JP3770274B2 - Epoxy compound - Google Patents
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Description
本発明は、エポキシ化合物に関する。特に印刷インキ、缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料、接着剤、光学的立体造型等に用いるエポキシ化合物に関する。 The present invention relates to an epoxy compound. In particular, the present invention relates to epoxy compounds used for coating inks such as printing inks, cans, plastics, paper, and wood, adhesives, and optical three-dimensional molding.
エポキシ化合物、特に脂環式エポキシ化合物は光カチオン重合開始剤と組み合わせて活性エネルギー線硬化組成物として広く使われている。例えば、特許文献１には印刷インキ用途、特許文献２、３にはコーティング塗料用、特許文献４には缶外面コーティング塗料用、特許文献５にはプラスチック被覆コーティング塗料用、特許文献６には紙被覆コーティング塗料用、特許文献７には木材コーティング塗料用、特許文献８には接着剤用、特許文献９、１０には光学的立体造型用についての記載がある。 Epoxy compounds, particularly alicyclic epoxy compounds, are widely used as active energy ray-curable compositions in combination with a cationic photopolymerization initiator. For example, Patent Document 1 is used for printing ink, Patent Documents 2 and 3 are for coating paints, Patent Document 4 is for can exterior coating paints, Patent Document 5 is for plastic coating coatings, and Patent Document 6 is for paper. Patent Document 7 describes wood coating paint, Patent Document 8 describes adhesives, and Patent Documents 9 and 10 describe optical three-dimensional molding.
しかしながら、該公報記載のエポキシ化合物を検討してみると、エポキシ化合物の安全性、該エポキシ化合物を用いた活性エネルギー線硬化組成物の安定性、硬化性（特に高湿度下での硬化性）、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性に問題があり、また重合時の収縮にも問題があった。
本発明の目的は、安全性が高く、安定性、高湿度下でも光硬化性に優れ、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性が良好な活性エネルギー線硬化組成物を提供し得るエポキシ化合物を提供することにある。 An object of the present invention is an epoxy compound that can provide an active energy ray-curable composition having high safety, stability, excellent photocurability even under high humidity, and good cured film strength, solvent resistance and water resistance. Is to provide.
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
（請求項１） 下記一般式（２）で表されることを特徴とするエポキシ化合物。 (Claim 1) An epoxy compound represented by the following general formula (2):
（式中、Ｒ101は置換基を表し、ｍ１は０〜２を表す。ｐ１、ｑ１はそれぞれ１を表す。ｒ１は１〜３を表す。Ｌ1は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ１＋１価の連結基または単結合を表す。） (Wherein, R 101 represents a substituent, m1 is .p1 representing a 0 to 2, q1 is .L 1 represents an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain is .r1 representing it respectively 1 representing 1-3 Represents an r1 + 1-valent linking group having a carbon number of 1 to 15 or a single bond.
（請求項２） 前記エポキシ化合物の分子量が１７０〜１，０００であることを特徴とする請求項１記載のエポキシ化合物。 (Claim 2) The epoxy compound according to claim 1, wherein the epoxy compound has a molecular weight of 170 to 1,000.
本発明によれば、安全性が高く、安定性、高湿度下でも光硬化性に優れ、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性が良好な活性エネルギー線硬化組成物を提供し得るエポキシ化合物を提供することができる。 According to the present invention, an epoxy compound capable of providing an active energy ray-curable composition having high safety, stability, excellent photocurability even under high humidity, and excellent strength, solvent resistance, and water resistance of a cured film. Can be provided.
本発明者は鋭意検討の結果、前記特定構造のエポキシ化合物は、安全性及び安定性が高く、高湿度下でも光硬化性に優れ、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性が良好であることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the epoxy compound having the specific structure has high safety and stability, excellent photocurability even under high humidity, and good cured film strength, solvent resistance and water resistance. I found out.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
〔エポキシ化合物〕
本発明の一般式（２）で表されるエポキシ化合物について説明する。
[Epoxy compound]
The epoxy compound represented by the general formula (2) of the present invention will be described.
上記の式中、Ｒ 101 は置換基を表す。置換基の例としては、ハロゲン原子（例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えばアセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基である。 In the above formula, R 101 represents a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.) An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, propionyl group) , Trifluoroacetyl group, etc.), acyloxy groups (for example, acetoxy group, propionyloxy group, trifluoroacetoxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, etc.) and the like. As the substituent, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkoxycarbonyl group are preferable.
ｍ１は０〜２を表し、０または１が好ましい。 m1 represents 0 to 2, and 0 or 1 is preferable.
Ｌ 1 は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ１＋１価の連結基あるいは単結合を表す。 L 1 is to display the linking group or a single bond r1 + 1 valent oxygen atoms or from 1 to 15 carbon atoms which may contain a sulfur atom in the main chain.
主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５の２価の連結基の例としては、以下の基及びこれらの基と−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。 Examples of the divalent linking group having 1 to 15 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain include the following groups, and these groups and —O— group, —S— group, —CO— group. , A group formed by combining a plurality of —CS— groups.
メチレン基［−ＣＨ2−］
エチリデン基［＞ＣＨＣＨ3］、
イソプロピリデン［＞Ｃ（ＣＨ3）2］
１，２−エチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，２−プロピレン基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
２，２−ジメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2ＣＨ2−］、
２，２−ジメトキシ−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＯＣＨ3）2ＣＨ2−］、
２，２−ジメトキシメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ2ＯＣＨ3）2ＣＨ2−］、
１−メチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４−ブタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
オキシジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
チオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2−］、
３−オキソチオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯＣＨ2ＣＨ2−］、
３，３−ジオキソチオジエチレン基［−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４−ジメチル−３−オキサ−１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
３−オキソペンタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，５−ジオキソ−３−オキサペンタンジイル基［−ＣＯＣＨ2ＯＣＨ2ＣＯ−］、
４−オキサ−１，７−ヘプタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−］、
３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，４，７−トリメチル−３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基
［−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−］、
５，５−ジメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
５，５−ジメトキシ−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＯＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
５，５−ジメトキシメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基
［−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2Ｃ（ＣＨ2ＯＣＨ3）2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
４，７−ジオキソ−３，８−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−ＣＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯ−ＯＣＨ2ＣＨ2−］、
３，８−ジオキソ−４，７−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−ＣＯＣＨ2ＣＨ2−］、
１，３−シクロペンタンジイル基［−１，３−Ｃ5Ｈ8−］、
１，２−シクロヘキサンジイル基［−１，２−Ｃ6Ｈ10−］、
１，３−シクロヘキサンジイル基［−１，３−Ｃ6Ｈ10−］、
１，４−シクロヘキサンジイル基［−１，４−Ｃ6Ｈ10−］、
２，５−テトラヒドロフランジイル基［２，５−Ｃ4Ｈ6Ｏ−］
ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ6Ｈ4−］、
ｍ−フェニレン基［−ｍ−Ｃ6Ｈ4−］、
α，α′−ｏ−キシリレン基［−ｏ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−ＣＨ2−］、
α，α′−ｍ−キシリレン基［−ｍ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−ＣＨ2−］、
α，α′−ｐ−キシリレン基［−ｐ−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ４−ＣＨ2−］、
フラン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ2−Ｃ4Ｈ2O−ＣＨ2−］
チオフェン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ2−Ｃ4Ｈ2Ｓ−ＣＨ2−］
イソプロピリデンビス−ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ6Ｈ4−Ｃ（ＣＨ3）2−ｐ−Ｃ6Ｈ4−］
３価以上の連結基としては、以上に挙げた２価の連結基から任意の部位の水素原子を必要なだけ除いてできる基及びそれらと−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。
Methylene group [—CH 2 —]
An ethylidene group [> CHCH 3 ],
Isopropylidene [> C (CH 3 ) 2 ]
1,2-ethylene group [—CH 2 CH 2 —],
1,2-propylene group [—CH (CH 3 ) CH 2 —],
1,3-propanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 —],
2,2-dimethyl-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 —],
2,2-dimethoxy-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (OCH 3 ) 2 CH 2 —],
2,2-dimethoxymethyl-1,3-propanediyl group [—CH 2 C (CH 2 OCH 3 ) 2 CH 2 —],
1-methyl-1,3-propanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —],
1,4-butanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —],
1,5-pentanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —],
An oxydiethylene group [—CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
A thiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 —],
3-oxothiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SOCH 2 CH 2 —],
3,3-dioxothiodiethylene group [—CH 2 CH 2 SO 2 CH 2 CH 2 —],
1,4-dimethyl-3-oxa-1,5-pentanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 OCH (CH 3 ) CH 2 —],
3-oxopentanediyl group [—CH 2 CH 2 COCH 2 CH 2 —],
1,5-dioxo-3-oxapentanediyl group [—COCH 2 OCH 2 CO—],
4-oxa-1,7-heptanediyl group [—CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 —],
3,6-dioxa-1,8-octanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
1,4,7-trimethyl-3,6-dioxa-1,8-octanediyl group [—CH (CH 3 ) CH 2 O CH (CH 3 ) CH 2 OCH (CH 3 ) CH 2 —],
5,5-dimethyl-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
5,5-dimethoxy-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (OCH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
5,5-dimethoxymethyl-3,7-dioxa-1,9-nonanediyl group [—CH 2 CH 2 OCH 2 C (CH 2 OCH 3 ) 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —],
4,7-dioxo-3,8-dioxa-1,10-decandiyl group [—CH 2 CH 2 O—COCH 2 CH 2 CO—OCH 2 CH 2 —],
3,8-dioxo-4,7-dioxa-1,10-decandiyl group [—CH 2 CH 2 CO—OCH 2 CH 2 O—COCH 2 CH 2 —],
1,3-cyclopentanediyl group [-1,3-C 5 H 8 —],
1,2-cyclohexanediyl group [-1,2-C 6 H 10- ],
1,3-cyclohexanediyl group [-1,3-C 6 H 10- ],
1,4-cyclohexanediyl group [-1,4-C 6 H 10- ],
2,5-tetrahydrofurandiyl group [2,5-C 4 H 6 O—]
p- phenylene [-p-C 6 H 4 - ],
m- phenylene group [-m-C 6 H 4 - ],
α, α′-o-xylylene group [—o—CH 2 —C 6 H 4 —CH 2 —],
α, α′-m-xylylene group [—m—CH 2 —C 6 H 4 —CH 2 —],
α, α'-p- xylylene group [-p-CH 2 -C 6 H4 -CH 2 -],
Furan-2,5-diyl - bismethylene group [2,5-CH 2 -C 4 H 2O -CH 2 -]
Thiophene-2,5-diyl-bismethylene group [2,5-CH 2 —C 4 H 2 S—CH 2 —]
Isopropylidenebis -p- phenylene group [-p-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -p-C 6 H 4 -]
Examples of the trivalent or higher linking group include groups formed by removing as many hydrogen atoms as necessary from the divalent linking groups listed above, and those with —O— group, —S— group, and —CO— group. , A group formed by combining a plurality of —CS— groups.
