JP7849658B2 - Curable composition - Google Patents
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Description
本発明は、硬化型組成物、好ましくは活性エネルギー線硬化型組成物に関し、特に好ましくは無溶剤型活性エネルギー線硬化型組成物に関し、これら技術分野に属する。
尚、本明細書においては、「アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基」を「(メタ)アクリロイル基」と、「アクリレート及び/又はメタクリレート」を「(メタ)アクリレート」と、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」を「(メタ)アクリル酸」と表す。
又、エチレン性不飽和基を有する化合物を、組成物中の「硬化性成分」と表す。
The present invention relates to a curable composition, preferably an active energy ray curable composition, and more preferably to a solvent-free active energy ray curable composition, and belongs to these technical fields.
In this specification, "acryloyl group and/or methacryloyl group" will be expressed as "(meth)acryloyl group,""acrylate and/or methacrylate" as "(meth)acrylate," and "acrylic acid and/or methacrylic acid" as "(meth)acrylic acid."
Furthermore, compounds having ethylenically unsaturated groups are referred to as "curable components" in the composition.
硬化型組成物は、コーティング剤、接着剤、インキ、及び電子材料等の種々の用途で使用されている。
その中でも、活性エネルギー線硬化型組成物は、非常に短時間で硬化できる利点があり、硬化性に優れた(メタ)アクリレートが多く使用され、紫外線硬化の場合には、光源として高圧水銀灯、メタルハライドランプ、及びLED等の紫外線ランプを有する照射装置や、電子線硬化の場合には、電子線照射装置が用いられている。
Curing-type compositions are used in a variety of applications, including coatings, adhesives, inks, and electronic materials.
Among these, active energy ray curable compositions have the advantage of being curable in a very short time, and (meth)acrylates with excellent curability are often used. In the case of ultraviolet curing, irradiation devices with ultraviolet lamps such as high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and LEDs are used as light sources, and in the case of electron beam curing, electron beam irradiation devices are used.
一方、(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型組成物の短所として、空気中で硬化させると、空気中の酸素の影響により硬化が阻害されること(以下、「酸素阻害」という)が挙げられる。On the other hand, a disadvantage of active energy ray curable compositions containing (meth)acrylate is that curing in air is inhibited by the influence of oxygen in the air (hereinafter referred to as "oxygen inhibition").
従来、この酸素阻害による硬化阻害を防ぐ為に、窒素雰囲気下で紫外線を照射したり、組成物を基材に塗工した後、塗工面にフィルムをラミネートして酸素遮断下で紫外線を照射する方法が知られているが、装置の大型化、コスト高及び生産性低下といった問題があり、適用範囲が限られる。
又、組成物に、アミン化合物及びリン系化合物等の添加剤を配合することにより、酸素阻害が軽減することが知られているが、このような比較的効果の高い添加剤は、硬化物が着色してしまう問題がある。
Conventionally, to prevent curing inhibition due to oxygen inhibition, methods such as irradiating with ultraviolet light under a nitrogen atmosphere or laminating a film onto the coated surface after coating the composition with the substrate and then irradiating with ultraviolet light under oxygen-blocking conditions are known. However, these methods have problems such as requiring large equipment, high costs, and reduced productivity, limiting their applicability.
Furthermore, it is known that oxygen inhibition can be reduced by incorporating additives such as amine compounds and phosphorus compounds into the composition. However, such relatively effective additives have the problem of causing discoloration of the cured product.
上記問題を解決するため、酸素阻害を受けにくい(メタ)アクリレートが過去から検討されている。
その中で、C.Deckerらによれば、環状カーボネート骨格を有するアクリレートである(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート〔グリセリンカーボネートアクリレート。以下、「Glycarbo-A」という。〕が、空気下においても高い硬化性を有していることを明らかにしている(非特許文献1)。
しかし、同文献で用いられている製造方法は、グリセロールと毒性の高いホスゲンを反応させ、得られた塩化物とアクリル酸を反応させて目的物を得るという、危険性の高い方法であり、環境負荷の高さと作業員の安全性の面で大いに問題があった。
To address the above issues, (meth)acrylates that are less susceptible to oxygen inhibition have been considered in the past.
In this context, C. Decker et al. have revealed that (2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate [glycerin carbonate acrylate; hereinafter referred to as "Glycarbo-A"], which has a cyclic carbonate skeleton, exhibits high curability even in the presence of air (Non-Patent Literature 1).
However, the manufacturing method used in that document involves reacting glycerol with highly toxic phosgene, and then reacting the resulting chloride with acrylic acid to obtain the desired product. This method is highly dangerous and poses significant problems in terms of environmental impact and worker safety.
又、G.Wegnerらは、(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート〔グリセリンカーボネート(メタ)アクリレート。以下、「Glycarbo-(M)A」という。〕を、グリセロールカーボネートと(メタ)アクリル酸クロライドとの反応により得ている(非特許文献2)。
しかしながら、同文献記載の製造方法は酸クロライド法によるものであり、容器の腐食の問題や、環境負荷の大きさを考慮すると問題がある。
又、発明者らの検討によれば、同文献記載の方法で製造された化合物は、ナトリウム及び塩素濃度が高いため、硬化型組成物の成分として使用した場合、硬化物が金属腐食の問題や耐水性が低い等の問題があった。
Furthermore, G. Wegner et al. obtained (2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate [glycerin carbonate (meth)acrylate; hereinafter referred to as "Glycarbo-(M)A"] by the reaction of glycerol carbonate and (meth)acrylic acid chloride (Non-Patent Literature 2).
