JP7285486B2 - Photoreactive composition - Google Patents
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Description
本発明は、光照射により硬化する光反応性組成物に関する。 The present invention relates to a photoreactive composition that cures upon irradiation with light.
従来、光照射により短時間で硬化することができ、フォトマスク、レーザー照射装置等を利用することによってパターン形成することが可能な光反応性組成物が知られている。光反応性組成物は、例えば、フィルムや成型品のハードコート、レジスト材料等として広く用いられている。 Conventionally, a photoreactive composition is known which can be cured in a short time by light irradiation and which can be patterned by using a photomask, a laser irradiation device, or the like. Photoreactive compositions are widely used, for example, as hard coats for films and molded articles, resist materials, and the like.
光反応性組成物を硬化させる方法としては、フロンタル光反応やドミノフリーラジカル光重合法(DFRP)が知られている。 Frontal photoreaction and domino free radical photopolymerization (DFRP) are known as methods for curing photoreactive compositions.
フロンタル光反応では、光照射によって光ラジカル発生剤から生成されたラジカルが、モノマーの重合反応を引き起こし、その反応熱によって熱ラジカル発生剤を活性化することにより、光励起が不可能な深部の硬化ができるとされている。しかしながら、フロンタル光反応は、熱発生によって硬化するシステムであるために、反応系が高温化し、例えば、非耐熱性の被着体と接触した成形体を製造する場合には、被着体を変形させてしまうという問題がある。 In the frontal photoreaction, the radicals generated from the photoradical generator by light irradiation cause the polymerization reaction of the monomer, and the heat of the reaction activates the thermal radical generator, thereby curing deep parts that cannot be photoexcited. It is said to be possible. However, since the frontal photoreaction is a system that cures by heat generation, the temperature of the reaction system rises, and for example, when manufacturing a molded article in contact with a non-heat-resistant adherend, the adherend may be deformed. There is a problem of letting
一方、DFRPシステムでは、例えば、非特許文献1に記載されているように、光の照射により、光塩基発生剤から塩基が発生し、その塩基を触媒として塩基増殖剤が反応し、塩基成分の濃度が増加する。その塩基成分の還元性によって熱ラジカル発生剤が低温で分解し、ビニルモノマーのフリーラジカル重合が起きる。非特許文献1では、光塩基発生剤と熱ラジカル発生剤とを触媒とするシステムと比較して、さらに塩基増殖剤を有するDFRPシステムが、インダクションタイムを短縮し、反応速度が向上することが示されている。DFRPシステムは、熱発生によって硬化するシステムではないため、熱上昇が期待できない場合であっても、光励起が不可能な深部での硬化が進行し、高転化率を得ることができるとされている。 On the other hand, in the DFRP system, for example, as described in Non-Patent Document 1, upon irradiation with light, a base is generated from the photobase generator, and the base is used as a catalyst to react with the base multiplier, resulting in a base component. concentration increases. The reducing properties of the base component cause the thermal radical generator to decompose at low temperatures, resulting in free radical polymerization of the vinyl monomer. Non-Patent Document 1 shows that a DFRP system with a base multiplier shortens the induction time and improves the reaction rate compared to a system using a photobase generator and a thermal radical generator as catalysts. It is The DFRP system is not a system that cures by heat generation, so even if a heat rise cannot be expected, curing progresses in deep areas where photoexcitation is impossible, and it is said that a high conversion rate can be obtained. .
しかしながら、DFRPシステムにおいても、光透過し難い成形体や、厚膜の成形体、複雑な形状の成形体等を製造する場合には、表面しか硬化せず、深部まで硬化し難いという問題がある。 However, even with the DFRP system, there is a problem that only the surface is hardened and it is difficult to harden the deep part when producing a molded object that is difficult to transmit light, a molded object with a thick film, a molded object with a complicated shape, etc. .
本発明の目的は、光透過し難い成形体を製造する場合においても、深部まで効率よく硬化させることができる、光反応性組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photoreactive composition that can be efficiently cured to deep portions even when producing a molded article that is difficult to transmit light.
本発明に係る光反応性組成物は、ビニルモノマーと、フィラーとを含み、直径0.6cm及び高さ5cmの試験管に、前記ビニルモノマー及び前記フィラーを含む光反応性組成物を前記試験管の底部からの高さ3cmまで注入し、365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて光強度30mW/cm2で360秒間、前記試験管の上方から光照射し、25℃で24時間静置した後の前記試験管の底部から1cmの位置における前記ビニルモノマーの重合率が、90%以上である。The photoreactive composition according to the present invention contains a vinyl monomer and a filler, and is placed in a test tube having a diameter of 0.6 cm and a height of 5 cm. The test tube was injected to a height of 3 cm from the bottom of the tube, and light was irradiated from above the test tube for 360 seconds at a light intensity of 30 mW/cm 2 using an LED lamp having a central wavelength of 365 nm, and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. The polymerization rate of the vinyl monomer at a position 1 cm from the bottom of the test tube is 90% or more.
本発明に係る光反応性組成物のある特定の局面では、光塩基発生剤と、10時間半減期温度が60℃以上の熱ラジカル発生剤とをさらに含む。 A specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention further includes a photobase generator and a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 60° C. or higher.
本発明に係る光反応性組成物の他の特定の局面では、前記光塩基発生剤が、オキシムエステル系化合物、アンモニウム系化合物、ベンゾイン系化合物、ジメトキシベンジルウレタン系化合物、及びオルトニトロベンジルウレタン系化合物からなる群から選択される少なくとも1種である。 In another specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention, the photobase generator is an oxime ester-based compound, an ammonium-based compound, a benzoin-based compound, a dimethoxybenzylurethane-based compound, and an ortho-nitrobenzylurethane-based compound. At least one selected from the group consisting of
本発明に係る光反応性組成物のさらに他の特定の局面では、前記ビニルモノマーが、窒素原子を含有するビニルモノマーである。好ましくは、前記窒素原子を含有するビニルモノマーが、(メタ)アクリロイルモルフォリン、N-ビニル-2-ピロリドン、ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、及びジメチルアミノプロピルアミドからなる群から選択される少なくとも1種である。より好ましくは、前記窒素原子を含有するビニルモノマーが、前記(メタ)アクリロイルモルフォリンである。 In still another specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention, the vinyl monomer is a nitrogen atom-containing vinyl monomer. Preferably, the vinyl monomer containing a nitrogen atom is (meth)acryloylmorpholine, N-vinyl-2-pyrrolidone, vinylpyridine, N-vinylcarbazole, (meth)acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N, At least one selected from the group consisting of N-diethylacrylamide, isopropylacrylamide, hydroxyethylacrylamide, and dimethylaminopropylamide. More preferably, the vinyl monomer containing a nitrogen atom is the (meth)acryloylmorpholine.
