoylperoxide; peroxycarbonate such as diisopropylperoxycarbonate; peroxy such as t-butylperoxyacetate and cumylperoxyneodecanate Esters: acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like can be applied. In particular, aromatic diacyl peroxides and peroxyesters are preferably used.
【0019】成分(A)のカチオン重合性化合物と成分
(B)のベンゾチアゾリウム塩化合物との配合割合は、
カチオン重合性化合物100重量部に対し、ベンゾチア
ゾリウム塩化合物0.01〜20重量部、好ましくは
0.1〜10重量部の割合で配合する。このベンゾチア
ゾリウム塩化合物量が0.01重量部未満であるとカチ
オン重合性化合物の硬化性が低下し、20重量部を超え
ると硬化物の特性が低下する。 一方、成分(A)のカ
チオン重合性化合物と成分(C)の活性ラジカルを発生
する化合物との配合割合は、カチオン重合性化合物10
0部に対し、活性を発生する化合物0.01〜20重量
部、好ましくは0.1〜10重量部の割合で配合する。
活性ラジカルを発生剤量が、0.01未満であるとカチ
オン重合性化合物の光硬化性の低下や硬化温度の低減が
できなくなり、20重量部を超え過剰になると硬化物の
特性が低下する。The mixing ratio of the cationically polymerizable compound of the component (A) and the benzothiazolium salt compound of the component (B) is as follows:
The benzothiazolium salt compound is added in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cationically polymerizable compound. If the amount of the benzothiazolium salt compound is less than 0.01 part by weight, the curability of the cationically polymerizable compound will decrease, and if it exceeds 20 parts by weight, the properties of the cured product will decrease. On the other hand, the compounding ratio of the cationically polymerizable compound of the component (A) and the compound that generates an active radical of the component (C) is as follows.
The compound generating activity is added in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 0 parts.
If the amount of the active radical generator is less than 0.01, the photocurability of the cationically polymerizable compound cannot be reduced and the curing temperature cannot be reduced. If the amount exceeds 20 parts by weight, the properties of the cured product are deteriorated.
【0020】本発明の硬化性組成物は、光及び/又は熱
により容易に硬化することがきる。本発明の硬化性組成
物を光硬化する場合は、波長500nm以下の光、特に
紫外線が好適に使用されるため、光源として低圧水銀
灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハ
ライドランプ、クセノンランプ、カーボンアーク灯等が
用いられる。熱硬化する場合は、30〜200℃、好ま
しくは、60〜180℃の範囲で使用される。The curable composition of the present invention can be easily cured by light and / or heat. When the curable composition of the present invention is photocured, light having a wavelength of 500 nm or less, particularly ultraviolet light, is suitably used. Therefore, as a light source, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, xenon Lamps, carbon arc lamps and the like are used. In the case of thermosetting, it is used in the range of 30 to 200 ° C, preferably 60 to 180 ° C.
【0021】また、本発明の硬化性組成物は、α線、β
線、γ線、中性子線、加速電子線のような電離性放射線
によっても容易に短時間で硬化することができる。電離
性放射線による硬化の場合は通常0.5〜60Mrad
の線量の範囲が使用でき、1〜50Mradの範囲が好
ましい。なお、光、電離性放射線及び熱を併用して硬化
させることも可能である。Further, the curable composition of the present invention comprises α ray, β ray
It can be easily cured in a short time by ionizing radiation such as gamma rays, gamma rays, neutron rays and accelerating electron beams. In the case of curing by ionizing radiation, usually 0.5 to 60 Mrad
Can be used, with a range of 1 to 50 Mrad being preferred. In addition, it is also possible to cure using a combination of light, ionizing radiation and heat.
【0022】本発明の硬化性組成物において、ベンゾチ
アゾリウム塩化合物成分(B)は潜在性熱カチオン重合
性開始剤であるため、カチオン重合性化合物成分(A)
を熱により硬化でき、厚膜硬化が可能である。In the curable composition of the present invention, since the benzothiazolium salt compound component (B) is a latent thermal cationic polymerizable initiator, the cationic polymerizable compound component (A)
Can be cured by heat, and a thick film can be cured.