However, the manufacturing method described in the document is an acid chloride method, which presents problems considering the issue of container corrosion and the large environmental impact.
Furthermore, according to the inventors' investigation, the compounds produced by the method described in the document had high concentrations of sodium and chlorine, and when used as components of a curable composition, the cured products had problems such as metal corrosion and low water resistance.
又、特許文献1では、3官能以上のポリアクリレートとGlycarbo-(M)Aを含む耐摩耗性コーティング組成物が開示され、当該組成物は、硬度が高く、硬化速度が速く、密着性に優れ、硬化物の着色が少ないとの効果を奏することが開示されている(特許文献1)。
しかしながら、特許文献1におけるGlycarbo-(M)Aの製造方法も酸クロライド法によるものであり、当該組成物は、前述のような問題があった。
Furthermore, Patent Document 1 discloses an abrasion-resistant coating composition containing a trifunctional or more polyacrylate and Glycarbo-(M)A, which is said to have the effects of high hardness, fast curing speed, excellent adhesion, and minimal discoloration of the cured product (Patent Document 1).
However, the method for producing Glycarbo-(M)A in Patent Document 1 is also by the acid chloride method, and this composition had the aforementioned problems.
本発明者らは、Glycarbo-(M)Aを含む硬化型組成物であって、その硬化物が金属腐食の問題がなく、耐水性に優れる硬化型組成物を見出すため、鋭意検討を行ったのである。The inventors of this invention have diligently conducted research to find a curable composition containing Glycarbo-(M)A whose cured product does not cause metal corrosion problems and has excellent water resistance.
本発明者らは、前記課題を解決するため、(A)成分としてGlycarbo-(M)Aを含み、(A)成分中に含まれる塩素濃度及びナトリウム濃度を低減させた硬化型組成物が、硬化物が、耐金属腐食性及び耐水性に優れることを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を詳細に説明する。
To solve the above problems, the inventors of the present invention have found that a curable composition containing Glycarbo-(M)A as component (A), with reduced chlorine and sodium concentrations in component (A), produces a cured product with excellent metal corrosion resistance and water resistance, thus completing the present invention.
The present invention will be described in detail below.
本発明の組成物によれば、その硬化物を耐金属腐食性及び耐水性に優れたものとすることができる。According to the composition of the present invention, the cured product can be made to have excellent resistance to metal corrosion and water.
本発明は、(A)成分を含む組成物であって、(A)成分が、後記式(a)で表される化合物を含み、(A)成分中に含まれる塩素濃度が100ppm未満であり、かつナトリウム濃度が100ppb未満である硬化型組成物である。
以下、(A)成分、硬化型組成物、用途及び使用方法について説明する。
The present invention relates to a curable composition comprising component (A), wherein component (A) comprises a compound represented by the following formula (a), and the chlorine concentration contained in component (A) is less than 100 ppm and the sodium concentration is less than 100 ppb.
The following describes (A) the components, curable composition, uses, and methods of use.
1.(A)成分
本発明の必須成分である(A)成分は、下記式(a)で表される化合物を含む。 1. Component (A) The essential component of the present invention, component (A), includes a compound represented by the following formula (a).
〔式(a)において、Raは、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を意味し、Rbは、単結合、又はオキシアルキレン基を意味する。〕 [In formula (a), Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and Rb represents a single bond or an oxyalkylene group.]
式(a)におけるRaは、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を意味し、Raとしては、水素原子又はメチル基が好ましい。 In formula (a), Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and Ra is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Rbにおけるオキシアルキレン基としては、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基、テトラメチレンオキサイド基、及びこれらアルキレンオキサイド基の混合単位等が挙げられ、エチレンオキサイド基が好ましい。
Rbにおけるオキシアルキレン基としては、繰り返し単位を有するアルキレンオキサイド基であっても良く、1~20が好ましく、より好ましくは1~15である。
Examples of oxyalkylene groups in Rb include ethylene oxide groups, propylene oxide groups, tetramethylene oxide groups, and mixed units of these alkylene oxide groups, with ethylene oxide groups being preferred.
The oxyalkylene group in Rb may be an alkylene oxide group having repeating units, preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 15.
(A)成分を含む組成物は、酸素阻害を受けにくく、硬化性に優れ、組成物を無溶剤で低粘度化でき、その硬化物が、硬度、耐擦傷性、及び基材密着性に優れる。
式(a)の化合物としては、Raが水素原子又はメチル基で、Rbが単結合である化合物が好ましい。即ち、Glycarbo-(M)A〔(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート〕が好ましい。
さらに、式(a)におけるRとして水素原子を有する化合物、即ち、Glycarbo-A〔(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート〕が、硬化性に優れる点でより好ましい。
又、式(a)の化合物としては、Raが水素原子又はメチル基で、Rbがオキシアルキレン基である化合物で、オキシアルキレン基の繰り返し単位が1~15である化合物が好ましい。
(A)成分としては、これら化合物の混合物であっても良い。
(A) The composition containing component is less susceptible to oxygen inhibition, has excellent curability, can be made low viscosity without solvents, and the cured product has excellent hardness, scratch resistance, and adhesion to the substrate.
As for the compound of formula (a), a compound in which R a is a hydrogen atom or a methyl group and R b is a single bond is preferred. That is, Glycarbo-(M)A [(2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate] is preferred.
Furthermore, a compound having a hydrogen atom as R in formula (a), namely Glycarbo-A [(2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate], is more preferable in terms of its excellent curability.
