JP6032536B2 - 9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物、その製造法及びその用途 - Google Patents

9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物、その製造法及びその用途 Download PDF

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Description

本発明は、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物、その製造法及び光重合増感剤としての用途に関する。
紫外線や可視光線等の活性エネルギー線により重合する光硬化性樹脂は、硬化が速く、熱硬化性樹脂に比べ有機溶剤の使用量を大幅に減らすことができることから、作業環境の改善、環境負荷を低減することができるという点で優れている。従来の光硬化性樹脂はそれ自体では重合開始機能が乏しく、硬化させるには通常、光重合開始剤を用いる必要がある。光重合開始剤として、ヒドロキシアセトフェノンやベンゾフェノン等のアルキルフェノン系重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤又はオニウム塩などが用いられる(特許文献1、2、3)。これら光重合開始剤の内でオニウム塩系開始剤を用いる場合、オニウム塩の光吸収は225nm〜350nm付近にあり、350nm以上には吸収を持たないため、350nm以上の長波長のランプを光源とした場合、光硬化反応が進行しにくいなどの問題があり、光重合増感剤を添加するのが一般的である。光重合増感剤としては、アントラセン、チオキサントン化合物が知られており、色目の問題などで、特にアントラセン化合物が用いられることが多い(特許文献4)。
アントラセン系の光重合増感剤としては、9,10−ジアルコキシアントラセン化合物が用いられている。例えば、光重合における光重合開始剤であるヨードニウム塩に対し、光重合増感剤として9,10−ジブトキシアントラセンや9,10−ジエトキシアントラセンなどの9,10−ジアルコキシアントラセン化合物が使用されている(特許文献5、6、7、8)。
しかしながら、光硬化時あるいは硬化物の保存中にブルーミングにより、光重合増感剤等の添加物が表面ににじみ出し、硬化物の粉吹きや着色の問題を引き起こすことが知られている。たとえば、フィルムとフィルムを接着する光接着剤の一成分としてこれらの光重合増感剤を使用する場合、光重合増感剤が上部に被せたフィルムに移行する(マイグレーション)ことがあり、上部フィルム上に増感剤の粉吹きや着色の問題を引き起こす場合がある。
特開平06−345614号公報 特開平07−062010号公報 特開平05−249606号公報 特開平10−195117号公報 特開2002−302507号公報 特開平11−279212号公報 特開2000−344704号公報 WO2007/126066号公報
そこで、保存時等において、ブルーミングやマイグレーションが起きにくい光重合増感剤の開発が望まれている。
本発明者は、アントラセン化合物の構造と物性に関してさらに鋭意検討した結果、本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物が、光カチオン重合及び光ラジカル重合において光重合増感剤として優れた効果をしめすのみならず、本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、当該化合物を光重合増感剤として含有する光重合性組成物の上にフィルムを被せた場合でもマイグレーションなどを起こし難くなることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の第1の要旨は、下記一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物に存する。
(一般式(1)において、Rは、水素原子、メチル基又はエチル基のいずれかを示し、Aは炭素数1から8のアルキル基又はアリール基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
本発明の第2の要旨は、下記一般式(2)に示される9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物をアシル化することからなる、一般式(1)に示す9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物の製造法に存する。
(一般式(2)において、Rは水素原子、メチル基またはエチル基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
(一般式(1)において、Rは水素原子、メチル基またはエチル基のいずれかを示し、Aは、炭素数1から8のアルキル基又はアリール基を示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
本発明の第3の要旨は、下記一般式(1)に示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤に存する。
(一般式(1)において、Rは水素原子、メチル基またはエチル基のいずれかを示し、Aは、炭素数1から8のアルキル基又はアリール基を示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
本発明の第4の要旨は、第3の要旨に記載の光重合増感剤と、光重合開始剤としてオニウム塩とを含有する光重合開始剤組成物に存する。
本発明の第5の要旨は、第4の要旨に記載の光重合開始剤組成物と、光カチオン重合性化合物とを含有する光重合性組成物に存する。
本発明の第6の要旨は、第4の要旨に記載の光重合開始剤組成物と、光ラジカル重合性化合物とを含有する光重合性組成物に存する。
本発明の第7の要旨は、第5の要旨又は第6の要旨に記載の光重合性組成物を硬化してなる光硬化物に存する。
本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、光重合反応において光重合増感剤としての効果を有するだけでなく、本発明の化合物を光重合増感剤として含有する光重合性組成物の上にフィルムを被せた場合、本発明の化合物の被覆フィルムに対するマイグレーションの程度がきわめて低いという有用な化合物である。
(化合物)
本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、下記一般式(1)に示される化合物である。
一般式(1)において、Rは、水素原子、メチル基又はエチル基のいずれかを示し、Aは炭素数1から8のアルキル基又はアリール基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。
一般式(1)において、Aで示される炭素数1から8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基又は2−エチルヘキシル基等が挙げられ、アリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
一般式(1)において、X又はYで示される炭素数1から8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基又は2−エチルヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。なお、後述の一般式(2)におけるそれぞれのR、X、またはYの具体例は、一般式(1)におけるこれらの具体例と同様である。
本発明の一般式(1)に示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物の具体例を示す。まず一般式(1)において、X及びYが水素原子である場合としては、例えば、9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
X、Yが水素原子以外の場合は、例えば、X及び/又はYがアルキル基である、2−メチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
更に、2−エチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−エチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
更に、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
更にまた、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
そしてさらに、X又は/及びYがハロゲン原子である、2−クロロ−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
