JP6677047B2 - Alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compounds - Google Patents
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Description
本発明は、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に係り、詳しくは、硬化性樹脂の原料やアクリル系架橋剤等の原料として使用することができ、光学材料や塗料、反応性希釈剤、界面活性剤原料、医農薬製造用の中間体、レジスト用原料等の他、様々な用途に有用な脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に関する。本発明はまた、該脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に由来する構造単位を含む硬化物、及び、基材上に該硬化物よりなるハードコート層を有する積層体に関する。 The present invention relates to an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound, and more specifically, it can be used as a raw material of a curable resin or a raw material such as an acrylic crosslinking agent, and can be used as an optical material, a paint, a reactive diluent, The present invention relates to an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound useful for various uses in addition to a surfactant raw material, an intermediate for the production of medical and agricultural chemicals, a resist raw material and the like. The present invention also relates to a cured product containing a structural unit derived from the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound, and a laminate having a hard coat layer made of the cured product on a substrate.
多官能(メタ)アクリレート化合物は、2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有することにより、複数の二重結合による多官能性を発現する化合物であり、(メタ)アクリル系硬化性樹脂組成物から硬化物を得る場合に広く使用されている。また、(メタ)アクリル系架橋剤として、種々の化学製品の原料として使用されている。このように、多官能(メタ)アクリレート化合物を用いることによって、2つ以上の高分子鎖が架橋した構造を形成することができるが、例えば、硬化性樹脂組成物に高い硬化速度や高い硬度を求める場合、3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物が使用される場合が多い。官能基数を高めると、硬化性や硬度等の物性を高めることができるが、通常は、要求される性能等によって適度な官能基数を選択することになる。 A polyfunctional (meth) acrylate compound is a compound that has two or more (meth) acryloyloxy groups to exhibit polyfunctionality due to a plurality of double bonds, and is a (meth) acrylic curable resin composition Widely used to obtain cured products from Further, it is used as a raw material for various chemical products as a (meth) acrylic crosslinking agent. As described above, by using a polyfunctional (meth) acrylate compound, a structure in which two or more polymer chains are crosslinked can be formed. For example, a high curing rate or high hardness may be imparted to the curable resin composition. When required, a trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate compound is often used. When the number of functional groups is increased, physical properties such as curability and hardness can be increased. However, usually, an appropriate number of functional groups is selected depending on required performance and the like.
多官能(メタ)アクリレート化合物が用いられる硬化性樹脂においては、速硬性、高硬度、透明性、耐擦り傷性といった様々な特性が求められる。さらに近年では、光学材料としてシクロオレフィンポリマーやアクリル樹脂等の非極性材料が用いられるようになり、これらの材料に密着する硬化性樹脂が望まれている。また、レンズやディスプレイのような透明材料用途では、光透過性や耐光性の点から紫外光や可視光の波長領域に吸収帯を有する芳香環構造を含まない材料が要求される場合が多い。さらに、位相差フィルム等の光学フィルムの分野では、薄膜化が進むにつれて透湿防止性が不足する傾向があり、透湿防止性能を付与できる樹脂が望まれていた。 In a curable resin in which a polyfunctional (meth) acrylate compound is used, various properties such as fast curing, high hardness, transparency, and scratch resistance are required. Further, in recent years, non-polar materials such as cycloolefin polymers and acrylic resins have been used as optical materials, and curable resins that adhere to these materials have been desired. Further, in the case of transparent material applications such as lenses and displays, a material that does not contain an aromatic ring structure having an absorption band in a wavelength region of ultraviolet light or visible light is often required from the viewpoint of light transmission and light resistance. Furthermore, in the field of optical films such as retardation films, there is a tendency that moisture permeability is insufficient as the thickness of the film is reduced, and resins capable of imparting moisture permeability prevention properties have been desired.
しかしながら、従来の多官能(メタ)アクリレート化合物では、これらの特性・機能を高いレベルで共存させることは困難であった。 However, it has been difficult for conventional polyfunctional (meth) acrylate compounds to coexist these properties and functions at a high level.
即ち、従来の多官能(メタ)アクリレート化合物としては、2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基が直鎖状の炭化水素基や芳香環等に結合した構造を有するものが多いが、これらは極性官能基の割合が高く、柔軟性のある化学構造であるため、吸湿性が高く、耐候性の点でも改善の余地があった。 That is, many conventional polyfunctional (meth) acrylate compounds have a structure in which two or more (meth) acryloyloxy groups are bonded to a linear hydrocarbon group, an aromatic ring, or the like. Since it has a high ratio of functional groups and a flexible chemical structure, there is room for improvement in terms of hygroscopicity and weather resistance.
分岐状炭化水素基や脂環構造に複数の(メタ)アクリロイルオキシ基を結合させたものとして、DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)やTCDDA(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)が知られているが、DPHAを使用して硬化性樹脂を調製し、硬化塗膜を形成する場合、速硬性、高硬度、透明性、耐擦り傷性といった基本物性においては、高い性能を得ることが可能であるが、近年求められている非極性材料への密着性、透湿防止性という機能においては、十分な性能を得ることができない。 DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) and TCDDA (tricyclodecane dimethanol diacrylate) are known as those in which a plurality of (meth) acryloyloxy groups are bonded to a branched hydrocarbon group or an alicyclic structure. When a curable resin is prepared using DPHA to form a cured coating film, high performance can be obtained in basic physical properties such as fast curing, high hardness, transparency, and scratch resistance, Sufficient performance cannot be obtained in the functions of adhesion to non-polar materials and moisture permeability prevention, which are required in recent years.
また、TCDDAを使用して硬化性樹脂を調製し、硬化塗膜を形成する場合、透明性、透湿防止性といった物性においては高い性能を得ることが可能であるが、速硬性、耐擦り傷性においては十分な性能を得ることができないため、硬化性樹脂として用いることが困難である。また、非極性材料への密着性についても十分ではない。更に、粘度が低いため、透湿防止性能は高いものの、十分な透湿防止性を確保するための厚膜化ができないという問題点もあった。 In addition, when a curable resin is prepared using TCDDA to form a cured coating film, it is possible to obtain high performance in terms of physical properties such as transparency and moisture permeation prevention properties. In this case, it is difficult to use as a curable resin because sufficient performance cannot be obtained. Further, the adhesiveness to a non-polar material is not sufficient. Furthermore, since the viscosity is low, although the moisture permeation prevention performance is high, there is a problem that the film cannot be made thick to secure a sufficient moisture permeation prevention property.
このようなことから、硬化成分として用いる多官能(メタ)アクリレート化合物については、高い性能が要求される様々な用途に対応できる、種々の特性・機能をすべて高いレベルで発揮できる多官能(メタ)アクリレート化合物が求められ、そうした多官能(メタ)アクリレート化合物の1つとして、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の適用について種々検討がなされてきた。 For these reasons, the polyfunctional (meth) acrylate compound used as the curing component can be used in various applications requiring high performance, and can exhibit all of various properties and functions at a high level. An acrylate compound has been demanded, and various studies have been made on the application of an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound as one of such polyfunctional (meth) acrylate compounds.
従来、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物として、脂環式ジオレフィンとアクリル酸とを反応させて(メタ)アクリロイルオキシ基と脂環式オレフィン残基とを有する脂環式ジエステル化合物を製造する方法が記載され、2つの(メタ)アクリロイルオキシ基が5員環、6員環、8員環、又は複素環の脂環式炭化水素基に結合した化合物が開示されているが(特許文献1)、この化合物では、極性官能基の割合が高くなったり、製造上容易に合成することができなかったり、速硬性、硬度、非極性材料への密着性が十分なものとならなかったりするといった問題がある。 Conventionally, an alicyclic diester compound having a (meth) acryloyloxy group and an alicyclic olefin residue is produced by reacting an alicyclic diolefin with acrylic acid as an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound. And a compound in which two (meth) acryloyloxy groups are bonded to a 5-membered, 6-membered, 8-membered, or heterocyclic alicyclic hydrocarbon group. 1) With this compound, the ratio of the polar functional group is high, the compound cannot be easily synthesized in production, or the quick-hardness, hardness, and adhesion to a non-polar material are not sufficient. There is a problem.
また、下記一般式(下記一般式中、Rは、水素原子またはメチル基を表す。)で表される1つのアクリロイルオキシ基が8員環の脂環式炭化水素基に炭素結合を介して結合したアクリレート化合物が開示されているが(特許文献2)、この化合物でも、十分に満足し得る速硬性、硬度、粘度等を得ることはできない。 Further, one acryloyloxy group represented by the following general formula (in the following general formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group) is bonded to an 8-membered alicyclic hydrocarbon group via a carbon bond. Although the disclosed acrylate compound is disclosed (Patent Document 2), even with this compound, it is not possible to obtain a sufficiently satisfactory fast curing property, hardness, viscosity and the like.
これらの脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の問題を解決するものとして、下記一般式(1)で表される脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物が提案されているが(特許文献3)、この化合物であっても、硬化成分に用いる場合の、透湿防止性、非極性材料への密着性といった要求特性を十分に満足することはできなかった。 As a solution to the problem of these alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compounds, an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1) has been proposed (Patent Document 3). ) Even with this compound, it was not possible to sufficiently satisfy the required characteristics such as moisture permeability prevention and adhesion to non-polar materials when used as a curing component.
(式中、R1は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。R2は、同一又は異なって、水酸基又は1価の有機基を表す。mは、2〜10の整数を表す。nは、0〜10の整数を表す。Xは、脂環式炭化水素基を表し、mが2のときは、9〜40員環の単環を有する脂環式炭化水素基を表す。) (In the formula, R 1 is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 is the same or different and represents a hydroxyl group or a monovalent organic group. M represents an integer of 2 to 10.) N represents an integer of 0 to 10. X represents an alicyclic hydrocarbon group, and when m is 2, represents an alicyclic hydrocarbon group having a monocyclic 9 to 40-membered ring. )
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、速硬性、高硬度、透明性、耐擦り傷性を具備し、更に透湿防止性、非極性材料への密着性に優れた、硬化性樹脂原料等の原料として好適に使用することができる脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and has fast curing, high hardness, transparency, abrasion resistance, moisture barrier properties, excellent adhesion to non-polar materials, and curability. An object is to provide an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound that can be suitably used as a raw material such as a resin raw material.
本発明者は、多官能(メタ)アクリレート化合物について鋭意検討を重ねた結果、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物が、速硬性、高硬度、透明性、耐擦り傷性、非極性材料への密着性といった機能をすべて兼ね備えた硬化性樹脂及びその硬化物の原料として好適であることを見出した。さらに、脂環式骨格と(メタ)アクリロイルオキシ基の間に炭素結合を介することで、極性を低下させ、透湿防止性も良好なものとすることができることを見出した。 The present inventor has conducted intensive studies on polyfunctional (meth) acrylate compounds, and as a result, has found that alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compounds have a rapid curing property, a high hardness, transparency, abrasion resistance, and non-polar materials. It has been found that it is suitable as a curable resin having all functions such as adhesion and a raw material of a cured product thereof. Furthermore, it has been found that by interposing a carbon bond between the alicyclic skeleton and the (meth) acryloyloxy group, the polarity can be reduced and the moisture permeability can be effectively prevented.
すなわち、上記の機能を共存させるために必要な構造を抽出し、モノマー構造を設計したところ、高硬度、耐擦り傷性を実現するためには多官能の(メタ)アクリレートであって、環構造を有することが必要であり、紫外線による硬化時に膜深部の硬化性を良好にするためには非芳香族環、即ち脂環である必要があり、透湿防止性及び非極性材料への密着性を実現するためには、極性基濃度を低くするべく、炭素数が9以上の環を有することが必要であることを見出した。更に、2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基が炭素結合を介して脂環式骨格に結合することにより、極性基濃度をより一層低くして透湿防止性を高めた脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物とすることができた。 That is, the structure necessary for coexistence of the above functions was extracted and the monomer structure was designed. In order to achieve high hardness and scratch resistance, it was a polyfunctional (meth) acrylate, and the ring structure was It is necessary to have a non-aromatic ring, that is, an alicyclic ring in order to improve the curability of the film at the time of curing by ultraviolet rays, and to prevent moisture permeation and adherence to a non-polar material. To realize this, it has been found that it is necessary to have a ring having 9 or more carbon atoms in order to lower the concentration of the polar group. Further, an alicyclic polyfunctional compound having two or more (meth) acryloyloxy groups bonded to an alicyclic skeleton via a carbon bond to further reduce the polar group concentration and enhance the moisture permeability preventing property ( A (meth) acrylate compound could be obtained.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物は、このようなモノマー構造の設計により多官能(メタ)アクリレート化合物を硬化成分や反応性希釈剤として用いるような硬化性組成物において、種々の特性・機能をすべて高いレベルで発揮させたものであり、以下を要旨とするものである。 The alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention can be used in various kinds of curable compositions using the polyfunctional (meth) acrylate compound as a curing component or a reactive diluent by designing such a monomer structure. All of the characteristics and functions are exhibited at a high level, and the gist is as follows.
[1] 下記一般式(I)で表される脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物。 [1] An alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound represented by the following general formula (I).
(式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、R2は、水酸基又は1価の有機基を表し、Xは、9〜40員環構造を有する脂環式炭化水素基を表す。ただし、R2が1価の有機基の場合、2以上のR2が互いに結合して環Xを含む縮合環を形成してもよい。lは1又は2の整数を表し、mは2〜10の整数を表し、nは0〜10の整数を表す。ただし、環Xを構成する炭素原子数をxとした場合、2x≧m+nである。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group, and X represents an alicyclic hydrocarbon group having a 9 to 40-membered ring structure. However, when R 2 is a monovalent organic group, two or more R 2 may combine with each other to form a fused ring containing ring X. l represents an integer of 1 or 2, and m represents 2 to 2 Represents an integer of 10, and n represents an integer of 0 to 10. However, when the number of carbon atoms constituting the ring X is x, 2x ≧ m + n.)
[2] [1]に記載の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に由来する構造単位を含む硬化物。 [2] A cured product containing a structural unit derived from the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound according to [1].
[3] 基材とハードコート層とを有し、該ハードコート層が[2]に記載の硬化物からなる積層体。 [3] A laminate having a substrate and a hard coat layer, wherein the hard coat layer is made of the cured product according to [2].
[4] 前記基材が熱可塑性樹脂基材である、[3]に記載の積層体。 [4] The laminate according to [3], wherein the substrate is a thermoplastic resin substrate.
[5] 前記熱可塑性樹脂基材がシクロオレフィンポリマーよりなる、[4]に記載の積層体。 [5] The laminate according to [4], wherein the thermoplastic resin substrate is made of a cycloolefin polymer.
本発明によれば、速硬性、高硬度、透明性、耐擦り傷性、透湿防止性、非極性材料への密着性といった、従来は共存させることが困難であった機能を全て兼ね備えることができ、硬化性樹脂原料等として好適に使用することができる多官能(メタ)アクリレート化合物が提供される。 According to the present invention, rapid hardening, high hardness, transparency, abrasion resistance, moisture permeation prevention, adhesion to non-polar materials, and all functions that were conventionally difficult to coexist can be provided. And a polyfunctional (meth) acrylate compound which can be suitably used as a curable resin material or the like.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施の形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載内容に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値又は物性値を含む表現として用いるものとする。また、本発明において、「(メタ)アクリレート」という表現を用いた場合、「アクリレート」と「メタクリレート」の一方又は両方を意味するものとする。「(メタ)アクリロイル」についても同様である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the following description is an example of the embodiment of the present invention, and the present invention is limited to the following description unless departing from the gist thereof. is not. It should be noted that, when the expression “to” is used in this specification, it is used as an expression including numerical values or physical property values before and after that. Further, in the present invention, when the expression “(meth) acrylate” is used, it means one or both of “acrylate” and “methacrylate”. The same applies to “(meth) acryloyl”.
[脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物]
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物は、下記一般式(I)で表される、脂環式骨格に炭素結合を介して2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である。このように、(メタ)アクリロイルオキシ基が脂環式骨格に炭素結合を介して結合することにより、透湿防止性や非極性材料への密着性を高度に確保することができる。
[Alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound]
The alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention is a compound represented by the following general formula (I) and having two or more (meth) acryloyloxy groups via a carbon bond to an alicyclic skeleton. is there. As described above, by bonding the (meth) acryloyloxy group to the alicyclic skeleton via the carbon bond, it is possible to highly secure moisture permeation prevention and adhesion to a nonpolar material.
(式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、R2は、水酸基又は1価の有機基を表し、Xは、9〜40員環構造を有する脂環式炭化水素基を表す。ただし、R2が1価の有機基の場合、2以上のR2が互いに結合して環Xを含む縮合環を形成してもよい。lは1又は2の整数を表し、mは2〜10の整数を表し、nは0〜10の整数を表す。ただし、環Xを構成する炭素原子数をxとした場合、2x≧m+nである。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group, and X represents an alicyclic hydrocarbon group having a 9 to 40-membered ring structure. However, when R 2 is a monovalent organic group, two or more R 2 may combine with each other to form a fused ring containing ring X. l represents an integer of 1 or 2, and m represents 2 to 2 Represents an integer of 10, and n represents an integer of 0 to 10. However, when the number of carbon atoms constituting the ring X is x, 2x ≧ m + n.)
なお、上記一般式(I)において、m個のCH2=CR1COO−(CH2)l−基(以下、「(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基」と称す場合がある。)のR1は、同一であってもよく、異なるものであってもよい。また、−(CH2)l−として、メチレン基(l=1)とエチレン基(l=2)が混在していてもよく、いずれか一方のみを有するものであってもよい。また、nが2以上の場合、n個のR2についても、同一であってもよく、異なるものであってもよい。 In the general formula (I), m CH 2 CRCR 1 COO— (CH 2 ) 1 — groups (hereinafter, may be referred to as “(meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) group”). R 1 may be the same or different. Also, - (CH 2) l - as, methylene group (l = 1) and an ethylene group (l = 2) may have been mixed, may have only one. Further, when n is 2 or more, for the n-number of R 2, it may be the same or may be different.
上記一般式(I)中、CH2=CR1COO−は、R1が水素原子の場合はアクリロイルオキシ基となり、R1がメチル基の場合はメタクリロイルオキシ基となる。いずれを選択してもよく、また、1つの分子中にこれらの基を混在させてもよい。 In the above general formula (I), CH 2 CRCR 1 COO— becomes an acryloyloxy group when R 1 is a hydrogen atom, and becomes a methacryloyloxy group when R 1 is a methyl group. Either one may be selected, and these groups may be mixed in one molecule.
上記一般式(I)において、R2は、水酸基又は1価の有機基、好ましくは1価の有機基を表し、R2はXの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子に直接単結合するものであるが、ただし、R2が1価の有機基の場合、2以上のR2が互いに結合して環Xを含む縮合環を形成してもよい。後述の好ましい製法にて調製される場合、Xは、原料又は中間体となる複数の官能基を有する脂環式化合物における官能基の残基に該当することが好ましい。 In the general formula (I), R 2 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group, preferably a monovalent organic group, and R 2 is a single bond directly to a carbon atom constituting the alicyclic hydrocarbon group of X. However, when R 2 is a monovalent organic group, two or more R 2 may combine with each other to form a condensed ring containing ring X. When prepared by a preferred production method described below, X preferably corresponds to a residue of a functional group in an alicyclic compound having a plurality of functional groups as a raw material or an intermediate.
R2における1価の有機基としては、炭素数1〜25の1価の有機基が好ましく、例えば、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アロイルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基等が挙げられる。
アルコキシ基、アルキル基の炭素数としては、1〜24であることが好ましく、より好ましくは1〜12である。アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基の炭素数としては、2〜25であることが好ましく、より好ましくは2〜13である。アリール基、アリールオキシ基の炭素数としては、6〜24であることが好ましく、より好ましくは6〜12である。アロイルオキシ基、アリールオキシカルボニル基の炭素数としては、7〜25であることが好ましく、より好ましくは7〜13である。
R2が1価の有機基で、2以上のR2が互いに結合して環Xを含む縮合環を形成する場合、2以上のR2により形成される環としては、環Xの環員数と同じか、それよりも少ない環であることが好ましく、例えば、環X上の隣接する2つ又は3つの炭素原子を含む6員〜24員環などが挙げられる。
As the monovalent organic group for R 2, a monovalent organic group having 1 to 25 carbon atoms is preferable, for example, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an acyloxy group, an aroyloxy group, an alkoxycarbonyl group, And an aryloxycarbonyl group.
The carbon number of the alkoxy group and the alkyl group is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12. The carbon number of the acyloxy group and the alkoxycarbonyl group is preferably 2 to 25, more preferably 2 to 13. The number of carbon atoms of the aryl group and the aryloxy group is preferably 6 to 24, and more preferably 6 to 12. The carbon number of the aroyloxy group and the aryloxycarbonyl group is preferably from 7 to 25, more preferably from 7 to 13.
When R 2 is a monovalent organic group and two or more R 2 are bonded to each other to form a condensed ring containing ring X, the ring formed by two or more R 2 includes It is preferable that the number of rings is equal to or less than that, and examples thereof include a 6- to 24-membered ring containing two or three adjacent carbon atoms on ring X.
また、当該1価の有機基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。1価の有機基が置換基を有する場合、当該1価の有機基は、その置換基も含めた合計の炭素数が1〜25で、各基毎に好ましくは、上記の炭素数であることが好ましい。 The monovalent organic group may have a substituent, and examples of the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an aryloxy group. When the monovalent organic group has a substituent, the monovalent organic group has a total carbon number of 1 to 25 including the substituent, and preferably has the above carbon number for each group. Is preferred.
上記一般式(I)において、Xは、9〜40員環構造を有する脂環式炭化水素基を表す。 In the general formula (I), X represents an alicyclic hydrocarbon group having a 9 to 40 membered ring structure.
上記Xの脂環式炭化水素基の形態としては、9〜40員環のいずれかであり、好ましくは9〜20員環のいずれかであり、より好ましくは9〜16員環のいずれかであり、更に好ましくは9〜12員環のいずれかであり、特に好ましくは10〜12員環のいずれかである。 The form of the alicyclic hydrocarbon group represented by X is any of 9 to 40-membered rings, preferably any of 9 to 20-membered rings, and more preferably any of 9 to 16-membered rings. Yes, more preferably any one of a 9- to 12-membered ring, particularly preferably any one of a 10- to 12-membered ring.
上記Xの脂環式炭化水素基の構造としては、単環構造であってもよく複数の環を有してもよいが、単環構造であることが好ましい。Xの脂環式炭化水素基が単環構造であると、他の成分を配合したときの相溶性の点で好ましい。 The structure of the alicyclic hydrocarbon group for X may be a monocyclic structure or may have a plurality of rings, but is preferably a monocyclic structure. It is preferable that the alicyclic hydrocarbon group of X has a monocyclic structure in terms of compatibility when other components are blended.
該単環構造としては、例えば、シクロノナン、シクロデカン、シクロウンデカン、シクロドデカン、シクロトリデカン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シクロヘキサデカン、シクロへプタデカン、シクロオクタデカン、シクロノナデカン、シクロイコサン、シクロヘンイコサン、シクロドコサン、シクロトリコサン、シクロテトラコサン、シクロペンタコサン、シクロヘキサコサン、シクロヘプタコサン、シクロオクタコサン、シクロノナコサン、シクロトリアコンタン、シクロヘントリアコンタン、シクロドトリアコンタン、シクロトリトリアコンタン、シクロテトラトリアコンタン、シクロペンタトリアコンタン、シクロヘキサトリアコンタン、シクロテトラコンタン等が挙げられる。 Examples of the monocyclic structure include, for example, cyclononane, cyclodecane, cycloundecane, cyclododecane, cyclotridecane, cyclotetradecane, cyclopentadecane, cyclohexadecane, cycloheptadecane, cyclooctadecane, cyclononadecane, cycloicosane, cyclohenicosane, cyclodokosan, Cyclotricosane, cyclotetracosane, cyclopentacosane, cyclohexacosane, cycloheptacosane, cyclooctacosane, cyclononacone, cyclotriacontan, cyclohentriacontane, cyclodotriacontane, cyclotritriacontane, cyclotetratria Contan, cyclopentatriacontane, cyclohexatriacontane, cyclotetracontane and the like can be mentioned.
これらの中でも、シクロノナン、シクロデカン、シクロウンデカン、シクロドデカン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シクロヘキサデカン、シクロオクタデカン、シクロイコサンであることが好ましい。より好ましくは、シクロノナン、シクロデカン、シクロドデカン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シクロヘキサデカンである。更に好ましくは、シクロノナン、シクロデカン、シクロドデカンである。特に好ましくは、シクロデカン、シクロドデカンである。 Among them, preferred are cyclononane, cyclodecane, cycloundecane, cyclododecane, cyclotetradecane, cyclopentadecane, cyclohexadecane, cyclooctadecane, and cycloicosane. More preferred are cyclononane, cyclodecane, cyclododecane, cyclotetradecane, cyclopentadecane, and cyclohexadecane. More preferred are cyclononane, cyclodecane and cyclododecane. Particularly preferred are cyclodecane and cyclododecane.
上記一般式(I)において、mは2〜10の整数であり、例えば、m=2のとき本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物はジ(メタ)アクリレートとなり、m=3のとき本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物はトリ(メタ)アクリレートとなる。
mは好ましくは2〜8であり、より好ましくは2〜6であり、さらに好ましくは3〜6である。
In the above general formula (I), m is an integer of 2 to 10, for example, when m = 2, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention becomes di (meth) acrylate, and m = 3 Sometimes, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention becomes tri (meth) acrylate.
m is preferably 2 to 8, more preferably 2 to 6, and still more preferably 3 to 6.
また、上記一般式(I)におけるXの環部分を構成する炭素数をa(=9〜40)とした場合、この脂環式骨格の炭素数aで(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基の数mを除した値m/aは、1/4以下であることが好ましく、硬化性と疎水性(低吸湿性)の両方に優れる点から、好ましくは1/12〜1/4、より好ましくは1/6〜1/4、更に好ましくは1/4である。
なお、(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基は、Xの環部分を構成する炭素原子1つに対し、1つのみ結合することが好ましい。
When the number of carbon atoms constituting the ring portion of X in the above general formula (I) is a (= 9 to 40), (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) is represented by the number of carbon atoms a of the alicyclic skeleton. The value m / a obtained by dividing the number m of the groups is preferably 1/4 or less, and from the viewpoint of being excellent in both curability and hydrophobicity (low hygroscopicity), preferably 1/12 to 1/4, It is more preferably 1/6 to 1/4, and still more preferably 1/4.
In addition, it is preferable that only one (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) group be bonded to one carbon atom constituting the ring portion of X.
上記一般式(I)において、nは0〜10の整数であり、好ましくは0〜8の整数であり、より好ましくは0〜7であり、更に好ましくは0〜3である。nは、後述する好ましい製法にて調製される場合、原料又は中間体となる複数の官能基を有する脂環式化合物における、官能基、又は、その官能基を反応により変換した有機基、又は、原料に由来する有機基、の残数を表すことが好ましい。R2の種類及びその数nは、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に要求される性能、使用する用途等に合わせて適宜設定すればよい。
例えば、耐候性を高めたい場合には、R2としてアルキル基又はアルコキシ基を導入すればよく、撥水性を付与したい場合には、フルオロアルキル基やフルオロアルコキシ基を導入すればよい。また、他の樹脂との密着性を高めたい場合には、その樹脂と親和性の高い官能基を導入すればよい。
In the above general formula (I), n is an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 8, more preferably 0 to 7, and still more preferably 0 to 3. n is a functional group in the alicyclic compound having a plurality of functional groups serving as a raw material or an intermediate, when prepared by a preferred production method described below, or a functional group, or an organic group obtained by converting the functional group by a reaction, or It is preferable to indicate the remaining number of organic groups derived from the raw materials. The type of R 2 and the number n thereof may be appropriately set according to the performance required for the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, the intended use, and the like.
For example, to increase the weather resistance, an alkyl group or an alkoxy group may be introduced as R 2 , and to impart water repellency, a fluoroalkyl group or a fluoroalkoxy group may be introduced. When it is desired to increase the adhesiveness with another resin, a functional group having a high affinity with the resin may be introduced.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物は、n=0の場合、CH2=CR1COO−で表される基のm個がXの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子にメチレン基又はエチレン基を介して結合した構造となり、nが1〜10の場合、CH2=CR1COO−で表される(メタ)アクリロイルオキシ基のm個がそれぞれXの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子にメチレン基又はエチレン基を介して結合するとともに、R2のn個がそれぞれXの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子に単結合した構造となる。2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基は、Xの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子1つに対して好ましくは1つ結合することになり、R2が複数ある場合は、複数のR2がXの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子1つに対して1つ又は2つ結合することになる。また、(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基とR2とは、Xの脂環式炭化水素基を構成する同じ炭素原子に結合していてもよく、別の炭素原子に結合していてもよい。好ましい形態としては、Xの脂環式炭化水素基を構成する炭素原子1つに対して、1つの(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基又は1つのR2が結合している形態である。 In the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, when n = 0, m of the groups represented by CH 2 CRCR 1 COO— are carbon atoms constituting an alicyclic hydrocarbon group of X And when n is 1 to 10, m (meth) acryloyloxy groups represented by CH 2 CRCR 1 COO— each represent an alicyclic carbon represented by X A structure in which n atoms of R 2 are each single-bonded to a carbon atom constituting the alicyclic hydrocarbon group of X while being bonded to a carbon atom constituting the hydrogen group via a methylene group or an ethylene group. Two or more (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) groups are preferably bonded to one carbon atom constituting the alicyclic hydrocarbon group of X, and there are a plurality of R 2. In such a case, a plurality of R 2 bonds to one or two carbon atoms constituting the alicyclic hydrocarbon group of X. Further, the (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) group and R 2 may be bonded to the same carbon atom constituting the alicyclic hydrocarbon group of X, or may be bonded to another carbon atom. Is also good. In a preferred embodiment, one (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) group or one R 2 is bonded to one carbon atom constituting the alicyclic hydrocarbon group of X. .
また、上記Xの脂環式炭化水素基における(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基及びR2の結合する位置としては、好ましい製法にて調製される場合、原料又は中間体となる複数の官能基を有する脂環式化合物における官能基の位置となることが好ましい。 When the (meth) acryloyloxy (methyl / ethyl) group and the position of R 2 in the alicyclic hydrocarbon group of X are bonded to each other, a plurality of starting materials or intermediates may be prepared when prepared by a preferable production method. It is preferably at the position of the functional group in the alicyclic compound having a functional group.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、例えば、下記のような化合物等が好ましく挙げられる。なお、以下においては一般式(I)における−(CH2)l−がl=1でメチレン基のものを例示したが、当該メチレン基はl=2のエチレン基であってもよい。 Specific examples of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention preferably include, for example, the following compounds. In the following, a case where — (CH 2 ) 1 — in Formula (I) is a methylene group with l = 1 is illustrated, but the methylene group may be an ethylene group with l = 2.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の製造方法としては、原料又は中間体となる複数の官能基を有する脂環式化合物の複数の官能基の一部又は全部に(メタ)アクリレート化できる化合物を反応させて製造することができる。具体的には、次の(1)〜(4)の製造方法のいずれかを採用することが好ましい。 As a method for producing the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, a (meth) acrylate is used for a part or all of a plurality of functional groups of an alicyclic compound having a plurality of functional groups as a raw material or an intermediate. Can be produced by reacting a compound that can be Specifically, it is preferable to employ any of the following manufacturing methods (1) to (4).
(1)(メタ)アクリル酸を、複数のメチロール基又はエチロール基を有する脂環式化合物とエステル化反応させる方法。
(2)(メタ)アクリル酸エステル類を、複数のメチロール基又はエチロール基を有する脂環式化合物とエステル交換反応させる方法。
(3)(メタ)アクリル酸クロリド等の(メタ)アクリル酸のハロゲン化物を、複数のメチロール基又はエチロール基を有する脂環式化合物と反応させる方法。
(4)(メタ)アクリル酸無水物を、複数のメチロール基又はエチロール基を有する脂環式化合物と反応させる方法。
(1) A method of subjecting (meth) acrylic acid to an esterification reaction with an alicyclic compound having a plurality of methylol groups or ethylol groups.