Furthermore, as the compound of formula (a), a compound in which R a is a hydrogen atom or a methyl group and R b is an oxyalkylene group is preferred, and the repeating units of the oxyalkylene group are 1 to 15.
(A) The component may be a mixture of these compounds.
さらに、(A)成分は、塩素濃度が100ppm未満、かつナトリウム濃度が100ppb未満である。
塩素濃度を100ppm未満、かつナトリウム濃度を100ppb未満とすることで、得られる組成物の硬化物を、耐水性、及び耐金属腐食性に優れたものとすることができる。
尚、本発明における塩素濃度とは、石英管燃焼-イオンクロマトグラフィー法によって求められた値を意味する。
又、本発明におけるナトリウム濃度とは、試料をICP質量分析装置で測定し、検出された元素を絶対検量線法により定量した値を意味する。
Furthermore, component (A) has a chlorine concentration of less than 100 ppm and a sodium concentration of less than 100 ppb.
By setting the chlorine concentration to less than 100 ppm and the sodium concentration to less than 100 ppb, the resulting cured composition can be made to have excellent water resistance and metal corrosion resistance.
In this invention, the chlorine concentration refers to the value determined by the quartz tube combustion-ion chromatography method.
Furthermore, in this invention, sodium concentration refers to the value obtained by measuring the sample with an ICP mass spectrometer and quantifying the detected elements using the absolute calibration curve method.
(A)成分の製造方法としては、前記した塩素濃度及びナトリウム濃度を有する(A)成分を容易に製造できる点で、グリセリンカーボネート、グリセリンカーボネートのアルキレンオキサイド付加物、又はこれら化合物の混合物〔以下、これらをまとめ「グリセリンカーボネート系化合物」ともいう〕と1個のCH2=C(R)-(C=O)-基を有する化合物〔以下、「単官能(メタ)アクリレート」という〕をエステル交換反応させて得られるものが好ましい。尚、CH2=C(R)-(C=O)-基のRは、前記と同様に、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を意味する。
グリセリンカーボネート系化合物と(メタ)アクリル酸を脱水エステル化反応させる製造方法では、副反応物である高分子量体が多く生成してしまい、得られる(A)成分が高粘度化してしまう問題がある。
又、グリセリンカーボネート系化合物と(メタ)アクリル酸クロライドを反応させる酸クロライド法は、(A)成分中に含まれる塩素濃度、及びナトリウム濃度を低減させることが難しく、硬化物の耐水性や耐金属腐食性が低下してしまう問題がある。
これに対して、グリセリンカーボネート系化合物と単官能アクリレートのエステル交換反応によれば、(A)成分を収率良く、しかも、塩素濃度及びナトリウム濃度を低減させて製造することが可能となる。
As a method for producing component (A), it is preferable to produce a compound obtained by transesterifying glycerin carbonate, an alkylene oxide adduct of glycerin carbonate, or a mixture thereof (hereinafter collectively referred to as "glycerin carbonate-based compounds") with a compound having one CH2 =C(R)-(C=O)- group (hereinafter referred to as "monofunctional (meth)acrylate"), in that it allows for the easy production of component (A) having the chlorine and sodium concentrations described above. In this regard, the R in CH2 =C(R)-(C=O)- group represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, as described above.
In the manufacturing method involving the dehydration esterification reaction of glycerin carbonate compounds and (meth)acrylic acid, a large amount of high molecular weight by-reactants is generated, resulting in a problem where the obtained component (A) becomes highly viscous.
Furthermore, the acid chloride method, which involves reacting glycerin carbonate compounds with (meth)acrylic acid chloride, has the problem that it is difficult to reduce the chlorine and sodium concentrations contained in component (A), resulting in a decrease in the water resistance and metal corrosion resistance of the cured product.
In contrast, the transesterification reaction of a glycerin carbonate compound with a monofunctional acrylate makes it possible to produce component (A) in good yield while reducing the chlorine and sodium concentrations.
以下、(A)成分の好ましい製造方法であるエステル交換反応による製造方法に関して、グリセリンカーボネート系化合物、単官能(メタ)アクリレート、触媒及び(A)成分の製造方法について説明する。The following describes a preferred method for producing component (A), which involves a transesterification reaction, and explains the glycerin carbonate compound, monofunctional (meth)acrylate, catalyst, and method for producing component (A).
1-1.グリセリンカーボネート系化合物
(A)成分の原料として使用するグリセリンカーボネート系化合物は、グリセリンカーボネート、グリセリンカーボネートのアルキレンオキサイド付加物、又はこれら化合物の混合物である。
グリセリンカーボネート(4-ヒドロキシメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン)としては、市販品を使用することができる。又、グリセリンと、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチル等の炭酸エステル化合物を、触媒の存在下にエステル交換反応させて製造したものを使用することもできる。
グリセリンカーボネートのアルキレンオキサイド付加物としては、グリセリンのエチレンオキサイド付加物と、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチル等の炭酸エステル化合物を、触媒の存在下にエステル交換反応させて合成したものを使用することができる。
グリセリンカーボネート系化合物としては、前記した化合物の混合物を使用することもできる。 1-1. The glycerin carbonate compound (A) used as a raw material for component glycerin carbonate is glycerin carbonate, an alkylene oxide adduct of glycerin carbonate, or a mixture of these compounds.
Commercially available glycerin carbonate (4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one) can be used. Alternatively, it can be produced by transesterifying glycerin with carbonate ester compounds such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate in the presence of a catalyst.
