JPH0713110B2 - 硬化性組成物 - Google Patents

硬化性組成物

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JPH0713110B2
JPH0713110B2 JP62169865A JP16986587A JPH0713110B2 JP H0713110 B2 JPH0713110 B2 JP H0713110B2 JP 62169865 A JP62169865 A JP 62169865A JP 16986587 A JP16986587 A JP 16986587A JP H0713110 B2 JPH0713110 B2 JP H0713110B2
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curing
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acrylic acid
acid
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清 村瀬
徹司 実松
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は紫外線(以下UVと称す)又は電子線(以下EBと
称す)等の照射により、あるいはラジカル重合触媒の存
在下に、常温において又は加熱などの硬化手段によって
硬化可能な組成物であって、特に高い硬度を必要とされ
る塗料、又はインキ等として各種の産業分野において利
用でき、汎用のアクリル酸又はメタクリル酸エステルに
比較して硬化時の体積収縮及び取り扱い作業中のかぶれ
や湿疹などの皮膚障害が大幅に改善された組成物を提供
するものである。
〔従来技術〕
一般の汎用モノマー(ビニルモノマー、開環モノマー)
が重合する際に大きな体積収縮を伴うことはよく知ら
れ、その現象は材料科学の観点から大きな支障となって
いることは良く知られており、UV、EB硬化型モノマー、
オリゴマーなどもその例外ではない。
従来より硬化時の体積収縮を低減させる方法として、ポ
リマーなどを溶解させたり、シリカ、タルクなどの無機
又は各種の有機の充填剤を用いるなどの手段が行なわれ
てきたが、ポリマーなどの溶解度に限界が有り、透明性
の低下など、決して満足で来るものではなかった。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
本発明は硬化性組成物に関するものであって、その硬化
物が高い高度を有しUV、EB又は加熱等の硬化手段によっ
て硬化可能な組成物であって、硬化等の体積収縮が大幅
に低減、改造された組成物を提供しようとするものであ
り、これによって、内部応力の減少による接着力、密着
力等の向上、歪み、反り、隙間発生といった支障の低減
ないし解消を意図するものである。
又本発明は、硬化性組成物の皮膚刺激性を著しく低いも
のとし、これを取扱う作業過程での健康障害を低減させ
ることをも目的とするものである。
(ロ) 発明の構成 〔問題を解決するための手段〕 本発明者らは鋭意研究の結果、ペンタエリスリトール及
び/又はジペンタエリスリトール、及びアクリル酸類の
エステル化反応により得られるポリアクリレートにおい
て、アクリル酸類として下式〔I〕に示すアクリル酸多
量体を用いることにより、上記の問題点を大幅に改善
し、各目的を達成できる事を見出し、本発明を完成する
に至った。
CH2=CH−CO−OCH2−CH2−CO−OnH 〔I〕 ただしnは1以上好ましくは10以下の正数である。
以下に本発明の構成成分について説明する。
〔原 料〕
多価アルコール 本発明において使用される多価アルコールはペンタエリ
スリトールとジペンタエリスリトールであり、これらは
それぞれ単独で又は混合して使用しても良い。
アクリル酸多量体 本発明において、ポリアクリレートの合成原料として使
用される、上記式〔I〕で示されるアクリル酸多量体
は、アクリル酸のダイマー、トリマー、テトラマー、ペ
ンタマー、ヘキサマーなどで、これらは単一化合物であ
る必要はなく、多量体の混合物である合成反応生成物を
そのまま使用できる。
〔エステル化反応〕
本発明組成物におけるポリアクリレートは、前記多価ア
ルコールとアクリル酸多量体の脱水エステル化反応によ
って製造することができる。脱水エステル化反応触媒と
しては硫酸、p−トルエンスルホン酸、スルホン酸基を
有するイオン交換樹脂などが用いられる。
又、重合防止剤としてはハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテルなどのフェノール類、ベンゾキノ
ンなどのキノン類、フェノチアジン、銅塩などが挙げら
れる。
又、共沸脱水剤としてはn−ヘキサン、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリクロルエチレ
ン、テトラクロルエチレンなどが用いられる。
エステル化反応の条件たとえば反応温度、反応時間或は
生成物であるポリエステルアクリレートの縮合度を左右
する各原料のモル比は、従来のポリアクリレートの合成
時に採用されている条件を適用すればよい。
