JPH08291273A - 光硬化性組成物 - Google Patents

光硬化性組成物

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JPH08291273A
JPH08291273A JP13256095A JP13256095A JPH08291273A JP H08291273 A JPH08291273 A JP H08291273A JP 13256095 A JP13256095 A JP 13256095A JP 13256095 A JP13256095 A JP 13256095A JP H08291273 A JPH08291273 A JP H08291273A
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JP
Japan
Prior art keywords
acrylate
meth
curing
formula
phenanthrenequinone
Prior art date
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Pending
Application number
JP13256095A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Kishi
克彦 岸
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ThreeBond Co Ltd
Original Assignee
ThreeBond Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08291273A publication Critical patent/JPH08291273A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は可視光線で硬化する光硬化性組成物で
あり、硬化後は樹脂の色が消色することを特徴とする。 【構成】A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量
部、B)フェナントレンキノン0.01〜1.0重量
部、C)第3級アミン0.01〜4.0重量部、からな
る光硬化性組成物。本組成物は、可視光線で速やかに硬
化し、深部硬化性に優れる。しかも、硬化前は有色だっ
た樹脂が光硬化後は消色する。このことより有色であっ
たために用途が限定されていた箇所にも使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光硬化性組成物に関する
ものであり、特に可視光領域の光線に対して高感度を示
し、さらに詳しくは可視光を照射して硬化させると樹脂
の色が消色することを特徴とし、金属、プラスチック、
セラミック部品等の接着、密封、シーリング、或いは、
金属、プラスチック、セラミック、木材、石材、紙等の
表面コーティング使用される光重合性組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来光の照射により硬化物を得る方法は
多数知られており、そのほとんどは紫外線やその領域の
短波長光によるものである。しかし、近年になって照射
光の波長領域を従来までの紫外光領域ではなく、さらに
長波長領域、特に可視光領域の光を用いるものが多くな
っている。
【0003】例えば、光開始剤としてカンファーキノ
ン、α−ベンジル類、アシルフォスフインオキシド、ベ
ンゾフェノン、等を用いたものがあるがそれ以外にも染
料と脂肪族アミンの複合光開始剤系(特公昭44−20
189号公報)、ヘキサアリールビスイミダゾールとジ
アルキルアミノベンジリデンケトンの系(特開昭47−
2528号公報)、(ケト)クマリン(特開昭52−1
12681号公報)、ビスイミダゾールとインダノンの
系(特開昭54−155292号公報)、トリアジン誘
導体とシアニン染料の系(特開昭58−29803号公
報)、クマリン系色素とジアリールヨウドニウム塩の系
(特間昭60−88005号公報)、ベンゾフェノン誘
導体とアミノ酸誘導体の系(特開昭61−173242
号公報)、チタノセンの系(特開昭63−41484号
公報)、金属アレーン錯体(特開平2−296802号
公報)、スクアリリウム色素とジアルキルアニリンの系
(特間平5−311093号公報)等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の技術の多くは確かに可視光線での感度は有するもの
の、相対感度で比較した場合、感度は不十分であり、実
用的には使えないという欠点がある。このことから、実
用に際してより低いエネルギーで硬化する光硬化性組成
物が望まれており、特にその硬化速度が紫外線による硬
化と同程度で、かつその際の硬化物の物性が同等または
それ以上のものが期待されている。
【0005】さらに、硬化に必要な光源が安価であり、
白熱電球程度の照射光量においても硬化が可能であるこ
とや、速硬化性が要求される。
【0006】本発明は、そのような問題点を解決するた
めになされたものであり、可視光の様な低いエネルギー
によって硬化する光硬化性組成物を提供することにあ
る。また、従来までの可視光硬化性樹脂は、そのほとん
どが光硬化後も使用した増感剤の色が残ってしまうた
め、実用化の際にその用途が限定されてしまう。さらに
は、使用した増感剤類は低分子化合物であるため光硬化
後は系中に残存し、光照射時に増感剤のフィルター効果
を誘発してしまうために、樹脂の厚膜硬化性にも限界が
あった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる難
点を克服して、優れた光硬化性組成物を得るべく鋭意検
討を行った結果、下記の成分からなる組成物が、可視光
線の照射下で活性なラジカルを発生し、重合可能な官能
基との反応により速やかに硬化物が得られ、かつ硬化後
には消色することを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。前述の組成物は以下の通りである。 A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量部 B)フェナントレンキノン0.01〜1.0重量部 C)第三級アミン0.01〜4.0重量部
【0008】以下に、本発明を構成する各成分の詳細に
ついて説明する。本発明のA成分であるラジカル重合性
ビニル化合物としては、分子内にラジカル重合性のビニ
ル基を有する化合物であれば、特に限定されるものでは
ない。具体的な重合性ビニル化合物としては、例えば以
下のものがある。 (1)ビニル化合物1 下記1式で表せる(メタ)アクリレートである。
【0009】
【化1】
【0010】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は炭素数2〜4の直鎖もしくは分岐アルキル基にお