本発明に係る光反応性組成物のさらに他の特定の局面では、前記熱ラジカル発生剤が、有機過酸化物又は多硫化物である。 In still another specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention, the thermal radical generator is an organic peroxide or polysulfide.
本発明に係る光反応性組成物のさらに他の特定の局面では、窒素原子を含有しないビニルモノマーをさらに含む。 Yet another particular aspect of the photoreactive composition according to the present invention further comprises a vinyl monomer containing no nitrogen atoms.
本発明に係る光反応性組成物のさらに他の特定の局面では、前記フィラーの含有量が、前記光反応性組成物100重量部に対して、10重量部以上、80重量部以下の範囲内にある。 In still another specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention, the content of the filler is in the range of 10 parts by weight or more and 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the photoreactive composition. It is in.
本発明に係る光反応性組成物のさらに他の特定の局面では、塩基増殖剤の含有量が、前記ビニルモノマー100モル%に対して、2モル%未満である。 In still another specific aspect of the photoreactive composition according to the present invention, the content of the base amplifier is less than 2 mol% relative to 100 mol% of the vinyl monomer.
本発明によれば、光透過し難い成形体を製造する場合においても、深部まで効率よく硬化させることができる、光反応性組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photoreactive composition that can be efficiently cured to deep portions even when producing a molded article that is difficult to transmit light.
以下、本発明の詳細を説明する。 The details of the present invention are described below.
本発明の光反応性組成物は、ビニルモノマーと、フィラーとを含む。 The photoreactive composition of the invention comprises a vinyl monomer and a filler.
本発明においては、図1に示す試験管を用いて、光反応性組成物に光を照射したときに、以下のようにして測定した試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が、90%以上である。なお、試験管深部におけるビニルモノマーの重合率の上限は、特に限定されないが、例えば、100%以下とすることができる。 In the present invention, when the photoreactive composition is irradiated with light using the test tube shown in FIG. be. Although the upper limit of the polymerization rate of the vinyl monomer in the deep part of the test tube is not particularly limited, it can be, for example, 100% or less.
試験管深部におけるビニルモノマーの重合率の測定に際しては、まず、直径D:0.6cm及び高さL0:5cmの試験管1に、試験管1の底部2からの高さL1:3cmまで光反応性組成物3を注入する。次に、365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて光強度30mW/cm2で360秒間、試験管1の上方から光照射する。光照射後、25℃で24時間静置する。なお、ここまでの操作は図1に示すように試験管1を立てた状態で行うものとする。続いて、静置後の試験管1の底部2から1cmの位置(図1のL2が1cm)におけるビニルモノマーの重合率を測定する。When measuring the polymerization rate of the vinyl monomer in the deep part of the test tube, first, a test tube 1 having a diameter D of 0.6 cm and a height L0 of 5 cm was exposed to a photoreaction up to a height L1 of 3 cm from the
なお、光照射時間は、光反応性組成物の組成によって変化するが、60秒で試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が90%以上となることが好ましく、30秒で試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が90%以上となることがより好ましく、5秒で試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が90%以上となることが最も好ましい。 The light irradiation time varies depending on the composition of the photoreactive composition, but it is preferable that the polymerization rate of the vinyl monomer in the depth of the test tube becomes 90% or more in 60 seconds, and the vinyl monomer in the depth of the test tube reaches 90% in 30 seconds. is more preferably 90% or more, and most preferably the polymerization rate of the vinyl monomer at the depth of the test tube is 90% or more in 5 seconds.
ビニルモノマーの重合率は、試験管1の底部2から1cmの位置における光照射前後のFT-IRスペクトルを測定し、ビニル基のC=C伸縮振動に帰属される1637cm-1付近の光照射前後におけるピーク強度変化(光照射後のピーク/光照射前のピーク)から算出する。なお、光照射前のピークとは、光反応性組成物3を注入した後光照射前に測定したピークのことをいう。また、光照射後のピークとは、上記光照射後、25℃で24時間静置した後に測定したピークのことをいう。測定装置としては、FT/IR6600(日本分光社製)又はその同等品を用いることができ、測定波長4000~400cm-1、スキャン回数16回とする。The polymerization rate of the vinyl monomer was measured by measuring the FT-IR spectrum before and after light irradiation at a position 1 cm from the
本発明においては、上記の方法で測定した試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。ビニルモノマーの重合率が上記下限以上である場合、光の照射により得られる成形体の深部まで、より一層効率よく硬化させることができる。 In the present invention, the polymerization rate of the vinyl monomer at the depth of the test tube measured by the above method is preferably 90% or more, more preferably 95% or more. When the polymerization rate of the vinyl monomer is equal to or higher than the above lower limit, even the deep part of the molded article obtained by light irradiation can be cured more efficiently.
本発明においては、光反応性組成物が、さらに光塩基発生剤と、10時間半減期温度が60℃以上の熱ラジカル発生剤とを含んでいてもよい。この場合、本発明の光反応性組成物に光を照射すると、光塩基発生剤から塩基が発生する。この光塩基発生剤から発生した塩基成分の還元性によって熱ラジカル発生剤が低温で分解し、ビニルモノマーのフリーラジカル重合が起きる。これにより、上記試験管深部におけるビニルモノマーの重合率をより調整しやすくなる。 In the present invention, the photoreactive composition may further contain a photobase generator and a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 60° C. or higher. In this case, when the photoreactive composition of the present invention is irradiated with light, a base is generated from the photobase generator. The thermal radical generator decomposes at a low temperature due to the reducing property of the base component generated from the photobase generator, and free radical polymerization of the vinyl monomer occurs. This makes it easier to adjust the rate of polymerization of the vinyl monomer in the deep portion of the test tube.