反応後、反応液はアルカリ水溶液及び水で洗浄し、水層
を分離後反応溶媒である共沸脱水剤を減圧下で留去して
ポリアクリレートを得る。
〔組成物の硬化〕
本発明組成物の硬化は、従来のポリアクリレートを硬化
性組成物とする組成物とまったく同様に行なうことがで
きる。
硬化手段がUVである場合には光開始剤が用いられる。好
適に用いられる光開始剤としては例えばベンゾイン、ベ
ンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエー
テル、ベンゾインオクチルエーテルなどのベンゾイン化
合物、ベンジル、ジアセチル、メチルアントラキノン、
アケトフェノン、ベンゾフェノンなどのカルボニル化合
物が挙げられる。
硬化手段が加熱炉、赤外線、マイクロ波などのような主
として熱エネルギー源による場合には熱重合開始剤が用
いられる。好適に用いられる熱重合開始剤としては、例
えばアゾイソブチロニトリルなどのようなアゾ化合物
類、あるいはケトンパーオキサイド類、ハイドロパーオ
キサイド類、アルキルパーオキサイド類、アシルパーオ
キサイド類、パーオキシエステル類などに属する各種有
機酸化物類、あるいは過硫酸アンモニウムなどのような
無機過酸化物類などがあげられる。
硬化手段として常温放置または比較的低温(100℃以
下)の熱エネルギー源が使用される常温硬化の場合に
は、前記熱重合開始剤に更に重合促進剤を添加するのが
一般的である。よく用いられる促進剤としては、例えば
コバルト、鉄、マンガンなどの金属とナフテン酸、リノ
ール酸、アセチルアセトンなどとの塩のような金属塩
類、ジメチルパラトルイジン、アスコルビン酸などのよ
うな還元性アミン類やその他の還元性物質などがある。
これらの重合促進剤は、例えばハイドロパーオキサイド
類、ケトンパーオキサイド類、パーオキシエステル類と
金属塩の組合せ、アシルパーオキサイドと還元性アミン
類との組合せなどのように熱重合開始剤に組合せて用い
られる。
前記の光開始剤、熱重合開始剤、あるいは重合促進剤類
は重合性成分に対して好ましくは0.01〜20重量%、更に
好ましくは0.1〜10重量%の範囲で用いられる。
硬化手段がEBの場合には開始剤を用いなくとも速やかに
硬化するため、特に硬化剤を用いる必要はない。
これらUV、EBの照射条件及び、加熱による硬化の条件は
アクリロイル基を有する化合物を重合成分とする組成物
の硬化に際して常用される条件に従えばよい。
〔その他〕
本発明の組成物に、その使用目的に応じて溶剤を配合す
ることはなんら差し支えない。メチルエチルケトン、メ
チルイソブチケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸
ブチルなどの酢酸エステル類、ベンゼン、トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素類、一般によく用いられる
有機溶剤によって本発明組成物を希釈して使用する事も
可能である。
又、本発明組成物に可溶な重合物や共重合物を、好まし
くはそれらが溶解可能な範囲で添加することも可能で、
その例としてはアクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル
酸などの如きモノマーの単一重合体又は共重合体が挙げ
られる、 その他各種の有機又は無機充填剤、例えばシリカ、タル
ク等、従来からの添加剤、例えばレベリング剤、消泡剤
などを含む事も可能である。
これらの配合は従来の配合量に従って行なえば良い。
〔実施例、比較例及び参考例〕
以下に実施例、比較例及び参考例を示して本発明を更に
具体的に説明する。
参考例1 特公昭56−6979号「β−アクリロキシプロピオン酸の製
造方法」公報記載の実施例に従って合成した。
ハイドロキノンモノメチルエーテル200ppmを含むアクリ
ル酸216g、苛性ソーダ1.5gをオートクレーブに仕込み、
内部の空気を窒素で置換して10kg/cm2Gに加圧し、140℃
に1.5時間保って反応させた。反応終了後末反応アクリ
ル酸を留去し、残った釜液を精留して108〜110℃/2mmHg
の留分を集めβ−アクリロイルオキシプロピオン酸(前
記式〔I〕で示すアクリル酸多量体においてn=1)10
6gを得た。
参考例2 参考例1と同様に反応を行ない、反応終了後末反応アク
リル酸を留去して釜液123gを得た。得られた釜液は淡褐
色粘稠な液体で、酸価324mgKOH/g、粘度150cps/25℃で
あった。酸価から求めた分子量は173で、前記式〔I〕
の縮合度nの平均値は1.40であった。又、この釜液をゲ
ルパーミュエーションクロマトグラフィーで分析したと
ころ、各成分の分布は表1に示すとおりであり、種々の
縮合度のアクリル酸多量体の混合物であった。
実施例1 撹拌機、温度計、空気吹き込み管、水分離器を備えた反
応器にペンタエリスリトール136g、参考例2で得たアク
リル酸多量体562g、96%硫酸41.9g、フェノチアヂン0.0
7g、トルエン698gを仕込み、空気を50ml/分の割合で吹
き込み、かつ撹拌しながら加熱した。
液温が105℃になると反応により生成した水がトルエン
との共沸混合物として留出し始めた。共沸混合物を冷却