いて、1個又は2個以上のH原子を−OH基で置換した
置換アルキル基。) 上記1式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例として、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、1,2−ジ
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等がある。
【0011】(2)ビニル化合物2 下記2式で表される(メタ)アクリレートである。
【0012】
【化2】
【0013】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、−H又はC〜Cの炭化水素基を示し、nは
1〜10の整数を示す。) 上記2式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレー
ト、ジシクロペンテニルオキシメチル(メタ)アクリレ
ート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリ
レート、ジシクロペンテニルオキシプロピル(メタ)ア
クリレート等がある。
【0014】(3)ビニル化合物3 下記3式で表される(メタ)アクリレートである。
【0015】
【化3】
【0016】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、−H又はC〜C18のアルキル基、或いはC
〜C20のシクロアルキル基、フェニル基、テトラフ
ルフリル基、これらの基を含むC〜C20のアルキル
基を示す。) 上記3式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テ
トラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、2−エ
チルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)
アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等があ
る。
【0017】(4)ビニル化合物4 下記4式で表せる(メタ)アクリレートである。
【0018】
【化4】
【0019】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、C〜C20のアルキル基、ビニル基、アリー
ル基、アルコキシアルキル基を示す。) 上記4式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、メトキシカルボニルメチル(メタ)アク
リレート、エトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレ
ート、ヘプトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト、イソプロピルカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト等がある。
【0020】(5)ビニル化合物5 下記5式で示される(メタ)アクリレートである。
【0021】
【化5】
【0022】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
10は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートと、−
OHとの縮合反応によって生じた反応残基、R11は、
〜Cの炭化水素、さらにこれらの炭化水素中にエ
ステル結合、カーボネート結合、エーテル結合、チオエ
ーテル結合を有するもの、nは1〜20の整数を示
す。) 上記5式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、ポリエチレングリコール変性ウレタンア
クリレート、ポリエステル変性ウレタンアクリレート、
ポリカーボネート変性ウレタンアクリレート、ポリエー
テル変性ウレタンアクリレート、ポリチオエーテル変性
ウレタンアクリレート等がある。
【0023】(6)ビニル化合物6 下記6式で示される(メタ)アクリレートである。
【0024】
【化6】
【0025】(式中R12は、−H又は−CHを示
し、R13は、C〜Cの炭化水素を示し、nは1〜
10の整数を示す。) 上記6式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、2,2−ビス(4−メタクリロキシジエ
トキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アリロ
キシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4
−メタクリロキシトリエトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−アクリロキシペンタエトキシフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−メタククロキシヘキ
サエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ア
クロキシジプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−アクリロキシジブトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−メタクリロキシオクタブトキシ)プ
ロパン、2−(4−マタクリロキシエトキシフェニル)
−2−(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパ
ン、2−(4−アクリロキシジプロポキシフェニル)−
2−(4−アクリロキシトリエトキシフェニル)プロパ
ン等がある。
【0026】(7)その他のラジカル重合性ビニル化合
物 以上のラジカル重合性ビニル化合物の他に、本発明のA
成分として、イソボロニル(メタ)アクリレート、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、α−メチルス
チレン、N−ビニルピロリドン、ポリブタジエンアクリ
レート、シリコーンアクリレート等がある。本発明にお
けるA成分として、上記のラジカル重合性ビニル化合物
の1種又は2種以上を混合して用いることができる。
【0027】本発明のB成分であるフェナントレンキノ
ンは、反応過程の詳細はさだかではないが、第三級アミ
ンからの水素引き抜きによる光酸化還元反応増感剤とし
て作用し、その結果分子内の共役系が切れることによっ
て見かけ上、吸収波長が紫外線領域に移行するために消
色するものと思われる。B成分の好ましい添加量は、組
成物に光硬化性を与えるのに十分な触媒量論的な量であ
れば良く、用いるラジカル重合性化合物によつても異な
るが、ラジカル重合性化合物100重量部に対して0.