As the alkylene oxide adduct of glycerin carbonate, one can be used that has been synthesized by transesterifying a glycerin ethylene oxide adduct with a carbonate ester compound such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, or diethyl carbonate in the presence of a catalyst.
As the glycerin carbonate-based compound, a mixture of the aforementioned compounds can also be used.
1-2.単官能(メタ)アクリレート
(A)成分の原料として使用する単官能(メタ)アクリレートは、分子中に1個のCH2=C(R)-(C=O)-基を有する化合物であり、例えば、下記一般式(1)で示される化合物が挙げられる。 1-2. Monofunctional (meth)acrylate (A) is a compound used as a raw material for monofunctional (meth)acrylate components. It is a compound having one CH2 =C(R)-(C=O)- group in its molecule, and examples include the compound shown in the following general formula (1).
式(1)において、R1は水素原子、炭素数1~5のアルキル基を表し、R2は炭素数1~50の有機基を表す。 In formula (1), R1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R2 represents an organic group having 1 to 50 carbon atoms.
上記一般式(1)におけるR1としては、水素原子又はメチル基が好ましい。
上記一般式(1)におけるR2の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基及び2-エチルヘキシル基等の炭素数1~8のアルキル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基及び2-メトキシブチル基等のアルコキシアルキル基、並びにN,N-ジメチルアミノエチル基、N,N-ジエチルアミノエチル基、N,N-ジメチルアミノプロピル基及びN,N-ジエチルアミノプロピル基等のジアルキルアミノ基等が挙げられる。
上記一般式(1)におけるR2の具体例としては、前記以外にも特開2017-39916号公報、特開2017-39917号公報及び国際公開第2017/033732号で挙げた官能基が挙げられる。
In the above general formula (1), R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Preferred specific examples of R2 in the above general formula (1) include C1-C8 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, and 2-ethylhexyl groups, alkoxyalkyl groups such as 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, and 2-methoxybutyl groups, and dialkylamino groups such as N,N-dimethylaminoethyl, N,N-diethylaminoethyl, N,N-dimethylaminopropyl, and N,N-diethylaminopropyl groups.
Specific examples of R2 in the above general formula (1) include, in addition to those mentioned above, the functional groups listed in Japanese Patent Publication No. 2017-39916, Japanese Patent Publication No. 2017-39917, and International Publication No. 2017/033732.
本発明ではこれらの単官能(メタ)アクリレートを単独で又は二種以上を任意に組み合わせて使用できる。
これらの単官能(メタ)アクリレートの中では、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート及び2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の炭素数1~8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、並びにN,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートが好ましく、特にグリセリンカーボネート系化合物に対して良好な反応性を示し、入手が容易な炭素数1~4のアルキル基を有するアクリレート、及び炭素数1~2のアルキル基を有するアルコキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
さらに、グリセリンカーボネート系化合物の溶解を促進し、極めて良好な反応性を示す炭素数1~2のアルキル基を有するアルコキシアルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、2-メトキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
In this invention, these monofunctional (meth)acrylates can be used individually or in any combination of two or more types.
Among these monofunctional (meth)acrylates, alkyl (meth)acrylates having C1-C8 alkyl groups such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, i-butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate, alkoxyalkyl (meth)acrylates such as 2-methoxyethyl (meth)acrylate, and N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate are preferred. In particular, acrylates having C1-C4 alkyl groups and alkoxyalkyl (meth)acrylates having C1-C2 alkyl groups are preferred as they exhibit good reactivity with glycerin carbonate compounds and are readily available.
Furthermore, alkoxyalkyl (meth)acrylates having a C1-C2 alkyl group are more preferable, and 2-methoxyethyl (meth)acrylate is particularly preferable, as they promote the dissolution of glycerin carbonate compounds and exhibit extremely good reactivity.
1-3.触媒
(A)成分の製造方法におけるエステル交換反応触媒としては、例えば、スズ系触媒、チタン系触媒及び硫酸等の従来公知のものを使用することができる。
本発明では、(A)成分を効率的に高収率で製造できる点で、触媒として下記触媒X及びYを併用することが好ましい。
触媒X:アザビシクロ構造を有する環状3級アミン又はその塩若しくは錯体(以下、「アザビシクロ系化合物」という)、アミジン又はその塩若しくは錯体(以下、「アミジン系化合物」という)、ピリジン環を有する化合物又はその塩若しくは錯体(以下、「ピリジン系化合物」という)、及びホスフィン又はその塩若しくは錯体(以下、「ホスフィン系化合物」という)からなる群から選ばれる一種以上の化合物
触媒Y:亜鉛を含む化合物。
以下、触媒X及び触媒Yについて説明する。 1-3. As the transesterification catalyst in the method for producing catalyst (A), conventionally known catalysts such as tin-based catalysts, titanium-based catalysts, and sulfuric acid can be used.
In this invention, it is preferable to use catalysts X and Y described below in combination as catalysts, as this allows for the efficient production of component (A) in high yield.
Catalyst X: One or more compounds selected from the group consisting of cyclic tertiary amines having an azabicyclo structure or their salts or complexes (hereinafter referred to as "azabicyclo compounds"), amidine or its salts or complexes (hereinafter referred to as "amidine compounds"), compounds having a pyridine ring or their salts or complexes (hereinafter referred to as "pyridine compounds"), and phosphine or its salts or complexes (hereinafter referred to as "phosphine compounds"). Catalyst Y: A compound containing zinc.
The following describes catalysts X and Y.