Ｌ 1 は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子（例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えばアセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基である。 L 1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.) An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert-butoxy group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, propionyl group) , Trifluoroacetyl group, etc.), acyloxy groups (for example, acetoxy group, propionyloxy group, trifluoroacetoxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, etc.) and the like. As the substituent, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkoxycarbonyl group are preferable.
Ｌ 1 としては主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜８の２価の連結基が好ましく、主鎖が炭素のみからなる炭素数１〜５の２価の連結基がより好ましい。 L 1 is preferably a divalent linking group having 1 to 8 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom in the main chain, and more preferably a divalent linking group having 1 to 5 carbon atoms in which the main chain is composed of only carbon. preferable.
ｐ１、ｑ１はそれぞれ０または１を表し、ｐ１＋ｑ１が１以上であるのが好ましい。 p1 and q1 each represents 0 or 1, and p1 + q1 is preferably 1 or more.
以下に、本発明のエポキシ化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the epoxy compound of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
（エポキシ化合物の合成）
本発明のエポキシ化合物の合成は、以下の特許に記載の方法に準じて行うことができる。
(Synthesis of epoxy compounds)
The synthesis | combination of the epoxy compound of this invention can be performed according to the method as described in the following patents.
米国特許第２，７４５，８４７号、同第２，７５０，３９５号、同第２，８５３，４９８号、同第２，８５３，４９９号、同第２，８６３，８８１号。 U.S. Pat. Nos. 2,745,847, 2,750,395, 2,853,498, 2,853,499, and 2,863,881.
例示化合物の合成例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the synthesis example of an exemplary compound is shown below, this invention is not limited to these.
合成例１
例示化合物ＥＰ−９：Ｅｔｈｙｌｅｎｇｌｙｃｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｅｐｏｘｙ−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成
〔Ｍｅｔｈｙｌ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成〕
公知のＤｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応によってイソプレンとアクリル酸メチルを原料にしてＭｅｔｈｙｌ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）を合成した。反応は文献（Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２８５，１９８５，３３３−３４２、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，９５，５，１９９２，２２９３−２２９７、Ａｃｔａ．Ｃｈｅｍ．Ｓｃａｎｄ．，４７，６，１９９３，５８１−５９１）あるいは米国特許１，９４４，７３１号等に記載された条件に準じた反応条件で行ない、高収率で目的の化合物を得た。
Synthesis example 1
Exemplary Compound EP-9: Synthesis of Ethylglycol-bis- (4-methyl-3,4-epoxy-cyclohexanecarboxylate) [Synthesis of Methyl- (4-methyl-3-cyclohexanecarboxylate)]
Methyl- (4-methyl-3-cyclohexanecarboxylate) was synthesized from isoprene and methyl acrylate as raw materials by a known Diels-Alder reaction. The reaction is described in the literature (J. Organomet. Chem., 285, 1985, 333-342, J. Phys. Chem., 95, 5, 1992, 2293-2297, Acta. Chem. Scand., 47, 6, 1993, 581. -591) or reaction conditions according to those described in US Pat. No. 1,944,731, etc., and the desired compound was obtained in high yield.
〔Ｅｔｈｙｌｅｎｇｌｙｃｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成〕
Ｍｅｔｈｙｌ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３４０ｇ（２ｍｏｌ）とエチレングリコール６２ｇ（１ｍｏｌ）にトルエンスルホン酸１水和物１ｇを添加し８０〜９０℃で８時間反応した。反応液を重曹水で洗浄した後、減圧蒸留を行い目的の化合物を得た。収率は９２％だった。
[Synthesis of Ethyleneglycol-bis- (4-methyl-3-cyclohexenecarboxylate)]
1 g of toluenesulfonic acid monohydrate was added to 340 g (2 mol) of methyl- (4-methyl-3-cyclohexanecarboxylate) and 62 g (1 mol) of ethylene glycol, and reacted at 80 to 90 ° C. for 8 hours. The reaction solution was washed with aqueous sodium bicarbonate, and then distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 92%.
Ｅｔｈｙｌｅｎｇｌｙｃｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３０６ｇ（１ｍｏｌ）を２Ｌの三頭フラスコに入れ、内温を３５〜４０℃に保ったまま、過酢酸含有率２５質量％のアセトン溶液７７０ｇ（過酢酸１９２ｇ（２．５ｍｏｌ））を４時間かけて滴下した。滴下終了後、そのままの温度で４時間後反応した。反応液は−１１℃で一晩保存した後、過酢酸の残量を調べ理論量の９８％以上が反応していることを確認した。 Ethylene glycol-bis- (4-methyl-3-cyclohexenecarboxylate) 306 g (1 mol) was placed in a 2 L three-headed flask and the internal temperature was maintained at 35 to 40 ° C., while maintaining an internal temperature of 35 to 40 ° C., 770 g of an acetone solution having a peracetic acid content of 25% by mass ( 192 g (2.5 mol) of peracetic acid was added dropwise over 4 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was carried out after 4 hours at the same temperature. The reaction solution was stored at −11 ° C. overnight, and then the remaining amount of peracetic acid was examined to confirm that 98% or more of the theoretical amount had reacted.
次いで、反応液をトルエン１Ｌで希釈し、水流アスピレーターの減圧下に５０℃に加熱し溜出物がなくなるまで低沸点成分を溜去し除去した。 Next, the reaction solution was diluted with 1 L of toluene, heated to 50 ° C. under reduced pressure of a water flow aspirator, and low-boiling components were distilled off until the distillate disappeared.
残った反応組成物を減圧蒸留し、目的の化合物を得た。収率は７８％だった。 The remaining reaction composition was distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 78%.
生成物の構造はＮＭＲ、ＭＡＳＳ分析で確認した。 The structure of the product was confirmed by NMR and MASS analysis.
１Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣｌ3） δ（ｐｐｍ）：１．３１（ｓ，６Ｈ，ＣＨ3−）、１．４５〜２．５０（ｍ，１４Ｈ，シクロヘキサン環）、３．１０（ｍ，２Ｈ，エポキシ根元）、４．１０（ｓ，４Ｈ，−ＣＨ2−Ｏ−）
合成例２
例示化合物ＥＰ−１２：Ｐｒｏｐａｎｅ−１，２−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｅｐｏｘｙ−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成
〔Ｐｒｏｐａｎｅ−１，２−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成〕
Ｍｅｔｈｙｌ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３４０ｇ（２ｍｏｌ）とＰｒｏｐａｎｅ−１，２−ｄｉｏｌ７６ｇ（１ｍｏｌ）にトルエンスルホン酸１水和物１ｇを添加し８０〜９０℃で８時間反応した。反応液を重曹水で洗浄した後、減圧蒸留を行い目的の化合物を得た。収率は９０％だった。
1H NMR (CDCl 3 ) δ (ppm): 1.31 (s, 6H, CH 3 —), 1.45 to 2.50 (m, 14H, cyclohexane ring), 3.10 (m, 2H, epoxy root) ), 4.10 (s, 4H, —CH 2 —O—)
Synthesis example 2
Example Compound EP-12: Synthesis of Propane-1,2-diol-bis- (4-methyl-3,4-epoxy-cyclohexanecarboxylate) [Propane-1,2-diol-bis- (4-methyl-3-cyclohexanecarboxylate) )
1 g of toluenesulfonic acid monohydrate was added to 340 g (2 mol) of Methyl- (4-methyl-3-cyclohexanecarbylate) and 76 g (1 mol) of propane-1,2-diol, and reacted at 80 to 90 ° C. for 8 hours. The reaction solution was washed with aqueous sodium bicarbonate, and then distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 90%.