(2) A method of subjecting (meth) acrylic esters to a transesterification reaction with an alicyclic compound having a plurality of methylol groups or ethylol groups.
(3) A method of reacting a halide of (meth) acrylic acid such as (meth) acrylic chloride with an alicyclic compound having a plurality of methylol groups or ethylol groups.
(4) A method of reacting (meth) acrylic anhydride with an alicyclic compound having a plurality of methylol groups or ethylol groups.
なお、以下において、メチロール基又はエチロール基を「メチロール/エチロール基」と称し、複数のメチロール基又はエチロール基を有する脂環式化合物を「メチロール/エチロール基含有脂環式化合物」と称す場合がある。
これらの製造方法において、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物が、原料又は中間体となる複数の官能基を有する脂環式化合物であり、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物や無水物が、(メタ)アクリレート化できる化合物である。
In the following, a methylol group or an ethylol group may be referred to as a "methylol / ethylol group", and an alicyclic compound having a plurality of methylol groups or an ethylol group may be referred to as a "methylol / ethylol group-containing alicyclic compound". .
In these production methods, the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is an alicyclic compound having a plurality of functional groups as a raw material or an intermediate, and includes (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, A halide or anhydride of (meth) acrylic acid is a compound that can be (meth) acrylated.
上記の製造方法においては、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の複数のメチロール/エチロール基の一部又は全部に(メタ)アクリレート化できる化合物が反応し、かつ、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の2つ以上のメチロール/エチロール基の水酸基に換えて(メタ)アクリロイルオキシ基が結合した脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物が生成するようにすればよい。
なお、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物は、上記製造方法においては出発原料として用いられているが、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の製造において、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物は、出発原料として用いられてもよく、中間体として用いられてもよい。
In the above production method, a compound capable of being (meth) acrylated reacts with a part or all of a plurality of methylol / ethylol groups of the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound, and a methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is reacted. An alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound having a (meth) acryloyloxy group bonded thereto in place of the hydroxyl group of two or more methylol / ethylol groups of the compound may be formed.
Although the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is used as a starting material in the above-mentioned production method, in the production of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is used. The cyclic compound may be used as a starting material or may be used as an intermediate.
例えば、複数のメチロール/エチロール基を有する脂環式化合物としてシクロドデカントリメタノールを用い、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物としてシクロドデカントリメチルトリアクリレートを製造する場合、上記(1)〜(4)の製造方法における反応式を示せば、次のようになる。
なお、下式中、R3は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のいずれかを表す。
For example, when cyclododecanetrimethanol is used as an alicyclic compound having a plurality of methylol / ethylol groups and cyclododecanetrimethyltriacrylate is produced as an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound, the above (1) to (4) The reaction formula in the production method of (2) is as follows.
In the following formula, R 3 represents any one of a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
上記製造方法において、原料又は中間体となるメチロール/エチロール基含有脂環式化合物としては、9〜40員環の単環の化合物を用いることになり、前述の本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の好ましい形態に応じて、原料又は中間体となるメチロール/エチロール基含有脂環式化合物を適宜選択すればよい。 In the above production method, a monocyclic compound having a 9 to 40 membered ring is used as the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound serving as a raw material or an intermediate, and the alicyclic polyfunctional compound of the present invention described above ( The methylol / ethylol group-containing alicyclic compound serving as a raw material or an intermediate may be appropriately selected depending on the preferred form of the (meth) acrylate compound.
メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の環を構成する炭素数は、9〜40員環のいずれかであり、好ましくは9〜20員環のいずれかであり、より好ましくは9〜16員環のいずれかであり、更に好ましくは9〜12員環のいずれかであり、特に好ましくは10〜12員環のいずれかである。
また、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物は、単環であってもよく複数の環を有してもよいが、単環であることが好ましい。
The number of carbon atoms constituting the ring of the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is any of 9 to 40 membered rings, preferably any of 9 to 20 membered rings, and more preferably 9 to 16 membered rings. And more preferably any one of a 9- to 12-membered ring, and particularly preferably any one of a 10- to 12-membered ring.
Further, the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound may be a single ring or may have a plurality of rings, but is preferably a single ring.
前述の通り、前記一般式(I)におけるXの環部分を構成する炭素数をa(=9〜40)とした場合、この脂環式骨格の炭素数aで(メタ)アクリロイルオキシ(メチル/エチル)基の数mを除した値m/aは、1/4以下であることが好ましく、硬化性と疎水性(低吸湿性)の両方に優れる点から、好ましくは1/12〜1/4、より好ましくは1/6〜1/4、更に好ましくは1/4である。よって、上記製造方法において、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の複数のメチロール/エチロール基の数は、環を構成する炭素数に対し、1/4以下、好ましくは1/12〜1/4、より好ましくは1/6〜1/4、更に好ましくは1/4である。 As described above, when the number of carbon atoms constituting the ring portion of X in the general formula (I) is a (= 9 to 40), (meth) acryloyloxy (methyl / The value m / a obtained by dividing the number m of the ethyl) groups is preferably 1/4 or less, and from the viewpoint of excellent both curability and hydrophobicity (low moisture absorption), preferably 1/12 to 1/1. 4, more preferably 1/6 to 1/4, still more preferably 1/4. Therefore, in the above-mentioned production method, the number of a plurality of methylol / ethylol groups in the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is 1/4 or less, preferably 1/12 to 1/4, of the number of carbon atoms constituting the ring. , More preferably 1/6 to 1/4, further preferably 1/4.
上記(メタ)アクリレート化できる化合物はメチロール/エチロール基含有脂環式化合物の複数のメチロール/エチロール基の一部に付加し、一部のメチロール/エチロール基が残ってもよい。好ましくは、(メタ)アクリレート化できる化合物がメチロール/エチロール基含有脂環式化合物の複数のメチロール/エチロール基の全部と反応する形態である。 The compound capable of being (meth) acrylated may be added to a part of a plurality of methylol / ethylol groups of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group, and a part of the methylol / ethylol group may remain. Preferably, the compound capable of being (meth) acrylated reacts with all of a plurality of methylol / ethylol groups of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group.
なお、一部のメチロール/エチロール基が残る場合、例えば、一般式(I)において、R2がメチロール/エチロール基を表し、(メタ)アクリレート化できる化合物が付加しなかったメチロール/エチロール基の残数がnの数となる。その際、残ったメチロール/エチロール基を有機合成的手法により、用途に適した官能基に適宜変換してもよい。 When a part of the methylol / ethylol group remains, for example, in the general formula (I), R 2 represents a methylol / ethylol group, and the residue of the methylol / ethylol group to which the compound capable of being (meth) acrylated was not added was added. The number becomes the number of n. At that time, the remaining methylol / ethylol group may be appropriately converted into a functional group suitable for the application by an organic synthetic technique.
上記各製造方法における反応条件等としては、次のようである。 The reaction conditions and the like in each of the above production methods are as follows.
上記製造方法(1),(2)のように、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステルを用いてメチロール/エチロール基含有脂環式化合物をエステル化及び/又はエステル交換して、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を製造する場合は、触媒を使用し、生成する水又は低級アルコールを連続的に系外へ取り出すことにより反応を促進することができる。当該触媒としては、例えば、硫酸、p−トルエンスルホン酸、三フッ化ホウ素、有機スズ化合物等のエステル化触媒として公知のものが挙げられ、これらから任意に選択して使用することができる。その使用量は、製造装置への負荷低減、触媒費低減等の点から、反応基質の合計重量に対して、10〜100000ppmが好ましい。 As in the above production methods (1) and (2), the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is esterified and / or transesterified using (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylate. When an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound is produced, the reaction can be promoted by using a catalyst and continuously taking out the generated water or lower alcohol out of the system. The catalyst includes, for example, those known as esterification catalysts such as sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, boron trifluoride, and organotin compounds, and any of these catalysts can be arbitrarily selected and used. The amount of use is preferably from 10 to 100,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of reducing the load on the production apparatus and reducing the catalyst cost.
また、(メタ)アクリル酸エステルの熱重合を防止するために、重合禁止剤を添加することが好ましい。当該重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、3−ヒドロキシチオフェノール、α−ニトロソ−β−ナフトール、p−ベンゾキノン、2,5−ジヒドロキシ−p−キノン、銅塩、フェノチアジン、p−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン等が挙げられる。その使用量は、反応基質の合計重量に対して、触媒活性及び副反応への影響等の点から10〜10000ppmが好ましい。 Further, in order to prevent thermal polymerization of the (meth) acrylate, it is preferable to add a polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 3-hydroxythiophenol, α-nitroso-β-naphthol, p-benzoquinone, and 2,5-dihydroxy-. Examples include p-quinone, copper salt, phenothiazine, p-phenylenediamine, phenyl-β-naphthylamine and the like. The use amount thereof is preferably from 10 to 10,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of the influence on the catalytic activity and side reactions.
反応温度は、反応時間の短縮と重合防止の点から、−20〜120℃で行うのが好ましく、より好ましくは0〜100℃である。反応時間は1〜20時間が好ましい。 The reaction temperature is preferably from −20 to 120 ° C., more preferably from 0 to 100 ° C., from the viewpoint of shortening the reaction time and preventing polymerization. The reaction time is preferably 1 to 20 hours.
また、反応には溶媒を用いることもできる。当該溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさない限り特に制限はなく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂肪族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル;アセトニトリルなどのニトリル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノンなどの非環状または環状のアミド;ジメチルスルホキシドなどの非環状または環状のスルホキシドまたはスルホン;リン酸トリエチル、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどのリン酸エステルまたはリン酸アミド等が挙げられる。これらは1種でも2種以上でも用いることができる。
溶媒の使用量は、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物100質量部に対して、10〜1000質量部とすることが、反応時間の観点から好ましい。
Further, a solvent can be used for the reaction. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and mesitylene; pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclohexane, and cyclohexane. Aliphatic hydrocarbons such as octane; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride, chlorobenzene, trifluoromethylbenzene; diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, anisole, tetrahydrofuran, dioxane, etc. Ethers; ketones such as methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate and isopropyl acetate; nitriles such as acetonitrile; dimethylformamide; - acyclic or cyclic amides, such as methyl pyrrolidinone; dimethylsulfoxide acyclic or cyclic sulfoxide or sulfone, such as de; triethyl phosphate, phosphoric acid esters or phosphoric acid amides such as hexamethylphosphoric triamide and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
The use amount of the solvent is preferably from 10 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group from the viewpoint of the reaction time.
メチロール/エチロール基含有脂環式化合物に対する、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステルの合計の使用量は、メチロール/エチロール基に対し等量以上とすることが好ましい。例えば、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物としてシクロドデカントリメタノールを用いる場合、シクロドデカントリメタノール1当量に対して、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルの合計を3.0〜18.0当量にすることが好ましい。 The total amount of (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid ester used for the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is preferably equal to or more than that for the methylol / ethylol group. For example, when cyclododecane trimethanol is used as the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound, the total of (meth) acrylic acid and (meth) acrylate is 3.0 to 18 per equivalent of cyclododecane trimethanol. It is preferable to make it equivalent to 1.0 equivalent.
上記製造方法(3)のように、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物を用いてメチロール/エチロール基含有脂環式化合物をエステル化して、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を製造する場合は、塩基性化合物の存在下で反応を行うことが好ましく、触媒を使用して反応を促進することもできる。 When the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group is esterified using a halide of (meth) acrylic acid to produce an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound as in the above production method (3). The reaction is preferably performed in the presence of a basic compound, and the reaction can be promoted by using a catalyst.
当該塩基性化合物としては、トリエチルアミン、N−エチルジイソプロピルアミン等の3級アミン類;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のリン酸塩;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化物等の、塩基性化合物として公知のものが挙げられ、これらから任意に選択して使用することができる。その使用量は、製造装置への負荷低減、原料費低減等の点から、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物1当量に対して、当該塩基性化合物を1.0〜6.0当量にすることが好ましい。 Examples of the basic compound include tertiary amines such as triethylamine and N-ethyldiisopropylamine; phosphates such as potassium phosphate and sodium phosphate; carbonates such as potassium carbonate and sodium carbonate; potassium hydroxide; Known basic compounds such as hydroxides of sodium and the like can be mentioned, and any of these can be arbitrarily selected and used. The amount of the basic compound to be used is 1.0 to 6.0 equivalents per equivalent of the halide of (meth) acrylic acid from the viewpoint of reducing the load on the production equipment and reducing the cost of raw materials. Is preferred.
当該触媒としては、例えば、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン等のピリジン類;N−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエチレンジアミン等の3級アミン類等の、酸塩化物のエステル化反応に公知である触媒が挙げられ、これらから任意に選択して使用することができる。その使用量は、製造装置への負荷低減、触媒費低減等の点から、反応基質の合計重量に対して、10〜100000ppmが好ましい。 Examples of the catalyst include esterification of acid chlorides such as pyridines such as N, N-dimethyl-4-aminopyridine; imidazoles such as N-methylimidazole; and tertiary amines such as triethylenediamine. Known catalysts can be used, and any catalyst can be arbitrarily selected and used. The amount of use is preferably from 10 to 100,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of reducing the load on the production apparatus and reducing the catalyst cost.
また、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物の熱重合を防止するために、重合禁止剤を添加してもよい。当該重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、3−ヒドロキシチオフェノール、α−ニトロソ−β−ナフトール、p−ベンゾキノン、2,5−ジヒドロキシ−p−キノン、銅塩、フェノチアジン、p−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン等が挙げられる。その使用量は、反応基質の合計重量に対して、触媒活性及び副反応への影響等の点から10〜10000ppmが好ましい。 Further, a polymerization inhibitor may be added to prevent thermal polymerization of the halide of (meth) acrylic acid. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 3-hydroxythiophenol, α-nitroso-β-naphthol, p-benzoquinone, and 2,5-dihydroxy-. Examples include p-quinone, copper salt, phenothiazine, p-phenylenediamine, phenyl-β-naphthylamine and the like. The use amount thereof is preferably from 10 to 10,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of the influence on the catalytic activity and side reactions.
反応温度は、反応時間の短縮と重合防止の点から、−20〜120℃で行うのが好ましい。より好ましくは−10〜90℃である。反応時間は0.1〜10時間が好ましい。 The reaction temperature is preferably from -20 to 120 ° C from the viewpoint of shortening the reaction time and preventing polymerization. More preferably, it is -10 to 90C. The reaction time is preferably from 0.1 to 10 hours.
また、反応には溶媒を用いることもできる。当該溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさない限り特に制限はなく、例えば、前記の溶媒と同じものが挙げられる。溶媒の使用量は、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物100質量部に対して、10〜3000質量部とすることが、反応時間の観点から好ましい。メチロール/エチロール基含有脂環式化合物に対する、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物の使用量は、メチロール/エチロール基に対し等量以上とすることが好ましい。例えば、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物としてシクロドデカントリメタノールを用い、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物として(メタ)アクリル酸クロリドを用いる場合、シクロドデカントリメタノール1当量に対して、(メタ)アクリル酸クロリドを3.0〜18.0当量にすることが好ましい。 Further, a solvent can be used for the reaction. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction, and examples thereof include the same solvents as those described above. The amount of the solvent to be used is preferably from 10 to 3000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group from the viewpoint of the reaction time. The amount of the (meth) acrylic acid halide to be used in the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is preferably equal to or more than the methylol / ethylol group. For example, when cyclododecane trimethanol is used as a methylol / ethylol group-containing alicyclic compound and (meth) acrylic acid chloride is used as a halide of (meth) acrylic acid, the equivalent of (meth) ) It is preferable that the amount of acrylic acid chloride is 3.0 to 18.0 equivalents.