そしてまた、2−ブロモ−9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−プロピオニルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソブチリルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−バレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−バレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−バレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−イソバレリルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘキサノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヘプタノイルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(p−トルオイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(1−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)エトキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)プロポキシ]アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス[2−(2−ナフトイルオキシ)ブトキシ]アントラセン等が挙げられる。
これら例示した化合物の中で、製造が容易でかつ光重合増感剤としての効果が大きいという点で、下記に示した9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)、9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン(化合物B)、9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物C)、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物E)、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン(化合物F)、9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物G)、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物H)、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物I)、9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン(化合物J)が好ましい。
(製造方法)
次に本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物の製造方法について説明する。本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、一般式(2)で示す9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物を下記の反応式−1に従い、塩基性化合物の存在下アシル化剤と反応させることにより得ることができる。
一般式(2)において、Rは水素原子、メチル基またはエチル基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。
一般式(2)において、XまたはYで示される炭素数1から8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基又は2−エチルヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
(一般式(2)の化合物の製造方法)
反応式−1において、原料として用いられる一般式(2)で示される9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物は、9,10−アントラキノン化合物を還元して得られる9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物を酸化アルキレンと反応させることにより得られる。酸化アルキレンとして酸化エチレンを用いた場合は、Rが水素原子である9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン化合物が得られ、酸化アルキレンとして酸化プロピレンを用いた場合は、Rがメチル基である9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン化合物が得られ、酸化アルキレンとして酸化ブチレンを用いる場合は、Rがエチル基である9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン化合物が得られる。
当該反応において原料となる9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物の具体的な例としては、9,10−ジヒドロキシアントラセン、2−メチル−9,10−ジヒドロキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジヒドロキシアントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ジヒドロキシアントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ジヒドロキシアントラセン、2−クロロ−9,10−ジヒドロキシアントラセン、2−ブロモ−9,10−ジヒドロキシアントラセン等が挙げられる。
また、9,10−ジヒドロキシアントラセンの場合は、工業的な方法として、1,4−ナフトキノンと1,3−ブタジエンのディールス・アルダー反応物である1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン又はその異性体である1,4−ジヒドロアントラヒドロキノンのアルカリ金属塩を用いて9,10−アントラキノンを還元することにより、より簡便に9,10−ジヒドロキシアントラセンを得ることができる。即ち、1,4−ナフトキノンと1,3−ブタジエンとの反応により得られる1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノンを、水性媒体中、アルカリ金属水酸化物のようなアルカリ性化合物の存在下に9,10−アントラキノンと反応させることにより9,10−ジヒドロキシアントラセンのアルカリ金属塩の水溶液を得ることができる。
当該9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物と酸化アルキレンの反応に用いられる酸化アルキレンの使用量は、9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物に対して、2モル倍から30モル倍添加する。
当該9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物と酸化アルキレンの反応では、反応を促進させるため塩基性化合物を用いる。使用される塩基性化合物としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。塩基性化合物の添加量は9,10−ジヒドロキシアントラセン化合物に対して2倍モルから3倍モルが望ましい。反応は通常溶媒の存在下行われる。
使用する溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、ジメトキシエタノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族系溶媒、ジクロルメタン、ジクロロエタン、ジクロロエチレン等のハロゲン系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒が用いられる。
当該反応の反応温度は、0℃以上、100℃未満、より好ましくは20℃以上、80℃未満が望ましい。0℃未満では反応が遅く、100℃以上の温度では副反応による副生物が増加するため好ましくない。反応時間は反応温度によるが、通常0.5時間から6時間である。
このようにして一般式(2)の9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物を得ることができる。
代表的な9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物としては例えば、9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ペンチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2,6−ジメチル−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2−クロロ−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン、2−ブロモ−9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン等が挙げられる。
