JPS6230753A - メルカプトカルボン酸を含むチオエ−テル及びその製造法 - Google Patents

メルカプトカルボン酸を含むチオエ−テル及びその製造法

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JPS6230753A
JPS6230753A JP16488086A JP16488086A JPS6230753A JP S6230753 A JPS6230753 A JP S6230753A JP 16488086 A JP16488086 A JP 16488086A JP 16488086 A JP16488086 A JP 16488086A JP S6230753 A JPS6230753 A JP S6230753A
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polythiol
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チヤールズ・ロバート・モーガン
デイビツド・レイ・カイル
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WR Grace and Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は水性の現像液に対する現像性と接着性とが改良
された熱あるいは放射線で硬化する組成物に使用しうる
メルカプトカルボン酸を含有する新規表チオエーテルに
関するものである。
本発明はまたメルカプトカルボン酸を含有するチオエー
テルの製造方法に関するものである。
(従来技術) 酸を含むチオエーテルを作ることは米国特許第4,13
5.047号明細書にょシ公知である。しかしながら、
これらの物質は光化学系において引き続き反応するため
のチオール基を有していない。
(発明の目的) 本発明の第1の目的線メルカプトカルボン酸を含むチオ
エーテルを製造することである。本発明の第2の目的は
メルカプトカルボン酸を含むチオエーテルを製造するた
めの方法を提供することである。本発明の第3の目的は
光硬化性組成物に加えてその水性現像液に対する現像性
と支持体に対する接着性とが改良されるメルカプトカル
ボン酸を含むチオエーテルを製造することである。第4
の目的は以下の記載よシ明らかとなるであろう。
(発明の説明) 本発明はアクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸およ
びマレイン酸からなる群の中から選ばれた不飽和カルボ
ン酸の二重結合を切断して、ポリチオールがフリーラジ
カルを付加することによって作られたメルカプトカルボ
ン酸を含むチオエーテルに関するものである。
ここで使用されるポリチオールは(Ha )xRの式を
有するものであり、ここでRはXの結合価をもつ有機部
分でIは2またはそれ以上の数である。
ζこで使用されるポリチオールには、平均分子当シ多数
の一8H官能基を中間もしくは末端に有する単純なある
いは複雑な有機化合物が包含される。
このポリチオールは2個あるいはそれ以上の一8H基/
分子を含んでいなければならず、また単独または不活性
溶媒、水性分散剤もしくは可塑剤の存在する時のいずれ
かにおいてブルックフィールド粘度計で測定して70℃
で本質的KOから20ミリオンセンチポイズ(cps)
の粘度範囲を有するものでなければならない。本発明に
おいて使用できるポリチオールは、通常的94から約2
0,000の範囲好ましくは約94から約s、oooの
分子量を有している。
本発明において使用できるこのポリチオールは、R(S
I()工の一般式によシ表わすことができ。
ここでIは少なくとも2であl)Rは反応性の炭素−炭
素不飽和結合を含ま々い多価の有機部分である。従って
、Rには環状のグループおよびN、 PまたはOの如き
ヘテロ原子と元来台まれている炭素−炭素不飽和結合を
含むことができる。
ここで使用できるポリチオールの1sは式、H8−R1
−COOH(R’は反応性の炭素−炭素不飽和結合を含
まない有機部分である)を有する酸と、式、R20Hn
(R2は反応性の炭素−炭素不飽和結合を含まない有機
部分であり、nは2またはそれ以上の数である)で示さ
れる構造をもつポリヒドロキシ化合物とのエステルであ
る。これらの両成分は適当な条件下で下記の一般式をも
つポリチオールを与えるように反応する: R2−(QC−R’ −8H)n ここでR1とR2は、反応性の炭素−炭素不飽和結合を