【0023】一方、ベンゾチアゾリウム塩化合物と光照
射により活性ラジカルを発生する化合物を用いること
で、ベンゾチアゾリウム塩化合物を光触媒として機能さ
せることができるため、カチオン重合性化合物を光硬化
させることができる。また、ベンゾチアゾリウム塩化合
物と加熱により活性ラジカルを発生する化合物を用いる
ことで、ベンゾチアゾリウム塩化合物の分解温度が低温
度で起こるようになり、カチオン重合性化合物をより低
温度で熱硬化させることができる。On the other hand, by using a benzothiazolium salt compound and a compound that generates an active radical upon irradiation with light, the benzothiazolium salt compound can function as a photocatalyst, so that the cationically polymerizable compound is photocured. be able to. In addition, by using a benzothiazolium salt compound and a compound that generates an active radical when heated, the decomposition temperature of the benzothiazolium salt compound is caused to occur at a low temperature, and the cationically polymerizable compound is heated at a lower temperature. Can be cured.
【0024】本発明に用いる成分以外に、例えば、成分
(A)のカチオン重合性化合物として、前記(a)のエ
ポキシ基を有する化合物を用いる場合は、エポキシ樹脂
の硬化剤として通常用いられている、フェノール系硬化
剤、酸無水物類硬化剤等の硬化剤が使用される。また、
本発明の硬化性組成物に必要に応じ、反応性希釈剤、硬
化促進剤、溶剤、顔料、染料、カップリング剤、無機充
填剤、炭素繊維、ガラス繊維、界面活性剤等を添加して
使用することも可能である。In addition to the components used in the present invention, for example, when the compound having an epoxy group of the above (a) is used as the cationically polymerizable compound of the component (A), it is generally used as a curing agent for an epoxy resin. Curing agents such as phenol-based curing agents and acid anhydride curing agents are used. Also,
If necessary, the curable composition of the present invention is used by adding a reactive diluent, a curing accelerator, a solvent, a pigment, a dye, a coupling agent, an inorganic filler, a carbon fiber, a glass fiber, a surfactant and the like. It is also possible.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例により、更に
具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に
何等限定されるものではない。 実施例1〜36 各種ベンゾチアゾリウム塩化合物をプロピレンカーボネ
ートに溶解させ、ERL−4221(UCC社製脂環型
エポキシ)又はUVR−6410(UCC社製グリシジ
ル型エポキシ)に、純分として2.5 重量部になるよう
に、また、各種活性ラジカルを発生する化合物を、各エ
ポキシに対して2.5 重量部添加し、硬化性組成物を調製
した( 調製時の組成内容の詳細は、表1〜表4に纏めて
示した)。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 36 Various benzothiazolium salt compounds were dissolved in propylene carbonate, and 2.5 parts by weight as pure components were added to ERL-4221 (alicyclic epoxy manufactured by UCC) or UVR-6410 (glycidyl epoxy manufactured by UCC). Parts, and a compound capable of generating various active radicals was added to each epoxy in an amount of 2.5 parts by weight to prepare a curable composition (details of the composition at the time of preparation are shown in Tables 1 to 4). Are shown together).
【0026】比較例1〜36 活性ラジカルを発生する化合物を除いた配合組成で、実
施例と同様に硬化性組成物を調製した( 調製時の組成内
容の詳細は、表1〜表4に纏めて示した)。Comparative Examples 1-36 Curable compositions were prepared in the same manner as in the Examples except that the compounds generating active radicals were omitted (Details of the composition at the time of preparation are summarized in Tables 1 to 4). Shown).
【0027】<試験用テストピースの作製>実施例及び
比較例の試験I及び試験IIで使用するテストピース
は、前記硬化性組成物を用い、ドクターブレードでブリ
キ板に厚さ10μmになるように塗布して作製した。<Preparation of Test Piece for Test> The test piece used in Tests I and II of Examples and Comparative Examples was prepared by using the above-mentioned curable composition so as to have a thickness of 10 μm on a tin plate with a doctor blade. It was prepared by coating.
【0028】(i)光硬化性試験I テストピースに超高圧水銀灯で5J/ cm2 照射した。こ
の時、塗膜が硬化したものは○印、硬化しなかったもの
には×印で表1に示した。[0028] (i) was photocurable Test I Test piece with ultra-high pressure mercury lamp 5 J / cm 2 was irradiated. At this time, the cured coating film was indicated by 1, and the cured coating film was indicated by × in Table 1.