し、トルエン層と水層に分離し、トルエン層を反応器へ
もどし、水層は系外へ抜き去った。反応が進むにつれて
液温が上昇し、3時間後に液温は115℃になり、水が59.
6ml(脱水率102%)留去した。
そこで反応液を冷却し、10%苛性ソーダ水溶液200gで洗
浄し、更に10%硫酸アンモニウム水溶液200mlで洗浄し
た。洗浄液にハイドロキノンモノメチルエーテル0.32g
を加え80℃で減圧下にトルエンを留出させ、ポリオクリ
レート537gを得た。このポリアクリレートは褐色粘ちょ
うな液体で、酸価3.8mgKOH/g、粘度3200cps/25℃、残存
トルエン0.4%、液比重1.210(21℃)であった。
上記ポリアクリレートに、光開始剤としてイルガキュア
ー651(チバガイギー社製、商品名)を1%溶解させ硬
化性組成物を調製した。
この組成物を厚さ1mmのゴム枠をはりつけたポリエステ
ルフィルム上に流し込み、その上からポリエステルフィ
ルムで覆い更に上下から透明ガラスではさみ固定しサン
プルを作成した。
このサンプルを60W/cmの出力の高圧水銀灯(ウシオ電気
(株)・オゾンレス平行光型1灯)の下20cmの距離で
表、裏各々3分間紫外線を照射した。次いでガラス板、
ポリエステルフィルムを取り外し、更に表、裏各々3分
間照射して硬化操作を終え、厚さ1mmのシートを作成し
た。
このシート(硬化物)の重量及び21℃の水中に吊るした
時の重量から求めた比重は1.297であった。モノマー比
重(液比重)及び硬化物比重より下式であった、硬化に
よる体積収縮率は6.7%であった。 V=(1−Dl/Ds)×100 V:体積収縮率(%) Dl:液比重 Ds:硬化物比重 上記のポリアクリレートの製造条件および硬化物の物性
を、後記表2に再掲する。
実施例2および比較例1〜2 多価アルコールまたはアクリル酸類の種類を変え、、そ
れ以外は実施例1と同様にして、ポリアクリレートの製
造と硬化性組成物の調整および組成物の硬化と硬化物の
物性測定を行なった。
結果は表2に示すとおりであった。
実施例3 実施例1で得たポリアクリレート100部に光開始剤とし
てイルガキュアー651(チバガイギー社製 商品名)2
部を溶解して硬化性の組成物を調整した。この組成物を
硬質塩化ビニル樹脂板(以下PVCと称す)及びポリカー
ボネート樹脂板(以下PCと称す)に約10μmの厚さに塗
布し、80W/cmの高圧水銀灯(ウシオ電機(株)・オゾン
集光型1灯)の下10cmの距離(焦点、コンベア上で集
光)において、コンベアスピード2m/分で3回照射して
完全に硬化させた。
この硬化塗膜の基盤(PVC及びPC)に対する密着性試験
を実施した。即ち、カッターナイフを用いて、塗装面に
縦横11本ずつの平行線を1mmの間隔で引いて、1cm2の中
に100個のます目ができるように碁盤目状に切り傷をつ
けた後、セロハン粘着テープを完全に密着させ、瞬間的
に引き離した。このとき硬化塗膜の正方形の一目一目に
はがれが全くなく、密着性は100/100であった。
比較例3 実施例3と全く同様に、比較例1で得たポリアクリレー
トを用いて、硬化性組成物の調製および硬化塗膜の形成
ならびに碁盤目試験を行なったところ、硬化塗膜の正方
形は全部剥がれ、基板に対する密着性は全くなく、0/10
0であった。
(ハ) 発明の効果 本発明に係わる硬化性の樹脂組成物は、硬化時の体積収
縮が大幅に低減・改善される。その結果、内部応力の減
少による接着力の向上、歪み、反り、隙間発生などの低
減ないし解消を実現することができ、特に高い硬度を必
要とする塗料、又はインキ等に利用することができ、特
に硬化手段としてUV、EB又は、熱エネルギーを用いる分
野で賞用されるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ペンタエリスリトール及び/又はジペンタ
    エリスリトールと下式〔I〕で示されるアクリル酸多量
    体のエステル化反応生成物であるポリアクリレートから
    なる硬化性の樹脂組成物。 CH2=CH−CO−OCH2−CH2−CO−OnH 〔I〕 但しnは1以上の正数である。
JP62169865A 1987-07-09 1987-07-09 硬化性組成物 Expired - Lifetime JPH0713110B2 (ja)

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JPS6416807A JPS6416807A (en) 1989-01-20
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58104908A (ja) * 1981-12-11 1983-06-22 ロ−ム・アンド・ハ−ス・コンパニ− アクリル酸のマイクル付加ホモポリマ−のエステル

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58104908A (ja) * 1981-12-11 1983-06-22 ロ−ム・アンド・ハ−ス・コンパニ− アクリル酸のマイクル付加ホモポリマ−のエステル

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