Ｐｒｏｐａｎｅ−１，２−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３２０ｇ（１ｍｏｌ）を２Ｌの三頭フラスコに入れ、内温を３５〜４０℃に保ったまま、過酢酸含有率２５質量％のアセトン溶液７７０ｇ（過酢酸１９２ｇ（２．５ｍｏｌ））を４時間かけて滴下した。滴下終了後、そのままの温度で４時間後反応した。反応液は−１１℃で一晩保存した後、過酢酸の残量を調べ理論量の９８％以上が反応していることを確認した。 Propane-1,2-diol-bis- (4-methyl-3-cyclohexenecarboxylate) 320 g (1 mol) was placed in a 2 L three-headed flask, and the peracetic acid content was 25 mass while maintaining the internal temperature at 35-40 ° C. % Acetone solution 770 g (192 g (2.5 mol) peracetic acid) was added dropwise over 4 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was carried out after 4 hours at the same temperature. The reaction solution was stored at −11 ° C. overnight, and then the remaining amount of peracetic acid was examined to confirm that 98% or more of the theoretical amount had reacted.
次いで、反応液をトルエン１Ｌで希釈し、水流アスピレーターの減圧下に５０℃に加熱し溜出物がなくなるまで低沸点成分を溜去し除去した。 Next, the reaction solution was diluted with 1 L of toluene, heated to 50 ° C. under reduced pressure of a water flow aspirator, and low-boiling components were distilled off until the distillate disappeared.
残った反応組成物を減圧蒸留し、目的の化合物を得た。収率は７５％だった。 The remaining reaction composition was distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 75%.
生成物の構造はＮＭＲ、ＭＡＳＳ分析で確認した。 The structure of the product was confirmed by NMR and MASS analysis.
１Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣｌ3） δ（ｐｐｍ）：１．２３（ｄ，３Ｈ，ＣＨ3−）、１．３１（ｓ，６Ｈ，ＣＨ3−）、１．４５〜２．５０（ｍ，１４Ｈ，シクロヘキサン環）、３．１５（ｍ，２Ｈ，エポキシ根元）、４．０３（ｍ，１Ｈ，−Ｏ−ＣＨ2−）、４．１８（ｍ，１Ｈ，−Ｏ−ＣＨ2−）、５．１５（ｍ，１Ｈ，＞ＣＨ−Ｏ−）
合成例３
例示化合物ＥＰ−１７：２，２−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐａｎｅ−１，３−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｅｐｏｘｙ−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成
〔２，２−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐａｎｅ−１，３−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）の合成〕
Ｍｅｔｈｙｌ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３４０ｇ（２ｍｏｌ）と２，２−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐａｎｅ−１，３−ｄｉｏｌ１０４ｇ（１ｍｏｌ）にトルエンスルホン酸１水和物１ｇを添加し８０〜９０℃で１２時間反応した。反応液を重曹水で洗浄した後、減圧蒸留を行い目的の化合物を得た。収率は８６％だった。
1H NMR (CDCl 3 ) δ (ppm): 1.23 (d, 3H, CH 3 —), 1.31 (s, 6H, CH 3 —), 1.45 to 2.50 (m, 14H, cyclohexane) Ring), 3.15 (m, 2H, epoxy root), 4.03 (m, 1H, —O—CH 2 —), 4.18 (m, 1H, —O—CH 2 —), 5.15 (M, 1H,> CH-O-)
Synthesis example 3
Example Compound EP-17: Synthesis of 2,2-Dimethyl-propane-1,3-diol-bis- (4-methyl-3,4-epoxy-cyclohexanecarboxylate) [2,2-Dimethyl-propane-1,3- Synthesis of diol-bis- (4-methyl-3-cyclohexenecarboxylate)]
1 g of toluenesulfonic acid monohydrate was added to 340 g (2 mol) of methyl- (4-methyl-3-cyclohexanecarbylate) and 2,2-dimethyl-propane-1,3-diol 104 g (1 mol) at 80 to 90 ° C. Reacted for hours. The reaction solution was washed with aqueous sodium bicarbonate, and then distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 86%.
２，２−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐａｎｅ−１，３−ｄｉｏｌ−ｂｉｓ−（４−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）３４８ｇ（１ｍｏｌ）を２Ｌの三頭フラスコに入れ、内温を４０℃に保ったまま、過酢酸含有率２５質量％のアセトン溶液７７０ｇ（過酢酸１９２ｇ（２．５ｍｏｌ））を４時間かけて滴下した。滴下終了後、そのままの温度で４時間後反応した。反応液は−１１℃で一晩保存した後、過酢酸の残量を調べ理論量の９８％以上が反応していることを確認した。 348 g (1 mol) of 2,2-Dimethyl-propane-1,3-diol-bis- (4-methyl-3-cyclohexanecarboxylate) was placed in a 2 L three-headed flask, while maintaining the internal temperature at 40 ° C., peracetic acid 770 g of acetone solution having a content of 25% by mass (192 g (2.5 mol) of peracetic acid) was added dropwise over 4 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was carried out after 4 hours at the same temperature. The reaction solution was stored at −11 ° C. overnight, and then the remaining amount of peracetic acid was examined to confirm that 98% or more of the theoretical amount had reacted.
次いで、反応液をトルエン１Ｌで希釈し、水流アスピレーターの減圧下に５０℃に加熱し溜出物がなくなるまで低沸点成分を溜去し除去した。 Next, the reaction solution was diluted with 1 L of toluene, heated to 50 ° C. under reduced pressure of a water flow aspirator, and low-boiling components were distilled off until the distillate disappeared.
残った反応組成物を減圧蒸留し、目的の化合物を得た。収率は７０％だった。 The remaining reaction composition was distilled under reduced pressure to obtain the target compound. The yield was 70%.
生成物の構造はＮＭＲ、ＭＡＳＳ分析で確認した。 The structure of the product was confirmed by NMR and MASS analysis.
１Ｈ ＮＭＲ （ＣＤＣｌ3） δ（ｐｐｍ）：０．９６（ｓ，６Ｈ，ＣＨ3−）、１．３１（ｓ，６Ｈ，ＣＨ3−）、１．４５〜２．５０（ｍ，１４Ｈ，シクロヘキサン環）、３．００（ｍ，２Ｈ，エポキシ根元）、３．８７（ｓ，４Ｈ，−Ｏ−ＣＨ2−） 1H NMR (CDCl 3 ) δ (ppm): 0.96 (s, 6H, CH 3 —), 1.31 (s, 6H, CH 3 —), 1.45 to 2.50 (m, 14H, cyclohexane) Ring), 3.00 (m, 2H, epoxy root), 3.87 (s, 4H, —O—CH 2 —)
その他の本発明のエポキシ化合物も、同様の方法で収率よく合成できる。 Other epoxy compounds of the present invention can be synthesized in a high yield by the same method.
〔活性エネルギー線硬化組成物〕
上記本発明のエポキシ化合物は、活性エネルギー線硬化組成物に用いることができる。該組成物は高湿度下でも光硬化性に優れ、硬化膜の強度、耐溶剤性及び耐水性が良好な性能を有する。本発明のエポキシ化合物は、活性エネルギー線硬化組成物中に１０〜７０質量％、好ましくは２０〜５０質量％配合される。
[Active energy ray curable composition]
The epoxy compound of the present invention can be used for an active energy ray-curable composition. The composition is excellent in photocurability even under high humidity, and has properties such as strength of a cured film, solvent resistance, and water resistance. The epoxy compound of this invention is mix | blended 10-70 mass% in an active energy ray hardening composition, Preferably 20-50 mass% is mix | blended.
その際、活性エネルギー線硬化組成物には、下記オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物、光カチオン重合開始剤、顔料を用いることができる。 In that case, the following oxetane compound, vinyl ether compound, photocationic polymerization initiator, and pigment can be used for the active energy ray-curable composition.
（オキセタン化合物）
オキセタン化合物は、分子内に１以上のオキセタン環を有する化合物である。具体的には、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亜合成（株）製商品名ＯＸＴ１０１等）、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン（同ＯＸＴ１２１等）、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１１等）、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテル（同ＯＸＴ２２１等）、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１２等）等を好ましく用いることができ、特に、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテルを好ましく用いることができる。これらは単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
(Oxetane compound)
An oxetane compound is a compound having one or more oxetane rings in the molecule. Specifically, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (trade name OXT101 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene (OXT121 etc.) ), 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (OXT211 etc.), di (1-ethyl-3-oxetanyl) methyl ether (OXT221 etc.), 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) ) Oxetane (OXT212, etc.) can be preferably used, and in particular, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, di (1-ethyl-3-oxetanyl) methyl Ether can be preferably used. These can be used alone or in combination of two or more.