上記製造方法(4)のように、(メタ)アクリル酸無水物を用いてメチロール/エチロール基含有脂環式化合物をエステル化して、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を製造する場合は、塩基性化合物の存在下で反応を行うことが好ましく、触媒を使用して反応を促進することもできる。 When the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group is esterified using (meth) acrylic anhydride to produce an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound as in the above production method (4), The reaction is preferably performed in the presence of a basic compound, and the reaction can be promoted using a catalyst.
当該塩基性化合物としては、トリエチルアミン、N−エチルジイソプロピルアミン等の3級アミン類;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のリン酸塩;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化物等の、塩基性化合物として公知のものが挙げられ、これらから任意に選択して使用することができる。その使用量は、製造装置への負荷低減、原料費低減等の点から、(メタ)アクリル酸無水物1当量に対して、当該塩基性化合物を1.0〜6.0当量にすることが好ましい。 Examples of the basic compound include tertiary amines such as triethylamine and N-ethyldiisopropylamine; phosphates such as potassium phosphate and sodium phosphate; carbonates such as potassium carbonate and sodium carbonate; potassium hydroxide; Known basic compounds such as hydroxides of sodium and the like can be mentioned, and any of these can be arbitrarily selected and used. From the viewpoint of reducing the load on the production equipment and reducing the cost of raw materials, the amount of the basic compound to be used is preferably 1.0 to 6.0 equivalents per equivalent of (meth) acrylic anhydride. preferable.
当該触媒としては、例えば、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン等のピリジン類;N−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエチレンジアミン等の3級アミン類;p−トルエンスルホン酸等の酸等の、酸無水物のエステル化反応に公知である触媒が挙げられ、これらから任意に選択して使用することができる。その使用量は、製造装置への負荷低減、触媒費低減等の点から、反応基質の合計重量に対して、10〜100000ppmが好ましい。 Examples of the catalyst include pyridines such as N, N-dimethyl-4-aminopyridine; imidazoles such as N-methylimidazole; tertiary amines such as triethylenediamine; and acids such as p-toluenesulfonic acid. And known catalysts for the esterification reaction of acid anhydrides. Any of these catalysts can be used. The amount of use is preferably from 10 to 100,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of reducing the load on the production apparatus and reducing the catalyst cost.
また、(メタ)アクリル酸無水物の熱重合を防止するために、重合禁止剤を添加してもよい。当該重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、3−ヒドロキシチオフェノール、α−ニトロソ−β−ナフトール、p−ベンゾキノン、2,5−ジヒドロキシ−p−キノン、銅塩、フェノチアジン、p−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン等が挙げられる。その使用量は、反応基質の合計重量に対して、触媒活性及び副反応への影響等の点から10〜10000ppmが好ましい。 In order to prevent thermal polymerization of (meth) acrylic anhydride, a polymerization inhibitor may be added. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 3-hydroxythiophenol, α-nitroso-β-naphthol, p-benzoquinone, and 2,5-dihydroxy-. Examples include p-quinone, copper salt, phenothiazine, p-phenylenediamine, phenyl-β-naphthylamine and the like. The use amount thereof is preferably from 10 to 10,000 ppm with respect to the total weight of the reaction substrate, from the viewpoint of the influence on the catalytic activity and side reactions.
反応温度は、反応時間の短縮と重合防止の点から、0〜120℃で行うのが好ましい。より好ましくは10〜100℃である。反応時間は0.1〜20時間が好ましい。 The reaction temperature is preferably 0 to 120 ° C. from the viewpoint of shortening the reaction time and preventing polymerization. More preferably, it is 10 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 20 hours.
また、反応には溶媒を用いることもできる。当該溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさない限り特に制限はなく、例えば、前記の溶媒と同じものが挙げられる。溶媒の使用量は、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物100質量部に対して、10〜3000質量部とすることが、反応時間の観点から好ましい。メチロール/エチロール基含有脂環式化合物に対する、(メタ)アクリル酸無水物の使用量は、メチロール/エチロール基に対し0.5等量以上とすることが好ましい。例えば、メチロール/エチロール基含有脂環式化合物としてシクロドデカントリメタノールを用いる場合、シクロドデカントリメタノール1当量に対して、(メタ)アクリル酸クロリドを1.5〜9.0当量にすることが好ましい。 Further, a solvent can be used for the reaction. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction, and examples thereof include the same solvents as those described above. The amount of the solvent to be used is preferably from 10 to 3000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group from the viewpoint of the reaction time. The amount of (meth) acrylic anhydride to be used with respect to the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is preferably 0.5 equivalent or more with respect to the methylol / ethylol group. For example, when cyclododecane trimethanol is used as the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound, it is preferable to make 1.5 to 9.0 equivalents of (meth) acrylic acid chloride per equivalent of cyclododecane trimethanol. .
上記製造方法における原料である不飽和脂環式化合物としては、例えば、2つの不飽和結合を有する化合物として、シクロノナジエン、シクロデカジエン、シクロウンデカジエン、シクロドデカジエン、シクロトリデカジエン、シクロテトラデカジエン、シクロペンタデカジエン、シクロヘキサデカジエン、シクロヘプタデカジエン、シクロオクタデカジエン、シクロノナデカジエン、シクロイコサジエン;3つの不飽和結合を有する化合物として、シクロドデカトリエン、シクロペンタデカトリエン、シクロオクタデカトリエン、シクロヘンイコサントリエン、シクロテトラコサトリエン;4つの不飽和結合を有する化合物として、シクロヘキサデカテトラエン、シクロイコサンテトラエン、シクロテトラコサンテトラエン、シクロオクタコサンテトラエン、シクロドトリアコンタンテトラエン;5つの不飽和結合を有する化合物として、シクロイコサペンタエン、シクロペンタコサンペンタエン、シクロトリアコンタンペンタエン、シクロペンタトリアコンタンペンタエン;6つの不飽和結合を有する化合物として、シクロテトライコサヘキサエン、シクロトリアコンタンヘキサエン、シクロヘキサトリアコンタンヘキサエン;7つの不飽和結合を有する化合物として、シクロオクタイコサヘプタエン、シクロペンタトリアコンタンヘプタエン;8つの不飽和結合を有する化合物として、シクロドトリアコンタオクタエン、シクロテトラコンタンオクタエン;9つの不飽和結合を有する化合物として、シクロヘキサトリアコンタノナエン;10つの不飽和結合を有する化合物として、シクロテトラコンタデカエン等が挙げられる。
これらの中でも、シクロノナジエン、シクロデカジエン、シクロドデカジエン、シクロテトラデカジエン、シクロヘキサデカジエン、シクロドデカトリエン、シクロペンタデカトリエン、シクロオクタデカトリエンを用いることが好ましい。また、シクロデカジエン、シクロドデカジエン、シクロドデカトリエン、シクロヘキサデカテトラエンを用いることがより好ましい。
なお、上記不飽和脂環式化合物の例示において、不飽和結合の数を満たしていれば、不飽和結合を有することが可能な位置であれば、不飽和結合をどこに有していてもよい。
Examples of the unsaturated alicyclic compound as a raw material in the above production method include compounds having two unsaturated bonds, such as cyclononadiene, cyclodecadiene, cycloundecadiene, cyclododecadiene, cyclotridecadiene, and cyclotetradecadiene. Decadiene, cyclopentadecadiene, cyclohexadecadiene, cycloheptadecadiene, cyclooctadecadiene, cyclononadecadiene, cycloicosadiene; as compounds having three unsaturated bonds, cyclododecatriene, cyclopentadeca Triene, cyclooctadecatriene, cyclohenicosantriene, cyclotetracosatriene; compounds having four unsaturated bonds include cyclohexadecatetraene, cycloicosatotetraene, cyclotetracosanetetraene, cyclooctatetraene; Santetraene, cyclodotriacontantetraene; compounds having five unsaturated bonds; cycloicosapentaene, cyclopentacosanpentaene, cyclotriacontanpentaene, cyclopentatriacontanpentaene; compounds having six unsaturated bonds Compounds having seven unsaturated bonds, such as cyclooctaicosaheptaene, cyclopentatriacontanheptaene; and eight unsaturated bonds; cyclotetraicosahexaene, cyclotriacontanhexaene, cyclohexatriacontanhexaene; Compounds having the following formulas: cyclodotriaconta octaene, cyclotetracontan octaene; compounds having 9 unsaturated bonds; cyclohexatriacontanonaene; compounds having 10 unsaturated bonds; Te, and a cycloalkyl tetraconta dec ene.
Among these, it is preferable to use cyclononadiene, cyclodecadiene, cyclododecadiene, cyclotetradecadiene, cyclohexadecadiene, cyclododecatriene, cyclopentadecatriene, and cyclooctadecatriene. Further, it is more preferable to use cyclodecadiene, cyclododecadiene, cyclododecatriene, and cyclohexadecatetraene.
In the above examples of the unsaturated alicyclic compound, the unsaturated bond may be present at any position as long as the number of unsaturated bonds is satisfied, as long as the position is capable of having the unsaturated bond.
上記不飽和脂環式化合物の製造方法としては、特に制限されるものではなく、従来公知の方法から適宜選択すればよい。例えば、(A)共役ジエン類の多量化反応を用いる方法(例えば、特公昭46−31216号公報;特公昭46−31849号公報;特公昭49−7153号公報;特公昭55−43874号公報;米国特許第2964574号;G.Wilke,Angewandte Chemie International,Edition 2,105〜164(1963)等参照)、(B)シクロアルケン類又はシクロアルカジエン類又はシクロアルカトリエン類の環拡大反応を用いる方法(例えば、特公昭55−33689号公報等参照)、(C)直鎖ポリエン類の閉環メタセシス反応を用いる方法(例えば、米国特許第3439057号等参照)等が挙げられる。好ましくは(A)、(B)の方法である。 The method for producing the unsaturated alicyclic compound is not particularly limited, and may be appropriately selected from conventionally known methods. For example, (A) a method using a multimerization reaction of conjugated dienes (for example, JP-B-46-31216; JP-B-46-31849; JP-B-49-7153; JP-B-55-43874); U.S. Patent No. 2,964,574; G. Wilke, Angewandte Chemie International, Edition 2, 105-164 (1963), etc.), (B) a method using a ring expansion reaction of cycloalkenes or cycloalkadienes or cycloalkatrienes. (See, for example, Japanese Patent Publication No. 55-33689, etc.) and (C) a method using a ring-closing metathesis reaction of linear polyenes (see, for example, US Pat. No. 3,439,057). Preferably, the methods (A) and (B) are used.
上記共役ジエン類としては、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン、クロロプレン、ジクロロブタジエン等が挙げられる。脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物中の有機残基の耐光性の観点から、これらの中でもブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエンを用いることが好ましい。
上記シクロアルケン類としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセン、シクロウンデセン、シクロドデセン等が挙げられる。これらの中でも、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、シクロオクテンを用いることが好ましい。
上記シクロアルカジエン類としては、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン、シクロノナジエン、シクロデカジエン、シクロウンデカジエン、シクロドデカジエン、シクロトリデカジエン、シクロテトラデカジエン、シクロペンタデカジエン、シクロヘキサデカジエン等が挙げられる。これらの中でも、シクロオクタジエン、シクロデカジエン、シクロドデカジエン、シクロテトラデカジエン、シクロヘキサデカジエンを用いることが好ましい。
上記シクロアルカトリエン類としては、シクロドデカトリエン、シクロペンタデカトリエン、シクロオクタデカトリエン、シクロヘンイコサトリエン、シクロテトラコサトリエン等が挙げられる。これらの中でも、シクロドデカトリエンを用いることが好ましい。
Examples of the conjugated dienes include butadiene, isoprene, dimethylbutadiene, chloroprene, and dichlorobutadiene. Among these, butadiene, isoprene and dimethylbutadiene are preferably used from the viewpoint of the light resistance of the organic residue in the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound.
Examples of the cycloalkenes include cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclononene, cyclodecene, cycloundecene, and cyclododecene. Among these, it is preferable to use cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene.
Examples of the cycloalkadienes include cyclohexadiene, cycloheptadiene, cyclooctadiene, cyclononadiene, cyclodecadiene, cycloundecadiene, cyclododecadiene, cyclotridecadiene, cyclotetradecadiene, cyclopentadecadiene, and cyclohexadiene. Sadekadiene and the like. Among these, it is preferable to use cyclooctadiene, cyclodecadiene, cyclododecadiene, cyclotetradecadiene, and cyclohexadecadiene.
Examples of the cycloalkatrienes include cyclododecatriene, cyclopentadecatriene, cyclooctadecatriene, cyclohenicosatriene, cyclotetracosatriene and the like. Among these, it is preferable to use cyclododecatriene.