また、ビニルモノマーは、窒素原子を含有するビニルモノマーであることが好ましい。この場合、塩基増殖剤を添加せずとも、光塩基発生剤から発生したわずかな塩基成分の還元性によって分解した熱ラジカル発生剤により、ビニルモノマーのフリーラジカル重合をより一層効率よく進行させることができる。これにより、上記試験管深部におけるビニルモノマーの重合率をより調整しやすくなる。 Also, the vinyl monomer is preferably a vinyl monomer containing a nitrogen atom. In this case, the free radical polymerization of the vinyl monomer can be progressed more efficiently by the thermal radical generator decomposed by the reducing properties of a small amount of the base component generated from the photobase generator without adding a base multiplier. can. This makes it easier to adjust the rate of polymerization of the vinyl monomer in the deep portion of the test tube.
本発明においては、光反応性組成物中における塩基増殖剤の含有量が、ビニルモノマーの合計100モル%に対して、2モル%未満であることが好ましい。あるいは、光反応性組成物中に塩基増殖剤が含まれていないことが好ましい。この場合、発熱が抑制され、40℃以下でフリーラジカル重合を進行させることができる。 In the present invention, the content of the base multiplier in the photoreactive composition is preferably less than 2 mol % with respect to the total 100 mol % of the vinyl monomers. Alternatively, it is preferred that no base amplifier is included in the photoreactive composition. In this case, heat generation is suppressed, and free radical polymerization can proceed at 40° C. or less.
本発明の光反応性組成物は、ビニルモノマーと、フィラーとを含み、上記の方法で測定した試験管深部におけるビニルモノマーの重合率が、上記範囲内にある。従って、フィラーを含み、深部まで光が到達しないような場合であっても、表面部分に光照射することによって、低温で深部まで硬化することができる。このように、本発明の光反応性組成物は、光透過し難い成形体を製造する場合においても、深部まで効率よく硬化させることができる。 The photoreactive composition of the present invention contains a vinyl monomer and a filler, and the polymerization rate of the vinyl monomer at the depth of the test tube measured by the above method is within the above range. Therefore, even in the case where the filler is included and the light does not reach the deep part, the deep part can be cured at a low temperature by irradiating the surface portion with the light. As described above, the photoreactive composition of the present invention can be efficiently cured to deep portions even in the case of producing a molded article that hardly transmits light.
また、本発明の光反応性組成物は、フィラーを含んでいることから、得られる成形体の機械的強度や、導電性、熱伝導性などを高めることができる。あるいは、得られる成形体を着色させたり、遮光性を付与したりすることもできる。 In addition, since the photoreactive composition of the present invention contains a filler, it is possible to enhance the mechanical strength, electrical conductivity, thermal conductivity, etc. of the resulting molded article. Alternatively, the resulting molded article can be colored or imparted with a light-shielding property.
特に、本発明の光反応性組成物は、光の照射により成形体の深部まで効率よく硬化させつつ、導電性や熱伝導性を高めることができるので、導電テープや熱伝導接着剤等の用途に好適に用いることができる。 In particular, the photoreactive composition of the present invention can be efficiently cured to the depths of a molded article by irradiation with light, and can improve electrical conductivity and thermal conductivity. It can be suitably used for
また、本発明においては、厚膜の成形体を製造する場合であっても、低温で深部まで硬化させることができる。このため、本発明の光反応性組成物は、環境条件によって冷却された条件下(例えば、冬場の屋外での条件下)において厚膜の成形体を製造する場合であっても、低温で深部まで硬化することができる。また、本発明の光反応性組成物は、非耐熱性の被着体と接触した厚膜の成形体を製造する場合であっても、被着体の変形を抑制しつつ、高転化率で成形体を製造することができる。 Further, in the present invention, even in the case of producing a thick-film molded body, it is possible to harden deep portions at a low temperature. For this reason, the photoreactive composition of the present invention can be used at a low temperature and in a deep region, even when a thick-film molded article is produced under conditions cooled by environmental conditions (for example, under outdoor conditions in winter). can be cured up to In addition, the photoreactive composition of the present invention suppresses deformation of the adherend and maintains a high conversion rate even when a thick-film molded article in contact with a non-heat-resistant adherend is produced. Molded bodies can be produced.
本発明の光反応性組成物の反応時の到達温度は、特に限定されないが、好ましくは100℃以下、より好ましくは50℃以下である。なお、本発明の光反応性組成物の反応時の到達温度は、サーモグラフィーにより測定することができる。 The temperature reached during the reaction of the photoreactive composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 100° C. or lower, more preferably 50° C. or lower. The temperature reached during the reaction of the photoreactive composition of the present invention can be measured by thermography.
また、本発明の光反応性組成物は、光の影部となる部分を有する複雑な形状の型(例えば、ボイドを有する型)を用い、その型に光反応性組成物を注入して反応させるような注型重合においても、低温で影部まで硬化することができる。 In addition, the photoreactive composition of the present invention uses a mold having a complicated shape (for example, a mold having voids) having a portion that becomes a shadow of light, and the photoreactive composition is injected into the mold to react. It is possible to harden even shadow areas at a low temperature even in cast polymerization such that the resin is cured.
以下、各材料の詳細について説明する。 The details of each material will be described below.
(ビニルモノマー)
ビニルモノマーとしては、特に限定されないが、窒素原子を含有するビニルモノマーであることが好ましい。また、複数種のビニルモノマーを用いてもよく、窒素原子を含有するビニルモノマーと他のビニルモノマーとを併用してもよい。窒素原子を含有するビニルモノマーを用いる場合、塩基増殖剤を添加せずとも、ビニルモノマーのフリーラジカル重合をより一層効率よく進行させることができる。(vinyl monomer)
Although the vinyl monomer is not particularly limited, it is preferably a vinyl monomer containing a nitrogen atom. Also, a plurality of types of vinyl monomers may be used, and a nitrogen atom-containing vinyl monomer and another vinyl monomer may be used in combination. When a vinyl monomer containing a nitrogen atom is used, the free radical polymerization of the vinyl monomer can proceed more efficiently without adding a base multiplier.