1-3-1.触媒X
触媒Xは、アザビシクロ系化合物、アミジン系化合物、ピリジン系化合物及びホスフィン系化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物である。
触媒Xとしては、前記した化合物群の中でも、アザビシクロ系化合物、アミジン系化合物及びピリジン系化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物が好ましい。これら化合物は、触媒活性に優れ(A)成分を好ましく製造できる他、反応終了後に後記する触媒Yと錯体を形成するため、ろ過及び吸着等による簡便な方法により反応終了後の反応液から容易に除去できる。特に、アザビシクロ系化合物は、その触媒Yとの錯体が反応液に難溶解性となるため、ろ過及び吸着等によりさらに容易に除去することができる。
一方、ホスフィン系化合物は、触媒活性に優れるものの、触媒Yと錯体を形成し難く、反応終了後の反応液中に大部分が溶解したままとなるため、ろ過及び吸着等による簡便な方法により反応液から除去し難い。このため、最終製品中にもホスフィン系触媒が残存してしまい、これにより製品の保存中に、濁りや触媒の析出が発生したり、経時的に増粘又はゲル化してしまうという保存安定性の問題を生じることがあり、組成物の成分として使用する場合も同様の問題を有することがあった。 1-3-1. Catalyst X
Catalyst X is one or more compounds selected from the group consisting of azabicyclo compounds, amidine compounds, pyridine compounds, and phosphine compounds.
As catalyst X, one or more compounds selected from the group consisting of azabicyclo compounds, amidine compounds, and pyridine compounds are preferred from the aforementioned group of compounds. These compounds have excellent catalytic activity and can readily produce component (A). Furthermore, they form complexes with catalyst Y, described later, after the reaction is complete, and can be easily removed from the reaction solution by simple methods such as filtration and adsorption. In particular, azabicyclo compounds can be removed even more easily by filtration and adsorption because their complexes with catalyst Y are poorly soluble in the reaction solution.
On the other hand, while phosphine compounds exhibit excellent catalytic activity, they do not readily form complexes with catalyst Y and remain largely dissolved in the reaction solution after the reaction is complete. Therefore, they are difficult to remove from the reaction solution by simple methods such as filtration and adsorption. As a result, phosphine catalysts may remain in the final product, leading to storage stability problems such as turbidity, catalyst precipitation, or thickening or gelling over time. Similar problems can also occur when used as components in compositions.
アザビシクロ系化合物の具体例としては、アザビシクロ構造を有する環状3級アミン、当該アミンの塩、又は当該アミンの錯体を満足する化合物であれば種々の化合物が挙げられ、好ましい化合物としては、キヌクリジン、3-ヒドロキシキヌクリジン、3-キヌクリジノン、1-アザビシクロ[2.2.2]オクタン-3-カルボン酸、及びトリエチレンジアミン(別名:1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン。以下、「DABCO」という)等が挙げられる。
アザビシクロ系化合物の具体例としては、前記以外にも特開2017-39916号公報、特開2017-39917号公報、国際公開第2016/163208号及び国際公開第2017/033732号で挙げた化合物が挙げられる。
Specific examples of azabicyclo compounds include various compounds that satisfy the requirements of a cyclic tertiary amine having an azabicyclo structure, a salt of said amine, or a complex of said amine. Preferred compounds include quinuclidine, 3-hydroxyquinuclidine, 3-quinuclidinone, 1-azabicyclo[2.2.2]octane-3-carboxylic acid, and triethylenediamine (also known as 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane; hereinafter referred to as "DABCO").
Specific examples of azabicyclo compounds include those listed in Japanese Patent Publication No. 2017-39916, Japanese Patent Publication No. 2017-39917, International Publication No. 2016/163208, and International Publication No. 2017/033732, in addition to those mentioned above.
アミジン系化合物の具体例としては、イミダゾール、N-メチルイミダゾール、N-エチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-ビニルイミダゾール、1-アリルイミダゾール、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(以下、「DBU」という)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン(以下、「DBN」という)、N-メチルイミダゾール塩酸塩、DBU塩酸塩、DBN塩酸塩、N-メチルイミダゾール酢酸塩、DBU酢酸塩、DBN酢酸塩、N-メチルイミダゾールアクリル酸塩、DBUアクリル酸塩、DBNアクリル酸塩、及びフタルイミドDBU等が挙げられる。Specific examples of amidine compounds include imidazole, N-methylimidazole, N-ethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-vinylimidazole, 1-alliimidazole, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undeca-7-ene (hereinafter referred to as "DBU"), 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nona-5-ene (hereinafter referred to as "DBN"), N-methylimidazole hydrochloride, DBU hydrochloride, DBN hydrochloride, N-methylimidazole acetate, DBU acetate, DBN acetate, N-methylimidazole acrylate, DBU acrylate, DBN acrylate, and phthalimide DBU.
ピリジン系化合物の主な具体例としては、ピリジン、2-メチルピリジン、3-メチルピリジン、4-メチルピリジン、2-エチルピリジン、3-エチルピリジン、4-エチルピリジン、及びN,N-ジメチル-4-アミノピリジン(以下、「DMAP」という)等が挙げられる。
ピリジン系化合物の具体例としては、前記以外にも特開2017-39916号公報、特開2017-39917号公報、国際公開第2016/163208号及び国際公開第2017/033732号で挙げた化合物が挙げられる。
Specific examples of pyridine compounds include pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 3-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, and N,N-dimethyl-4-aminopyridine (hereinafter referred to as "DMAP").