オキセタン化合物は活性エネルギー線硬化組成物中に３０〜９５質量％、好ましくは５０〜８０質量％配合される。 The oxetane compound is blended in the active energy ray-curable composition at 30 to 95% by mass, preferably 50 to 80% by mass.
活性エネルギー線硬化組成物には、本発明のエポキシ化合物以外のオキシラン基含有化合物も併用することができる。これは分子中に１個以上の下式で示されるオキシラン環を有する化合物である。 An oxirane group-containing compound other than the epoxy compound of the present invention can be used in combination with the active energy ray-curable composition. This is a compound having one or more oxirane rings represented by the following formula in the molecule.
通常、エポキシ樹脂として用いられている、モノマー、オリゴマーまたはポリマーのいずれも使用可能である。具体的には、従来公知の芳香族エポキシド、脂環族エポキシド及び脂肪族エポキシドが挙げられる。なお、以下エポキシドとは、モノマーまたはそのオリゴマーを意味する。これら化合物は一種または必要に応じて二種以上用いてもよい。 Any of monomers, oligomers, and polymers that are usually used as epoxy resins can be used. Specific examples include conventionally known aromatic epoxides, alicyclic epoxides and aliphatic epoxides. Hereinafter, epoxide means a monomer or an oligomer thereof. These compounds may be used alone or in combination of two or more as required.
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。 A preferable aromatic epoxide is a di- or polyglycidyl ether produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof and epichlorohydrin, such as bisphenol A or an alkylene thereof. Examples thereof include di- or polyglycidyl ethers of oxide adducts, di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or alkylene oxide adducts thereof, and novolak-type epoxy resins. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく、具体例としては、例えば、ダイセル化学工業（株）製、セロキサイド２０２１、セロキサイド２０２１Ａ、セロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド２０８０、セロキサイド２０００、エポリードＧＴ３０１、エポリードＧＴ３０２、エポリードＧＴ４０１、エポリードＧＴ４０３、ＥＨＰＥ−３１５０、ＥＨＰＥＬ３１５０ＣＥ、ユニオンカーバイド社製、ＵＶＲ−６１０５、ＵＶＲ−６１１０、ＵＶＲ−６１２８、ＵＶＲ−６１００、ＵＶＲ−６２１６、ＵＶＲ−６０００等を挙げることができる。 As the alicyclic epoxide, cyclohexene oxide obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Alternatively, a cyclopentene oxide-containing compound is preferable, and specific examples include, for example, manufactured by Daicel Chemical Industries, Celoxide 2021, Celoxide 2021A, Celoxide 2021P, Celoxide 2080, Celoxide 2000, Epolede GT301, Epolide GT302, Epolide GT401, Epolide GT403, EHPE-3150, EHPEL3150CE, manufactured by Union Carbide, UVR-6105, UVR-6110, UVR-6128, UVR-6100, UVR-62 6, UVR-6000, and the like can be given.
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。 Preferred aliphatic epoxides include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or its alkylene oxide adduct, polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct Of polyalkylene glycols such as diglycidyl ether, polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct Glycidyl ether, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
さらに、これらの化合物の他に、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル及びフェノール、クレゾールのモノグリシジルエーテル等も用いることができる。これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。 In addition to these compounds, monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols and phenols, monoglycidyl ethers of cresol, and the like can also be used. Among these epoxides, in view of fast curability, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable.
これらオキシラン基含有化合物は、活性エネルギー線硬化組成物中、０〜５０質量％、好ましくは０〜３０質量％配合される。 These oxirane group-containing compounds are blended in the active energy ray-curable composition in an amount of 0 to 50% by mass, preferably 0 to 30% by mass.
（ビニルエーテル化合物）
ビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジまたはトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、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、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
(Vinyl ether compound)
Examples of the vinyl ether compound include ethylene glycol divinyl ether, ethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexane. Di- or trivinyl ether compounds such as diol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, hydroxyethyl monovinyl ether, hydroxynonyl monovinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether Monovinyl ethers such as benzene, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether-o-propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, octadecyl vinyl ether Compounds and the like.
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジまたはトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。 Among these vinyl ether compounds, in consideration of curability, adhesion, and surface hardness, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
ビニルエーテル化合物は任意の配合成分であり、配合させることによって活性エネルギー線硬化組成物に要求される粘度に調整することができる。また、硬化速度の向上もできる。ビニルエーテル化合物はオキシラン基含有化合物及びオキセタン環含有化合物からなる液状成分中、０〜４０質量％、好ましくは０〜２０質量％が配合される。 A vinyl ether compound is an arbitrary blending component, and can be adjusted to a viscosity required for the active energy ray-curable composition by blending. Also, the curing rate can be improved. The vinyl ether compound is blended in an amount of 0 to 40% by mass, preferably 0 to 20% by mass, in a liquid component composed of an oxirane group-containing compound and an oxetane ring-containing compound.
（光カチオン重合開始剤）
光カチオン重合開始剤としては、アリールスルホニウム塩誘導体（例えば、ユニオン・カーバイド社製のサイラキュアＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、旭電化工業社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２）、アリルヨードニウム塩誘導体（例えば、ローディア社製のＲＰ−２０７４）、アレン−イオン錯体誘導体（例えば、チバガイギー社製のイルガキュア２６１）、ジアゾニウム塩誘導体、トリアジン系開始剤及びその他のハロゲン化物等の酸発生剤が挙げられる。光カチオン重合開始剤は、脂環式エポキシ基を有する化合物１００質量部に対して、０．２〜２０質量部の比率で含有させることが好ましい。光カチオン重合開始剤の含有量が０．２質量部未満では硬化物を得ることが困難であり、２０質量部を越えて含有させてもさらなる硬化性向上効果はない。これら光カチオン重合開始剤は、１種または２種以上を選択して使用することができる。
(Photocationic polymerization initiator)
As the photocationic polymerization initiator, arylsulfonium salt derivatives (for example, Cyracure UVI-6990, Cyracure UVI-6974 manufactured by Union Carbide, Adekatopmer SP-150, Adekaoptomer SP-152 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) , Adekaoptomer SP-170, Adekaoptomer SP-172), allyl iodonium salt derivatives (for example, RP-2074 manufactured by Rhodia), allene-ion complex derivatives (for example, Irgacure 261 manufactured by Ciba Geigy), diazonium salt Examples include acid generators such as derivatives, triazine-based initiators, and other halides. It is preferable to contain a photocationic polymerization initiator in the ratio of 0.2-20 mass parts with respect to 100 mass parts of compounds which have an alicyclic epoxy group. If the content of the photocationic polymerization initiator is less than 0.2 parts by mass, it is difficult to obtain a cured product, and even if the content exceeds 20 parts by mass, there is no further effect of improving curability. These cationic photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
上記活性エネルギー線硬化組成物は、活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しない、スルホニウム塩が好適に用いられる。「活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しない」とは、実質的にベンゼンを発生しないことを指し、具体的には、インク組成物中にスルホニム塩（光酸発生剤）を５質量％含有するインクを用いて厚さ１５μｍ・約１００ｍ2の画像を印字し、インク膜面を３０℃に保った状態で光酸発生剤が十分分解する量の活性エネルギー線を照射した際に発生するベンゼンの量が、５μｇ以下の極微量あるいは皆無であることを指す。スルホニム塩としては、下記一般式（４）〜（７）で表されるスルホニウム塩化合物が好ましく、Ｓ+と結合するベンゼン環に置換基を持つものであれば、上記条件を満たす。 As the active energy ray-curable composition, a sulfonium salt that does not generate benzene by active energy ray irradiation is suitably used. “Does not generate benzene by irradiation with active energy rays” means that benzene is not substantially generated, and specifically, an ink containing 5% by mass of a sulfonium salt (photoacid generator) in the ink composition. The amount of benzene generated when an image with a thickness of 15 μm and about 100 m 2 is printed using an active energy ray that is sufficiently decomposed by the photoacid generator with the ink film surface kept at 30 ° C. Indicates a trace amount of 5 μg or less or none. The sulfonium salt is preferably a sulfonium salt compound represented by the following general formulas (4) to (7), and satisfies the above condition as long as it has a substituent on the benzene ring bonded to S + .
式中、Ｒ1〜Ｒ17はそれぞれ水素原子または置換基を表し、Ｒ1〜Ｒ3が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ4〜Ｒ7が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ8〜Ｒ11が同時に水素原子を表すことがなく、Ｒ12〜Ｒ17が同時に水素原子を表すことはない。 In the formula, R 1 to R 17 each represent a hydrogen atom or a substituent, R 1 to R 3 do not simultaneously represent a hydrogen atom, R 4 to R 7 do not simultaneously represent a hydrogen atom, and R 8 to R 11 are not simultaneously hydrogen atoms, R 12 to R 17 do not simultaneously represent hydrogen atoms.