窒素原子を含有するビニルモノマー;
窒素原子を含有するビニルモノマーとしては、特に限定されず、例えば、(メタ)アクリロイルモルフォリン、N-ビニル-2-ピロリドン、ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、又はジメチルアミノプロピルアミドなどが挙げられる。これらのビニルモノマーは、1種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。なかでも、光照射により得られた成形体の深部まで、より一層効率よく硬化させる観点から、窒素原子を含有するビニルモノマーは、含窒素環を含有するビニルモノマーであることが好ましく、(メタ)アクリロイルモルフォリンであることが好ましい。なお、「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」又は「メタクリロイル」のことをいう。a vinyl monomer containing a nitrogen atom;
The vinyl monomer containing a nitrogen atom is not particularly limited, and examples include (meth)acryloylmorpholine, N-vinyl-2-pyrrolidone, vinylpyridine, N-vinylcarbazole, (meth)acrylamide, N,N-dimethyl acrylamide, N,N-diethylacrylamide, isopropylacrylamide, hydroxyethylacrylamide, dimethylaminopropylamide, and the like. These vinyl monomers may be used individually by 1 type, and may use multiple types together. Among them, the vinyl monomer containing a nitrogen atom is preferably a vinyl monomer containing a nitrogen-containing ring, from the viewpoint of more efficiently curing the molded body obtained by light irradiation to the depth thereof, and (meth) Acryloylmorpholine is preferred. In addition, "(meth)acryloyl" means "acryloyl" or "methacryloyl".
他のビニルモノマー;
他のビニルモノマーとしては、例えば、窒素原子を含有しないビニルモノマーが挙げられる。other vinyl monomers;
Other vinyl monomers include, for example, vinyl monomers that do not contain nitrogen atoms.
窒素原子を含有しないビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等の(メタ)アクリル酸及びそのエステルが挙げられる。窒素原子を含有しないビニルモノマーとして、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル、スチレン、ジビニルベンゼン等のビニルモノマー、イソプレン等の不飽和二重結合を有する化合物等を用いてもよい。また、窒素原子を含有しないビニルモノマーとして、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の多官能モノマーを用いてもよい。 Nitrogen-free vinyl monomers include, for example, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) ) (meth)acrylic acids such as 2-hydroxyethyl acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate and esters thereof. As vinyl monomers containing no nitrogen atoms, vinyl monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, methyl vinyl ether, styrene and divinylbenzene, and compounds having unsaturated double bonds such as isoprene may be used. As the vinyl monomer containing no nitrogen atom, polyfunctional monomers such as pentaerythritol tri(meth)acrylate and trimethylolpropane tri(meth)acrylate may be used.
また、他のビニルモノマーとして、(メタ)アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリロニトリルを用いてもよい。 As other vinyl monomers, (meth)acrylamide, (meth)acrylamide derivatives such as isopropylacrylamide, and (meth)acrylonitrile may be used.
これらの他のビニルモノマーは、1種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。 These other vinyl monomers may be used individually by 1 type, and may use multiple types together.
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」又は「メタクリル酸」のことをいう。また、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」又は「メタクリレート」のことをいう。 In this specification, "(meth)acrylic acid" means "acrylic acid" or "methacrylic acid". In addition, "(meth)acrylate" means "acrylate" or "methacrylate".
他のビニルモノマーを含む場合、他のビニルモノマーの含有量は、特に限定されないが、窒素原子を含有するビニルモノマー100モル%に対して、好ましくは10モル%以上、好ましくは250モル%以下である。他のビニルモノマーの含有量が上記範囲内にある場合、光照射により得られた成形体の深部までより一層効率よく硬化させることができる。 When another vinyl monomer is included, the content of the other vinyl monomer is not particularly limited, but is preferably 10 mol% or more and preferably 250 mol% or less with respect to 100 mol% of the vinyl monomer containing a nitrogen atom. be. When the content of the other vinyl monomer is within the above range, the deep part of the molded article obtained by light irradiation can be cured more efficiently.
(フィラー)
フィラーとしては、特に限定されず、無機フィラーであってもよく、有機フィラーであってもよい。なかでも、無機フィラーであることが好ましい。なお、無機フィラーと有機フィラーは併用してもよい。(filler)
The filler is not particularly limited, and may be an inorganic filler or an organic filler. Especially, it is preferable that it is an inorganic filler. In addition, an inorganic filler and an organic filler may be used together.
有機フィラーとしては、ポリエチレン微粒子、ポリプロピレン微粒子、ポリビニルアルコール微粒子、ポリビニルブチラール微粒子、ポリ塩化ビニル微粒子、ポリ塩化ビニリデン微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子、アクリロニトリル微粒子、アクリルゴム微粒子、ポリスチレン微粒子、ジビニルベンゼン微粒子、ポリエチレンテレフタレート微粒子、ポリイミド微粒子、ポリアミド微粒子、セルロース微粒子等を用いることができる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of organic fillers include polyethylene fine particles, polypropylene fine particles, polyvinyl alcohol fine particles, polyvinyl butyral fine particles, polyvinyl chloride fine particles, polyvinylidene chloride fine particles, polyvinylidene fluoride fine particles, acrylonitrile fine particles, acrylic rubber fine particles, polystyrene fine particles, divinylbenzene fine particles, and polyethylene terephthalate. Microparticles, polyimide microparticles, polyamide microparticles, cellulose microparticles, and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
無機フィラーとしては、例えば、金属酸化物、金属炭酸塩、天然鉱物、金属水酸化物や、炭素材料、金属材料、中空無機フィラー等を用いることができる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of inorganic fillers that can be used include metal oxides, metal carbonates, natural minerals, metal hydroxides, carbon materials, metal materials, and hollow inorganic fillers. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
金属酸化物としては、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズインジウム等が挙げられる。 Examples of metal oxides include silica, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, lead oxide, and indium tin oxide.
金属炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。 Examples of metal carbonates include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, and the like.
天然鉱物としては、タルク、マイカ、クレイ等が挙げられる。 Examples of natural minerals include talc, mica, clay, and the like.
金属水酸化物としては、アエロジル、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。 Metal hydroxides include aerosil, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and the like.
炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。 Carbon materials include graphite, carbon black, carbon nanotubes, and the like.
金属材料としては、銅、金、銀、鉄、アルミ、ステンレス、白金、パラジウム等が挙げられる。 Metal materials include copper, gold, silver, iron, aluminum, stainless steel, platinum, and palladium.