【0029】[0029]
【表101】 [Table 101]
【0030】[0030]
【表102】 [Table 102]
【0031】(ii)光硬化性試験II 硬化組成物について、UV−DSC測定を行い、UV照
射から発熱ピークのトップまでの時間を求め、表2に纏
めて示した。なお、UV−DSCの測定条件は下記の通
りである。 DSCの測定機器 : DSC220C(セイコー電子
工業社製) UV 照射器 : 超高圧水銀灯 雰 囲 気 : 窒素ガス気流中 30ml/分 測 定 温 度 : 50℃ サンプル量 : 0.1〜0.3mg 膜 厚 : 2〜10μm 照 射 時 間 : 15分 照 度 : 10mW/cm2 (365n
m)(Ii) Photocurability Test II The cured composition was subjected to UV-DSC measurement, and the time from UV irradiation to the top of the exothermic peak was determined. The results are shown in Table 2. In addition, the measurement conditions of UV-DSC are as follows. DSC measuring device: DSC220C (manufactured by Seiko Instruments Inc.) UV irradiator: ultra-high pressure mercury lamp Atmosphere: 30 ml / min in nitrogen gas flow Measurement temperature: 50 ° C. Sample amount: 0.1 to 0.3 mg Film thickness : 2 to 10 μm Irradiation time: 15 minutes Illumination: 10 mW / cm 2 (365n
m)
【0032】[0032]
【表201】 [Table 201]
【0033】[0033]
【表202】 [Table 202]
【0034】(iii)電子線硬化性試験 テストピースに加速電圧175KVで20Mrad電子
線を照射した。この時、塗膜が硬化したものは○印、配
合物が増粘したものは△印で表3に示した。(Iii) Electron beam curability test A test piece was irradiated with 20 Mrad electron beam at an acceleration voltage of 175 KV. At this time, the cured coating film was indicated by ○, and the thickened composition was indicated by △ in Table 3.
【0035】[0035]
【表301】 [Table 301]
【0036】[0036]
【表302】 [Table 302]
【0037】(iv)熱硬化性試験 配合物について、DSC測定を行い、発熱開始温度とD
SC曲線のトップピーク温度を求め、表4に纏めて示し
た。なお、DSCの測定条件は下記の通りである。 DSCの測定機器 : DSC220C(セイコー電子
工業社 ) 雰 囲 気 : 窒素ガス気流中 30ml/分 昇 温 速 度 : 10℃/分 サンプル量 : 0.3〜0.8mg(Iv) Thermosetting Test The blend was subjected to DSC measurement, and the exothermic onset temperature and D
The top peak temperature of the SC curve was determined and is summarized in Table 4. The measurement conditions for DSC are as follows. DSC measuring instrument: DSC220C (Seiko Denshi Kogyo) Atmosphere: Nitrogen gas flow 30 ml / min Heating rate: 10 ° C./min Sample amount: 0.3 to 0.8 mg
【0038】[0038]
【表401】 [Table 401]
【0039】[0039]
【表402】 [Table 402]
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の硬化性組
成物は、光照射及び/又は熱により、低温かつ短時間で
硬化させることができる。すなわち、本発明は以下のよ
うな効果を有する。 (1)硬化時に、カチオン重合性化合物(A)、ベンゾ
チアゾリウム塩化合物(B)の他に、(C)成分とし
て、光で活性ラジカルを発生する化合物又は熱で活性ラ
ジカルを発生する化合物を、所望に応じて選択して添加
することにより、硬化条件を自由に選択することができ
る。 (2)光で硬化させる場合においては、光で活性ラジカ
ルを発生する化合物を添加しない場合は、全く光硬化が
進行しないのに比べ、高い光硬化性を示す。 (3)熱で硬化させる場合においては、熱で活性ラジカ
ルを発生する化合物を添加しない場合に比べ、はるかに
低い温度で硬化させることができる。また、熱で活性ラ
ジカルを発生する化合物を適宜選択することにより、熱
硬化温度のコントロールも可能である。 (4)さらに、光で活性ラジカルを発生する化合物及び
熱で活性ラジカルを発生する化合物とを反応系内に共存
させて光硬化させた後、アフターキュアとして低温で熱
硬化させることも可能である。 (5)本発明の組成物の硬化物は、優れた物性を有する
ため塗料、接着剤、インキ等の材料として好適に用いら
れる。 (以下、余白)As described above, the curable composition of the present invention can be cured at a low temperature in a short time by light irradiation and / or heat. That is, the present invention has the following effects. (1) In addition to the cationically polymerizable compound (A) and the benzothiazolium salt compound (B) upon curing, as a component (C), a compound that generates an active radical by light or a compound that generates an active radical by heat , Can be selected as desired, and the curing conditions can be freely selected. (2) In the case of curing with light, when a compound that generates active radicals by light is not added, high photocurability is exhibited as compared with the case where photocuring does not proceed at all. (3) In the case of curing with heat, curing can be performed at a much lower temperature than in the case where a compound that generates active radicals by heat is not added. Further, by appropriately selecting a compound that generates an active radical by heat, the thermosetting temperature can be controlled. (4) Further, after a compound that generates an active radical by light and a compound that