Ｒ1〜Ｒ17で表される置換基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基等のアルコキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、デシルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニル基、フェニルチオ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基等を挙げることができる。 The substituent represented by R 1 to R 17 is preferably an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, or a hexyl group, Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propyl group, butoxy group, hexyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, acetoxy group, propionyloxy group, decylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl Group, carbonyl group such as benzoyloxy group, phenylthio group, halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, cyano group, nitro group and hydroxy group.
Ｘは、非求核性のアニオン残基を表し、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン原子、Ｂ（Ｃ6Ｆ5）4、Ｒ18ＣＯＯ、Ｒ19ＳＯ3、ＳｂＦ6、ＡｓＦ6、ＰＦ6、ＢＦ4等を挙げることができる。ただし、Ｒ18及びＲ19は、それぞれメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基等で置換されていもよいアルキル基もしくはフェニル基を表す。この中でも、安全性の観点から、Ｂ（Ｃ6Ｆ5）4、ＰＦ6が好ましい。 X represents a non-nucleophilic anion residue, for example, a halogen atom such as F, Cl, Br, or I, B (C 6 F 5 ) 4 , R 18 COO, R 19 SO 3 , SbF 6 , AsF 6 , PF 6 , BF 4 and the like. However, R 18 and R 19 are each an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, a nitro group, a cyano group, a methoxy group or an ethoxy group. Represents an alkyl group or a phenyl group which may be substituted with an alkoxy group or the like. Among these, B (C 6 F 5 ) 4 and PF 6 are preferable from the viewpoint of safety.
上記化合物は、ＴＨＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ ＯＦ ＪＡＰＡＮ Ｖｏｌ．７１ Ｎｏ．１１，１９９８年、有機エレクトロニクス材料研究会編，「イメージング用有機材料」，ぶんしん出版（１９９３年）に記載の光酸発生剤と同様、公知の方法にて容易に合成することができる。 The above compounds can be obtained from THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 71 no. 11, 1998, as well as the photoacid generator described in “Organic Materials for Imaging” edited by Organic Electronics Materials Study Group, Bunshin Publishing (1993), can be easily synthesized by a known method.
本発明においては、前記一般式（４）〜（７）で表されるスルホニウム塩が、下記一般式（８）〜（１６）から選ばれるスルホニウム塩の少なくとも１種であることが特に好ましい。 In the present invention, the sulfonium salt represented by the general formulas (4) to (7) is particularly preferably at least one of the sulfonium salts selected from the following general formulas (8) to (16).
式中、Ｘは非求核性のアニオン残基を表し、前述と同様である。 In the formula, X represents a non-nucleophilic anion residue and is the same as described above.
光重合促進剤としては、アントラセン、アントラセン誘導体（例えば旭電化工業社製のアデカオプトマーＳＰ−１００）が挙げられる。これらの光重合促進剤は１種または複数を組み合わせて使用することができる。 Examples of the photopolymerization accelerator include anthracene and anthracene derivatives (for example, Adekaoptomer SP-100 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.). These photopolymerization accelerators can be used alone or in combination.
（顔料）
顔料としては、有機顔料及び／または無機顔料等の種々のものが使用できる。具体的には、酸化チタン、亜鉛華、鉛白、リトボン及び酸化アンチモン等の白色顔料、アニリンブラック、鉄黒及びカーボンブラック等の黒色顔料、黄鉛、黄色酸化鉄、ハンザイエロー（１００、５０、３０等）、チタンイエロー、ベンジンイエロー及びパーマネントイエロー等の黄色顔料、クロームバーミロオン、パーマネントオレンジ、バルカンファーストオレンジ及びインダンスレンブリリアントオレンジ等の橙色顔料、酸化鉄、パーマネントブラウン及びパラブラウン等の褐色顔料、ベンガラ、カドミウムレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッド、ＰＶカーミン、モノライトファーストレッド及びキナクリドン系赤色顔料等の赤色顔料、コバルト紫、マンガン紫、ファーストバイオレット、メチルバイオレットレーキ、インダンスレンブリリアントバイオレット、ジオキサジンバイオレット等の紫色顔料、群青、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、銅フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー及びインジゴ等の青色顔料、クロムグリーン、酸化クロム、エメラルドグリーン、ナフトールグリーン、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン及びポリクロルブロム銅フタロシアニン等の緑色顔料の他、各種螢光顔料、金属粉顔料、体質顔料等が挙げられる。
(Pigment)
Various pigments such as organic pigments and / or inorganic pigments can be used. Specifically, white pigments such as titanium oxide, zinc white, lead white, litbon, and antimony oxide, black pigments such as aniline black, iron black, and carbon black, yellow lead, yellow iron oxide, Hansa Yellow (100, 50, 30), yellow pigments such as titanium yellow, benzine yellow and permanent yellow, orange pigments such as chrome vermilon, permanent orange, balkan first orange and indanthrene brilliant orange, brown such as iron oxide, permanent brown and para brown Pigment, Bengala, Cadmium Red, Antimony Zhu, Permanent Red, Rhodamine Lake, Alizarin Lake, Thioindigo Red, PV Carmine, Monolite Fast Red, Quinacridone Red Pigment, etc., Cobalt Purple, Manganese Purple, Purple pigments such as violet violet, methyl violet lake, indanthrene brilliant violet, dioxazine violet, ultramarine blue, bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, metal free phthalocyanine blue, copper phthalocyanine blue, indanthrene blue and indigo Blue pigments, chrome green, chromium oxide, emerald green, naphthol green, green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, and polychlorobrom copper phthalocyanine, as well as various fluorescent pigments, metal powder pigments, Examples include extender pigments.
上記活性エネルギー線硬化組成物においては、顔料は十分な濃度及び十分な耐光性を得るため、活性エネルギー線硬化組成物中に３〜５０質量％の範囲で含まれることが好ましい。 In the active energy ray-curable composition, the pigment is preferably contained in the active energy ray-curable composition in an amount of 3 to 50% by mass in order to obtain a sufficient concentration and sufficient light resistance.
活性エネルギー線硬化組成物には、上記成分の他、用途に応じて活性エネルギー線硬化型組成物中、５０質量％までの量で以下の材料を加えることができる。 In addition to the above components, the following materials can be added to the active energy ray-curable composition in an amount of up to 50% by mass in the active energy ray-curable composition depending on the application.
印刷インキ、缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料及び接着剤用途の場合は、無機充填剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、粘着付与樹脂、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、染料、処理剤、粘度調節剤、有機溶剤、潤滑性付与剤及び紫外線遮断剤のような不活性成分を配合することができる。無機充填材の例としては、例えば、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化カルシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化マグネシウム及び酸化マンガン等の金属／非金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化第一鉄及び水酸化カルシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム及び硫酸カルシウム等の塩類、二酸化ケイ素等のケイ素化合物、カオリン、ベントナイト、クレー及びタルク等の天然顔料、天然ゼオライト、大谷石、天然雲母及びアイオナイト等の鉱物類、人工雲母及び合成ゼオライト等の合成無機物、並びにアルミニウム、鉄及び亜鉛等の各種金属等が挙げられる。これらの中には、前記顔料と重複するものもあるが、これらは必要に応じて前記必須成分の顔料に加え、組成物に充填材として配合させることもできる。潤滑性付与剤は、得られる塗膜の潤滑性を向上させる目的で配合されるものであり、例えば、ポリオール化合物と脂肪酸とのエステル化物である脂肪酸エステルワックス、シリコン系ワックス、フッ素系ワックス、ポリオレフィンワックス、動物系ワックス、植物系ワックス等のワックス類を挙げることができる。粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン酸、重合ロジン酸及びロジン酸エステル等のロジン類、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂並びに石油樹脂等が挙げられる。 For coating paints and adhesives such as printing inks, cans, plastics, paper, and wood, inorganic fillers, softeners, antioxidants, anti-aging agents, stabilizers, tackifier resins, leveling agents, antifoaming agents Inactive ingredients such as plasticizers, dyes, treating agents, viscosity modifiers, organic solvents, lubricity-imparting agents and UV-blocking agents can be blended. Examples of inorganic fillers include, for example, zinc oxide, aluminum oxide, antimony oxide, calcium oxide, chromium oxide, tin oxide, titanium oxide, iron oxide, copper oxide, lead oxide, bismuth oxide, magnesium oxide and manganese oxide. Metal / non-metal oxides, hydroxides such as aluminum hydroxide, ferrous hydroxide and calcium hydroxide, salts such as calcium carbonate and calcium sulfate, silicon compounds such as silicon dioxide, kaolin, bentonite, clay and talc Natural pigments, natural zeolite, minerals such as Oya stone, natural mica and ionite, synthetic inorganic materials such as artificial mica and synthetic zeolite, and various metals such as aluminum, iron and zinc. Some of these may overlap with the pigment, but these may be added to the composition as a filler, if necessary, in addition to the essential pigment. The lubricity-imparting agent is blended for the purpose of improving the lubricity of the resulting coating film. For example, a fatty acid ester wax, silicon wax, fluorine wax, polyolefin, which is an esterified product of a polyol compound and a fatty acid. Mention may be made of waxes such as waxes, animal waxes and plant waxes. Examples of the tackifying resin include rosins such as rosin acid, polymerized rosin acid and rosin acid ester, terpene resin, terpene phenol resin, aromatic hydrocarbon resin, aliphatic saturated hydrocarbon resin, and petroleum resin.