(一般式(1)の化合物の製造方法)
次に、一般式(2)で示す9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物を反応式−1に従い、塩基性化合物の存在下アシル化剤と反応させることにより本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を得ることができる。
反応式−1において用いられるアシル化剤としては、酸無水物または酸ハロゲン化物等が挙げられる。酸無水物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸等が挙げられ、酸ハロゲン化物としては塩化アセチル、塩化プロピオニル、塩化ブチリル、塩化イソブチリル、塩化バレリル、塩化イソバレリル、塩化ヘキサノイル、塩化ヘプタノイル、塩化ベンゾイル、塩化−p−トルオイル、塩化−1−ナフトイル、塩化−2−ナフトイル、臭化アセチル、臭化プロピオニル、臭化ブチリル、臭化ベンゾイル等が挙げられる。
一般式(2)で示される9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物に対するアシル化剤の添加量は、アシル化剤が酸ハロゲン化物の場合は、2.0モル倍以上、5モル倍未満、より好ましくは2.2モル倍以上、4モル倍未満である。2.0モル倍未満だと、未反応の9,10−ビス(2−ヒドロキシアルコキシ)アントラセン化合物が生成物中に残存し純度が低下する。また、5モル倍以上加えても、収率が向上することはない。一方、アシル化剤が酸無水物の場合は、やはり2モル倍以上添加することが好ましいが、5モル倍を超えて添加しても反応に悪影響はなく、液状の場合は、反応溶媒を兼ねて大過剰添加してもよい。
当該アシル化反応において、塩基性化合物が必須である。塩基性化合物としては、通常、有機塩基化合物が用いられる。有機塩基性化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン−ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ピリジン、ピペリジン、γ−ピコリン、ルチジン等が挙げられる。
当該アシル化反応は、通常、溶媒中で行う。用いられる溶媒としては酸無水物や酸ハロゲン化物と反応しなければ特に種類を選ばず、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、塩化メチレン、二塩化エチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭素系溶媒が用いられる。
当該アシル化反応の反応温度は、通常0℃以上、100℃未満、好ましくは20℃以上、60℃未満である。0℃未満だと、反応時間がかかりすぎ、100℃以上だと、不純物が多くなり目的化合物の純度が低下し、共に好ましくない。
当該アシル化反応における反応時間は、反応温度によって異なるが、通常1時間から30時間程度である。より好ましくは3時間から10時間である。
反応終了後、アシル化剤が酸ハロゲン化物の場合は、水洗いして有機塩基の塩酸又は臭化水素酸の付加物を除き、次いで、濃縮し、アルコールやヘキサン等の貧溶媒から再結晶させる。また、使用するアシル化剤が酸無水物の場合は、反応終了後、アルコールやヘキサン等の貧溶媒に加えると、生成物の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物が析出するので、そのままあるいは濃縮して、析出した結晶を濾過・乾燥しても良い。また、使用する溶媒が水混和性である場合は、反応終了後、水を加えると、生成物の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物が析出するので、そのまま濾過・乾燥しても良い。
(光重合増感剤)
このようにして得られた本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、光カチオン重合性化合物や光ラジカル重合性化合物を光重合開始剤存在下に重合させる際に、光カチオン重合増感剤又は光ラジカル重合増感剤として、用いることができる。
また、本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤は、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を有効成分とするものであり、その全量を、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物とするもののほか、本発明の効果を損なわない限り、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物以外の光重合増感剤等を含んでもよい。
このような9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物以外の光重合増感剤としては、チオキサントン化合物(例えば2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン)、ナフタレン化合物(例えば1,4−ジエトキシナフタレン、1,4−ジメトキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、4−メトキシ−1−ナフトール)、アミン化合物(例えばジエチルアミノ安息香酸メチル)等が挙げられる。
9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物以外の光重合増感剤を含む場合における、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物に対する9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物以外の光重合増感剤の添加比率は、特に限定されないが、9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物に対して0.1重量倍以上10重量倍未満である。
(光重合開始剤)
光重合開始剤としては、オニウム塩が好ましい。オニウム塩としては通常スルホニウム塩またはヨードニウム塩が用いられる。スルホニウム塩としてはS,S,S’,S’−テトラフェニル−S,S’−(4、4’−チオジフェニル)ジスルホニウムビスヘキサメトキシフォスフェート、ジフェニル−4−フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサメトキシフォスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサメトキシフォスフェート等が挙げられ、例えばダウ・ケミカル社製UVI6992等を用いることができる。一方、ヨードニウム塩としては4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサメトキシアンチモネート、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタメトキシフェニルボレート、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート等が挙げられ、例えばビー・エー・エス・エフ社製イルガキュア250(イルガキュアはビー・エー・エス・エフ社の登録商標)、ローディア社製ロードシル2074(ロードシルはローディア社の登録商標)等を用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で用いても2種以上併用しても構わない。
オニウム塩として、ヨードニウム塩だけではなく、スルホニウム塩に対しても、本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、光重合増感効果を持つことも特徴の一つである。
本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤の光重合開始剤に対する使用量は、特に限定されないが、光重合開始剤に対して通常5重量%以上、100重量%未満の範囲、好ましくは10重量%以上、50重量%未満の範囲である。光重合増感剤の使用量が5重量%未満では光重合性化合物を光重合させるのに時間がかかりすぎてしまい、一方、100重量%以上使用しても添加に見合う効果は得られない。
(光重合開始剤組成物)
本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤は、直接、光重合性化合物に添加することもできるが、あらかじめ光重合開始剤と配合することにより光重合開始剤組成物を調製したのち、光重合性化合物に添加することもできる。すなわち、本発明の光重合開始剤組成物は、少なくとも、一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤と光重合開始剤であるオニウム塩を含有する組成物である。