含まない有機部分、nは2またはそれ以上の数である。
エタンジチオール、ヘキサメチレンジチオール、デカメ
チレンジチオール、ジはンタエリスリトールへキサキス
(ベータメルカプトプロピオネート)の如き脂肪族ポリ
チオール、トリレン−2,4−ジチオールその他のよう
な芳香族ポリチオール、末端にチオールをもつエチルシ
クロヘキシルジメルカプタンポリマーその他のようなあ
る種の高分子ポリチオールおよび類似のポリチオール等
は商業的ベースで合成されておシ、本発明の反応剤とし
て使用できる。好ましいポリチオール化合物の例として
は、グリコール、トリオール、テトラオール、はンタオ
ール、ヘキサオールおよびその他のようなポリヒドロキ
シ化合物とチオグリコール酸(HS−CH2−C00H
)、アルファーメルカプトプロピオン酸(HS−CH−
OH5−COOH)およびベーターメルカプトプロピオ
ン酸(Ha −CH2CH2−C0OH)とのエステル
があげられる。
好ましいポリチオールの例としては、これに限定される
ものではないが、エチレングリコールビス(チオグリコ
レート)、エチレングリコールビス(ベーターメルカプ
トプロピオネート)、トリメチロールプロノぞントリス
(チオグリコレート)、トリメチロールプロノでントリ
ス((−ターメルカプトプロピオネート)、インタエリ
スリトールテトラキス(チオグリコレート)およびイン
タエリスリトールテトラキス(ベーターメルカプトプロ
ピオネート)等が包含され、これらはすべて市場で入手
可能である。好ましい高分子ポリチオールの例は、ポリ
プロピレンエーテルグリコールビス(ベーターメルカプ
トプロピオネート)であり、これはポリプロピレンエー
テルグリコール(例えばワイアンドッテ化学会社製ゾル
ラコールP 201 ) トベーターメルカブトプロピ
オン酸とをエステル化することによって製造される。
さらに、エステルを含んでいないポリチオール、特に米
国特許第3,676,440号明細書に記載されている
トリス−メルカプトエチルイソシアヌレート、およびカ
ブキュア3−800として市場で入手できるメルカプタ
ンを末端にもっポリオキシアルキレンチオールもまた反
応剤として使用できる。
本発明で使用される不飽和カルボン酸はアクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸およびマレイン酸からなる群の
中から選ばれる。
ポリチオールはメルカプトカルボン酸を含む相当するチ
オエーテルとするため、40’〜200℃の温度範囲、
好ましくは80”〜15o℃でフリーラジカル開始剤の
存在下に不飽和カルボン酸と反応させる。得られた生成
物は必要に応じて当業者にとって簡知の方法である蒸溜
もしくは再結晶によって精製する。
本発明で使用されるフリーラジカル開始剤の例としては
アゾ化合物、有機過酸化物、ピナコール類およびその他
が包含される。フリーラジカル開始剤はポリチオールお
よび不飽和カルボン酸の合計重量を基準として、重量で
0.01〜10チ、好ましくは0.1〜2%の範囲の分
量を組成物に添加する。
不飽和カルボン酸はポリチオール中のチオール基の1個
と反応するに十分な量ないし、ポリチオール中に1個だ
けはチオール基が残存するまでの量の範囲の分量を反応
のために添加する。
得られたチオエーテルは引き続き光硬化反応を生じさせ
るために、少なくとも1個のSH基を含むことが必要で
ある。
所望によシ、この反応は溶媒中で行うことができる。使
用できる溶媒は反応性のエチレン不飽和結合を持ってい
てはならないし、また反応温度よシも高い沸点を持つも
のでなければならない。かかる溶媒としては、これに限
定はされないがベンゼン、トルエン、キシレンのような
芳香族炭化水素およびヘキサン、シクロヘキサン、ヘプ
タン等の脂肪族炭化水素などが包含される。
本発明を行うに際して、好ましい操作方法はポリチオー
ル化合物にフリーラジカル開始剤を加え、ついでこれを
不飽和カルボン酸に添加するが、これはそれのみあるい
は溶媒との混合物のいずれでもよく、また所望の反応温
度に予め加熱してあってもよいしあるいは加熱しなくと
も差支えない。加熱は相当するチオエーテルが生成する
まで継続する。
以下の実施例は本発明をさらに説明するものであるが、
特にこれに限定されるものではない。
特に記載しない限シ、すべての部とチとは重量を基準に
している。
実施例 1 インタエリスリトールテトラキス(ベーターメルカプト
プロピオネ−) )4881イタコン酸130IIおよ