Specific examples of pyridine compounds include those listed in Japanese Patent Publication No. 2017-39916, Japanese Patent Publication No. 2017-39917, International Publication No. 2016/163208, and International Publication No. 2017/033732, in addition to those mentioned above.
ホスフィン又はその塩若しくは錯体は、下記一般式(2)で示される構造を含む化合物等が挙げられる。Examples of phosphines or their salts or complexes include compounds containing the structure shown in the following general formula (2).
〔式(2)において、R3、R4及びR5は、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルケニル基、炭素数6~24のアリール基、若しくは、炭素数5~20のシクロアルキル基を意味する。R3、R4及びR5としては、同一であっても異なっていても良い。〕 [In formula (2), R3 , R4 , and R5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms. R3 , R4 , and R5 may be the same or different.]
ホスフィン系化合物の具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、トリ(p-トリル)ホスフィン、トリ(m-トリル)ホスフィン、トリス(4-メトキシ-3,5-ジメチルフェニル)ホスフィン、及びトリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。
ホスフィン系化合物の具体例としては、前記以外にも特開2017-39916号公報、特開2017-39917号公報、国際公開第2016/163208号及び国際公開第2017/033732号で挙げた化合物が挙げられる。
Specific examples of phosphine compounds include triphenylphosphine, tris(4-methoxyphenyl)phosphine, tri(p-tolyl)phosphine, tri(m-tolyl)phosphine, tris(4-methoxy-3,5-dimethylphenyl)phosphine, and tricyclohexylphosphine.
Specific examples of phosphine compounds, in addition to those mentioned above, include the compounds listed in Japanese Patent Publication No. 2017-39916, Japanese Patent Publication No. 2017-39917, International Publication No. 2016/163208, and International Publication No. 2017/033732.
本発明ではこれらの触媒Xを単独で又は二種以上を任意に組み合わせて使用できる。これらの触媒Xの中では、キヌクリジン、3-キヌクリジノン、3-ヒドロキシキヌクリジン、DABCO、N-メチルイミダゾール、DBU、DBN及びDMAPが好ましく、特に殆どのグリセリンカーボネート系化合物に対して良好な反応性を示し、入手が容易な3-ヒドロキシキヌクリジン、DABCO、N-メチルイミダゾール、DBU及びDMAPがより好ましい。In this invention, these catalysts X can be used individually or in any combination of two or more. Among these catalysts X, quinuclidine, 3-quinuclidinone, 3-hydroxyquinuclidine, DABCO, N-methylimidazole, DBU, DBN, and DMAP are preferred, and 3-hydroxyquinuclidine, DABCO, N-methylimidazole, DBU, and DMAP are more preferred because they show good reactivity with most glycerin carbonate compounds and are readily available.
(A)成分の製造方法における触媒Xの使用割合は特に制限はないが、グリセリンカーボネート系化合物中の水酸基合計1モルに対して、触媒Xを0.0001~0.5モル使用することが好ましく、より好ましくは0.0005~0.2モルである。触媒Xを0.0001モル以上使用することで、(A)成分の生成量を多くすることができ、0.5モル以下とすることで、副生成物の生成や反応液の着色を抑制し、反応終了後の精製工程を簡便にすることができる。There are no particular restrictions on the proportion of catalyst X used in the method for producing component (A), but it is preferable to use 0.0001 to 0.5 moles of catalyst X per mole of total hydroxyl groups in the glycerin carbonate compound, and more preferably 0.0005 to 0.2 moles. Using 0.0001 moles or more of catalyst X increases the amount of component (A) produced, while using 0.5 moles or less suppresses the formation of by-products and discoloration of the reaction solution, and simplifies the purification process after the reaction is complete.
1-3-2.触媒Y
触媒Yは、亜鉛を含む化合物である。
触媒Yとしては、亜鉛を含む化合物であれば種々の化合物を使用することができるが、反応性に優れることから有機酸亜鉛及び亜鉛ジケトンエノラートが好ましい。
有機酸亜鉛としては、蓚酸亜鉛等の二塩基酸亜鉛及び下記一般式(3)で表される化合物を挙げることができる。 1-3-2. Catalyst Y
Catalyst Y is a zinc-containing compound.
Various compounds containing zinc can be used as catalyst Y, but zinc organic acids and zinc diketone enolates are preferred due to their excellent reactivity.
Examples of zinc organic acids include zinc dibasic acids such as zinc oxalate and compounds represented by the following general formula (3).
〔式(3)において、R6及びR7は、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルケニル基、炭素数6~24のアリール基、若しくは、炭素数5~20のシクロアルキル基を意味する。R6及びR7としては、同一であっても異なっていても良い。〕
前記式(3)の化合物としては、R6及びR7が、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基である化合物が好ましい。R6及びR7において、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基は、フッ素及び塩素等のハロゲン原子を有しない官能基であり、当該官能基を有する触媒Yは、高収率で(A)成分を製造できるため好ましい。
[In formula (3), R 6 and R 7 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms. R 6 and R 7 may be the same or different.]
As the compound of formula (3), a compound in which R6 and R7 are linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms is preferred. In R6 and R7 , the linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are functional groups that do not have halogen atoms such as fluorine and chlorine, and catalyst Y having such functional groups is preferred because it can produce component (A) in high yield.
亜鉛ジケトンエノラートとしては、下記一般式(4)で表される化合物を挙げることができる。Examples of zinc diketone enolates include compounds represented by the following general formula (4).