上記製造方法における原料であるメチロール/エチロール基含有脂環式化合物としては、例えば、2つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロノナンジメタノール、シクロデカンジメタノール、シクロウンデカンジメタノール、シクロドデカンジメタノール、シクロトリデカンジメタノール、シクロテトラデカンジメタノール、シクロペンタデカンジメタノール、シクロヘキサデカンジメタノール、シクロヘプタデカンジメタノール、シクロオクタデカンジメタノール、シクロノナデカンジメタノール、シクロイコサンジメタノール、シクロノナンジエタノール、シクロデカンジエタノール、シクロウンデカンジエタノール、シクロドデカンジエタノール、シクロトリデカンジエタノール、シクロテトラデカンジエタノール、シクロペンタデカンジエタノール、シクロヘキサデカンジエタノール、シクロヘプタデカンジエタノール、シクロオクタデカンジエタノール、シクロノナデカンジエタノール、シクロイコサンジエタノール;3つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロノナントリメタノール、シクロデカントリメタノール、シクロウンデカントリメタノール、シクロドデカントリメタノール、シクロトリデカントリメタノール、シクロテトラデカントリメタノール、シクロペンタデカントリメタノール、シクロヘキサデカントリメタノール、シクロヘプタデカントリメタノール、シクロオクタデカントリメタノール、シクロノナデカントリメタノール、シクロイコサントリメタノール、シクロヘンイコサントリメタノール、シクロドコサントリメタノール、シクロトリコサントリメタノール、シクロテトラコサントリメタノール、シクロペンタコサントリメタノール、シクロヘキサコサントリメタノール、シクロヘプタコサントリメタノール、シクロオクタコサントリメタノール、シクロノナコサントリメタノール、シクロトリアコンタントリメタノール、シクロノナントリエタノール、シクロデカントリエタノール、シクロウンデカントリエタノール、シクロドデカントリエタノール、シクロトリデカントリエタノール、シクロテトラデカントリエタノール、シクロペンタデカントリエタノール、シクロヘキサデカントリエタノール、シクロヘプタデカントリエタノール、シクロオクタデカントリエタノール、シクロノナデカントリエタノール、シクロイコサントリエタノール、シクロヘンイコサントリエタノール、シクロドコサントリエタノール、シクロトリコサントリエタノール、シクロテトラコサントリエタノール、シクロペンタコサントリエタノール、シクロヘキサコサントリエタノール、シクロヘプタコサントリエタノール、シクロオクタコサントリエタノール、シクロノナコサントリエタノール、シクロトリアコンタントリエタノール;4つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロドデカンテトラメタノール、シクロトリデカンテトラメタノール、シクロテトラデカンテトラメタノール、シクロペンタデカンテトラメタノール、シクロヘキサデカンテトラメタノール、シクロヘプタデカンテトラメタノール、シクロオクタデカンテトラメタノール、シクロノナデカンテトラメタノール、シクロイコサンテトラメタノール、シクロヘンイコサンテトラメタノール、シクロドコサンテトラメタノール、シクロトリコサンテトラメタノール、シクロテトラコサンテトラメタノール、シクロペンタコサンテトラメタノール、シクロヘキサコサンテトラメタノール、シクロヘプタコサンテトラメタノール、シクロオクタコサンテトラメタノール、シクロノナコサンテトラメタノール、シクロトリアコンタンテトラメタノール、シクロヘントリアコンタンテトラメタノール、シクロドトリアコンタンテトラメタノール、シクロトリトリアコンタンテトラメタノール、シクロテトラトリアコンタンテトラメタノール、シクロペンタトリアコンタンテトラメタノール、シクロヘキサトリアコンタンテトラメタノール、シクロヘプタトリアコンタンテトラメタノール、シクロオクタトリアコンタンテトラメタノール、シクロノナトリアコンタンテトラメタノール、シクロテトラコンタンテトラメタノール、シクロドデカンテトラエタノール、シクロトリデカンテトラエタノール、シクロテトラデカンテトラエタノール、シクロペンタデカンテトラエタノール、シクロヘキサデカンテトラエタノール、シクロヘプタデカンテトラエタノール、シクロオクタデカンテトラエタノール、シクロノナデカンテトラエタノール、シクロイコサンテトラエタノール、シクロヘンイコサンテトラエタノール、シクロドコサンテトラエタノール、シクロトリコサンテトラエタノール、シクロテトラコサンテトラエタノール、シクロペンタコサンテトラエタノール、シクロヘキサコサンテトラエタノール、シクロヘプタコサンテトラエタノール、シクロオクタコサンテトラエタノール、シクロノナコサンテトラエタノール、シクロトリアコンタンテトラエタノール、シクロヘントリアコンタンテトラエタノール、シクロドトリアコンタンテトラエタノール、シクロトリトリアコンタンテトラエタノール、シクロテトラトリアコンタンテトラエタノール、シクロペンタトリアコンタンテトラエタノール、シクロヘキサトリアコンタンテトラエタノール、シクロヘプタトリアコンタンテトラエタノール、シクロオクタトリアコンタンテトラエタノール、シクロノナトリアコンタンテトラエタノール、シクロテトラコンタンテトラエタノール等が挙げられる。 Examples of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group as a raw material in the above-mentioned production method include compounds having two methylol / ethylol groups, such as cyclononane dimethanol, cyclodecane dimethanol, cycloundecane dimethanol, and cyclododecane dimethanol. Methanol, cyclotridecane dimethanol, cyclotetradecane dimethanol, cyclopentadecane dimethanol, cyclohexadecane dimethanol, cycloheptadecane dimethanol, cyclooctadecane dimethanol, cyclononadecane dimethanol, cycloicosandimethanol, cyclononanediethanol, cyclodecane Diethanol, cycloundecanediethanol, cyclododecanediethanol, cyclotridecanediethanol, cyclotetradecanediethanol Cyclopentadecanediethanol, cyclohexadecanediethanol, cycloheptadecanediethanol, cyclooctadecanediethanol, cyclononadecanediethanol, and cycloicosanediethanol; as compounds having three methylol / ethylol groups, cyclononane trimethanol, cyclodecane trimethanol, cyclo Undecane Trimethanol, Cyclododecane Trimethanol, Cyclotridecane Trimethanol, Cyclotetradecane Trimethanol, Cyclopentadecane Trimethanol, Cyclohexadecane Trimethanol, Cycloheptadecane Trimethanol, Cyclooctadecane Trimethanol, Cyclononadecane Trimethanol, Cycloicosane Trimethanol , Cyclohexicosan trimethanol, cyclod Santrimethanol, cyclotricosan trimethanol, cyclotetracosane trimethanol, cyclopentacosane trimmethanol, cyclohexacosan trimethanol, cycloheptacosane trimmethanol, cyclooctacosan trimmethanol, cyclononacosan trimmethanol, cyclotriacontan trimmethanol, cyclononane Triethanol, cyclodecane triethanol, cycloundecane triethanol, cyclododecane triethanol, cyclotridecane triethanol, cyclotetradecane triethanol, cyclopentadecane triethanol, cyclohexadecane triethanol, cycloheptadecane triethanol, cyclooctadecane triethanol, cyclooctane Clononadecane triethanol, cycloicosantrieetano , Cyclohexicosan triethanol, cyclodocosan triethanol, cyclotricosan triethanol, cyclotetracosane triethanol, cyclopentacosane triethanol, cyclohexacosane triethanol, cycloheptacosane triethanol, cyclooctacosane triethanol, cyclononaco Santriethanol, cyclotriacontantriethanol; compounds having four methylol / ethylol groups include cyclododecanetetramethanol, cyclotridecanetetramethanol, cyclotetradecanetetramethanol, cyclopentadecanetetramethanol, cyclohexadecanetetramethanol, and cycloheptadecanetetramethanol. Methanol, cyclooctadecanetetramethanol, cyclononadecanetetramethano , Cycloicosanetetramethanol, cyclohenicosanetetramethanol, cyclodocosanetetramethanol, cyclotricosanetetramethanol, cyclotetracosanetetramethanol, cyclopentacosanetetramethanol, cyclohexacosanetetramethanol, cycloheptacosanetetramethanol , Cyclooctacosan tetramethanol, cyclononacosan tetramethanol, cyclotriacontan tetramethanol, cyclohentriacontan tetramethanol, cyclodotriacontan tetramethanol, cyclotritriacontan tetramethanol, cyclotetratriacontan tetramethanol, cyclopentatria Contantetramethanol, cyclohexatriacontantetramethanol, cycloheptatria Ethanetetramethanol, cyclooctatriacontantetramethanol, cyclononatriacontantetramethanol, cyclotetracontantetramethanol, cyclododecanetetraethanol, cyclotridecanetetraethanol, cyclotetradecanetetraethanol, cyclopentadecanetetraethanol, cyclohexadecanetetraethanol, Cycloheptadecane tetraethanol, cyclooctadecane tetraethanol, cyclononadecane tetraethanol, cycloicosane tetraethanol, cyclohenicosane tetraethanol, cyclodocosane tetraethanol, cyclotricosane tetraethanol, cyclotetracosane tetraethanol, cyclopenta Kosan tetraethanol, cyclohexacosan tetraethanol , Cycloheptacosanetetraethanol, cyclooctacosanetetraethanol, cyclononacosantetraethanol, cyclotriacontantetraethanol, cyclohentriacontantetraethanol, cyclodotriacontantetraethanol, cyclotritriacontantetraethanol, cyclotetratria Examples thereof include contantetraethanol, cyclopentatriacontantetraethanol, cyclohexatriacontantetraethanol, cycloheptatriacontantetraethanol, cyclooctatriacontantetraethanol, cyclononatriacontantetraethanol, and cyclotetracontantetraethanol.
5つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロペンタデカンペンタメタノール、シクロヘキサデカンペンタメタノール、シクロヘプタデカンペンタメタノール、シクロオクタデカンペンタメタノール、シクロノナデカンペンタメタノール、シクロイコサンペンタメタノール、シクロヘンイコサンペンタメタノール、シクロドコサンペンタメタノール、シクロトリコサンペンタメタノール、シクロテトラコサンペンタメタノール、シクロペンタコサンペンタメタノール、シクロヘキサコサンペンタメタノール、シクロヘプタコサンペンタメタノール、シクロオクタコサンペンタメタノール、シクロノナコサンペンタメタノール、シクロトリアコンタンペンタメタノール、シクロヘントリアコンタンペンタメタノール、シクロドトリアコンタンペンタメタノール、シクロトリトリアコンタンペンタメタノール、シクロテトラトリアコンタンペンタメタノール、シクロペンタトリアコンタンペンタメタノール、シクロヘキサトリアコンタンペンタメタノール、シクロヘプタトリアコンタンペンタメタノール、シクロオクタトリアコンタンペンタメタノール、シクロノナトリアコンタンペンタメタノール、シクロテトラコンタンペンタメタノール、シクロペンタデカンペンタエタノール、シクロヘキサデカンペンタエタノール、シクロヘプタデカンペンタエタノール、シクロオクタデカンペンタエタノール、シクロノナデカンペンタエタノール、シクロイコサンペンタエタノール、シクロヘンイコサンペンタエタノール、シクロドコサンペンタエタノール、シクロトリコサンペンタエタノール、シクロテトラコサンペンタエタノール、シクロペンタコサンペンタエタノール、シクロヘキサコサンペンタエタノール、シクロヘプタコサンペンタエタノール、シクロオクタコサンペンタエタノール、シクロノナコサンペンタエタノール、シクロトリアコンタンペンタエタノール、シクロヘントリアコンタンペンタエタノール、シクロドトリアコンタンペンタエタノール、シクロトリトリアコンタンペンタエタノール、シクロテトラトリアコンタンペンタエタノール、シクロペンタトリアコンタンペンタエタノール、シクロヘキサトリアコンタンペンタエタノール、シクロヘプタトリアコンタンペンタエタノール、シクロオクタトリアコンタンペンタエタノール、シクロノナトリアコンタンペンタエタノール、シクロテトラコンタンペンタエタノール;6つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロオクタデカンヘキサメタノール、シクロノナデカンヘキサメタノール、シクロイコサンヘキサメタノール、シクロヘンイコサンヘキサメタノール、シクロドコサンヘキサメタノール、シクロトリコサンヘキサメタノール、シクロテトラコサンヘキサメタノール、シクロペンタコサンヘキサメタノール、シクロヘキサコサンヘキサメタノール、シクロヘプタコサンヘキサメタノール、シクロオクタコサンヘキサメタノール、シクロノナコサンヘキサメタノール、シクロトリアコンタンヘキサメタノール、シクロヘントリアコンタンヘキサメタノール、シクロドトリアコンタンヘキサメタノール、シクロトリトリアコンタンヘキサメタノール、シクロテトラトリアコンタンヘキサメタノール、シクロペンタトリアコンタンヘキサメタノール、シクロヘキサトリアコンタンヘキサメタノール、シクロヘプタトリアコンタンヘキサメタノール、シクロオクタトリアコンタンヘキサメタノール、シクロノナトリアコンタンヘキサメタノール、シクロテトラコンタンヘキサメタノール、シクロオクタデカンヘキサエタノール、シクロノナデカンヘキサエタノール、シクロイコサンヘキサエタノール、シクロヘンイコサンヘキサエタノール、シクロドコサンヘキサエタノール、シクロトリコサンヘキサエタノール、シクロテトラコサンヘキサエタノール、シクロペンタコサンヘキサエタノール、シクロヘキサコサンヘキサエタノール、シクロヘプタコサンヘキサエタノール、シクロオクタコサンヘキサエタノール、シクロノナコサンヘキサエタノール、シクロトリアコンタンヘキサエタノール、シクロヘントリアコンタンヘキサエタノール、シクロドトリアコンタンヘキサエタノール、シクロトリトリアコンタンヘキサエタノール、シクロテトラトリアコンタンヘキサエタノール、シクロペンタトリアコンタンヘキサエタノール、シクロヘキサトリアコンタンヘキサエタノール、シクロヘプタトリアコンタンヘキサエタノール、シクロオクタトリアコンタンヘキサエタノール、シクロノナトリアコンタンヘキサエタノール、シクロテトラコンタンヘキサエタノール;7つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロヘンイコサンヘプタメタノール、シクロドコサンヘプタメタノール、シクロトリコサンヘプタメタノール、シクロテトラコサンヘプタメタノール、シクロペンタコサンヘプタメタノール、シクロヘキサコサンヘプタメタノール、シクロヘプタコサンヘプタメタノール、シクロオクタコサンヘプタメタノール、シクロノナコサンヘプタメタノール、シクロトリアコンタンヘプタメタノール、シクロヘントリアコンタンヘプタメタノール、シクロドトリアコンタンヘプタメタノール、シクロトリトリアコンタンヘプタメタノール、シクロテトラトリアコンタンヘプタメタノール、シクロペンタトリアコンタンヘプタメタノール、シクロヘキサトリアコンタンヘプタメタノール、シクロヘプタトリアコンタンヘプタメタノール、シクロオクタトリアコンタンヘプタメタノール、シクロノナトリアコンタンヘプタメタノール、シクロテトラコンタンヘプタメタノール、シクロヘンイコサンヘプタエタノール、シクロドコサンヘプタエタノール、シクロトリコサンヘプタエタノール、シクロテトラコサンヘプタエタノール、シクロペンタコサンヘプタエタノール、シクロヘキサコサンヘプタエタノール、シクロヘプタコサンヘプタエタノール、シクロオクタコサンヘプタエタノール、シクロノナコサンヘプタエタノール、シクロトリアコンタンヘプタエタノール、シクロヘントリアコンタンヘプタエタノール、シクロドトリアコンタンヘプタエタノール、シクロトリトリアコンタンヘプタエタノール、シクロテトラトリアコンタンヘプタエタノール、シクロペンタトリアコンタンヘプタエタノール、シクロヘキサトリアコンタンヘプタエタノール、シクロヘプタトリアコンタンヘプタエタノール、シクロオクタトリアコンタンヘプタエタノール、シクロノナトリアコンタンヘプタエタノール、シクロテトラコンタンヘプタエタノール;8つのメチロール/エチロール基を有する化合物として、シクロテトラコサンオクタメタノール、シクロペンタコサンオクタメタノール、シクロヘキサコサンオクタメタノール、シクロヘプタコサンオクタメタノール、シクロノナコサンオクタメタノール、シクロオクタコサンオクタメタノール、シクロトリアコンタンオクタメタノール、シクロヘントリアコンタンオクタメタノール、シクロドトリアコンタンオクタメタノール、シクロトリトリアコンタンオクタメタノール、シクロテトラトリアコンタンオクタメタノール、シクロペンタトリアコンタンオクタメタノール、シクロヘキサトリアコンタンオクタメタノール、シクロヘプタトリアコンタンオクタメタノール、シクロオクタトリアコンタンオクタメタノール、シクロノナトリアコンタンオクタメタノール、シクロテトラコンタンオクタメタノール、シクロテトラコサンオクタエタノール、シクロペンタコサンオクタエタノール、シクロヘキサコサンオクタエタノール、シクロヘプタコサンオクタエタノール、シクロオクタコサンオクタエタノール、シクロノナコサンオクタエタノール、シクロトリアコンタンオクタエタノール、シクロヘントリアコンタンオクタエタノール、シクロドトリアコンタンオクタエタノール、シクロトリトリアコンタンオクタエタノール、シクロテトラトリアコンタンオクタエタノール、シクロペンタトリアコンタンオクタエタノール、シクロヘキサトリアコンタンオクタエタノール、シクロヘプタトリアコンタンオクタエタノール、シクロオクタトリアコンタンオクタエタノール、シクロノナトリアコンタンオクタエタノール、シクロテトラコンタンオクタエタノール等が挙げられる。 Compounds having five methylol / ethylol groups include cyclopentadecane pentamethanol, cyclohexadecane pentamethanol, cycloheptadecane pentamethanol, cyclooctadecane pentamethanol, cyclononadecane pentamethanol, cycloicosane pentamethanol, cyclohenicosane pentamethanol , Cyclodocosane pentamethanol, cyclotricosan pentamethanol, cyclotetracosane pentamethanol, cyclopentacosane pentamethanol, cyclohexacosane pentamethanol, cycloheptacosane pentamethanol, cyclooctacosane pentamethanol, cyclononacosane pentamethanol, cyclonon Triacontanpentamethanol, cyclohentriacontanpentamethanol, cyclod Rear contan pentamethanol, cyclotritriacontan pentamethanol, cyclotetratriacontan pentamethanol, cyclopentatriacontan pentamethanol, cyclohexatriacontan pentamethanol, cycloheptatriacontan pentamethanol, cyclooctatriacontan pentamethanol, cyclononatria Contan pentamethanol, cyclotetracontan pentamethanol, cyclopentadecane pentaethanol, cyclohexadecane pentaethanol, cycloheptadecane pentaethanol, cyclooctadecane pentaethanol, cyclononadecane pentaethanol, cycloikosan pentaethanol, cyclohenicosan pentaethanol, Cyclodocosane pentaethanol, cyclotricosa Pentaethanol, cyclotetracosane pentaethanol, cyclopentacosane pentaethanol, cyclohexacosane pentaethanol, cycloheptacosane pentaethanol, cyclooctacosan pentaethanol, cyclononacosan pentaethanol, cyclotriacontan pentaethanol, cyclohentriacontan pentaethanol Ethanol, cyclodotriacontanpentaethanol, cyclotritriacontanpentaethanol, cyclotetratriacontanpentaethanol, cyclopentatriacontanpentaethanol, cyclohexatriacontanpentaethanol, cycloheptatriacontanpentaethanol, cyclooctatriacontanpentaethanol , Cyclononatriacontanpentaethanol, cyclotet Lacontan pentaethanol; compounds having six methylol / ethylol groups include cyclooctadecane hexamethanol, cyclononadecane hexamethanol, cycloicosane hexamethanol, cyclohenicosane hexamethanol, cyclodocosan hexamethanol, cyclotricosan hexamethanol Methanol, cyclotetracosane hexamethanol, cyclopentacosane hexamethanol, cyclohexacosane hexamethanol, cycloheptacosane hexamethanol, cyclooctacosane hexamethanol, cyclononacosan hexamethanol, cyclotriacontan hexamethanol, cyclohentriacontane hexamethanol , Cyclodotriacontan hexamethanol, cyclotritriacontan hexamethanol, cyclo Tratriacontan hexamethanol, cyclopentatriacontan hexamethanol, cyclohexatriacontan hexamethanol, cycloheptatriacontan hexamethanol, cyclooctatriacontan hexamethanol, cyclononatriacontan hexamethanol, cyclotetracontane hexamethanol, cyclooctadecane hexamethanol Ethanol, cyclononadecane hexaethanol, cycloicosane hexaethanol, cyclohexicosane hexaethanol, cyclodocosane hexaethanol, cyclotricosan hexaethanol, cyclotetracosane hexaethanol, cyclopentacosane hexaethanol, cyclohexacosane hexaethanol , Cycloheptacosan hexaethanol, cyclooctacosan hexa Tanol, cyclononacosan hexaethanol, cyclotriacontan hexaethanol, cyclohentriacontan hexaethanol, cyclodotriacontan hexaethanol, cyclotritriacontan hexaethanol, cyclotetratriacontan hexaethanol, cyclopentatriacontan hexaethanol, cyclohexa Satriacontanhexaethanol, cycloheptatriacontanhexaethanol, cyclooctatriacontanhexaethanol, cyclononatriacontanhexaethanol, cyclotetracontanehexaethanol; cyclohexicosanheptamethanol as a compound having seven methylol / ethylol groups , Cyclodocosane hepta-methanol, cyclotricosane hepta-methanol, cyclo Tetracosane heptamethanol, cyclopentacosane heptamethanol, cyclohexacosane heptamethanol, cycloheptacosane heptamethanol, cyclooctacosane heptamethanol, cyclononacosan heptamethanol, cyclotriacontan heptamethanol, cyclotriacontan heptamethanol, cyclohentriacontan heptamethanol, cyclod Triacontan heptamethanol, cyclotritriacontan heptamethanol, cyclotetratriacontan heptamethanol, cyclopentatriacontane heptamethanol, cyclohexatriacontan heptamethanol, cycloheptatriacontan heptamethanol, cyclooctatriacontan heptamethanol, cyclononatriatom Contan heptane methanol, cyclotetracontan heptane methanol , Cyclohexicosane heptaethanol, cyclodocosane heptaethanol, cyclotricosane heptaethanol, cyclotetracosane heptaethanol, cyclopentacosane heptaethanol, cyclohexacosane heptaethanol, cycloheptacosane heptaethanol, cycloheptacosane heptaethanol, cyclooctacosane heptaethanol, Cyclononacosan heptaethanol, cyclotriacontan heptaethanol, cyclohentriacontan heptaethanol, cyclodotriacontan heptaethanol, cyclotritriacontan heptaethanol, cyclotetratriacontan heptaethanol, cyclopentatriacontan heptaethanol, cyclopentatriacontan heptaethanol, cyclohexatria Contanheptaethanol, cycloheptatriacontanheptaethanol, cyclohexane Tatriacontanheptaethanol, cyclononatricontanheptaethanol, cyclotetracontanheptaethanol; as compounds having eight methylol / ethylol groups, cyclotetracosaneocta-methanol, cyclopentacosane-octa-methanol, cyclohexacosane-octa-methanol, cyclohexaoctane-methanol, cyclohepta Cosan octa-methanol, cyclononacosan octa-methanol, cyclooctacosane octa-methanol, cyclotriacontan octa-methanol, cyclohentria-contan octa-methanol, cyclodotriacontan octa-methanol, cyclotritriacontan octa-methanol, cyclotetratriacontan octa-methanol, Cyclopentatriacontanoctanemethanol, cyclohexatriacontanoctanemeta Nol, cycloheptatriacontan octa-methanol, cyclooctatriacontan octa-methanol, cyclononatriacontan octa-methanol, cyclotetracontan octa-methanol, cyclotetracosane octaethanol, cyclopentacosane octaethanol, cyclohexacosane octaethanol, cycloheptacosane Octaethanol, cyclooctacosan octaethanol, cyclononacosan octaethanol, cyclotriacontan octaethanol, cyclohentriacontan octaethanol, cyclodotriacontan octaethanol, cyclotritriacontan octaethanol, cyclotetratriacontan octaethanol, cyclo Pentatriacontanoctaethanol, cyclohexatriacontan Kuta ethanol, cycloheptanone triacontyl Tan oct ethanol, cyclooctadiene triacontyl Tan oct ethanol, cycloalkyl nona triacontyl Tan oct ethanol include cyclotetrasiloxane proximal oct ethanol.
