JP4756925B2 - 不飽和化合物、硬化性不飽和組成物、それを用いた硬化物及びその硬化物の除去方法 - Google Patents
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Description
本発明に係わる不飽和化合物は、不飽和化合物が、不飽和基を含有する下記式2〔化2〕で示される不飽和化合物である。
本発明に係わる不飽和化合物は、反応性官能基が、水酸基、酸基、酸無水基、アミド基、エポキシ基、ブロック化イソシアネート基及びイソシアネート基から選ばれる少なくとも1種である。
本発明に係わる硬化物は、上記不飽和化合物又は硬化性不飽和組成物を用いて得られることを特徴とする。
1、分子を構成する不飽和基同士の反応により硬化物が得られる。
2、該反応はラジカル反応によるので短時間で硬化物が得られる。
3、ラジカル反応による結合部は炭素炭素間結合であることから水、熱、光等の外的因子に対して安定であり耐久性に優れる。
4、硬化物の一部もしくは全部を該硬化物中の第3級エステル結合部が切断できる温度に加熱して第3級エステル結合部を切断した後、必要に応じて処理剤を用いて加熱部分の硬化物を簡単に除去することができる。
本発明の不飽和化合物は、1分子中に平均2個以上、好ましくは平均2〜10個の不飽和基及び平均1個以上、好ましくは平均2〜8個の第3級エステル基を有する重量平均分子量100〜50,000、好ましくは200〜45,000の範囲を有する。
該不飽和基が2個未満になると硬化物の強度などが低下する。第3級エステル基が1個未満になると有機溶剤等による溶解性が低下して開裂部の硬化物の除去性が低下する。重量平均分子量が100未満になると揮発性が高くなり、加熱硬化中に該不飽和化合物が揮発して系中の不飽和化合物濃度が低くなり、良好な硬化物を得ることができなくなるため、加熱硬化が困難となる。一方、50,000を超えると有機溶剤等による溶解性が低下して再処理が難しくなる。
該第3級エステル基は、下記式1〔化3〕で表される。
上記式2において、R1及びRは炭素原子以外の原子を含むことができる(例えば、ヘテロ原子)有機基であるが、第3級エステル基を形成するためには、−O−Cの炭素原子に結合する最初のR1及びRの基は炭素原子で結合していなければならない。
芳香族炭化水素基としては、単環及び多環のいずれでもよく、具体的にはアリール基が挙げられ、単環としては、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基など、多環としては、例えば、ナフチル基などが挙げられる。該芳香族炭化水素基には、芳香族環を構成する水素原子の一部もしくは全部が炭素数1〜6個の低級アルキル基やハロゲン原子で置換されていても構わない。これらに中でもフェニル基やメチルで置換されたフェニル基などが好ましい。
上記R1のヘテロ原子を有する炭素数1〜24個の1価の有機基としては、例えば、上記した脂肪族炭化水素基の間もしくは末端にヘテロ原子が結合したものが包含される。ヘテロ原子を有するものとしては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、環式エーテル、ラクトン、環式イミン及びラクタムなどの化合物に起因するものが挙げられる。
上記式2においてR2で示される炭素数1〜6個の低級アルキル基としては、上記した炭素数1〜6個の低級アルキル基と同じものが挙げられる。
2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、下記式3〔化5〕のものが挙げられる。
2価の脂環族炭化水素基として、例えば、式4〔化6〕のものが挙げられる。
このものとしては、例えば、式5〔化7〕のものが挙げられる。
上記式2のAは炭素数1〜24個の2価以上の有機基であり、好ましくは、2〜8価の有機基である。式2における結合数(価)は式2のnの数に相当するものである。即ち、例えば、2価のものはnが2個、3価のものはnが3個のものに相当する。
Aが3価以上の有機基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂環族炭化水素基及びこれらのものが組合わさったものが包含される。また、芳香族環を構成する水素原子の一部もしくは全部が炭素数1〜6個の低級アルキル基やハロゲン原子で置換されていても構わない。また、脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部がハロゲン原子で置換されていても構わない。また、上記Rに記載したと同様にヘテロ原子を含んでいても構わない。
3価以上のものとしては、例えば、式7〔化9〕で表される
式8〔化10〕で表される
式9〔化11〕で表される
式10〔化12〕のものが挙げられる。
式11〔化13〕のものが挙げられる。
不飽和化合物は、1分子中に、式1の3級エステル基を、2〜8個程度有することが、組成物の硬化性が優れ、且つ硬化塗膜の除去性が優れる点から好ましい。
上記式2において、下記するR及びAのものが硬化性、熱開裂性の面から好ましい。
本発明において、不飽和化合物として、不飽和基を2個以上含有するものとして、次のものが挙げられる。
該不飽和基用開始剤、不飽和基用触媒や不飽和基用促進剤の配合割合は、組成や要求される性能に応じて配合すればよいが、一般的には、本発明の不飽和化合物100重量部に対して、不飽和基用開始剤の場合には1〜20重量部、好ましくは2〜10重量部、不飽和基用触媒及び不飽和基用促進剤の場合には0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜8重量部で十分と考える。
本発明において、不飽和化合物として、反応性官能基を含有するものとして、次のものが代表的なものとして挙げられる。
式18〔化20〕
攪拌機、還流冷却器、温度計及び1本の滴下漏斗を備えた2Lのフラスコにテレフタル酸クロライド40gと塩化メチレン(溶剤)400mlとを仕込んだ。