中空無機フィラーとしては、ガラスバルーン、シラスバルーン等が挙げられる。 Examples of hollow inorganic fillers include glass balloons and shirasu balloons.
また、無機フィラーは、シランカップリング剤等の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。 Moreover, the inorganic filler may be surface-treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent.
シランカップリング剤としては、例えば、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアン酸プロピルメチルジメトキシシラン、3-イソシアン酸プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Silane coupling agents include, for example, 3-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3 -glycidylpropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidylpropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-propylisocyanatemethyldimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane, etc. mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
フィラーの含有量としては、特に限定されないが、光反応性組成物の全量100重量部に対して、好ましくは10重量部以上、より好ましくは20重量部以上、好ましくは80重量部以下、より好ましくは70重量部以下である。フィラーの含有量が上記下限以上である場合、製造する成形体の機械的強度や、導電性、熱伝導性をより一層高めることができる。また、フィラーの含有量が上記上限以下である場合、光照射により得られた成形体の深部までより一層効率よく硬化させることができる。 The content of the filler is not particularly limited, but is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more, more preferably 80 parts by weight or less, and more preferably 100 parts by weight of the total amount of the photoreactive composition. is 70 parts by weight or less. When the content of the filler is at least the above lower limit, the mechanical strength, electrical conductivity, and thermal conductivity of the molded article to be produced can be further enhanced. Further, when the filler content is equal to or less than the above upper limit, the deep part of the molded article obtained by light irradiation can be cured more efficiently.
本発明の光反応性組成物は、このようなフィラーを大量に含有し、深部まで光が到達しないような場合であっても、表面部分に光照射することによって、低温で深部まで硬化することができる。 The photoreactive composition of the present invention contains a large amount of such fillers, and even if the light does not reach the deep part, it can be cured to the deep part at a low temperature by irradiating the surface part with light. can be done.
(光塩基発生剤)
本発明の光反応性組成物は、さらに光塩基発生剤を含んでいてもよい。光塩基発生剤とは、光照射により塩基を発生する物質をいう。なお、光として、例えば、赤外線、可視光線、紫外線等が挙げられる。(Photobase generator)
The photoreactive composition of the present invention may further contain a photobase generator. A photobase generator is a substance that generates a base upon irradiation with light. Examples of light include infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays.
光塩基発生剤としては、特に限定されず、例えば、オキシムエステル系化合物、アンモニウム系化合物、ベンゾイン系化合物、ジメトキシベンジルウレタン系化合物、又はオルトニトロベンジルウレタン系化合物等が挙げられる。 The photobase generator is not particularly limited, and examples thereof include oxime ester compounds, ammonium compounds, benzoin compounds, dimethoxybenzylurethane compounds, and orthonitrobenzylurethane compounds.
より具体的に光塩基発生剤としては、例えば、2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン、9-アンスリルメチルN,N-ジエチルカルバメート、(E)-1-[3-(2-ヒドロキシフェニル)-2-プロペノイル]ピペリジン、グアニジニウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート、1-(アントラキノン-2-イル)エチルイミダゾールカルボキシレート、2-ニトロフェニルメチル4-メタクリロイルオキシピペリジン-1-カルボキシラート、1-(アントラキノン-2-イル)-エチルN,N-ジシクロヘキシルカルバメート、ジシクロヘキシルアンモニウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート、シクロヘキシルアンモニウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオナート、9-アントリルメチルN,N-ジシクロヘキシルカルバメート、1,2-ジイソプロピル-3-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]グアニジウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネート、又は1,6-ヘキサメチレン-ビス(4,5-ジメトキシ-2-ニトロベンジルカルバメート)等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 More specifically, the photobase generator includes, for example, 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene 2-(9-oxoxanthen-2-yl)propionate, 9 -anthrylmethyl N,N-diethylcarbamate, (E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine, guanidinium 2-(3-benzoylphenyl)propionate, 1-(anthraquinone-2 -yl) ethylimidazole carboxylate, 2-nitrophenylmethyl 4-methacryloyloxypiperidine-1-carboxylate, 1-(anthraquinon-2-yl)-ethyl N,N-dicyclohexylcarbamate, dicyclohexylammonium 2-(3-benzoyl phenyl)propionate, cyclohexylammonium 2-(3-benzoylphenyl)propionate, 9-anthrylmethyl N,N-dicyclohexylcarbamate, 1,2-diisopropyl-3-[bis(dimethylamino)methylene]guanidinium 2-(3- benzoylphenyl)propionate, 1,6-hexamethylene-bis(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzylcarbamate), and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
光塩基発生剤の含有量は、特に限定されないが、ビニルモノマーの合計100モル%に対して、好ましくは0.1モル%以上、好ましくは1.0モル%以下である。光塩基発生剤の含有量が上記下限以上である場合、より一層十分な量の塩基が発生し、塩基成分の濃度がより一層増加する。光塩基発生剤の含有量が上記上限以下である場合、光照射により得られた成形体の深部まで、より一層効率よく硬化させることができる。 The content of the photobase generator is not particularly limited, but is preferably 0.1 mol % or more and preferably 1.0 mol % or less with respect to the total of 100 mol % of the vinyl monomers. When the content of the photobase generator is equal to or higher than the above lower limit, a more sufficient amount of base is generated and the concentration of the base component is further increased. When the content of the photobase generator is equal to or less than the above upper limit, the deep part of the molded article obtained by light irradiation can be cured more efficiently.
(熱ラジカル発生剤)
本発明の光反応性組成物は、さらに熱ラジカル発生剤を含んでいてもよい。熱ラジカル発生剤としては、例えば、10時間半減期温度が60℃以上の熱ラジカル発生剤を好適に用いることができる。このような熱ラジカル発生剤としては、例えば、有機過酸化物又は多硫化物を用いることができる。(Thermal radical generator)
The photoreactive composition of the present invention may further contain a thermal radical generator. As the thermal radical generator, for example, a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 60° C. or higher can be suitably used. Organic peroxides or polysulfides, for example, can be used as such thermal radical generators.