びベンゾピナコール&1.9を、700−のベンゼンを
入れたコンデンサ、攪拌機および温度計を備えた200
0−の3っ首丸底フラスコに入れた。加熱マントルによ
って加熱し、反応混合物を83℃で22時間還流した。
冷却後ベンゼンを除去し得られた生成物 をプロトンNMR法によシ確認した。
実施例 2 実施例1と同じ方法を用いてイタコン酸65、S+、 
)リス(ヒドロキシエチル)インシアヌレートトリス(
ベーターメルカプトプロピオネ−))262.8&およ
びベンゾピナコール五28.9をベンゼン400−を入
れたフラスコに加えた。24時間還流した後冷却し、ベ
ンゼンを生成物から分離した。得られた生成物 目 をプロトンNMRGCよシ確認した。
実施例 3 ジはンタエリスリトールへキサキス(ベーターメルカプ
トプロピオネート)8011、イタコン酸13gおよび
ベンゾピナコール0.0911ヲ、ガラス攪拌機と温度
計を備えた200gZ3つ首丸底フラスコ中に加えた。
反応混合物を125°〜130℃で2時間加熱した。冷
却後、粘稠な液状反応生成物、即ち O はSHについては5.2 meq/7 、 Hについて
は2.1meq/gと分析された。
実施例 4 ジペンタエリスリトールへキサキス(ベーターメルカプ
トプロピオネート)80I、イタコン酸26.Pおよび
ベンゾピナコール0.11.9を、攪拌機と温度計を備
えた200d3つ首丸底フラスコ中に加えた。反応物を
攪拌しながら113℃に加熱し、この時点で168℃に
発熱し、そこで1時間10分維持した。冷却後、粘稠な
液体生成物は、SHについては5.7 meq/7 、
 Hについては5、5 meq/7と分析によって示さ
れたように、ジペンタエリスリトールへキサキス(ベー
ターメルカプトプロピオネート)1モルにイタコン酸2
モルの付加から得られた付加物であった。
実施例 5 反応材料をマレイン酸22.62,9、ペンタエリスリ
トールテトラキス(ベーターメルカプトプロピオネート
)100.Fおよびベンゾピナコール0.126.9と
した以外は実施例4の方法に従った。
140℃で1時間15分反応させた後、濃灰白色液状生
成物は をおよそ50チ含むことがプロトンNMRによって示さ
れた。
実施例 6 反応材料をペンタエリスリトールテトラキス(ベーター
メルカプトプロピオネート) so、p、イタコン酸1
2.66.9および1.1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ) 3,3.5− )リメチルシクロヘキサン0.1
3.9とした以外は実施例4の方法に従つ九@反応混合
物を120℃に加熱し、この温度で攪拌しつつ1時間1
0分保った。冷却後、得られた液体生成物は であることがプロトンおよび13CNMRによシ示され
、またSHについては4.7 meq/7 、 Hにつ
いては2.8 meq/JJと分析された。
実施例 7 反応材料をペンタエリスリトールテトラキス(ベーター
メルカプトプロピオネート)60y、アクリル酸a42
.9およびベンゾピナコール0.07Iとした以外は実
施例4の方法に従った。反応は115℃〜120℃で1
.5時間攪拌しながら加熱した。冷却後、透明な液体は o          O であることがプロトンおよび1”CNMHにより示され
、また8Hについては5.5meq/g、Hについては
1.6meq/iと分析された。
実施例 8 ペンタエリスリトールテトラキス(ベーターメルカプト
プロピオネート)50I、イタコン酸12.66Nおよ
びα、α′アゾビスイソブチロニトリル0.13gを、
攪拌機と温度計を備えた25〇−丸底フラスコ中に加え
た。反応混合物は110℃〜115℃で1.5時間加熱
した。列部後、粘稠な液体生成物は であることがプロトンおよび13ONMHにより示され
・、またSHについては4.7mθq/L Hについて
は2.6 meq/JFと分析された。
実施例 9 トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピ
オネ−))801イタコン酸25.3J’およびベンゾ
ピナコールQ、11.fを攪拌機と温度計を備えた30
0−の丸底フラスコ中に加えた。
フラスコは125@〜130℃で1.5時間攪拌しつつ
加熱した。得られた液体生成物は であることが示され、SHについてl 8 meq/I
I。
HKついて五3 meq/Iと分析された。
実施例 10 ペンタエリスリトールテトラキス(イー p −メルカ
プトプロピオネ−) )2514Ii、イタコン酸64