(光重合性組成物)
さらに該光重合開始剤組成物と光重合性化合物を配合することにより、光重合性組成物を調製することもできる。本発明の光重合性組成物は、本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤と光重合開始剤としてのオニウム塩を含有する光重合開始剤組成物と、光ラジカル重合性化合物又は光カチオン重合性化合物とを含有する組成物である。本発明の一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を含有する光重合増感剤と光重合開始剤としてのオニウム塩は、別々に光ラジカル重合性化合物又は光カチオン重合性化合物に添加され、光ラジカル重合性化合物又は光カチオン重合性化合物中で、結果として光重合開始剤組成物を形成してもよい。
光ラジカル重合性化合物としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の二重結合を有する有機化合物を用いることができる。これらのラジカル重合性化合物のうち、フィルム形成能等の面から、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル(以下、両者をあわせて(メタ)アクリル酸エステルという)が好ましい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリ
ル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、ポリオールアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコーン樹脂アクリレート、イミドアクリレート等が挙げられる。これらの光ラジカル重合性化合物は、一種でも二種以上の混合物であっても良い。
光カチオン重合性化合物としては、エポキシ化合物、ビニルエーテル等が挙げられる。エポキシ化合物として一般的なものは、脂環式エポキシ化合物、エポキシ変性シリコーン、芳香族のグリシジルエーテル等が挙げられる。脂環式エポキシ化合物としては、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サンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート等が挙げられ、例えばダウ・ケミカル社製UVR6105、UVR6110等を用いることができる。エポキシ変性シリコーンとしては、東芝GEシリコーン製UV−9300等が挙げられる。芳香族グリシジル化合物としては、2,2’−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパン等が挙げられる。ビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソ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等が挙げられる。これらの光カチオン重合性化合物は、一種でも二種以上の混合物であっても良い。
本発明の光重合性組成物において、光重合開始剤組成物の使用量は、光重合性組成物に対して0.005重量%以上、10重量%未満の範囲、好ましくは0.025重量%以上、5重量%未満である。0.005重量%未満だと光重合性組成物を光重合させるのに時間がかかってしまい、一方、10重量%以上だと光重合させて得られる光硬化物の硬度が低下し、硬化物の物性を悪化させるため好ましくない。
なお、本発明の光重合性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、希釈剤、着色剤、有機又は無機の充填剤、レベリング剤、界面活性剤、消泡剤、増粘剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤、滑剤、可塑剤等の各種樹脂添加剤を配合してもよい。
(光硬化物)
本発明の光硬化物は、光重合性組成物に光を照射して重合することにより得ることができる。光重合性組成物に光を照射し重合させ光硬化させる場合、当該光重合性組成物をフィルム状に成形して光硬化させることもできるし、塊状に成形して光硬化させることもできる。フィルム状に成形して光硬化させる場合は、液状の当該光重合性組成物を例えばポリエステルフィルムなどの基材にバーコーターなどを用いて膜厚5〜300ミクロンになるように塗布する。一方、スピンコーティング法やスクリーン印刷法により、さらに薄い膜厚あるいは厚い膜厚にして塗布することもできる。
このようにして調製した光重合性組成物からなる塗膜に、250〜500nmの波長範囲を含む紫外線を1〜1000mW/cm程度の強さで光照射することにより、光硬化物を得ることができる。用いる光源としては、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ガリウムドープドランプ、ブラックライト、395nm紫外線LED、385nm紫外線LED、365nm紫外線LED、青色LED、白色LED、フュージョン社製のDバルブ、Vバルブ等が挙げられる。また、太陽光等の自然光を使用することもできる。
(タック・フリー・テスト)
本発明の光重合性組成物が光硬化したかどうかを判定する方法としては、タック・フリー・テスト(指触テスト)がある。すなわち、光重合性組成物に光を照射すると、硬化して表面のタック(べたつき)がなくなるため、光を照射してからタック(べたつき)がなくなるまでの時間を測定することにより、光硬化時間を測定することができる。
(耐マイグレーション性の判定)
本発明の光重合性組成物に含まれる光重合増感剤がフィルム等に移行(マイグレーション)するかどうかを判定する方法としては、光重合増感剤を含む光重合性組成物を薄いフィルム状物に塗布したものを作成し、その上にポリエチレンフィルムを被せて一定温度(26℃)で一定期間保管し、その後ポリエチレンフィルムを剥がし、光重合増感剤がポリエチレンフィルムに移行しているかを調べ、耐マイグレーション性を判定した。剥がしたポリエチレンフィルムは、アセトンで表面の組成物を洗った後乾燥し、当該ポリエチレンフィルムのUVスペクトルを測定し、光重合増感剤に起因する吸収強度の増大を調べることにより耐マイグレーション性を測定した。なお、当該測定には、紫外・可視分光光度計(島津製作所製、型式:UV2200)を用いた。比較例の化合物である9,10−ジブトキシアントラセンと量的な比較するために、得られた吸光度を9,10−ジブトキシアントラセンの吸光度の値に換算した。換算に当たっては、紫外・可視分光光度計により本発明の化合物及び9,10−ジブトキシアントラセンの260nmにおける吸光度を測定し、その吸光度の値とモル濃度からそれぞれのモル吸光係数を計算し、その比をもちいて換算した。
下記の実施例により本発明を例示するが、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものではない。また、特記しない限り、すべての部は重量部である。生成物の確認は下記の機器による測定に基づいて行った。
(1) 融点:ゲレンキャンプ社製の融点測定装置、型式MFB−595(JIS
K0064に準拠)
(2) 赤外線(IR)分光光度計:日本分光社製、型式IR−810
(3) 核磁気共鳴装置(NMR):日本電子社製、型式GSX FT
NMR Spectorometer
(合成例1)9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンの合成
9,10−アントラキノンと1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノンのナトリウム塩水溶液を90℃に2時間加熱することにより得られた9,10−ジヒドロキシアントラセンのナトリウム塩の20wt%水溶液154g(アントラキノンとして0.16モル)を窒素ボックス中で攪拌機を付したオートクレーブに入れ密閉した。そこに酸化エチレン35g(0.8モル)を温度50℃以下、かつ圧力を0.3MPa以下に保ちつつ60分要して導入した。導入後更に、反応温度を40℃に保持しながら反応を3時間続けた。反応終了後、得られた結晶を濾別して水洗した。80℃で乾燥することで9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンを28g得た。原料の9,10−ジヒドロキシアントラセンに対する収率は58モル%であった。
(合成例2)9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンの合成
合成例1 の場合と同様にして得られた9,10−ジヒドロキシアントラセンのナトリウム塩の20wt%水溶液154g(アントラキノンとして0.16モル)に酸化プロピレンを46g(0.78モル)窒素雰囲気下加えた。反応の進行に伴い、反応液は弱く発熱する。10分以内で内温40℃に達し、ついで液温は次第に下がってくるが、それと共に結晶が析出する。3時間後,メタノール100mL加え、リスラリーした後、沈殿生成物を濾過して9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンの黄色粉末35.6gを得た。原料の9,10−ジヒドロキシアントラセンに対する収率は70モル%であった。