有機過酸化物としては、特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジオクチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシラウレート、ラウロイルパーオキサイド、ジオクタノイルパーオキサイド、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化t-ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1-フェニル-2-メチルプロピル-1-ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸t-ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸t-ブチル、過酢酸t-ブチル、過安息香酸t-ブチル、過フェニル酢酸t-ブチル、過メトキシ酢酸t-ブチル、過N-(3-トルイル)カルバミン酸t-ブチル、重硫酸アンモニウム、又は重硫酸ナトリウム等が挙げられる。 Organic peroxides are not particularly limited, and examples include benzoyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, dioctyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxylaurate, lauroyl peroxide, dioctanoyl peroxide, and hydrogen peroxide. , acetyl peroxide, cumyl peroxide, t-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, ammonium persulfate, sodium persulfate, Potassium persulfate, diisopropyl peroxycarbonate, tetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, t-butyl pertriphenylacetate hydroperoxide, t-butyl performate, t-butyl peracetate, perbenzone t-butyl acid, t-butyl perphenylacetate, t-butyl permethoxyacetate, t-butyl per-N-(3-toluyl)carbamate, ammonium bisulfate, sodium bisulfate and the like.
多硫化物としては、特に限定されず、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、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ート)等の硫黄化合物が挙げられる。 Polysulfides are not particularly limited, and examples thereof include sulfur compounds such as 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate).
これらの熱ラジカル発生剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These thermal radical generators may be used alone or in combination of two or more.
熱ラジカル発生剤の含有量は、特に限定されないが、ビニルモノマーの合計100モル%に対して、好ましくは0.1モル%以上、より好ましくは1モル%以上、好ましくは5モル%以下である。熱ラジカル発生剤の含有量が上記下限未満であると、ビニルモノマーのラジカル重合が進行しないことがある。熱ラジカル発生剤の含有量が上記上限を超えると、モノマーの重合反応熱によって熱ラジカル発生剤が活性化され反応が進行する、いわゆるフロンタル光反応が起こることがある。 The content of the thermal radical generator is not particularly limited, but is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, and preferably 5 mol% or less with respect to the total 100 mol% of the vinyl monomers. . If the content of the thermal radical generator is less than the above lower limit, the radical polymerization of the vinyl monomer may not proceed. When the content of the thermal radical generator exceeds the above upper limit, the so-called frontal photoreaction may occur in which the thermal radical generator is activated by the heat of the polymerization reaction of the monomer and the reaction progresses.
(その他の添加剤)
本発明においては、光反応性組成物中における塩基増殖剤の含有量が、ビニルモノマーの合計100モル%に対して、2モル%未満であることが好ましい。あるいは、光反応性組成物中に塩基増殖剤が含まれていないことが好ましい。塩基増殖剤の含有量が2モル%未満である場合、反応熱をより抑制することができる。(Other additives)
In the present invention, the content of the base multiplier in the photoreactive composition is preferably less than 2 mol % with respect to the total 100 mol % of the vinyl monomers. Alternatively, it is preferred that no base amplifier is included in the photoreactive composition. When the content of the base multiplier is less than 2 mol %, the heat of reaction can be further suppressed.
塩基増殖剤とは、光塩基発生剤から発生した塩基を触媒として分解し新たに塩基を発生する物質をいう。発生した塩基は新たな触媒として機能し、自己触媒的に多数の塩基を発生し、塩基成分の濃度が増加する。塩基増殖剤は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。 The base multiplying agent is a substance that decomposes the base generated from the photobase generator as a catalyst to generate a new base. The generated base functions as a new catalyst, autocatalytically generates a large number of bases, and the concentration of the base component increases. The base multiplier may be a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound.
このような塩基増殖剤としては、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。 Examples of such a base amplifying agent include compounds represented by the following formula (1).
式(1)中、R1及びR2はそれぞれ水素又は炭化水素基であるか、あるいは連結して含窒素環を形成するものである。In formula (1), R 1 and R 2 are each hydrogen or hydrocarbon groups, or are linked to form a nitrogen-containing ring.
上記炭化水素基としては、例えば、炭素数1~18のアルキル基、炭素数5~10のシクロアルキル基、炭素数6~14のアリール基、炭素数7~15のアリールアルキル基等が挙げられる。具体的に、上記炭化水素基としては、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、又はナフチルメチル基が挙げられる。また、上記炭化水素基は、アミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、又はヒロドロキシル基等の置換基を有していてもよい。上記R1及びR2が連結して含窒素環を形成する場合、該含窒素環は、構成原子として複数のヘテロ原子(窒素、酸素、硫黄等)を含有していてもよい。 Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms, and the like. . Specifically, the hydrocarbon group includes, for example, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, phenyl group, tolyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, or naphthylmethyl groups. Moreover, the hydrocarbon group may have a substituent such as an amino group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, an acyloxy group, or a hydroxyl group. When the above R1 and R2 are linked to form a nitrogen-containing ring, the nitrogen-containing ring may contain a plurality of heteroatoms (nitrogen, oxygen, sulfur, etc.) as constituent atoms.
なお、式(1)で表される塩基増殖剤の一例としては、1-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)ピペリジンが挙げられる。 An example of the base multiplier represented by formula (1) is 1-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)piperidine.
その他の添加剤として、例えば、フェノール系、リン系、アミン系又はイオウ系等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系又はヒドロキシフェニルトリアジン系等の紫外線吸収剤を用いてもよい。また、その他の添加剤として、金属害防止剤、ヘキサブロモビフェニルエーテル又はデカブロモジフェニルエーテル等のハロゲン化難燃剤、ポリリン酸アンモニウム又はトリメチルフォスフェート等の難燃剤、帯電防止剤、安定剤、顔料、染料等の添加剤を用いてもよい。これらの添加剤は、1種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。 As other additives, for example, phenol-based, phosphorus-based, amine-based or sulfur-based antioxidants, and benzotriazole-based or hydroxyphenyltriazine-based UV absorbers may be used. In addition, other additives include metal damage inhibitors, halogenated flame retardants such as hexabromobiphenyl ether and decabromodiphenyl ether, flame retardants such as ammonium polyphosphate and trimethyl phosphate, antistatic agents, stabilizers, pigments and dyes. You may use additives, such as. These additives may be used individually by 1 type, and may use multiple types together.