〔式(4)において、R8、R9、R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルケニル基、炭素数6~24のアリール基、若しくは炭素数5~20のシクロアルキル基を意味する。R8、R9、R10、R11、R12及びR13としては、同一であっても異なっていても良い。〕 [In formula (4), R8 , R9 , R10 , R11 , R12 , and R13 represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms. R8 , R9 , R10 , R11 , R12 , and R13 may be the same or different.]
上記一般式(3)で表される亜鉛を含む化合物の具体例としては、酢酸亜鉛、酢酸亜鉛二水和物、プロピオン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、シクロヘキサン酪酸亜鉛、2-エチルヘキサン酸亜鉛、安息香酸亜鉛、t-ブチル安息香酸亜鉛、サリチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、及びメタクリル酸亜鉛等が挙げられる。
尚、これらの亜鉛を含む化合物について、その水和物又は溶媒和物又は触媒Xとの錯体が存在する場合には、該水和物及び溶媒和物及び触媒Xとの錯体も(A)成分の製造方法における触媒Yとして使用できる。
Specific examples of zinc-containing compounds represented by the above general formula (3) include zinc acetate, zinc acetate dihydrate, zinc propionate, zinc octoate, zinc neodecanoate, zinc laurate, zinc myristate, zinc stearate, zinc cyclohexanebutyrate, zinc 2-ethylhexanoate, zinc benzoate, zinc t-butylbenzoate, zinc salicylate, zinc naphthenate, zinc acrylate, and zinc methacrylate.
Furthermore, if a hydrate, solvate, or complex with catalyst X exists for these zinc-containing compounds, the hydrate, solvate, and complex with catalyst X can also be used as catalyst Y in the production method for component (A).
上記一般式(4)で表される亜鉛を含む化合物の具体例としては、亜鉛アセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート水和物、ビス(2,6-ジメチル-3,5-ヘプタンジオナト)亜鉛、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト)亜鉛、及びビス(5,5-ジメチル-2,4-ヘキサンジオナト)亜鉛等が挙げられる。尚、これらの亜鉛を含む化合物について、その水和物又は溶媒和物又は触媒Xとの錯体が存在する場合には、該水和物及び溶媒和物及び触媒Xとの錯体も(A)成分の製造方法における触媒Yとして使用できる。Specific examples of zinc-containing compounds represented by the above general formula (4) include zinc acetylacetonate, zinc acetylacetonate hydrate, bis(2,6-dimethyl-3,5-heptanedionato)zinc, bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)zinc, and bis(5,5-dimethyl-2,4-hexanedionato)zinc. Furthermore, if a hydrate, solvate, or complex with catalyst X exists for these zinc-containing compounds, the hydrate, solvate, and/or complex with catalyst X can also be used as catalyst Y in the production method of component (A).
触媒Yにおける、有機酸亜鉛及び亜鉛ジケトンエノラートとしては、前記した化合物を直接使用することができるが、反応系内でこれら化合物を発生させ使用することもできる。例えば、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛及び硝酸亜鉛等の亜鉛化合物(以下、「原料亜鉛化合物」という)を原料として使用し、有機酸亜鉛の場合は、原料亜鉛化合物と有機酸を反応させる方法、亜鉛ジケトンエノラートの場合は、原料亜鉛化合物と1,3-ジケトンを反応させる方法等が挙げられる。In catalyst Y, the aforementioned compounds can be used directly as the zinc organic acid and zinc diketone enolate, but these compounds can also be generated and used within the reaction system. For example, zinc compounds such as metallic zinc, zinc oxide, zinc hydroxide, zinc chloride, and zinc nitrate (hereinafter referred to as "raw material zinc compounds") can be used as raw materials. In the case of zinc organic acid, a method of reacting the raw material zinc compound with an organic acid can be used, and in the case of zinc diketone enolate, a method of reacting the raw material zinc compound with a 1,3-diketone can be used.
本発明ではこれらの触媒Yを単独で又は二種以上を任意に組み合わせて使用できる。これらの触媒Yの中では、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛、及び亜鉛アセチルアセトナートが好ましく、特にグリセリンカーボネート系化合物に対して良好な反応性を示し、入手が容易な酢酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、及び亜鉛アセチルアセトナートが好ましい。In this invention, these catalysts Y can be used individually or in any combination of two or more. Among these catalysts Y, zinc acetate, zinc propionate, zinc acrylate, zinc methacrylate, and zinc acetylacetonate are preferred, and zinc acetate, zinc acrylate, and zinc acetylacetonate are particularly preferred because they show good reactivity with glycerin carbonate compounds and are readily available.
(A)成分の製造方法における触媒Yの使用割合は特に制限はないが、グリセリンカーボネート系化合物中の水酸基合計1モルに対して、触媒Yを0.0001~0.5モル使用することが好ましく、より好ましくは0.0005~0.2モルである。触媒Yを0.0001モル以上使用することで、(A)成分の生成量を多くすることができ、0.5モル以下とすることで、副生成物の生成や反応液の着色を抑制し、反応終了後の精製工程を簡便にすることができる。There are no particular restrictions on the proportion of catalyst Y used in the method for producing component (A), but it is preferable to use 0.0001 to 0.5 moles of catalyst Y per 1 mole of total hydroxyl groups in the glycerin carbonate compound, and more preferably 0.0005 to 0.2 moles. Using 0.0001 moles or more of catalyst Y increases the amount of component (A) produced, while using 0.5 moles or less suppresses the formation of by-products and discoloration of the reaction solution, and simplifies the purification process after the reaction is complete.