(合成例3)9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセンの合成
合成例1の場合と同様にして得られた9,10−ジヒドロキシアントラセンのナトリウム塩の20wt%水溶液35g(アントラキノンとして0.037モル)に1,2−酸化ブチレンを8.0g(0.11モル)窒素雰囲気下加えた。反応温度を60℃とし、1時間加熱する。反応の進行に伴い、次第に結晶が析出する。1時間後,メタノール20mLを加え、リスラリーする。沈殿した固形物を濾過して9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセンの黄色粉末8.7gを得た。原料の9,10−ジヒドロキシアントラセンに対する収率は68モル%であった。
(本発明の化合物の合成実施例)
(実施例1)9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.96g(20ミリモル)、塩化メチレン40g、無水酢酸6.12g(60ミリモル)を加えた。得られた白いスラリー液に、トリエチルアミン5.05g(50ミリモル)の塩化メチレン10g溶液を加えた。該スラリーを室温で24時間攪拌したところ、薄黄色の溶液となったので、メタノール200mlに投入した。得られたメタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。ついで、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末7.3g(19.1ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は94モル%であった。
(1) 融点:112−113℃
(2) IR(KBr,cm−1):3060,2940,1741,1390,1350,1246,1178,1082,1056,953,763,682.
(3) H−MNR(400MHz,CDCl):δ=2.20(s,6H),4.39(t,J=8Hz,4H),4.58(t,J=8Hz,4H),7.46−7.52(m,4H),8.28−8.32(m,4H).
(実施例2)9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン(化合物B)
攪拌機、温度計付きの100mLの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン1.78g(6ミリモル)、塩化メチレン12g、無水プロピオン酸2.73g(21ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン2.03g(20ミリモル)の塩化メチレン3g溶液を加えた。該スラリーを室温で24時間撹拌したところ、薄カーキ色の溶液となったので、メタノール100mlに投入した。得られたメタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。次いで、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末2.21g(5.4ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は90モル%であった。
(1) 融点:119−120℃
(2) IR(KBr,cm−1):3070,2950,1741,1450,1420,1388,1342,1190,1176,1072,1043,918,802,762,686.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.22(t,J=8Hz,6H),2.48(q,J=8Hz,4H),4.39(t,J=8Hz,4H),4.60(t,J=8Hz,4H),7.45−7.52(m,4H),8.28−8.35(m,4H).
(実施例3)9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物C)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.96g(20ミリモル)、塩化メチレン90g、無水−n−酪酸14.95g(95ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン9.0g(90ミリモル)の塩化メチレン15g溶液を加えた。該スラリーを室温で48時間攪拌したところ、薄カーキ色の溶液となったので、メタノール400mlに投入した。得られたメタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。ついで、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末7.00g(16.0ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は80モル%であった。
(1) 融点:76−77℃
(2) IR(KBr,cm−1):2980,2880,1742,1621,1412,1392,1351,1303,1186,1173,1074,762,681.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.01(t,J=8Hz,6H),1.70−1.80(m,4H),2.46(t,J=8Hz,4H),4.38(t,J=8Hz,4H),4.59(t,J=8Hz,4H),7.44−7.52(m,4H),8.28−8.36(m,4H).
(実施例4)9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.96g(20ミリモル)、塩化メチレン70g、イソ酪酸クロライド 6.40g(60ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン6.065g(60ミリモル)の塩化メチレン15g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15gで3回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール250mlに投入した。メタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。その後、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末7.7g(17.6ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は88モル%であった。
(1) 融点:114−115℃
(2) IR(KBr,cm−1):2980,2840,1738,1622,1472,1420,1392,1202,1160,1074,940,892,802,762,683.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.28(d,J=8Hz,12H),2.67−2.76(m,2H),4.41(t,J=8Hz,4H),4.59(t,J=8Hz,4H),7.46−7.51(m,4H),8.30−8.36(m,4H).
(実施例5)9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物E)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.96g(20ミリモル)、塩化メチレン70g、イソバレリルクロライド6.40g(53ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン7.20g(60ミリモル)の塩化メチレン20.5g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15mlで洗い、不溶分を溶解させた。水層を捨て、残りの塩化メチレン層を水15gで2回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール250mlに投入した。メタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。その後、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末6.3g(13.5ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は68モル%であった。
(1) 融点:88−89℃
(2) IR(KBr,cm−1):2960,2880,1732,1621,1413,1382,1352,1297,1258,1192,1170,1078,872,840,762,582.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.02(d,J=8Hz,12H),2.15−2.26(m,2H),2.35(d,J=8Hz,4H),4.39(t,J=8Hz,4H),4.59(t,J=8Hz,4H),7.45−7.51(m,4H),8.29−8.36(m,4H).