次に、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention. In addition, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
光塩基発生剤として、2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(XT-tbd、東京化成工業社製)を用いた。熱ラジカル発生剤として、ベンゾイルパーオキサイド(BPO、東京化成工業社製)を用いた。窒素原子を含有するビニルモノマーとしてアクリロイルモルフォリン(ACMO、東京化成工業社製)を用いた。他のビニルモノマーとして、ペンタエリストールトリアクリレート(PETA、東京化成工業社製)を用いた。また、フィラーとして、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(アヅマックス社製)で表面処理されたシリカを用いた。なお、上記シリカの表面処理は、シリカ0.5g、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン10g、5モル%塩酸2滴を、トルエン23ml中に添加し、110℃で、8時間還流することにより行った。(Example 1)
As a photobase generator, 2-(9-oxoxanthen-2-yl)propionic acid 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene (XT-tbd, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) ) was used. Benzoyl peroxide (BPO, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as a thermal radical generator. Acryloylmorpholine (ACMO, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as a vinyl monomer containing a nitrogen atom. Pentaerythritol triacrylate (PETA, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as another vinyl monomer. As a filler, silica surface-treated with 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Azmax) was used. The silica surface treatment was carried out by adding 0.5 g of silica, 10 g of 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane and 2 drops of 5 mol % hydrochloric acid to 23 ml of toluene and refluxing the mixture at 110° C. for 8 hours. rice field.
次に、用意したXT-tbdを1モル%(PETA100モルに対して)と、BPOを2モル%(PETA100モルに対して)と、ACMOを1.5gと、PETAを0.5gと、上記の表面処理されたシリカを0.01g(光反応性組成物全体100重量部に対して0.5重量部)とを混合し、光反応性組成物を調製した。 Next, 1 mol% of the prepared XT-tbd (relative to 100 mol of PETA), 2 mol% of BPO (relative to 100 mol of PETA), 1.5 g of ACMO, 0.5 g of PETA, and the above was mixed with 0.01 g (0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire photoreactive composition) to prepare a photoreactive composition.
(実施例2)
フィラーとして、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理されたシリカを用いたこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。なお、実施例2における表面処理は、シリカ0.5g及び3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン10gをトルエン23ml中に添加し、110℃で、8時間還流することにより行った。(Example 2)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that silica surface-treated with 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was used as the filler. The surface treatment in Example 2 was carried out by adding 0.5 g of silica and 10 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane to 23 ml of toluene and refluxing the mixture at 110° C. for 8 hours.
(実施例3)
フィラーとして、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理されたアルミナを用いたこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。なお、実施例2における表面処理は、アルミナ1.0g、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン2.0g、5モル%塩酸4滴を、トルエン46ml中に添加し、110℃で、8時間還流することにより行った。(Example 3)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that alumina surface-treated with 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was used as the filler. Incidentally, the surface treatment in Example 2 was carried out by adding 1.0 g of alumina, 2.0 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane and 4 drops of 5 mol % hydrochloric acid to 46 ml of toluene and refluxing the mixture at 110° C. for 8 hours. I went by.
(実施例4)
フィラーとして、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理された酸化チタンを用いたこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。なお、実施例4における表面処理は、酸化チタン1.0g、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン2.0g、5モル%塩酸4滴を、トルエン46ml中に添加し、110℃で、8時間還流することにより行った。(Example 4)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that titanium oxide surface-treated with 3-acryloxypropyltrimethoxysilane was used as the filler. Incidentally, the surface treatment in Example 4 was carried out by adding 1.0 g of titanium oxide, 2.0 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, and 4 drops of 5 mol % hydrochloric acid to 46 ml of toluene, followed by refluxing at 110° C. for 8 hours. It was done by
(実施例5~8)
フィラーの添加量を、表1に示す割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。(Examples 5-8)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of filler added was changed to the ratio shown in Table 1.
(実施例9)
窒素原子を含有するビニルモノマーとしてのアクリロイルモルフォリン(ACMO)を、ヒドロキシエチルアクリルアミド1.5gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。(Example 9)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that acryloylmorpholine (ACMO) as a nitrogen atom-containing vinyl monomer was changed to 1.5 g of hydroxyethylacrylamide.
(実施例10)
窒素原子を含有するビニルモノマーとしてのアクリロイルモルフォリン(ACMO)を、テトラヒドロフルフリルアクリレート1.5gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして光反応性組成物を調製した。(Example 10)
A photoreactive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.5 g of tetrahydrofurfuryl acrylate was used instead of acryloylmorpholine (ACMO) as a vinyl monomer containing a nitrogen atom.
(比較例1)
窒素原子を含有するビニルモノマーとしてのアクリロイルモルフォリン(ACMO)を2-ヒドロキシエチルアクリレート1.5gに変更したこと、及びフィラーとしての表面処理されたシリカを用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして組成物を調製した。(Comparative example 1)
Example 1, except that acryloylmorpholine (ACMO) as a vinyl monomer containing a nitrogen atom was changed to 2-hydroxyethyl acrylate (1.5 g), and surface-treated silica was not used as a filler. A composition was prepared in the same manner.
(比較例2)
窒素原子を含有するビニルモノマーとしてのアクリロイルモルフォリン(ACMO)を、2-ヒドロキシエチルアクリレート1.5gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして組成物を調製した。(Comparative example 2)
A composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that acryloylmorpholine (ACMO) as a vinyl monomer containing a nitrogen atom was changed to 1.5 g of 2-hydroxyethyl acrylate.
[評価]
(反応到達温度及びゲル分率)
直径0.6cm及び高さ5cmの試験管に、深さが3cmとなるように光反応性組成物を注入した。365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて、試験管の上方から光照射し、重合を行った。このとき、光強度が30mW/cm2となるようにLEDランプの高さを調整し、5秒間光照射した。[evaluation]
(Reaction reaching temperature and gel fraction)
A test tube with a diameter of 0.6 cm and a height of 5 cm was filled with the photoreactive composition to a depth of 3 cm. An LED lamp having a central wavelength of 365 nm was used to irradiate light from above the test tube to carry out polymerization. At this time, the height of the LED lamp was adjusted so that the light intensity was 30 mW/cm 2 and light irradiation was performed for 5 seconds.
なお、サーモグラフィーにより、光反応性組成物の反応時の到達温度を測定した。結果を表1に示した。 The temperature reached during the reaction of the photoreactive composition was measured by thermography. Table 1 shows the results.