5.611およびベンゾピナコール)AI(lを、ガラ
ス製攪拌機と温度計を備えた3tの樹脂製ケトルの中に
入れた。反応物を124℃に加熱しそして146℃に発
熱反応し、この温度で1時間維持した。冷却後、得られ
た液体生成物はであることがプロトンおよび15CNM
Rで示され、また8HKついて4.7 meq/j’ 
、 Hについて2.7meq/Iと分析された。
実施例 11 エチレングリコールビス(ベーターメルカプドブ日ビオ
ネート)351、イタコン酸18!iおよびベンゾピナ
コールα051!を、攪拌機と温度計を備えた25〇−
丸底フラスコ中に加えた。反応混合物は120°〜13
0℃で1.5時間攪拌しながら加熱した。冷却後、得ら
れた生成物は0   0     C0OH HaCH2CH2COCf(,2CH20CCH2CH
2SCH2CHCH2COOHであることが示され、B
HについてS、1、H+について4.9と分析された。
実施例 12 ダイアモンドジャムロック社からカブキュアs −ao
oとして市販され1次の式 %式%] (ここでnは1〜2の数であり、Rは脂肪族炭化水素で
ある)を有するもの5011をイタコン酸7.5 Ii
およびベンゾピナコールα0611トトモに攪拌機と温
度計を備えた25〇−丸底7ラスコ中に加えた。カブキ
ュア3−800をフラスコに加える前に50℃に加熱し
た。反応混合物は120゜〜130℃で1.5時間攪拌
しながら加熱した。冷却後、得られた生成物は であり、 SHについて2.9meq/I、HKついて
1.8meq/Iと分、析された。
以下の実施例は光硬化性組成物に対して本発明のメルカ
プトカルボン酸を含むチオエーテルを加えることKよっ
て得られる改良された水性現像性と接着性とを示すもの
である。
実施例 13 樹脂製のケトルに攪拌機、温度計、乾燥管および分液ロ
ートを取シ付けた。ヒドロキシエチルメタアクリレート
64.51?、ヘキサメチレンジイソシアネート69.
5 Ii、ハイドロキノンモノメチルエーテル(L2,
9. )リフェニル7オスファイト1.69およびピロ
ガロール0.0411tl−このケトルに加えた。
混合物を35°〜40℃に加熱した後、オクタン酸第1
錫Q、02J’を加えると混合物は65℃に発熱した。
温度は58@〜63℃の間に2.5時間保ち、この時間
でほとんどすべての水酸基が消費され、またNGO基の
含有〕はジブチルアミンを用いた滴定で測定して2.2
8mθq/7となった。その後、分子量j500のポリ
エチレングリコール37.2.9を加え、ついで分子:
I:1000のポリエチレングリコールアジば−) 2
29.Fをオクタン酸第1錫0゜045gとともに加え
た。温度が70℃に達した後、オクタン酸第1錫0.0
6gを加え、反応混合物をすべてのインシアネートが消
費されてしまうまで、65゜〜70℃でおよそ6時間保
持した。この反応混合物に対して、無水マレイン酸11
.3:l、ハイドロキノンQ、4.Fおよびジラウリル
酸ジブチル錫2gを加えた。反応混合物は無水マレイン
酸を溶解するためにゆつくシと55℃まで加熱した。
加熱を続け、IRスペクトルで1845cIIL およ
び1975c!!L のヒータが消失すること(よって
示されるように、無水マレイン酸が完全に反応するまで
ほぼ5時間70°〜75℃仄維持した。かくして得られ
た最終生成物は25℃で固体であり、0、27 meq
/、S’の酸含有量を有していた。この物腐は以後プレ
ポリマーAと呼ぶ。
実施例 14 実施例13のプレポリマーA5.9を65℃で融解し、
これにトリメチロールプロパントリアクリレート1.0
I、ベンゾフェノンQ、12.9および「イルガキュア
ー651」の商標で、チバ・ガイギー社から市販されて
いる2、2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン
o、2.pを混合した。
以上の組成物を以後「光硬化性組成物A」と呼ぶ。光硬
化性組成物A2.2gに実施例10の生成物0.22 
#を混合し、これを「光硬化性組成物B」と呼ぶ。ドロ
ーパー装置を用いて、両組酸物を鏑を両面にラミネート
した透明なエポキシファイバーガラス支持体上に塗布し
た。塗膜の厚さは2.5μm!(1,0m1l)から5
.75 pm (1,5m1l)であつた。各塗膜はス
トウファー光くさび露光装置を通じて、中圧水銀灯の光
(12mW/cIIL2)を用い10秒間露光した。露
光した板はサーキットシステム処理装置(コンベア速度
50cIIL(20’)/分)中で30℃において0.