(実施例6)9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン(化合物F)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.96g(20ミリモル)、塩化メチレン70g、塩化ベンゾイル7.0g(50ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン5.0g(50ミリモル)の塩化メチレン20.5g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15mlで洗い、不溶分を溶解させた。水層を捨て、残りの塩化メチレン層を水15gで2回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール250mlに投入した。メタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。その後、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末8.2g(16.2ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する単離収率は81モル%であった。
(1) 融点:117−119℃
(2) IR(KBr,cm−1):3080,2940,2880,1732,1460,1411,1383,1353,1280,1110,1070,901,762,712,688,610,460.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=4.54(t,J=8Hz,4H),4.85(t,J=8Hz,4H),7.37−7.46(m,4H)、7.46−7.54(m,4H),7.57−7.63(m,2H),8.09−8.18(m,4H),8.30−8.42(m,4H).
(実施例7)9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物G)
攪拌機、温度計付きの100mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例2と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン2.0g(6.1ミリモル)、酢酸9g、無水酢酸3.0g(30ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、ピリジン2.3g(29ミリモル)を加えた。該スラリーを50℃で1時間攪拌したところ、薄カーキ色の溶液となったので、メタノール100mlに投入した。得られたメタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。ついで、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−アセチルオキシプロポキシ)アントラセンの薄黄色の粉末1.10g(2.7ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンに対する単離収率は44モル%であった。
(1) 融点:114−116℃
(2) IR(KBr,cm−1):3080,2990,2960,1742,1412,1380,1365,1242,1075,1022,958,772.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.48(d,J=8Hz,6H),2.16(s,6H),4.13−4.27(m,4H),5.45−6.53(m,2H),7.43−7.53(m,4H),8.22−8.34(m,4H).
(実施例8)9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物H)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例2と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン3.36g(10ミリモル)、塩化メチレン35g、塩化イソブチリル3.20g(30ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン3.0g(30ミリモル)の塩化メチレン8g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15gで3回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール100mlに投入した。薄カーキ色の水飴状物が沈降したので、上積みをデカンテーションし、メタノール洗いして乾燥させ、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシプロポキシ)アントラセンの薄カーキ色の水飴状物2.63g(5.6ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンに対する単離収率は56モル%であった。
(1) 融点:室温液状
(2) IR(neat,cm−1):2980,2945,2890,1740,1680,1623,1478,1412,1364,1263,1202,1162,1122,1070,1020,972,940,770,680,613.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.26(d,J=8Hz,12H),1.49(d,J=8Hz,6H),2.60−2.71(m,2H),4.12−4.19(m,2H),4.19−4.27(m,2H),5.44−5.54(m,2H),7.42−7.51(m,4H),8.27−8.35(m,4H).
(実施例9)9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシ)アントラセン(化合物I)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例1と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポシ)アントラセン3.36g(10ミリモル)、塩化メチレン65g、塩化ベンゾイル3.5g(25ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン2.5g(25ミリモル)の塩化メチレン10g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15mlで洗い、不溶分を溶解させた。水層を捨て、残りの塩化メチレン層を水15gで2回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール250mlに投入したところ、カーキ色の硬い水飴が沈降した。上積みを捨てて水飴状物をメタノール洗いした後、 乾燥し、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシプロポキシトキシ)アントラセンのカーキ色水飴3.57g(6.7ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンに対する単離収率は65モル%であった。
(1) 融点: 室温液状
(2) IR(neat,cm−1):3076,2990,2940,1720,1603,1452,1362,1280,1218,1178,1112,1072,1000,940,770,715.
(3)
H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.64(d,J=8Hz,6H),4.27−4.39(m,4H),5.69−5.78(m,2H),7.34−7.44(m,4H),7.44−7.54(m,4H),7.76−7.82(m,2H),8.08−8.18(m,4H),8.26−8.35(m,4H).
(実施例10)9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセン(化合物J)
攪拌機、温度計付きの200mlの三口フラスコに、窒素雰囲気下、合成例3と同様にして得られた9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセン4.37g(12ミリモル)、塩化メチレン60g、アセチルクロライド2.35g(30ミリモル)を加えた。得られた薄黄色のスラリー液に、トリエチルアミン3.0g(30ミリモル)の塩化メチレン10g溶液を加えた。該スラリーはしばらくしてゾル状となった。室温で24時間攪拌した後、水15mlで洗い、不溶分を溶解させた。水層を捨て、残りの塩化メチレン層を水15gで2回洗い、ついで得られた薄カーキ色の塩化メチレン溶液をメタノール150mlに投入した。メタノール溶液を濃縮し、結晶を析出させた。その後、生成物を吸引濾過・乾燥し、9,10−ビス(2−アセチルオキシブトキシ)アントラセンの薄黄色の粉末2.9g(6.6ミリモル)を得た。原料9,10−ビス(2−ヒドロキシブトキシ)アントラセンに対する単離収率は55モル%であった。
(1) 融点:107−109℃
(2) IR(KBr,cm−1):2980,2950,2890,1742,1412,1372,1243,1174,1072,1044,980,772,686.
(3) H−NMR(400MHz,CDCl):δ=1.07(t,J=8Hz,6H),1.84−1.98(m,4H),2.19(s,6H),4.12−4.20(m,2H),4.20−4.28(m,2H),5.35−5.42(m,2H),7.41−7.52(m,4H),8.22−8.34(m,4H).