また、重合後の光反応性組成物についてゲル分率を以下の方法で測定した。 Moreover, the gel fraction of the photoreactive composition after polymerization was measured by the following method.
光照射後25℃で24時間静置した後、試験官の底部からおよそ1cmの部分を0.1g程度サンプル採取し、得られたサンプルを30mlのTHFに25℃で12時間浸漬させ、振とうさせた。200メッシュのステンレス金網を用いて、浸漬後のサンプルをろ過し、ろ過残留物を残したままステンレス金網をオーブン中、80℃で1時間乾燥させた。その後、乾燥残留物の重量をサンプル採取重量で除してゲル分率(百分率)を求めた。 After standing at 25° C. for 24 hours after light irradiation, about 0.1 g of a sample is collected from a portion of about 1 cm from the bottom of the tester, and the obtained sample is immersed in 30 ml of THF at 25° C. for 12 hours and shaken. let me The immersed sample was filtered using a 200-mesh stainless steel wire mesh, and the stainless steel wire mesh was dried in an oven at 80° C. for 1 hour while leaving the filtration residue. The gel fraction (percentage) was then determined by dividing the weight of the dry residue by the weight of the sample taken.
(試験管深部の重合率1)
直径0.6cm及び高さ5cmの試験管に、試験管の底部からの高さ3cmまで光反応性組成物3を注入した。次に、365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて光強度30mW/cm2で360秒間、試験管の上方から光照射した。光照射した後、試験管を立てた状態において25℃で24時間静置し、試験管の底部から1cmの位置におけるビニルモノマーの重合率を測定した。なお、ビニルモノマーの重合率は、試験管の底部から1cmの位置における光照射前後のFT-IRスペクトルを測定し、ビニル基のC=C伸縮振動に帰属される1637cm-1の光照射前後におけるピーク強度比(光照射後/光照射前)から算出した。なお、光照射前とは重合前の状態であり、光照射後とは光照射した後25℃で24時間静置した後の状態のことをいう。FTIRスペクトルは、装置「FT/IR6600」(日本分光社製)を用いて、測定波長4000~400cm-1、スキャン回数16回で測定を行った。(Polymerization rate at the depth of test tube 1)
A test tube with a diameter of 0.6 cm and a height of 5 cm was filled with the
(試験管深部の重合率2)
直径0.6cm及び高さ5cmの試験管に、深さが3cmとなるように光反応性組成物を注入した。365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて、試験管の上方から光照射し、重合を行った。このとき、光強度が30mW/cm2となるようにLEDランプの高さを調整し、5秒間光照射した。(
A test tube with a diameter of 0.6 cm and a height of 5 cm was filled with the photoreactive composition to a depth of 3 cm. An LED lamp having a central wavelength of 365 nm was used to irradiate light from above the test tube to carry out polymerization. At this time, the height of the LED lamp was adjusted so that the light intensity was 30 mW/cm 2 and light irradiation was performed for 5 seconds.
光照射した後、試験管を立てた状態において25℃で24時間静置し、試験管の底部から1cmの位置におけるビニルモノマーの重合率を測定した。なお、ビニルモノマーの重合率は、試験管の底部から1cmの位置における光照射前後のFT-IRスペクトルを測定し、ビニル基のC=C伸縮振動に帰属される1637cm-1の光照射前後におけるピーク強度比(光照射後/光照射前)から算出した。なお、光照射前とは重合前の状態であり、光照射後とは光照射した後25℃で24時間静置した後の状態のことをいう。FTIRスペクトルは、装置「FT/IR6600」(日本分光社製)を用いて、測定波長4000~400cm-1、スキャン回数16回で測定を行った。After the light irradiation, the test tube was left standing at 25° C. for 24 hours, and the polymerization rate of the vinyl monomer was measured at a position 1 cm from the bottom of the test tube. The polymerization rate of the vinyl monomer was measured by measuring the FT-IR spectrum before and after light irradiation at a position 1 cm from the bottom of the test tube, and before and after light irradiation at 1637 cm -1 attributed to the C=C stretching vibration of the vinyl group. It was calculated from the peak intensity ratio (after light irradiation/before light irradiation). In addition, "before light irradiation" refers to the state before polymerization, and "after light irradiation" refers to the state after standing at 25°C for 24 hours after light irradiation. The FTIR spectrum was measured using an apparatus "FT/IR6600" (manufactured by JASCO Corporation) at a measurement wavelength of 4000 to 400 cm -1 and 16 scans.
結果を下記の表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
1…試験管
2…底部
3…光反応性組成物1...
Claims (9)
前記光塩基発生剤の含有量が、前記ビニルモノマーの合計100モル%に対して、0.1モル%以上、1.0モル%以下であり、
前記フィラーの含有量が、光反応性組成物100重量部に対して、10重量部以上、80重量部以下の範囲内にあり、
直径0.6cm及び高さ5cmの試験管に、前記ビニルモノマー及び前記フィラーを含む光反応性組成物を前記試験管の底部からの高さ3cmまで注入し、365nmの中心波長を有するLEDランプを用いて光強度30mW/cm2で360秒間、前記試験管の上方から光照射し、25℃で24時間静置した後の前記試験管の底部から1cmの位置における前記ビニルモノマーの重合率が、90%以上である、光反応性組成物。 including a vinyl monomer, a photobase generator, and a filler;
The content of the photobase generator is 0.1 mol% or more and 1.0 mol% or less with respect to the total 100 mol% of the vinyl monomer,
The content of the filler is in the range of 10 parts by weight or more and 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the photoreactive composition,
A test tube with a diameter of 0.6 cm and a height of 5 cm was filled with the photoreactive composition containing the vinyl monomer and the filler to a height of 3 cm from the bottom of the test tube, and an LED lamp having a central wavelength of 365 nm was used. Using a light intensity of 30 mW/cm 2 for 360 seconds, the test tube was irradiated with light from above and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. A photoreactive composition that is 90% or more.
前記熱ラジカル発生剤の含有量が、前記ビニルモノマーの合計100モル%に対して、1モル%以上、5モル%以下である、請求項1に記載の光反応性組成物。 further comprising a thermal radical generator ;
2. The photoreactive composition according to claim 1, wherein the content of said thermal radical generator is 1 mol % or more and 5 mol % or less with respect to a total of 100 mol % of said vinyl monomers.
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