これらの中でも、シクロノナンジメタノール、シクロデカンジメタノール、シクロドデカンジメタノール、シクロドデカントリメタノール、シクロペンタデカントリメタノール、シクロオクタデカントリメタノール、シクロイコサンペンタメタノールが好ましい。また、シクロノナンジメタノール、シクロデカンジメタノール、シクロドデカンジメタノール、シクロドデカントリメタノール、シクロヘキサデカンテトラメタノールがより好ましい。 Among these, cyclononane dimethanol, cyclodecane dimethanol, cyclododecane dimethanol, cyclododecane trimethanol, cyclopentadecane trimethanol, cyclooctadecane trimethanol, and cycloicosane pentamethanol are preferred. Further, cyclononane dimethanol, cyclodecane dimethanol, cyclododecane dimethanol, cyclododecane trimethanol, and cyclohexadecanetetramethanol are more preferable.
なお、上記メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の例示において、メチロール基もしくはエチロール基の数を満たしていれば、メチロール基もしくはエチロール基を有することが可能な位置であれば、メチロール基もしくはエチロール基をどこに有していてもよいが、より好ましくは、脂環式骨格上の一つの炭素原子に2つ以上のメチロール基もしくはエチロール基を有さない方が良い。 In the above-mentioned examples of the alicyclic compound containing a methylol / ethylol group, if the number of the methylol groups or the ethylol groups is satisfied, the position may be a methylol group or an ethylol group. May be present anywhere, but it is more preferable that one carbon atom on the alicyclic skeleton does not have two or more methylol groups or ethylol groups.
上記メチロール/エチロール基含有脂環式化合物の製造方法としては、特に制限されるものではなく、従来公知の方法から適宜選択すればよい。例えば、(i)不飽和脂環式化合物を一酸化炭素及び水素の混合ガスと反応させることによりヒドロホルミル化し、その後水素と反応させることにより水素添加する方法(例えば、特開2004−359588等参照)、(ii)不飽和脂環式化合物を二酸化炭素及び水素の混合ガスと反応させる方法(例えば、Meher Ali,Aitor Gual,Gunter Ebeling,Jairton Dupont;Chem Cat Chem,2014,6,2224-2228等参照)、(iii)不飽和脂環式化合物をギ酸と反応させる方法(例えば、Manual G.Mura,Lidia De Luca,Giampaolo Giacomelli,Andrea Porcheddu;Adv.Synth.Catal.,2012,354,3180-3186等参照)、(iv)不飽和脂環式化合物をアルコールと反応させる方法(例えば、Stephen H.Brown,Robert H.Crabtree;J.Am.Chem.Soc.,1989,111,2946-2953等参照)等が挙げられる。好ましくは上記(i)の方法である。 The method for producing the methylol / ethylol group-containing alicyclic compound is not particularly limited, and may be appropriately selected from conventionally known methods. For example, (i) a method in which an unsaturated alicyclic compound is hydroformylated by reacting it with a mixed gas of carbon monoxide and hydrogen, and then hydrogenated by reacting with hydrogen (see, for example, JP-A-2004-359588) , (Ii) a method of reacting an unsaturated alicyclic compound with a mixed gas of carbon dioxide and hydrogen (for example, see Meher Ali, Aitor Gual, Gunter Ebeling, Jairton Dupont; Chem Cat Chem, 2014, 6, 2224-2228, etc.) ), (Iii) a method of reacting an unsaturated alicyclic compound with formic acid (for example, Manual G. Mura, Lidia De Luca, Giampaolo Giacomelli, Andrea Porcheddu; Adv. Synth. Catal., 2012, 354, 3180-3186, etc.) (Iv) a method of reacting an unsaturated alicyclic compound with an alcohol (see, for example, Stephen H. Brown, Robert H. Crabtree; J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 2946-2953). And the like. Preferably, the method (i) is used.
[脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物]
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物は、当該脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を含んでなる脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物(以下、「本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物」と称す場合がある。)として用いることができる。
上記組成物は、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を必須とするものであればよく、該脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を硬化成分として用いることができる。
また、硬化成分として、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物以外のラジカル重合性化合物を含有していてもよい。
[Alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition]
The alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention is an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition containing the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound (hereinafter referred to as “the present invention”). Alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition ").
The above-mentioned composition may be any one as long as the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound is essential, and the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound can be used as a curing component.
Further, a radical polymerizable compound other than the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound may be contained as a curing component.
上記脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物とラジカル重合性化合物の合計を100質量%とすると、その中の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の質量比率が10質量%を超えるようにすることが好ましい。脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の質量比率は、20質量%を超えることがより好ましく、40質量%以上が更に好ましく、60質量%以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、通常100質量%である。 Assuming that the total of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound and the radical polymerizable compound is 100% by mass, the mass ratio of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound exceeds 10% by mass. Is preferred. The mass ratio of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound is more preferably more than 20% by mass, still more preferably 40% by mass or more, and particularly preferably 60% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 100% by mass.
上記脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物以外のラジカル重合性化合物としては、特に限定されるわけではないが、例えば、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の(メタ)アクリレート、単官能(メタ)アクリルアミド、2官能(メタ)アクリルアミド、3官能以上の(メタ)アクリルアミド、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、(無水)マレイン酸(マレイン酸又は無水マレイン酸)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The radical polymerizable compound other than the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound is not particularly limited. For example, monofunctional (meth) acrylate, difunctional (meth) acrylate, trifunctional or higher ( (Meth) acrylate, monofunctional (meth) acrylamide, bifunctional (meth) acrylamide, trifunctional or higher (meth) acrylamide, styrene, (meth) acrylonitrile, maleic anhydride (maleic acid or maleic anhydride), and the like. Can be These may be used alone or in combination of two or more.
具体的には、上記単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、フルフリル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specifically, as the monofunctional (meth) acrylate, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate Phenoxyethyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenol ethylene oxide Modified (n = 2) (meth) acrylate, nonylphenol propylene oxide modified (n = 2.5) (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, furfuryl ( (T) acrylate, carbitol (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate , 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like.
上記2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が挙げられる。
上記3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
Examples of the bifunctional (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and propylene glycol di (meth) acrylate. Acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide-modified bisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide Modified bisphenol A type di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, Antaerythritol di (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, phthalic acid diglycidyl ester di (meth) acrylate, hydroxypivalic acid-modified neopentyl glycol di (meth) ) Acrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate and the like.
Examples of the trifunctional or higher functional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylolpropane, glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, and the like.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物においては、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の1種又は2種以上を必須とし、上記ラジカル重合性化合物の1種又は2種以上を含んでいてもよい。
また、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物及び上記ラジカル重合性化合物以外のモノマー成分を含んでいてもよく、例えば、(メタ)アクリレート化合物、(メタ)アクリルアミド化合物、(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル系モノマー、その他のモノマーの1種又は2種以上を含むことができる。
In the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition of the present invention, one or more kinds of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention are essential, and one of the above radical polymerizable compounds is used. It may contain species or two or more species.
Further, it may contain a monomer component other than the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound and the radically polymerizable compound of the present invention, for example, a (meth) acrylate compound, a (meth) acrylamide compound, and a (meth) acrylic compound. It may contain one or more (meth) acrylic monomers such as acids and other monomers.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物は、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物の他、ラジカル発生剤を含有していてもよく、そのラジカル発生剤としては、モノマーを硬化させるために用いられる光ラジカル発生剤、熱ラジカル発生剤のいずれも用いることができる。これらは、硬化性樹脂において通常用いられるラジカル重合開始剤等を適宜選択して用いればよい。 The alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition of the present invention may contain a radical generator in addition to the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention. Any of a photoradical generator and a thermal radical generator used for curing a monomer can be used. These may be appropriately selected from radical polymerization initiators and the like generally used in curable resins.
光ラジカル発生剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等のアルキルフェノン系光重合開始剤;2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;ベンゾフェノン等のアリールフェノン系光重合開始剤等が挙げられる。
熱ラジカル発生剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系ラジカル開始剤;過酸化ベンゾイル等の過酸化物系ラジカル開始剤等が挙げられる。
これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the photo radical generator include benzyldimethyl ketal, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, and 2-methyl-1- (4- Alkylphenone photopolymerization initiators such as methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one; acylphosphine oxide photopolymerization initiators such as 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide; benzophenone And the like.
Examples of the thermal radical generator include an azo radical initiator such as azobisisobutyronitrile; a peroxide radical initiator such as benzoyl peroxide.
These may be used alone or in combination of two or more.
上記ラジカル発生剤の配合量としては、特に限定されないが、樹脂性能への影響回避の点から、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、0.2〜5質量部であることがより好ましい。 The amount of the radical generator is not particularly limited, but is preferably from 0.1 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention from the viewpoint of avoiding the effect on resin performance. It is preferable that it is a mass part, and it is more preferable that it is 0.2-5 mass parts.
また、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物は、その用途に応じて、上記成分以外の成分として、例えば、溶剤、顔料、酸化防止剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の各種添加剤や無機粒子等を含有させることもできる。 In addition, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition of the present invention may be, for example, a solvent, a pigment, an antioxidant, a leveling agent, an ultraviolet absorber, Various additives such as a flame retardant and inorganic particles can also be contained.
上記溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチン等の芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂肪族炭化水素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン等のエーテル類;メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル類等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and mesitin; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclohexane, and cyclooctane; diethyl ether, diisopropyl Ethers such as ether, dibutyl ether, anisole and tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone, diethyl ketone and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate and isopropyl acetate. These may be used alone or in combination of two or more.
溶剤を用いる場合、固形分濃度が5〜95質量%であることが好ましい。固形分濃度が5質量%以上であることが脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物の意図しない硬化反応(ゲル化等)を防ぐためにも好ましい。また、固形分濃度が95質量%以下であることが塗工性、保存安定性の観点から好ましい。これらの観点から固形分濃度は、より好ましくは10質量%以上であり、更に好ましくは15質量%以上であり、また、より好ましくは90質量%以下であり、更に好ましくは85質量%以下であり、特に好ましくは80質量%以下である。なお、本発明において、「固形分」とは溶媒を除いた成分を意味するものであり、固体の成分のみならず、半固形や粘稠な液状物のものをも含むものとする。 When a solvent is used, the solid concentration is preferably 5 to 95% by mass. The solid content concentration of 5% by mass or more is also preferable in order to prevent an unintended curing reaction (eg, gelation) of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition. Further, it is preferable that the solid content concentration is 95% by mass or less from the viewpoint of coatability and storage stability. From these viewpoints, the solid content concentration is more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and more preferably 90% by mass or less, and further preferably 85% by mass or less. And particularly preferably 80% by mass or less. In the present invention, “solid content” means a component excluding a solvent, and includes not only a solid component but also a semi-solid or viscous liquid material.