光学的立体造型用途の場合は、さらに熱可塑性高分子化合物を添加することができる。熱可塑性高分子化合物としては、室温において液体または固体であり、室温において樹脂組成物と均一に混和する高分子化合物である。かかる熱可塑性高分子化合物の代表的なものとしては、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリカーボナート、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブテン、スチレンブタジエンブロックコポリマー水添物等が挙げられる。また、これらの熱可塑性高分子化合物に水酸基、カルボキシル基、ビニル基、エポキシ基等の官能基が導入されたものを用いることもできる。かかる熱可塑性高分子化合物について本発明に対して望ましい数平均分子量は１０００〜５０００００であり、さらに好ましい数平均分子量は５０００〜１０００００である。この範囲外であっても使用できないわけではないが、あまり低分子量であると強度を改善するという効果が十分得られず、あまり高分子量であっては樹脂組成物の粘度が高くなり、光学的立体造形用樹脂組成物として好ましいものとは言えなくなる。 In the case of optical three-dimensional molding, a thermoplastic polymer compound can be further added. The thermoplastic polymer compound is a polymer compound that is liquid or solid at room temperature and is uniformly mixed with the resin composition at room temperature. Typical examples of such thermoplastic polymer compounds include polyester, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polybutadiene, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl ether, polyvinyl butyral, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polybutene, and styrene butadiene block copolymer. Examples include hydrogenated products. In addition, those obtained by introducing a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a vinyl group, or an epoxy group into these thermoplastic polymer compounds can also be used. The desirable number average molecular weight of the thermoplastic polymer compound for the present invention is 1,000 to 500,000, and the more preferable number average molecular weight is 5,000 to 100,000. Even if it is outside this range, it cannot be used, but if the molecular weight is too low, the effect of improving the strength cannot be sufficiently obtained, and if the molecular weight is too high, the viscosity of the resin composition becomes high, and the optical composition becomes optical. It cannot be said that it is preferable as a resin composition for three-dimensional modeling.
活性エネルギー線硬化組成物の調合は、これらの材料を十分混合できれば特に混合方法に制限はない。具体的な混合方法としては、例えば、プロペラの回転に伴う撹拌力を利用する撹拌法、ロール練り混込み法及びサンドミル等の通常の分散機等が挙げられる。 The preparation of the active energy ray curable composition is not particularly limited as long as these materials can be sufficiently mixed. Specific examples of the mixing method include a stirring method using a stirring force accompanying the rotation of the propeller, a roll kneading method, and a normal disperser such as a sand mill.
活性エネルギー線硬化組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、Ｘ線、放射線、高周波等があり、紫外線が経済的に最も好ましい。紫外線の光源としては、紫外線レーザ、水銀ランプ、キセノンランプ、ナトリウムランプ、アルカリ金属ランプ等があるが、集光性を必要とする場合はレーザ光線が特に好ましい。 Examples of the active energy ray for curing the active energy ray-curable composition include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, high frequencies, and the like, and ultraviolet rays are most preferable economically. Examples of the ultraviolet light source include an ultraviolet laser, a mercury lamp, a xenon lamp, a sodium lamp, an alkali metal lamp, and the like, and a laser beam is particularly preferable when a light collecting property is required.
用途による使用方法の概略を以下に記載する。 The outline of the usage method according to the application is described below.
印刷インキ用途の場合は、活性エネルギー線硬化組成物は、紙、フィルムまたはシート等を基材として、種々の印刷法、例えばオフセット印刷等の平版印刷、凸版印刷、シルクスクリーン印刷またはグラビア印刷等で使用することができる。活性エネルギー線硬化組成物は、印刷の後、活性エネルギー線を照射して硬化させる。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えばコックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、活性エネルギー線硬化組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。 In the case of printing ink applications, the active energy ray curable composition can be used in various printing methods such as lithographic printing such as offset printing, letterpress printing, silk screen printing, or gravure printing using paper, film, or sheet as a base material. Can be used. The active energy ray-curable composition is cured by irradiation with active energy rays after printing. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type. An electron beam having an energy of 50 to 1000 eV is preferable. More preferably, it is 100-300 eV. In this invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use an ultraviolet-ray for hardening of an active energy ray hardening composition.
缶、プラスチック、紙、木材等のコーティング塗料用途の場合は、活性エネルギー線硬化組成物は、種々の金属材料、プラスチック材料、紙、木材等の被覆に適用でき、金属材料としては、例えば電気陽メッキ鋼板、チンフリースチール、アルミニウム等、プラスチック材料としては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル樹脂及びＡＢＳ樹脂等、例えばセルロースを主成分とする普通紙の他に、その表面がポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネートまたはポリイミド等で処理された紙等、例えばサクラ、アカガシ、シタン、カリン、マホガニー、ラワン、クワ、ツゲ、カヤ、キハダ、ホウ、カツラ、ケヤキ、クルミ、クス、ナラ、チーク、カキ、神代カツラ、神代スギ、クロガキ、コクタン、シマコクタン、トチ、カエデ、ヤナギ及びトネリコ等の天然木材をはじめ、合板、積層板、パーティクルボード及びプリント合板等の加工木材、並びにこれら天然または加工木材から製造される床材、家具類及び壁材等を挙げることができ、これらは板状でもフェイム状でもよい。 In the case of coating paint applications such as cans, plastics, paper, and wood, the active energy ray-curable composition can be applied to coatings of various metal materials, plastic materials, paper, wood, and the like. Plated steel sheet, chin-free steel, aluminum, and other plastic materials include, for example, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, vinyl chloride resin, and ABS resin. Paper treated with polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polycarbonate, polyimide, etc., for example, cherry, red oak, rosewood, karin, mahogany, lauan, mulberry, boxwood, kaya, yellowfin, hoe, wig, zelkova, walnut, Cous, oak, teak From natural wood such as oysters, Kojiro wigs, Kojiro cedar, blackwood, Kokutan, Shimakokutan, tochi, maple, willow and ash, plywood, laminated board, particle board and printed plywood, etc., and from these natural or processed wood The floor material, furniture, wall material, etc. which are manufactured can be mentioned, These may be plate shape or fame shape.
活性エネルギー線硬化組成物の基材表面上の膜厚も、使用する用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましい膜厚としては１〜５０μｍであり、より好ましくは３〜２０μｍである。 The film thickness on the surface of the substrate of the active energy ray-curable composition may be appropriately selected according to the use to be used, but the preferable film thickness is 1 to 50 μm, and more preferably 3 to 20 μm.
活性エネルギー線硬化組成物の使用方法も特に限定されず、従来より知られた方法に従って行えばよく、例えば、ディッピング、フローコート、スプレー、バーコート、グラビアコート、ロールコート、ブレードコートまたはエアーナイフコート等の方法により、塗工機械を使用して、基材表面上に活性エネルギー線硬化組成物を塗布した後、活性エネルギー線を照射して硬化する方法等がある。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えばコックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、活性エネルギー線硬化組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。活性エネルギー線硬化組成物をプラスチック材料に塗工した後、必要に応じて、成形、印刷または転写等の加工を行うこともできる。成形を行う場合には、例えば活性エネルギー線硬化組成物塗膜を有する基材を適当な温度に加熱した後、真空成形、真空圧空成形、圧空成形またはマット成形等の方法を用いて行う方法や、干渉縞等の凸凹形状をＣＤやレコードの複製のように、活性エネルギー線硬化組成物塗膜上にエンボス成形する場合のような塗膜層のみの成形を行う方法等が挙げられる。印刷を行う場合は、塗膜上に通常の印刷機を使用し、通常の方法で印刷する。転写を行う場合は、例えばポリエチレンテレフタラートフィルムのような基材に活性エネルギー線硬化組成物を塗布し、必要であれば前述の印刷やエンボス成形等を行い、接着層を塗布後、他の基材に転写する。 The method of using the active energy ray curable composition is not particularly limited, and may be performed according to a conventionally known method, for example, dipping, flow coating, spraying, bar coating, gravure coating, roll coating, blade coating or air knife coating. For example, there is a method in which an active energy ray-curable composition is applied on the surface of a substrate using a coating machine and then cured by irradiation with active energy rays. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type. An electron beam having an energy of 50 to 1000 eV is preferable. More preferably, it is 100-300 eV. In this invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use an ultraviolet-ray for hardening of an active energy ray hardening composition. After the active energy ray-curable composition is applied to the plastic material, it may be subjected to processing such as molding, printing, or transfer as necessary. In the case of molding, for example, after heating the substrate having the active energy ray-curable composition coating film to an appropriate temperature, a method of performing using a method such as vacuum forming, vacuum / pressure forming, pressure forming or mat forming, And a method of forming only a coating layer as in the case of embossing an uneven pattern such as interference fringes on a coating film of an active energy ray-curable composition, such as a CD or a duplicate of a record. When printing is performed, a normal printing machine is used on the coating film, and printing is performed by a normal method. When transferring, apply the active energy ray-curable composition to a substrate such as a polyethylene terephthalate film, and if necessary, perform the printing or embossing as described above, apply the adhesive layer, and then apply another substrate. Transfer to material.