該滴下漏斗内へ4−アリルオキシ−2−メチル−ブタン−2−オール200g、ピリジン40ml、ジメチルアミノピリジン4.8g及び塩化メチレン100mlの混合溶液を仕込んだ。
この滴下漏斗から該混合溶液を室温化1時間で滴下を行う。滴下終了後室温にて1週間攪拌を続けた。攪拌終了後、析出物をろ過により除去し、冷却した2mol/lの塩酸溶液500mlにて残存ピリジン、ジメチルアミノピリジンを中和し、分離除去した。その後10重量%の炭酸水素ナトリウム水溶液200mlにて洗浄を2回繰り返し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、溶剤を除去した。溶剤を除去した粗生成物の精製工程には高真空薄膜蒸留装置(真空機工株式会社製卓上型高真空排気装置VPC-050、空冷式油拡散ポンプDPF-050使用)にて、加熱溶媒として2−エチル−1−ヘキサノールを用い、2Paにて蒸留精製を行ってビス(3−アリルオキシ−1,1−ジメチルプロピル)テレフタレート(式20〔化22〕)を57.7g得た。
攪拌機、還流冷却器、温度計及び1本の滴下漏斗を備えた1lのフラスコに実施例1で得た式19の化合物20gと塩化メチレン(溶剤)50mlを入れて5℃以下へ冷却した。滴下漏斗内に3−クロロ過安息香酸39gと塩化メチレン300mlを2時間にて滴下した。室温にて12時間攪拌し、反応を完了させた。反応終了後に、反応液を氷浴にて10℃に冷却し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(1N)を加え、室温に戻した後、1時間攪拌した。
その後、塩化メチレン200mlを加え分液処理し、有機(塩化メチレン)層を水酸化ナトリウム水溶液(0.5N)で洗浄し、続いて塩化ナトリウム水溶液で中性になるまで洗浄した。その後、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し後、塩化メチレンを留去し、ビス(3−グリシジルプロピルオキシ−1,1−ジメチルプロピル)テレフタレート23gを得た。(収率:98%)次に、メタクリル酸9g、ビス(3−グリシジルプロピルオキシ−1,1−ジメチルプロピル)テレフタレート23g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.6gを配合し、100℃で攪拌を行った。反応中酸価を測定し、酸価が1mgKOH/g以下となるところ終点として反応を終了し、目的とする下記式21〔化23〕のものを得た。
熱開裂性:上記のように調製した膜を220℃10分熱風乾燥炉にて加熱したあと、上記と同様に溶剤抽出後の残存膜は0.4%であり後加熱後良好に塗膜の除去ができた。
攪拌機、還流冷却器、温度計及び1本の滴下漏斗を備えた1lのフラスコに実施例1で得た式19の化合物20gと塩化メチレン(溶剤)50mlを入れて5℃以下へ冷却した。滴下漏斗内に3−クロロ過安息香酸39gと塩化メチレン300mlを2時間にて滴下した。室温にて12時間攪拌し、反応を完了させた。反応終了後に、反応液を氷浴にて10℃に冷却し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(1N)を加え、室温に戻した後、1時間攪拌した。
その後、塩化メチレン200mlを加え分液処理し、有機(塩化メチレン)層を水酸化ナトリウム水溶液(0.5N)で洗浄し、続いて塩化ナトリウム水溶液で中性になるまで洗浄した。その後、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し後、塩化メチレンを留去し、ビス(3−グリシジルプロピルオキシ−1,1−ジメチルプロピル)テレフタレート23gを得た。(収率:98%)次に、アクリル酸8g、ビス(3−グリシジルプロピルオキシ−1,1−ジメチルプロピル)テレフタレート23g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.6gを配合し、100℃で攪拌を行った。反応中酸価を測定し、酸価が1mgKOH/g以下となるところ終点として反応を終了し、目的とする下記式22〔化24〕のものを得た。
熱開裂性:上記のように調製した膜を220℃10分熱風乾燥炉にて加熱したあと、上記と同様に溶剤抽出後の残存膜は9%であり後加熱後良好に塗膜の除去ができた。
ライトアクリレートBP−4EA(共栄社化学株式会社製、商品名)100gに光重合開始剤(イルガキュア907(チバスペシャリティケミカルズ株式会社製、商品名))2gを配合した後、ブリキ板に塗布し、紫外線強度(1cm2当たり35ミリワット)で60秒間照射して硬化膜(40μm)を得た。
エポキシエステル3002A(共栄社化学株式会社製、商品名)100gにトリレンジイソシアネート30g、光重合開始剤(イルガキュア907(チバスペシャリティケミカルズ株式会社製、商品名))2gを配合した後、ブリキ板に塗布し、紫外線強度(1cm2当たり35ミリワット)で20秒照射後、100℃10分加熱後して硬化膜(40μm)を得た。
Claims (7)
- 請求項1又は2に記載の不飽和化合物に不飽和基用硬化剤及び/又は不飽和基用硬化触媒を配合してなることを特徴とする硬化性不飽和組成物。
- 不飽和基用硬化剤及び/又は不飽和基用硬化触媒が熱重合開始剤及び光重合開始剤から選ばれる少なくとも1種のものである請求項3に記載の硬化性不飽和組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の不飽和化合物又は硬化性不飽和組成物を用いて得られることを特徴とする硬化物。
- 該硬化物を加熱処理することにより硬化物中の第3級エステル結合部が切断できる熱開裂性硬化物として用いる請求項5に記載の硬化物。
- 請求項5又は6に記載の硬化物の一部もしくは全部を該硬化物中の第3級エステル結合部が切断できる温度に加熱して第3級エステル結合部を切断した後、必要に応じて処理剤を用いて加熱部分の硬化物を除去することを特徴とする硬化物の除去方法。
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