無機粒子の例としては、シリカ(オルガノシリカゾルを含む)、アルミナ、チタニア、ゼオライト、雲母、合成雲母、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、フッ化マグネシウム、スメクタイト、合成スメクタイト、バーミキュライト、ITO(酸化インジウム/酸化錫)、ATO(酸化アンチモン/酸化錫)、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられ、これらの中でもシリカが好ましい。また、以上に挙げた無機粒子は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the inorganic particles include silica (including organosilica sol), alumina, titania, zeolite, mica, synthetic mica, calcium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, magnesium fluoride, smectite, synthetic smectite, vermiculite, and ITO (indium oxide). / Tin oxide), ATO (antimony oxide / tin oxide), tin oxide, indium oxide, antimony oxide, and the like. Of these, silica is preferable. Further, the above-mentioned inorganic particles may be used alone or in combination of two or more.
また、上記各種添加剤や無機粒子の配合量は、特に限定されず、所望に応じて適宜選択すればよい。 The amounts of the various additives and inorganic particles are not particularly limited, and may be appropriately selected as desired.
[硬化物]
本発明の硬化物は、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位を含むものであり、通常、上述の本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物を硬化させて得られる。
[Cured product]
The cured product of the present invention contains a structural unit derived from the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, and usually contains the above-described alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition of the present invention. It is obtained by curing an object.
本発明の硬化物の調製においては、硬化条件を光硬化としても熱硬化としてもよい。いずれにおいても速硬性の効果を奏することができる。 In the preparation of the cured product of the present invention, the curing conditions may be light curing or heat curing. In any case, the effect of quick-setting can be obtained.
光硬化方法としては、特に限定されるわけではないが、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物を基材上へ塗布、又は、型に流し込んだ後、紫外線(UV)照射装置内にて照射する方法が好ましい。UV照射量は光源の強度、配合する硬化成分の種類及び濃度等により適宜調整すればよい。 The photo-curing method is not particularly limited, but after applying the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition of the present invention onto a substrate, or after pouring into a mold, ultraviolet light (UV) The method of irradiating in an irradiation device is preferable. The amount of UV irradiation may be appropriately adjusted depending on the intensity of the light source, the type and concentration of the curing component to be mixed, and the like.
光硬化する場合、紫外線の照射量(単位はmJ/cm2)は、通常10〜10,000mJ/cm2であり、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物の硬化性、硬化物(硬化膜)の可撓性等の観点から好ましくは100〜5,000mJ/cm2であり、より好ましくは200〜3,000mJ/cm2である。 In the case of photo-curing, the irradiation amount of ultraviolet rays (unit: mJ / cm 2 ) is usually from 10 to 10,000 mJ / cm 2 , and the curability of the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition of the present invention, from the viewpoint of flexibility, etc. of the cured product (cured film) is 100~5,000mJ / cm 2, more preferably 200~3,000mJ / cm 2.
熱硬化方法としては、特に限定されるわけではないが、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物を基材上へ塗布、又は、型に流し込んだ後、オーブン内で又はホットプレート上にて加熱する方法が好ましい。硬化温度及び昇温速度は、硬化成分の種類及び濃度等により適宜調整すればよいが、通常、15〜160℃程度である。 The thermosetting method is not particularly limited, but the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition of the present invention is applied on a substrate or poured into a mold, and then in an oven or A method of heating on a hot plate is preferred. The curing temperature and the rate of temperature rise may be appropriately adjusted depending on the type and concentration of the curing component, and are usually about 15 to 160 ° C.
従来の多官能(メタ)アクリレート化合物であれば、例えば光学用途等に用いる場合、そのような硬化性樹脂に要求される光透過性等の特性を充分なものとした上で、速硬性、高硬度、耐擦り傷性、光透過性、透湿防止性、非極性材料への密着性といった特性をすべて兼ね備えるものとすることはできなかったが、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物であれば、これらの特性をすべて兼ね備えるものとすることができる。 In the case of a conventional polyfunctional (meth) acrylate compound, for example, when used for optical applications, etc., the properties such as the light transmittance required of such a curable resin are sufficiently obtained, and then the fast curing property and the high The alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention could not have all of the properties such as hardness, scratch resistance, light transmittance, moisture permeability prevention, and adhesion to non-polar materials. Then, all of these characteristics can be provided.
このように、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物、それを含有する組成物、その硬化物は、上述したように、速硬性、高硬度、耐擦り傷性、光透過性、透湿防止性、非極性材料への密着性といった、従来共存させることが困難であった機能をすべて兼ね備えることができるため、種々の用途に好適に用いることができる。すなわち、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂の用途、特にアクリル系樹脂の用途に好適であり、例えば、アクリル系のハードコート剤、塗料、インキ、希釈剤、接着剤、粘着剤等として好適なものである。 As described above, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, the composition containing the same, and the cured product thereof are, as described above, fast-setting, high-hardness, abrasion-resistant, light-transmitting, and light-transmitting. Since all of the functions that have been difficult to coexist conventionally, such as anti-moisture properties and adhesion to non-polar materials, can be provided, they can be suitably used for various applications. That is, it is suitable for use in photocurable resins and thermosetting resins, particularly for acrylic resins.For example, it is suitable as an acrylic hard coat agent, paint, ink, diluent, adhesive, adhesive, and the like. Things.
[積層体]
本発明の積層体は、基材と、この基材上にハードコート層として、上記の本発明の硬化物からなる層を有するものであり、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物を用いることで、速硬性、高硬度、耐擦り傷性、光透過性、透湿防止性、非極性材料への密着性といった特性を兼ね備えるものである。
[Laminate]
The laminate of the present invention has a substrate and a layer composed of the above-described cured product of the present invention as a hard coat layer on the substrate, and the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention. By using, it has characteristics such as fast curing, high hardness, scratch resistance, light transmittance, moisture permeability prevention, and adhesion to non-polar materials.
基材上に形成されるハードコート層は、例えば、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物を基材上に塗布(塗工)し、これに活性エネルギー線を照射して形成することができる。本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物組成物を基材上に塗布(塗工)する方法としては、例えば、リバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、マイヤーバーコート法、ダイコート法、スプレーコート法等が挙げられる。また、本発明の硬化物の形態は特に制限されないが、通常、基材上で活性エネルギー線を照射して硬化させて得られた硬化物は基材の少なくとも片面の一部に硬化被膜(硬化膜)の状態として得ることができる。 The hard coat layer formed on the substrate is formed by, for example, applying (coating) the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition of the present invention on the substrate and irradiating the substrate with an active energy ray. Can be formed. As a method of applying (coating) the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound composition of the present invention on a substrate, for example, a reverse coating method, a gravure coating method, a rod coating method, a bar coating method, a Meyer bar A coating method, a die coating method, a spray coating method and the like can be mentioned. Although the form of the cured product of the present invention is not particularly limited, usually, a cured product obtained by irradiating an active energy ray on a substrate to cure the cured product is a cured film (cured) on at least a part of one surface of the substrate. Film).
基材としては、各種熱可塑性樹脂フィルム及び熱可塑性樹脂板などの熱可塑性樹脂基材を使用することができる。この熱可塑性樹脂基材は加熱により可塑性を示す樹脂であれば、特に限定されない。熱可塑性樹脂フィルムとして、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ジアセチレンセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリ(メタ)アクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム等が使用できる。また、熱可塑性樹脂板として、例えばアクリル板、トリアセチルセルロース板、ポリエチレンテレフタレート板、ジアセチレンセルロース板、アセテートブチレートセルロース板、ポリエーテルスルホン板、ポリウレタン板、ポリエステル板、ポリカーボネート板、ポリスルホン板、ポリエーテル板、ポリメチルペンテン板、ポリエーテルケトン板、(メタ)アクリルニトリル板などが挙げられる。また、必要に応じてガラスなどを使用することもできる。これらの基材はいずれも透明性に優れ、後述の表示装置への適用にも好ましい。これらのうち、本発明の硬化物は非極性材料への密着性に優れることから、シクロオレフィンポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン等の非極性材料、特にシクロオレフィンポリマーよりなる基材を用いることが好ましい。なお、基材の厚さは、用途に応じて適時選択することができるが、一般に1〜5000μm程度のものが用いられる。 As the substrate, various thermoplastic resin substrates such as a thermoplastic resin film and a thermoplastic resin plate can be used. The thermoplastic resin substrate is not particularly limited as long as it is a resin that exhibits plasticity when heated. Examples of the thermoplastic resin film include a triacetyl cellulose (TAC) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a diacetylene cellulose film, an acetate butyrate cellulose film, a polyether sulfone film, a poly (meth) acrylic resin film, and a polyurethane resin film. Resin film, polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyetherketone film, (meth) acrylonitrile film, cycloolefin polymer (COP) film and the like can be used. Further, as a thermoplastic resin plate, for example, acrylic plate, triacetyl cellulose plate, polyethylene terephthalate plate, diacetylene cellulose plate, acetate butyrate cellulose plate, polyether sulfone plate, polyurethane plate, polyester plate, polycarbonate plate, polysulfone plate, poly Examples include an ether plate, a polymethylpentene plate, a polyetherketone plate, and a (meth) acrylonitrile plate. Further, glass or the like can be used as needed. All of these base materials have excellent transparency and are preferable for application to a display device described later. Of these, the cured product of the present invention has excellent adhesion to non-polar materials, and thus it is preferable to use a non-polar material such as a cycloolefin polymer, polypropylene, or polyethylene, particularly a substrate made of a cycloolefin polymer. In addition, the thickness of the base material can be appropriately selected according to the application, but generally, a thickness of about 1 to 5000 μm is used.
このような基材に形成される本発明の硬化物よりなるハードコート層の厚みは、特に制限されるものではなく、通常0.01〜100μm、好ましくは0.1〜50μmの範囲で種々の要因を考慮して適宜設定することができる。 The thickness of the hard coat layer formed of the cured product of the present invention formed on such a substrate is not particularly limited, and is usually 0.01 to 100 μm, and preferably various thicknesses in the range of 0.1 to 50 μm. It can be appropriately set in consideration of the factors.
なお、本発明の積層体は、基材と上記のハードコート層を有するものであればよく、基材とハードコート層との間に、プライマー層等の他の機能層を有していてもよい。
また、ハードコート層を多層形成してもよいし、ハードコート層の上に光学調整層等の他の機能層を有していてもよい。
Note that the laminate of the present invention may have a base material and the above-described hard coat layer, and may have another functional layer such as a primer layer between the base material and the hard coat layer. Good.
Further, the hard coat layer may be formed in multiple layers, or another functional layer such as an optical adjustment layer may be provided on the hard coat layer.
このような本発明の積層体は、これを光源と共に用いて表示装置に適用することができる。この場合、ハードコート層を形成する基材は透光性基材であることが好ましい。また、光源は、好ましくは、基材の背面、すなわち基材のハードコート層形成面とは反対側の面に配置され、そこから基材に向けて光を照射する。 Such a laminate of the present invention can be applied to a display device using the laminate together with a light source. In this case, the substrate on which the hard coat layer is formed is preferably a light-transmitting substrate. Further, the light source is preferably disposed on the back surface of the base material, that is, on the surface of the base material opposite to the surface on which the hard coat layer is formed, and emits light toward the base material therefrom.
本発明の積層体を用いた表示装置は、液晶表示装置(液晶ディスプレイ)、LED(発光ダイオードディスプレイ)、ELD(エレクトロルミネセンスディスプレイ)、VFD(蛍光ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイパネル)などといった、フラットパネルディスプレイに適用することができる。 A display device using the laminate of the present invention includes a liquid crystal display device (liquid crystal display), an LED (light emitting diode display), an ELD (electroluminescence display), a VFD (fluorescent display), a PDP (plasma display panel), and the like. It can be applied to flat panel displays.
また、本発明の積層体を用いた表示装置の屋外又は半屋外での用途としては、タッチパネルが挙げられ、これは、画面上の表示を押さえることによって機器を操作する機構を有し、例えば、銀行ATM、自動販売機、携帯情報端末(PDA)、複写機、ファクシミリ、ゲーム機、博物館及びデパートなどの施設に設置される案内表示装置、カーナビゲーション、マルチメディアステーション(コンビニエンスストアに設置される多機能端末機)、携帯電話、鉄道車両のモニタ装置などにおいて有用である。 In addition, as an application of the display device using the laminate of the present invention outdoors or semi-outdoor, a touch panel is given, which has a mechanism for operating a device by pressing a display on a screen, for example, Guidance display devices installed in facilities such as bank ATMs, vending machines, personal digital assistants (PDAs), copiers, facsimile machines, game machines, museums and department stores, car navigation systems, multimedia stations (multiple facilities installed in convenience stores) The present invention is useful in functional terminals, mobile phones, monitoring devices for railway vehicles, and the like.
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。
なお、以下において、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention.
In the following, “parts” means “parts by mass” and “%” means “% by mass” unless otherwise specified.
[実施例1]
<シクロドデカントリメタノールの合成>
1,5,9−シクロドデカトリエン(アルドリッチ社製)1800gを、トルエン3200mlに溶解させ、ジカルボニルアセチルアセトナートロジウムを1.95gと、トリス(2,4−ジ―t−ブチルフェニル)ホスファイト49.63gを加えた。内容量10Lのステンレス製誘導攪拌型オートクレーブ内に液を仕込み、H2/CO=1/1(mol/mol)の混合ガスを流通させながら50℃、5MPaで反応を実施した。徐々に温度及び圧力を上昇させながら最終的に80℃、7MPaで反応を実施し、合計で15時間の反応を完了した。
その後、オートクレーブを室温に冷却し、H2/CO混合ガスをパージした後、系内を窒素で置換した。オートクレーブを開放し、ニッケル/シリカ触媒630gを金属製の籠に入れてオートクレーブ内にセットし、H2ガスを流通させながら110℃、12MPaで反応を実施した。徐々に圧力を上げ、最終的に14MPaでの反応を実施し、合計で68時間の反応を完了した。トルエンを除去した反応液を370g分取し、蒸留精製によってシクロドデカントリメタノール130gを得た。
[Example 1]
<Synthesis of cyclododecane trimethanol>
1800 g of 1,5,9-cyclododecatriene (manufactured by Aldrich) is dissolved in 3200 ml of toluene, and 1.95 g of dicarbonylacetylacetonatotrodium and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite are dissolved. 49.63 g were added. The liquid was charged into a stainless steel induction stirring type autoclave having an internal volume of 10 L, and a reaction was carried out at 50 ° C. and 5 MPa while flowing a mixed gas of H 2 / CO = 1/1 (mol / mol). The reaction was finally performed at 80 ° C. and 7 MPa while gradually increasing the temperature and pressure, and the reaction was completed for a total of 15 hours.
Thereafter, the autoclave was cooled to room temperature, and after purging with an H 2 / CO mixed gas, the inside of the system was replaced with nitrogen. The autoclave was opened, 630 g of the nickel / silica catalyst was put in a metal basket, set in the autoclave, and reacted at 110 ° C. and 12 MPa while flowing H 2 gas. The pressure was gradually increased, and the reaction was finally performed at 14 MPa, thus completing the reaction for a total of 68 hours. 370 g of the reaction solution from which toluene was removed was collected, and 130 g of cyclododecane trimethanol was obtained by distillation and purification.
<シクロドデカントリメチルトリアクリレート(CDTMTA)の合成>
ジクロロメタン100mlに、取得したシクロドデカントリメタノール8g、トリエチルアミン19g、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン0.5gを溶解させた。窒素雰囲気下で氷冷しながら、アクリル酸クロリド16gを滴下し、室温で1時間攪拌した。反応液にジイソプロピルエーテル100mlを加え、ジクロロメタンを留去し、溶媒を交換した。純水100mlで2回、0.2%水酸化ナトリウム水溶液100mlで2回、3.5%塩酸で2回洗浄した。濾過処理を実施した後、溶媒を留去し、シクロドデカントリメチルトリアクリレート(CDTMTA)6gを取得した。
<Synthesis of cyclododecane trimethyl triacrylate (CDTMTA)>
8 g of the obtained cyclododecane trimethanol, 19 g of triethylamine and 0.5 g of N, N-dimethyl-4-aminopyridine were dissolved in 100 ml of dichloromethane. While cooling with ice in a nitrogen atmosphere, 16 g of acrylic acid chloride was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. 100 ml of diisopropyl ether was added to the reaction solution, dichloromethane was distilled off, and the solvent was exchanged. It was washed twice with 100 ml of pure water, twice with 100 ml of a 0.2% aqueous sodium hydroxide solution, and twice with 3.5% hydrochloric acid. After performing the filtration treatment, the solvent was distilled off, and 6 g of cyclododecane trimethyl triacrylate (CDTMTA) was obtained.