generates an active radical by heat coexist in a reaction system and photocured, it is also possible to thermally cure at a low temperature as an after cure. . (5) Since the cured product of the composition of the present invention has excellent physical properties, it is suitably used as a material for paints, adhesives, inks and the like. (Hereinafter, margin)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−209931(JP,A) 特開 平2−189548(JP,A) 特開 平4−1205(JP,A) 特開 平3−293670(JP,A) 特開 平2−268173(JP,A) 小関健一,日本化学会誌,日本,1986 年,第9号,1234−1240頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/00 - 4/82 CA(STN) REGISTRY(STN)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-209931 (JP, A) JP-A-2-189548 (JP, A) JP-A-4-1205 (JP, A) JP-A-3-203 293670 (JP, A) JP-A-2-268173 (JP, A) Kenichi Koseki, Journal of the Chemical Society of Japan, Japan, 1986, No. 9, pp. 1234-1240 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08F 4/00-4/82 CA (STN) REGISTRY (STN)
Claims (1)
(B):式(1)〜式(3)で表されるいずれかのベン
ゾチアゾリウム塩化合物及び成分(C):光照射及又は
熱により活性ラジカルを発生する化合物を含有してなる
硬化性組成物。 【化1】 (式中、R1、R2は、水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、ニトロ基、ビニル基、カルバモイ
ル基又はアルカノイル基を表わし、R3は水素原子、ア
ルキル基、又は置換されていてもよいフェニル基を表
し、R4は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換
されていてもよいフェニル基又はアルキルチオ基を表
し、R5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は
フェニル基を表し、Xは、SbF6、AsF6、PF6、
又はBF4を表す。) 【化2】 (式中、R6は水素原子、アルキル基又はシアノ基を表
し、R7はアルキル基又は置換されていてもよいフェニ
ル基を表し、R8は水素原子、アルキル基、ハロゲン原
子、置換されていてもよいフェニル基又はアルキルチオ
基を表し、R9は水素原子、アルキル基、ハロゲン原
子、アルキル基、又はフェニル基を表し、Xは、SbF
6、AsF6、PF6、又はBF4を表す。) 【化3】 (式中、R10、R11は、水素原子、ハロゲン原子、アル
キル基、アルコキシ基を表わし、R12は水素原子、アル
キル基、又は置換されていてもよいフェニル基又はアル
キルチオ基を表し、R13は水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、置換されていてもよいフェニル基を表し、X
は、SbF6、AsF6、PF6、又はBF4を表す。)1. Component (A): a cationically polymerizable compound, component (B): a benzothiazolium salt compound represented by any of formulas (1) to (3) and component (C): Light irradiation and or
A curable composition containing a compound that generates active radicals by heat . Embedded image (Wherein R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a vinyl group, a carbamoyl group or an alkanoyl group, and R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted R 4 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an optionally substituted phenyl group or an alkylthio group, and R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a phenyl group. X represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 ,
Or representing the BF 4. ) (Wherein, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group, R 7 represents an alkyl group or an optionally substituted phenyl group, and R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, R 9 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and X represents SbF
6 , AsF 6 , PF 6 , or BF 4 . ) (Wherein, R 10 and R 11 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group; R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an optionally substituted phenyl group or an alkylthio group; 13 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a phenyl group which may be substituted,
Represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 , or BF 4 . )
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KR101537654B1 (en) | 2010-04-22 | 2015-07-17 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | Organic electronic material, polymerization initiator and thermal polymerization initiator, ink composition, organic thin film and production method for same, organic electronic element, organic electroluminescent element, lighting device, display element, and display device |
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小関健一,日本化学会誌,日本,1986年,第9号,1234−1240頁 |
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