(光ラジカル重合性組成物と光重合開始剤としてヨードニウム塩を用いた系におけるタック・フリー・テスト)
(評価例1)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に、4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)2部と実施例1と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン、ルミラーは東レ株式会社の登録商標)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は5.5秒であった。
(評価例2)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)を2部、実施例2と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン(化合物B)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は5.5秒であった。
(評価例3)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)2部と実施例3と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物C)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は5秒であった。
(評価例4)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)2部と実施例4と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は5秒であった。
(評価例5)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)2部と実施例5と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物E)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は4.5秒であった。
(評価例6)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部に4−イソブチルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート(ビーエーエスエフ社製イルガキュア250)2部と実施例6と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン(化合物F)0.5部を加え、均一な組成物とした。この組成物をバーコーターを用いてポリエステルフィルムルミラー(膜厚100ミクロン)上に膜厚20ミクロンになるように塗布した。ついで窒素雰囲気下、紫外線LEDを照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は6.5秒であった。
(比較例1)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンを添加しない以外は評価例1と全く同様に光重合性組成物を調製し、紫外線LED(395nm、照射強度3mw/cm2)を照射して硬化時間を求めたが、300秒たっても硬化しなかった。
(比較例2)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンを9,10−ジブトキシアントラセン(化合物K)とした以外は評価例1と全く同様に光重合性組成物を調製し、紫外線LED(395nm、照射強度3mW/cm)を照射して硬化時間を求めたところ、べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は4.5秒であった。
(評価例1)〜(評価例6)並びに(比較例1)及び(比較例2)の結果を表1にまとめる。
なお、本発明の化合物A〜F及び公知の化合物Kは以下の化学構造式の化合物である。
(光カチオン重合性組成物と光重合開始剤としてヨードニウム塩を用いた系におけるタック・フリー・テスト)
(評価例7)
光カチオン重合性化合物としてエポキシ変性シリコーン(東芝GEシリコーン製UV-9300)100部に対し、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート(ローディア社製ロードシル2074)0.5部と実施例1と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)0.2部を加え、光重合性組成物を調製した。該組成物をポリエステルフィルム(東レ製ルミラー)の上にバーコーターを用いて膜厚が20ミクロンになるように塗布した。ついで、表面からサンダー社製紫外線LEDを用いて光照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は2.5秒であった。
(評価例8)
光カチオン重合性化合物としてエポキシ変性シリコーン(東芝GEシリコーン製UV-9300)100部に対し、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート(ローディア社製ロードシル2074)0.5部と実施例3と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物C)0.2部を加え、光重合性組成物を調製した。該組成物をポリエステルフィルム(東レ製ルミラー)の上にバーコーターを用いて膜厚が20ミクロンになるように塗布した。ついで、表面からサンダー社製紫外線LEDを用いて光照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は2.5秒であった。
(評価例9)
光カチオン重合性化合物としてエポキシ変性シリコーン(東芝GEシリコーン製UV-9300)100部に対し、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート(ローディア社製ロードシル2074)0.5部と実施例4と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)0.2部を加え、光重合性組成物を調製した。該組成物をポリエステルフィルム(東レ製ルミラー)の上にバーコーターを用いて膜厚が20ミクロンになるように塗布した。ついで、表面からサンダー社製紫外線LEDを用いて光照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は2.5秒であった。
(評価例10)
光カチオン重合性化合物としてエポキシ変性シリコーン(東芝GEシリコーン製UV-9300)100部に対し、4−イソプロピルフェニル−4’−メチルフェニルヨードニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート(ローディア社製ロードシル2074)0.5部と実施例4と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物E)0.2部を加え、光重合性組成物を調製した。該組成物をポリエステルフィルム(東レ製ルミラー)の上にバーコーターを用いて膜厚が20ミクロンになるように塗布した。ついで、表面からサンダー社製紫外線LEDを用いて光照射した。照射光の中心波長は395nmで照射強度は3mW/cm2である。べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は2.5秒であった。
(比較例3)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンを添加しない以外は評価例7と全く同様に光重合性組成物を調製し、紫外線LED(395nm、照射強度3mW/cm)を照射して硬化時間を求めたが、組成物は600秒たっても硬化しなかった。
(比較例4)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンを9,10−ジブトキシアントラセンとした以外は評価例7と全く同様に光重合性組成物を調製し、紫外線LED(395nm、照射強度3mW/cm)を照射して硬化時間を求めたところ、べたつき(タック)がなくなるまでの光照射時間「タック・フリー・タイム」は2.5秒であった。
(評価例7)〜(評価例10)並びに(比較例3)及び(比較例4)の結果を表2にまとめる。
なお、本発明の化合物A、C〜E及び公知の化合物Kは以下の化学構造式の化合物である。
以上の評価例と比較例の結果より、次のことが明らかである。すなわち、評価例1〜10と比較例1〜4とその結果をまとめた表1及び表2より、本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物を光重合増感剤として光ラジカル重合又は光カチオン重合させた場合、優れた光重合増感効果を示し、タック・フリー・テストの結果からも、公知の光重合増感剤である9,10−ジブトキシアントラセンと同等の光重合増感能を有することがわかる。
(光ラジカル重合における耐マイグレーション性の評価実施例)
(評価例11)