7〜0.8%炭酸ソーダ水溶液で現儂した。現偉された
板は65℃の強制通風装置で2分間乾燥し、ついで室温
Kまで冷却した。得られた光硬化性組成物Aは銅面上に
残留かすを有していたが、光硬化性組成物Bには存在し
なかった。Z5cI!L(1’)幅の3M社製610テ
ープを用いて、A8TM D3359−74に従って行
われたガードナーの十字刻み目接着性試験において、光
硬化性組成物Aの場合塗膜は十字刻み目のまわシの部分
を含めて完全に取シ除かれてしまったが、これに反して
光硬化性組成物8において塗膜はテープによって取り除
かれなかった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)式(HS)_xRを有するポリチオール(ここでR
    はxの結合価を有する有機部分であり、そしてxは2ま
    たはそれ以上の数である)と、アクリル酸、メタクリル
    酸、イタコン酸およびマレイン酸から成る群から選ばれ
    た不飽和カルボン酸とを、前記酸をポリチオール中にあ
    る1〜(x−1)個のSH基と反応するに十分な量の範
    囲で存在させて反応させた反応生成物からなるメルカプ
    トカルボン酸を含むチオエーテル。 2)前記酸反応成分がアクリル酸である特許請求の範囲
    第1項記載のチオエーテル。 3)前記酸反応成分がメタクリル酸である特許請求の範
    囲第1項記載のチオエーテル。 4)前記酸反応成分がイタコン酸である特許請求の範囲
    第1項記載のチオエーテル。 5)前記酸反応成分がマレイン酸である特許請求の範囲
    第1項記載のチオエーテル。 6)式(HS)_xRを有するポリチオール(ここでR
    はxの結合価をもつ有機部分であり、そしてxは2また
    はそれ以上の数である)、アクリル酸、メタクリル酸、
    イタコン酸およびマレイン酸から成る群から選ばれた不
    飽和カルボン酸で、前記酸がポリチオール中にあるSH
    グループの1個ないしxマイナス1個と反応するのに十
    分な量の範囲で存在させたものとを、フリーラジカル開
    始剤の存在下約40°〜200℃の範囲の温度で反応さ
    せることからなるメルカプトカルボン酸を含むチオエー
    テルの製造方法。 7)前記不飽和カルボン酸がアクリル酸である特許請求
    の範囲第6項記載の製造方法。 8)前記不飽和カルボン酸がメタクリル酸である特許請
    求の範囲第6項記載の製造方法。 9)前記不飽和カルボン酸がイタコン酸である特許請求
    の範囲第6項記載の製造方法。 10)前記不飽和カルボン酸がマレイン酸である特許請
    求の範囲第6項記載の製造方法。 11)前記反応は溶媒中で行なわれる特許請求の範囲第
    6項記載の製造方法。
JP16488086A 1985-07-16 1986-07-15 メルカプトカルボン酸を含むチオエ−テル及びその製造法 Pending JPS6230753A (ja)

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