CDTMTAの1HNMRスペクトルを溶媒にCDCl3を使用して、核磁気共鳴装置(Bruker社製「AVANCE 400」)を用いて測定したところ、以下の結果が得られた。
δ 1.09−2.00、bm、21H(脂環骨格)
δ 3.93−4.14、bm、6H(OCH2)
δ 5.78−5.87、d、3H(アクリロイル)
δ 6.07−6.19、m、3H(アクリロイル)
δ 6.35−6.44、d、3H(アクリロイル)
When the 1 H NMR spectrum of CDTMTA was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (“AVANCE 400” manufactured by Bruker) using CDCl 3 as a solvent, the following results were obtained.
δ 1.09-2.00, bm, 21H (alicyclic skeleton)
δ 3.93-4.14, bm, 6H (OCH 2)
δ 5.78-5.87, d, 3H (acryloyl)
δ 6.07-6.19, m, 3H (acryloyl)
δ 6.35-6.44, d, 3H (acryloyl)
<脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物の調製>
以上の工程により得られたシクロドデカントリメチルトリアクリレート100部に、メチルエチルケトン60部、光重合開始剤(イルガキュア184、BASF社製)3部を加えて溶解させ、脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物含有組成物を得た。次に、バーコーターを使用して、各種基板上に上記組成物の塗膜を作製し、後述の各種評価(粘度を除く)を実施した。
<Preparation of alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound-containing composition>
To 100 parts of cyclododecane trimethyl triacrylate obtained by the above steps, 60 parts of methyl ethyl ketone and 3 parts of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by BASF) are added and dissolved, and an alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound is dissolved. A containing composition was obtained. Next, using a bar coater, coating films of the above composition were prepared on various substrates, and various evaluations (excluding viscosity) described later were performed.
[比較例1〜6]
下記の市販の多官能アクリレートを用い、上記実施例1と同様にして、組成物及び塗膜を作製し、後述の各種評価(粘度を除く)を実施した。
比較例1:DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
比較例2:TCDDA(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)
比較例3:TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)
比較例4:NDDA(1,9−ノナンジオールジアクリレート)
比較例5:NPDA(ネオペンチルグリコールジアクリレート)
比較例6:DDDA(1,10−デカンジオールジアクリレート)
[Comparative Examples 1 to 6]
Using the following commercially available polyfunctional acrylate, a composition and a coating film were prepared in the same manner as in Example 1 above, and various evaluations (excluding viscosity) described later were performed.
Comparative Example 1: DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate)
Comparative Example 2: TCDDA (tricyclodecane dimethanol diacrylate)
Comparative Example 3: TMPTA (trimethylolpropane triacrylate)
Comparative Example 4: NDDA (1,9-nonanediol diacrylate)
Comparative Example 5: NPDA (neopentyl glycol diacrylate)
Comparative Example 6: DDDA (1,10-decanediol diacrylate)
上記実施例及び比較例において、粘度、UV硬化性、COP密着性、鉛筆硬度、透明性、耐擦り傷性、透湿防止性(透湿量)を、以下の手順により測定した。これらの結果を表1に示す。 In the above Examples and Comparative Examples, the viscosity, UV curability, COP adhesion, pencil hardness, transparency, scratch resistance, and moisture permeability prevention (moisture permeability) were measured by the following procedures. Table 1 shows the results.
<粘度>
上記実施例及び比較例で得られた組成物の粘度を、E型回転粘度計(東機産業社製「VISCOMETER TVE−20L」)を用いて、25℃で20rpmの条件下で測定した。この粘度は200〜1000000mPasであることが好ましい。
<Viscosity>
The viscosities of the compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured using an E-type rotational viscometer (“VISCOMMETER TVE-20L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. and 20 rpm. This viscosity is preferably from 200 to 1,000,000 mPas.
<UV硬化性>
上記実施例及び比較例で作製した塗膜に対し、UVランプを100mW/cm2で照射し、表面を手で軽く触り、塗膜のタックがなくなるまでの照射量(mJ)を測定し、UV硬化性(mJ/cm2)とした。塗膜の膜厚は約20μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが1mmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いた。UV硬化性(mJ/cm2)は数値が小さいほうが良好である。尚、本実施例による評価においては500mJ/cm2以下のUV硬化性を有していればハードコート剤として有用である。
<UV curability>
The coating films prepared in the above Examples and Comparative Examples were irradiated with a UV lamp at 100 mW / cm 2 , the surface was lightly touched by hand, and the irradiation amount (mJ) until the coating film was tack-free was measured. Curable (mJ / cm 2 ). The thickness of the coating film was about 20 μm (the thickness after evaporating the solvent), and 1 mm thick PMMA (polymethyl methacrylate) was used as the substrate. The smaller the numerical value, the better the UV curability (mJ / cm 2 ). In addition, in the evaluation according to the present example, a material having a UV curability of 500 mJ / cm 2 or less is useful as a hard coat agent.
<COP密着性>
上記実施例及び比較例で作製した塗膜に対し、UVランプを照射量1000mJ/cm2(300mW/cm2)の条件で照射してUV硬化させた後、当該硬化膜を100マスにクロスカットした。次に、クロスカット部にスコッチテープを貼付け、剥離した後の基材上に残存したマスの数を測定した。塗膜の膜厚は約3μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが100μmのCOP(シクロオレフィンポリマー)を用いた。COP密着性は100を上限とし、小さくなるほど非極性材料への密着性が低下することを表わしている。尚、本実施例による評価においては90以上のCOP密着性を有していればCOP基材に対するハードコート剤として有用である。
<COP adhesion>
The coating films prepared in the above Examples and Comparative Examples were irradiated with a UV lamp under the condition of an irradiation amount of 1000 mJ / cm 2 (300 mW / cm 2 ) to be UV-cured, and then the cured film was cross-cut into 100 squares. did. Next, a scotch tape was stuck to the cross cut portion, and the number of squares remaining on the substrate after peeling was measured. The thickness of the coating film was about 3 μm (the thickness after evaporating the solvent), and a COP (cycloolefin polymer) having a thickness of 100 μm was used as the substrate. The upper limit of the COP adhesion is 100, which indicates that the smaller the COP adhesion, the lower the adhesion to non-polar materials. In the evaluation according to the present example, a COP adhesive having a COP of 90 or more is useful as a hard coat agent for a COP substrate.
<鉛筆硬度>
上記実施例及び比較例で作製した塗膜に対し、UVランプを照射量500mJ/cm2(300mW/cm2)の条件で照射してUV硬化させた後、当該硬化膜表面を、様々な硬度の鉛筆を硬度の低いものから順に用いて荷重750gでこすり、傷の有無を確認した。5回テストを実施し、3回以上傷がつかなかった最大硬度を測定した。塗膜の膜厚は約125μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが125μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)を用いた。鉛筆硬度は4B、3B、2B、B、F、H、2H、3H、4Hと表記し、表記順に高硬度となる。尚、本実施例による評価においてはH以上の硬度を有していればハードコート剤として有用である。
<Pencil hardness>
The coating films prepared in the above Examples and Comparative Examples were irradiated with a UV lamp at a dose of 500 mJ / cm 2 (300 mW / cm 2 ) and UV-cured. Were rubbed with a load of 750 g using a pencil having a low hardness in order to check for scratches. The test was performed five times, and the maximum hardness at which no damage was found three or more times was measured. The thickness of the coating film was about 125 μm (the thickness after evaporating the solvent), and PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of 125 μm was used as the substrate. The pencil hardness is expressed as 4B, 3B, 2B, B, F, H, 2H, 3H, 4H, and becomes higher in the order of writing. In the evaluation according to the present example, a material having a hardness of H or more is useful as a hard coat agent.
<透明性>
上記実施例及び比較例で作製した塗膜に対し、UVランプを照射量500mJ/cm2(300mW/cm2)の条件(但しNDDAのみ2000mJ/cm2(300mW/cm2)で照射してUV硬化させた後、ヘーズメーター(村上色彩技術研究所製「HAZE METER HM−65W」)を用いて全光線透過率(%)及びヘーズ(%)を測定した。塗膜の膜厚は約12〜36μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが1mmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いた。全光線透過率(%)は数値が大きいほうが透明性が良好であり、ヘーズ(%)は数値が小さいほうが透明性が良好である。尚、本実施例による評価においては、全光線透過率90%以上であり、ヘーズ1%以下であればハードコート剤として有用である。
<Transparency>
The coating films prepared in the above Examples and Comparative Examples were irradiated with a UV lamp under a condition of an irradiation amount of 500 mJ / cm 2 (300 mW / cm 2 ) (however, NDDA only was irradiated at 2000 mJ / cm 2 (300 mW / cm 2 ) to perform UV irradiation. After curing, the total light transmittance (%) and haze (%) were measured using a haze meter (“Haze Meter HM-65W” manufactured by Murakami Color Research Laboratory). A PMMA (polymethyl methacrylate) having a thickness of 1 mm was used as a substrate, and the larger the value of the total light transmittance (%), the better the transparency. The smaller the numerical value of the haze (%), the better the transparency.In the evaluation according to the present example, if the total light transmittance is 90% or more and the haze is 1% or less, the hard coat It is useful as an agent.
<耐擦り傷性>
上記透明性評価で用いた塗膜表面にスチールウール#0をあて、荷重500gを加えて10回往復させた。その後再び、ヘーズメーター(村上色彩技術研究所製「HAZE METER HM−65W」)を用いてヘーズ(%)を測定し、値の変化度(ΔHz(%))を算出し、耐擦り傷性(ΔHz(%))とした。膜厚は約12〜36μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが1mmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いた。耐擦り傷性(ΔHz(%))は数値が小さいほうが良好である。尚、本実施例による評価においては、5%以下の耐擦り傷性を有していればハードコート剤として有用である。
<Scratch resistance>
Steel wool # 0 was applied to the surface of the coating film used in the above-described transparency evaluation, and the coating film was reciprocated 10 times under a load of 500 g. Thereafter, the haze (%) was measured again using a haze meter (“Haze Meter HM-65W” manufactured by Murakami Color Research Laboratory), the degree of change in the value (ΔHz (%)) was calculated, and the scratch resistance (ΔHz) was measured. (%)). The thickness was about 12 to 36 μm (the thickness after evaporating the solvent), and PMMA (polymethyl methacrylate) having a thickness of 1 mm was used as the base material. The smaller the value of the scratch resistance (ΔHz (%)), the better. In the evaluation according to the present example, a scratch resistance of 5% or less is useful as a hard coat agent.
<透湿防止性(透湿量)>
上記実施例及び比較例で作製した塗膜に対し、UVランプを照射量1000mJ/cm2(300mW/cm2)の条件(但しNDDAのみ2000mJ/cm2(300mW/cm2))で照射してUV硬化させた後、JIS Z0208に準拠した方法により透湿量(g/m2・day)を測定した。塗膜の膜厚は約7〜11μm(溶媒を蒸発させた後の膜厚)とし、基材としては厚さが40μmのTAC(トリアセチルセルロース)を用いた。透湿性(g/m2・day)は数値が小さいほうが透湿防止性が良好である。尚、本実施例による評価においては200(g/m2・day)以下の透湿量を有していればハードコート剤として有用である。
<Moisture permeability prevention (moisture permeability)>
To coating films prepared in Examples and Comparative Examples, was irradiated under the conditions of irradiation dose 1000 mJ / cm 2 UV-lamp (300mW / cm 2) (where NDDA only 2000mJ / cm 2 (300mW / cm 2)) After UV curing, the moisture permeability (g / m 2 · day) was measured by a method according to JIS Z0208. The thickness of the coating film was about 7 to 11 μm (the thickness after evaporating the solvent), and TAC (triacetyl cellulose) having a thickness of 40 μm was used as the base material. The smaller the value of the moisture permeability (g / m 2 · day), the better the moisture permeability. In the evaluation according to the present example, a material having a moisture permeability of 200 (g / m 2 · day) or less is useful as a hard coat agent.
(※1)比較例1、3のCOP密着性評価では、COP基材に対して組成物がはじいてしまい、塗膜を形成することができなかった。このため、密着性の評価そのものが不能であった。
(※2)比較例2のCOP密着性評価では、86マス密着したものの試験部の周辺でも剥がれが生じた。
(※3)比較例4〜6はいずれもUV硬化性が不十分であるため、硬化膜が得られず、COP密着性、鉛筆硬度の評価に至らなかった。
(※4)比較例6では25℃で固体であるために粘度の測定ができなかった。
(※5)比較例6ではTAC基材に対して均一な塗膜が得られなかったため、透湿防止性の評価が不能であった。
(* 1) In the COP adhesion evaluations of Comparative Examples 1 and 3, the composition repelled the COP substrate, and a coating film could not be formed. For this reason, it was impossible to evaluate the adhesion itself.
(* 2) In the evaluation of the COP adhesion in Comparative Example 2, although 86 masses adhered, peeling occurred around the test portion.
(* 3) In all of Comparative Examples 4 to 6, the UV curability was insufficient, so that a cured film was not obtained, and the COP adhesion and the pencil hardness were not evaluated.
(* 4) In Comparative Example 6, the viscosity could not be measured because it was a solid at 25 ° C.
(* 5) In Comparative Example 6, a uniform coating film could not be obtained on the TAC base material, so that it was impossible to evaluate the moisture permeability prevention property.
本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物、比較を行った多官能(メタ)アクリレート化合物ともに、光透過性等の特性を有するものであるが、上記のように、速硬性、高硬度、透明性、透湿防止性、耐擦り傷性、非極性材料への密着性等の特性については、従来の多官能(メタ)アクリレート化合物では、すべて高い水準で性能を発揮させることはできない。しかし、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物であれば、硬化性樹脂に要求されるこれらの特性すべてにおいて、高い水準で性能を発揮させることができる。特に、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物は、従来の多官能(メタ)アクリレート化合物にはない、非極性材料に対する優れた密着性を有する。また、透湿防止性に関しても、比較を行った多官能(メタ)アクリレート化合物の中で最も優れており、さらに高い粘度も有する。 Both the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention and the comparative polyfunctional (meth) acrylate compound have characteristics such as light transmittance. With regard to properties such as transparency, moisture permeability prevention, abrasion resistance, and adhesion to non-polar materials, conventional polyfunctional (meth) acrylate compounds cannot all exhibit high performance. However, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention can exhibit a high level of performance in all of these properties required for the curable resin. In particular, the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention has excellent adhesion to non-polar materials, which is not present in conventional polyfunctional (meth) acrylate compounds. Also, with respect to the moisture permeation prevention property, it is the best among the polyfunctional (meth) acrylate compounds compared, and has a higher viscosity.
上記実施例では、一般式(I)においてXが12員環の脂環式炭化水素基でアクリロイルオキシメチル基を3つ有する構造をもつシクロドデカントリメチルトリアクリレートが使用されているが、上述したように、本発明の脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物においては、(メタ)アクリロイルオキシ基が環構造にメチレン基又はエチレン基を介して結合していることで、極性基濃度が従来の多官能(メタ)アクリレート化合物より低くなることと、非芳香族であることによって、上述したすべての特性が発現される作用機構は、いずれの脂環式多官能(メタ)アクリレート化合物でも同様であるものと考えられる。 In the above example, cyclododecanetrimethyltriacrylate having a structure in which X is a 12-membered alicyclic hydrocarbon group and has three acryloyloxymethyl groups in the general formula (I) is used. In the alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound of the present invention, since the (meth) acryloyloxy group is bonded to the ring structure via a methylene group or an ethylene group, the concentration of the polar group is higher than that of the conventional polyfunctional (meth) acrylate compound. The mechanism of action in which all the above-mentioned properties are exhibited by being lower than that of the functional (meth) acrylate compound and being non-aromatic is the same for any alicyclic polyfunctional (meth) acrylate compound. it is conceivable that.
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