光ラジカル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート100部、光重合増感剤として実施例1と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)1.0部を混合し調製した組成物をポリエステルフィルム上で膜厚が12ミクロンになるようにバーコーターを用いて塗布した。次いで、得られた塗布物上に低密度ポリエチレンフィルム(膜厚30ミクロン)を被せて、暗所で一日間保管したものと二日間保管したものと四日間保管したものを調製し、それぞれ保管後、被せたポリエチレンフィルムを剥がし、ポリエチレンフィルムをアセトンで洗い、乾燥した後、当該ポリエチレンフィルムのUVスペクトルを測定し、260nmの吸光度を測定した。得られた9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した値は、一日保管後0.024、二日保管後0.022、四日後保管後0.022であった。
(評価例12)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例2と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−プロピオニルオキシエトキシ)アントラセン(化合物B)を使用すること以外は評価例11と同様に調製して試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス[(2−プロピオニルオキシ)エトキシ]アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.030、二日保管後0.030、四日保管後0.028であった。
(評価例13)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例3と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物C)を使用すること以外は評価例11と同様に調製して試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス(2−ブチリルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.033、二日保管後0.035、四日保管後0.033であった。
(評価例14)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例4と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)を使用すること以外は評価例11と同様に調製して試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.040、二日保管後0.042、四日保管後0.041であった。
(評価例15)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例5と同様の方法で合成した9,10−ビス[(2−イソバレリルオキシ)エトキシ]アントラセン(化合物E)を使用すること以外は評価例11と同様に調製して試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス(2−イソバレリルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.040、二日保管後0.039、四日保管後0.038であった。
(評価例16)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例6と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセン(化合物F)を使用すること以外は評価例11と同様に調製して試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス(2−ベンゾイルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.020、二日保管後0.022、四日保管後0.018であった。
(比較例5)
9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに9,10−ジブトキシアントラセン(化合物K)を使用すること以外は評価例11と同様にして試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、得られた9,10−ジブトキシアントラセンの吸光度は、一日保管後1.48、二日保管後1.52、四日後1.48であった。
(評価例11)〜(評価例16)及び(比較例5)の結果を表3に示す。
(光カチオン重合における耐マイグレーション性の評価実施例)
(評価例17)エポキシ光カチオン重合性化合物としてエポキシ変性シリコーン(東芝GEシリコーン製UV−9300)100部に対し、光重合増感剤として実施例1と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセン(化合物A)0.2部を混合し調製した組成物をポリエステルフィルム上で膜厚が12ミクロンになるようにバーコーターを用いて塗布した。次いで、得られた塗布物上に低密度ポリエチレンフィルム(膜厚30ミクロン)を被せて、暗所で一日間保管したもの、二日間保管したもの、四日間保管したものを、それぞれ保管後、ポリエチレンフィルムを剥がし、ポリエチレンフィルムをアセトンで洗い乾燥した後、フィルムのUVスペクトルを測定し、260nmの吸光度を測定した。得られた9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した。吸光度は、一日保管後0.030、二日保管後0.055、四日保管後0.060であった。
(評価例18)
光重合増感剤として9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに実施例4と同様の方法で合成した9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセン(化合物D)を使用すること以外は評価例17と同様にして試験した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ビス(2−イソブチリルオキシエトキシ)アントラセンの吸光度を9,10−ジブトキシアントラセン換算した値は、一日保管後0.035、二日保管後0.058、四日保管後0.060であった。
(比較例6)
光重合増感剤として9,10−ビス(2−アセチルオキシエトキシ)アントラセンの代わりに9,10−ジブトキシアントラセン(化合物K)を使用すること以外は評価例17と同様に調製した。アセトン洗いしたポリエチレンフィルムの260nmの吸光度を測定した結果、9,10−ジブトキシアントラセンの吸光度は、一日保管後0.59、二日保管後0.72、四日保管後0.83であった。
評価例17、18及び比較例6の結果を表4に示す。
以上の評価例と比較例の結果より、次のことが明らかである。すなわち、評価例11〜18と比較例5及び6とその結果をまとめた表3及び4からわかるように、光重合性組成物に含まれる本発明の光重合増感剤は、ポリエチレンフィルムへの移行度合いが極めて低く、耐マイグレーション性が高いことが分かる。一方、公知の光重合増感剤である9,10−ジブトキシアントラセンは、同様のテストで、ポリエチレンフィルムへの高い移行性が観測された。
以上の結果より、本発明の9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物は、光カチオン重合及び光ラジカル重合において、公知の光重合増感剤である9,10−ジブトキシアントラセン化合物と比較して、同等の光重合増感能を有するだけでなく、耐マイグレーション性が高い優れた化合物であり、光重合増感剤として極めて有用な化合物であることが判る。

Claims (3)

  1. 光重合増感剤として一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物、光重合開始剤としてオニウム塩及び光カチオン重合性化合物とを含有する光重合性組成物。

    (一般式(1)において、Rは、水素原子、メチル基又はエチル基のいずれかを示し、Aは炭素数から8のアルキル基又はアリール基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
  2. 光重合増感剤として一般式(1)で示される9,10−ビス(2−アシルオキシアルコキシ)アントラセン化合物、光重合開始剤としてオニウム塩及び光ラジカル重合性化合物とを含有する光重合性組成物。

    (一般式(1)において、Rは、水素原子、メチル基又はエチル基のいずれかを示し、Aは炭素数から8のアルキル基又はアリール基のいずれかを示し、X、Yは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1から8のアルキル基又はハロゲン原子のいずれかを示す。)
  3. 請求項1又は2に記載の光重合性組成物を塗布したフィルム状物上にポリエチレンフィルムを被せたフィルム積層物。
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