接着剤用途の場合は、活性エネルギー線硬化組成物の使用方法は、特に限定されず、ラミネートの製造において通常行われている方法に従えばよい。例えば、活性エネルギー線硬化組成物を第１の薄層被着体に塗工し、必要に応じて乾燥させた後、これに第２の薄層被着体を貼り合わせ、活性エネルギー線の照射を行う方法等が挙げられる。ここで、薄層被着体の少なくとも一方は、プラスチックフィルムの必要がある。薄層被着体としては、プラスチックフィルム、紙または金属箔等が挙げられる。ここでプラスチックフィルムとは、活性エネルギー線を透過できるものをいい、膜厚としては使用する薄層被着体及び用途に応じて選択すればよいが、好ましくは厚さが０．２ｍｍ以下である。プラスチックフィルムとしては、例えばポリ塩化ビニル樹脂やポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。また、紙としては、模造紙、上質紙、クラフト紙、アートコート紙、キャスターコート紙、純白ロール紙、パーチメント紙、耐水紙、グラシン紙及び段ボール紙等を挙げることができ。金属箔としては、例えばアルミニウム箔等を挙げることができる。薄層被着体に対する塗工は、従来知られている方法に従えばよく、ナチュラルコーター、ナイフベルトコーター、フローティングナイフ、ナイフオーバーロール、ナイフオンブランケット、スプレー、ディップ、キスロール、スクイーズロール、リバースロール、エアブレード、カーテンフローコーター及びグラビアコーター等の方法が挙げられる。また、活性エネルギー線硬化組成物の塗布厚さは、使用する薄層被着体及び用途に応じて選択すればよいが、好ましくは０．１〜１０００μｍであり、より好ましくは１〜５０μｍである。活性エネルギー線としては、紫外線、Ｘ線及び電子線等が挙げられる。紫外線により硬化させる場合に使用できる光源としては、さまざまなものを使用することができ、例えば加圧あるいは高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電ランプまたはカーボンアーク灯等が挙げられる。電子線により硬化させる場合には、使用できるＥＢ照射装置としては公知のものが用いられる。電子線により硬化させる場合には、種々の照射装置が使用でき、例えばコックロフトワルトシン型、バンデグラフ型または共振変圧器型等が挙げられ、電子線としては５０〜１０００ｅＶのエネルギーを持つものが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｅＶである。本発明では、安価な装置を使用できることから、組成物の硬化に紫外線を使用することが好ましい。 In the case of an adhesive application, the method of using the active energy ray-curable composition is not particularly limited, and may be a method that is usually performed in the production of a laminate. For example, the active energy ray-curable composition is applied to the first thin layer adherend, dried as necessary, and then the second thin layer adherend is bonded thereto, and the active energy ray is irradiated. The method of performing etc. is mentioned. Here, at least one of the thin layer adherends needs to be a plastic film. Examples of the thin layer adherend include a plastic film, paper, or metal foil. Here, the plastic film refers to a film that can transmit active energy rays, and the film thickness may be selected according to the thin-layer adherend to be used and the application, but the thickness is preferably 0.2 mm or less. . Examples of the plastic film include polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride, cellulose resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polyamide, polyester, polyurethane, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer, and chlorinated polypropylene. Can be mentioned. Examples of the paper include imitation paper, fine paper, craft paper, art coat paper, caster coat paper, pure white roll paper, parchment paper, water resistant paper, glassine paper, and corrugated paper. Examples of the metal foil include aluminum foil. Coating on the thin layer adherend may be performed by a conventionally known method. Natural coater, knife belt coater, floating knife, knife over roll, knife on blanket, spray, dip, kiss roll, squeeze roll, reverse roll , Air blades, curtain flow coaters, gravure coaters and the like. Moreover, what is necessary is just to select the application | coating thickness of an active energy ray hardening composition according to the thin-layer to-be-adhered body to be used, and a use, Preferably it is 0.1-1000 micrometers, More preferably, it is 1-50 micrometers. . Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. As the light source that can be used for curing with ultraviolet rays, various light sources can be used, and examples thereof include a pressurized or high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge lamp, a carbon arc lamp, and the like. When curing with an electron beam, a known device can be used as an EB irradiation device that can be used. In the case of curing with an electron beam, various irradiation devices can be used, for example, a cockroft-warthin type, a bandegraph type, or a resonance transformer type. An electron beam having an energy of 50 to 1000 eV is preferable. More preferably, it is 100-300 eV. In the present invention, since an inexpensive apparatus can be used, it is preferable to use ultraviolet rays for curing the composition.
光学的立体造型用途の場合は、活性エネルギー線硬化組成物の任意の表面に、エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化組成物のエネルギー線照射表面を硬化させて所望の厚さの硬化層を形成し、硬化層上に活性エネルギー線硬化組成物をさらに供給して、これを同様に硬化させて前述の硬化層と連続した硬化層を得る積層操作を行い、この操作を繰り返すとによって三次元の立体物を得る。さらに図を参照して具体的に説明すると、図１に示すように、ＮＣテーブル２を組成物５中に位置させ、テーブル２上に所望ピッチに相当する深度の未硬化組成物層を形成する。次にＣＡＤデータを元に制御部１からの信号に従って光学系３を制御してレーザー４からのレーザー光線６を未硬化組成物表面に走査照射して第１硬化層７を得る（図２参照）。次に制御部１からの信号に従ってＮＣテーブル２を降下させ、第１硬化層７上にさらに所望ピッチに相当する深度の未硬化組成物層を形成する（図３参照）。同様にレーザー光線６を走査照射して第２硬化層８を得る（図４参照）。以下同様にして積層する。 In the case of optical three-dimensional molding applications, an arbitrary surface of the active energy ray-curable composition is irradiated with energy rays, and the energy ray-irradiated surface of the active energy ray-curable composition is cured to form a cured layer having a desired thickness. Forming and further supplying an active energy ray curable composition on the cured layer, curing the same to obtain a cured layer continuous with the aforementioned cured layer, and repeating this operation to form a three-dimensional The three-dimensional object is obtained. More specifically, referring to the drawings, as shown in FIG. 1, the NC table 2 is positioned in the composition 5, and an uncured composition layer having a depth corresponding to a desired pitch is formed on the table 2. . Next, based on the CAD data, the optical system 3 is controlled according to the signal from the control unit 1 and the surface of the uncured composition is scanned and irradiated with the laser beam 6 from the laser 4 to obtain the first cured layer 7 (see FIG. 2). . Next, the NC table 2 is lowered according to a signal from the control unit 1 to form an uncured composition layer having a depth corresponding to a desired pitch on the first cured layer 7 (see FIG. 3). Similarly, the laser beam 6 is scanned and irradiated to obtain the second hardened layer 8 (see FIG. 4). Thereafter, lamination is performed in the same manner.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.
実施例１
〔活性エネルギー線硬化組成物１〜３、６〜１０の作製〕
表１に示す光カチオン重合開始剤以外の材料を共にサンドミルに入れて分散を４時間行い、活性エネルギー線硬化組成物原液を得た。次いで光カチオン重合開始剤を該原液に加え、光カチオン重合開始剤が溶解するまで、穏やかに混合させた後、これをメンブランフィルターで加圧濾過し、活性エネルギー線硬化組成物１〜３、６〜１０を得た。
Example 1
[Preparation of Active Energy Ray Curing Compositions 1-3 , 6-10 ]
Materials other than the cationic photopolymerization initiator shown in Table 1 were put together in a sand mill and dispersed for 4 hours to obtain an active energy ray-curable composition stock solution. Next, a cationic photopolymerization initiator is added to the stock solution, and gently mixed until the cationic photopolymerization initiator is dissolved. Then, this is filtered under pressure with a membrane filter, and the active energy ray curable compositions 1 to 3 and 6 are used. 10 were obtained.
表中の各化合物を下記に示す。数字は質量部を表す。 Each compound in the table is shown below. Numbers represent parts by mass.