01〜1.0重量部、好ましくは0.05〜0.5重量
部である。この量が0.01重量部よりも少ない場合、
感度に大きな影響がなく、1.0重量部よりも多い場合
には、組成物の消色性が低下する。ここで消色とは、フ
ェナントレンキノンをA成分と混合するとフェナントレ
ンキノンの色である黄色に着色するが、この黄色が消え
ることである。つまり、A成分が有色である場合にその
色が消えることはなくA成分の本来の色になる。
【0028】本発明において、C成分はフェナントレン
キノンと組み合わせてプロトンドナーとして用いらる。
C成分は、脂肪族および芳香族いずれの第三級アミンで
もその効果は発揮される。しかしながら、硬化速度の向
上には芳香族系の第三級アミンを用いた方がより良い効
果が発揮される。本発明で使用される第三級アミンの好
適な例として、トリエチルアミン、トリエチルアミン、
トリブチルアミン、N,N’−ジメチル−P−トルイジ
ン、N,N’−ジメチル−アニリン、N−メチル−ジエ
タノールアミン、N−メチル−ジメタノールアミン、
N,N’−(ジメチルアミノ)エチル−メタクリレー
ト、N,N’−ジメチルアミノ−アセトフェノン、N,
N’−ジメチルアミノベンゾフェノン、N,N’−ジエ
チルアミノ−ベンゾフェノン等がある。
【0029】本発明におけるC成分の好ましい添加量は
光硬化性を与えるのに十分な触媒量論的な量であればよ
く、用いるラジカル重合性化合物にも異なるが、ラジカ
ル重合性化合物100重量部に対して0.01〜4.0
重量部、好ましくは0.05〜2重量部である。この量
が0.01重量部よりも少ない場合、十分な感度が得ら
れず、硬化に影響をあたえる。また、5.0重量部より
も多い場合には、表面のみの硬化が進行してしまい、深
部での硬化性に強く影響を与え、かつ消色性が極端悪く
なる。
【0030】なお、この発明の光硬化性組成物中には、
この他消泡剤、着色剤、充填剤、密着付与剤、シランカ
ップリング剤などのような公知の添加剤をその硬化物特
性に影響を与えない範囲で添加することができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0032】調合容器の周囲をアルミ箔で遮光し、ラジ
カル重合性ビニル化合物としてエポキシアクリレート
(2,2−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニ
ルプロパン))とイソボロニルアクリレートを計50重
量部に、表1の組成でフェナントレンキノンとアミン化
合物を配合し、60℃で加熱しながら混合攪拌すること
により、均一な調合液を調製した。また、比較例とし
て、光硬化触媒であるアシルホスフィンオキシド、ベン
ゾフェノン、カンファーキノンを用いて同様に混合液を
調製した。
【0033】
【表1】
【0034】硬化実験は、調合した各樹脂を、直径32
φ×高さ10mmのポリエチレン製容器に2グラム秤量
し、300Wハロゲンランプ[ウシオ電気(株)、JC
R−24V−300C4]を用いて、完全硬化までの時
間を測定した。照射条件は、ランプ距離30cm、中心
照度2.48〜2.5cmW/cmである。硬化物の
厚膜硬化性は、直径5φ×高さ30mmの治具に樹脂を
注ぎ、先と同様の条件で光照射を行い、未硬化部を取り
除いた部分を真の硬化膜厚として測定した。
【0035】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光硬化性組成物は、フェナントレンキノン単独では硬化
しないが、フェナントレンキノンと第三級アミンを組み
合わせて使用することによって、従来の可視光線による
硬化組成物よりも速やかに硬化し、しかも深部硬化性も
よいことが明らかとなった。また、従来の可視光硬化樹
脂は有色であり、硬化後の樹脂も有色であるが、本発明
の光開始剤を使用すると硬化後の樹脂の色が消色し透明
となる。この消色作用によって光硬化樹脂の使用用途が
増えるのみでなく光透過性がよくなり厚膜硬化が可能と
なる。使用用途としては例えば、合わせガラス用接着
剤、光ディスク等の透明部材の接着、プラスチックレン
ズなどのハードコート等、透明な樹脂でなければ使用で
きない用途にも使用することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記A成分、B成分及びC成分からなる
    光硬化性組成物 A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量部 B)フェナントレンキノン0.01〜1.0重量部 C)第三級アミン0.01〜4.0重量部
JP13256095A 1995-04-21 1995-04-21 光硬化性組成物 Pending JPH08291273A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506860A (ja) * 1999-07-30 2003-02-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ラミネート化構造体を製造する方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506860A (ja) * 1999-07-30 2003-02-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ラミネート化構造体を製造する方法

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