顔料
Ｐ１：粗製銅フタロシアニン（東洋インク製造社製「銅フタロシアニン」）、２５０部、塩化ナトリウム２５００部及びポリエチレングリコール（東京化成社製「ポリエチレングリコール３００」）１６０部をスチレン製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、３時間混練した。次に、この混合物を２．５Ｌの温水に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌しスラリー状とした後、濾過、水洗を５回繰り返して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、次いでスプレードライにより乾燥して処理済み顔料を得た。
Pigment P1: Crude copper phthalocyanine (“Copper phthalocyanine” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), 250 parts, sodium chloride 2500 parts, and 160 parts of polyethylene glycol (“Polyethylene glycol 300” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1 gallon kneader (Inoue Manufacturing Co., Ltd.) And kneaded for 3 hours. Next, this mixture is poured into 2.5 L of warm water, heated to about 80 ° C. and stirred for about 1 hour with a high speed mixer to form a slurry, followed by filtration and washing 5 times to remove sodium chloride and solvent. The pigment was then dried by spray drying to obtain a treated pigment.
オキセタン化合物
ＯＸＴ２２１：オキセタン環含有化合物（東亞合成社製）
オキシラン化合物
ＣＥＬ２０００：エポキシ化合物（ダイセル化学社製）
ビニルエーテル化合物
ＤＶＥ−３：トリエチレングリコールジビニルエーテル（ＩＳＰ社製）
顔料分散剤
ソルスパーズ３２０００：脂肪族変性系分散剤（ゼネカ社製）
光カチオン重合開始剤
ＳＰ−１：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
ＳＰ−２：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
ＳＰ−３：トリフェニルスルホニウム塩（旭電化社製）
エポキシ化合物
セロキサイド３０００（分子量１６８、ダイセル化学製）
Oxetane compound OXT221: Oxetane ring-containing compound (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Oxirane compound CEL2000: Epoxy compound (manufactured by Daicel Chemical Industries)
Vinyl ether compound DVE-3: Triethylene glycol divinyl ether (manufactured by ISP)
Pigment dispersant Solspers 32000: Aliphatic modified dispersant (manufactured by Zeneca)
Photocationic polymerization initiator SP-1: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
SP-2: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
SP-3: Triphenylsulfonium salt (Asahi Denka Co., Ltd.)
Epoxy compound Celoxide 3000 (Molecular weight 168, manufactured by Daicel Chemical Industries)
〔エポキシ化合物及び活性エネルギー線硬化組成物の評価〕
活性エネルギー線硬化組成物（以下、組成物ともいう）の原材料であるエポキシ化合物及び作製した活性エネルギー線硬化組成物について下記のようにして評価を行った。
[Evaluation of epoxy compound and active energy ray-curable composition]
The epoxy compound which is a raw material of the active energy ray-curable composition (hereinafter also referred to as composition) and the produced active energy ray-curable composition were evaluated as follows.
（エポキシ化合物の安全性）
インクが皮膚に付着した場合の刺激性を下記の基準で評価した。
(Safety of epoxy compounds)
The irritation when the ink adhered to the skin was evaluated according to the following criteria.
○：皮膚に付着してもほとんど変化しない
△：皮膚に付着すると発赤する
×：皮膚に付着すると水泡ができる
（組成物の安定性）
組成物を２５℃で１ヵ月保存後の分散状態を目視及び粘度変化により下記の基準で評価した。
○: Almost no change even if attached to the skin △: Redness occurs when attached to the skin ×: Water bubbles are formed when attached to the skin (Composition stability)
The dispersion state after storage of the composition at 25 ° C. for 1 month was evaluated according to the following criteria by visual observation and change in viscosity.
○：沈殿物の発生が認められず、粘度の変化なし
△：沈殿物の発生が認められず、粘度が増加
×：沈殿物の発生が認められる。
◯: No precipitate was observed and no change in viscosity Δ: No precipitate was observed and the viscosity increased ×: Precipitation was observed
（組成物の安全性）
組成物が皮膚に付着した場合の刺激性を下記の基準で評価した。
(Safety of the composition)
The irritation when the composition adhered to the skin was evaluated according to the following criteria.
○：皮膚に付着してもほとんど変化しない
△：皮膚に付着すると発赤する
×：皮膚に付着すると水泡ができる
（硬化性）
以下の５種類の方法により硬化を行い、指触によりタックがなくなるまでの露光エネルギーを測定した。露光エネルギーは少ないほど硬化性がよい。露光エネルギーは相対値で示す。
○: Almost no change even if it adheres to the skin △: Redness occurs when it adheres to the skin ×: Water bubbles are formed when it adheres to the skin (curability)
Curing was performed by the following five methods, and the exposure energy until tackiness disappeared by finger touch was measured. The lower the exposure energy, the better the curability. The exposure energy is shown as a relative value.
〈硬化法１〉
組成物を、厚さ０．８ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの大きさのボンデライト鋼板上に１０μｍの厚さで塗工し、これを８０Ｗ／ｃｍ、集光型の高圧水銀ランプの下から１０ｃｍ位置で、水銀ランプの下を通過させ硬化させた。
<Curing method 1>
The composition was applied to a bonderite steel plate having a thickness of 0.8 mm, a width of 50 mm, and a length of 150 mm at a thickness of 10 μm, which was 80 W / cm, 10 cm from the bottom of a concentrating high-pressure mercury lamp. In position, it was passed under a mercury lamp and cured.
〈硬化法２〉
組成物を、透明なポリカーボネート板上に１０μｍの厚さで塗工した以外は、硬化法１と同様に硬化させた。
<Curing method 2>
The composition was cured in the same manner as in the curing method 1 except that the composition was coated on a transparent polycarbonate plate with a thickness of 10 μm.
〈硬化法３〉
組成物を、表面処理された膜厚３０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム上に、ロールコータを用いて、上記組成物を１．０ｇ／ｍ2の塗工量で塗布し、この上に厚さ２０μｍの表面処理無延伸ポリプロピレンフィルムを圧着させた後、硬化法１と同様に硬化させた。
<Curing method 3>
The composition was applied on a surface-treated biaxially oriented polypropylene film having a thickness of 30 μm using a roll coater at a coating amount of 1.0 g / m 2 , and the thickness was 20 μm. The surface-treated unstretched polypropylene film was pressure-bonded and then cured in the same manner as in the curing method 1.
〈硬化法４〉
組成物を、アート紙上に１０μｍの厚さで塗工した後、硬化法１と同様に硬化させた。
<Curing method 4>
The composition was coated on art paper with a thickness of 10 μm, and then cured in the same manner as in curing method 1.
〈硬化法５〉
組成物を入れる容器を載せた３次元ＮＣ（数値制御）テーブル、Ａｒレーザー（波長３３３、３５１、３６４ｎｍ）と光学系及びパーソナルコンピューターを中心とした制御部からなる立体造形実験システムを用いて、この組成物から０．１ｍｍピッチで積層してＣＡＤによる設計寸法において幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの立体造形物を得た。
<Curing method 5>
Using a three-dimensional modeling experiment system consisting of a three-dimensional NC (numerical control) table with a container containing the composition, an Ar laser (wavelengths 333, 351, 364 nm), an optical system, and a control unit centered on a personal computer. A three-dimensional structure having a width of 100 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 10 mm was obtained from the composition by laminating at a pitch of 0.1 mm.
（膜強度）
２５℃、４５％ＲＨで硬化した膜の強度を爪の引っ掻き試験で測定し、下記の基準により膜強度の評価を行った。
(Membrane strength)
The strength of the film cured at 25 ° C. and 45% RH was measured by a nail scratch test, and the film strength was evaluated according to the following criteria.
○：引っ掻いても膜が全く取れない
△：強く引っ掻くと膜が若干取れる
×：引っ掻くと簡単に膜が取れてしまう
（耐溶剤性、耐水性）
膜強度の評価と同様にして作製した試料を、５０℃のアルコール、温水に１０秒間漬けた後、画像の破損、収縮具合を以下の基準により目視評価し、それぞれ耐溶剤性、耐水性とした。
○: The film cannot be removed even when scratched. △: The film is slightly removed when scratched strongly. ×: The film is easily removed when scratched (solvent resistance, water resistance).
A sample prepared in the same manner as the evaluation of the film strength was immersed in 50 ° C. alcohol and warm water for 10 seconds, and then the damage and shrinkage of the image were visually evaluated according to the following criteria. .
○：変化なし
△：僅かに破損、収縮が生じる
×：明らかに破損、収縮が生じる
評価の結果を表２に示す。
○: No change Δ: Slight breakage or shrinkage occurs X: Clearly breakage or shrinkage occurs Table 2 shows the evaluation results.
表２より、エポキシ化合物及び該エポキシ化合物を用いた活性エネルギー線硬化組成物の安定性及び安全性、硬化性、膜強度、耐溶剤性、耐水性について、本発明は比較例に対し優れていることが明らかである。 From Table 2, the present invention is superior to the comparative examples in terms of stability and safety, curability, film strength, solvent resistance, and water resistance of the epoxy compound and the active energy ray curable composition using the epoxy compound. It is clear.
１ 制御部
２ ＮＣテーブル
３ 光学系
４ レーザー
５ 樹脂
６ レーザー光線
７ 第１硬化層
８ 第２硬化層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 NC table 3 Optical system 4 Laser 5 Resin 6 Laser beam 7 1st hardened layer 8 2nd hardened layer
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