1-4.(A)成分の製造方法
(A)成分は、エステル交換触媒の存在下に、グリセリンカーボネート系化合物と単官能(メタ)アクリレートをエステル交換反応させて製造することが好ましい。
前記した通り、(A)成分の製造方法としては、触媒として前記触媒X及びYを併用する製造方法が好ましく、以下、当該製造方法について説明する。 1-4. Method for producing component (A) Component (A) is preferably produced by transesterifying a glycerin carbonate compound and a monofunctional (meth)acrylate in the presence of a transesterification catalyst.
As stated above, a preferred method for producing component (A) is one in which catalysts X and Y are used in combination as catalysts, and this method will be described below.
(A)成分の製造方法における触媒Xと触媒Yの使用割合は特に制限はないが、触媒Yの1モルに対して、触媒Xを0.005~10.0モル使用することが好ましく、より好ましくは0.05~2.0モルである。0.005モル以上使用することで、目的の式(a)の化合物の生成量を多くすることができ、10.0モル以下とすることで、副生成物の生成や反応液の着色を抑制し、反応終了後の精製工程を簡便にすることができる。(A) There are no particular restrictions on the ratio of catalyst X and catalyst Y used in the method for producing component (A), but it is preferable to use 0.005 to 10.0 moles of catalyst X per mole of catalyst Y, and more preferably 0.05 to 2.0 moles. Using 0.005 moles or more increases the amount of the target compound of formula (a) produced, while using 10.0 moles or less suppresses the formation of by-products and discoloration of the reaction solution, and simplifies the purification process after the reaction is complete.
本発明で併用する触媒Xと触媒Yの組合せとしては、触媒Xがアザビシクロ系化合物で、触媒Yが前記一般式(3)で表される化合物の組み合わせが好ましく、さらに、アザビシクロ系化合物がDABCOであり、前記一般式(3)で表される化合物が酢酸亜鉛及び/又はアクリル酸亜鉛である組み合わせが最も好ましい。
この組合せが、(A)成分を収率よく得られることに加え、反応終了後の色調に優れることから、色調が重要視される各種工業用途に好適に使用できる。さらには比較的安価に入手可能な触媒であることから、経済的に有利な製造方法となる。
In the present invention, the preferred combination of catalyst X and catalyst Y is one in which catalyst X is an azabicyclo compound and catalyst Y is a compound represented by the general formula (3). More preferably, the preferred combination is one in which the azabicyclo compound is DABCO and the compound represented by the general formula (3) is zinc acetate and/or zinc acrylate.
This combination yields component (A) in good yield and exhibits excellent color after the reaction is complete, making it suitable for various industrial applications where color is important. Furthermore, since the catalyst is relatively inexpensive and readily available, it represents an economically advantageous manufacturing method.
本発明で使用する触媒X及び触媒Yは、上記反応の最初から添加してもよいし、途中から添加してもよい。又、所望の使用量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよい。The catalysts X and Y used in this invention may be added from the beginning of the reaction or midway through. Furthermore, the desired amount may be added all at once or in installments.
(A)成分の製造方法における反応温度は40~180℃であることが好ましく、より好ましくは60~160℃である。反応温度を40℃以上にすることで、反応速度を速くすることができ、180℃以下とすることで、原料や生成物中の(メタ)アクリロイル基の熱重合を抑制し、反応液の着色を抑制でき、反応終了後の精製工程を簡便にすることができる。(A) The reaction temperature in the method for producing component (A) is preferably 40 to 180°C, and more preferably 60 to 160°C. Raising the reaction temperature to 40°C or higher increases the reaction rate, while keeping it below 180°C suppresses the thermal polymerization of (meth)acryloyl groups in the raw materials and products, reduces discoloration of the reaction solution, and simplifies the purification process after the reaction is complete.
(A)成分の製造方法における反応圧力は、所定の反応温度を維持できれば特に制限はなく、減圧状態で実施してもよく、又加圧状態で実施してもよい。反応圧力としては、0.000001~10MPa(絶対圧力)が好ましい。(A) The reaction pressure in the method for producing component (A) is not particularly limited as long as the predetermined reaction temperature can be maintained, and the method may be carried out under reduced pressure or under increased pressure. The reaction pressure is preferably 0.000001 to 10 MPa (absolute pressure).
(A)成分の製造方法においては、エステル交換反応の進行に伴い単官能(メタ)アクリレートに由来する1価アルコールが副生する。該1価アルコールを反応系内に共存させたままでもよいが、該1価アルコールを反応系外に排出することにより、エステル交換反応の進行をより促進することができる。(A) In the method for producing component, a monohydric alcohol derived from a monofunctional (meth)acrylate is produced as a by-product during the transesterification reaction. While this monohydric alcohol may be left in the reaction system, removing it from the reaction system can further accelerate the transesterification reaction.
(A)成分の製造方法では有機溶媒を使用せずに反応させることもできるが、必要に応じて有機溶媒を使用してもよい。
有機溶媒の具体例としては、n-ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、アミルベンゼン、ジアミルベンゼン、トリアミルベンゼン、ドデシルベンゼン、ジドデシルベンゼン、アミルトルエン、イソプロピルトルエン、デカリン及びテトラリン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジエチルアセタール、ジヘキシルアセタール、t-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、トリオキサン、ジオキサン、アニソール、ジフェニルエーテル、ジメチルセロソルブ、ジグライム、トリグライム及びテトラグライム等のエーテル類;18-クラウン-6等のクラウンエーテル類;安息香酸メチル及びγ-ブチロラクトン等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン及びベンゾフェノン等のケトン類;炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート等のカーボネート化合物;スルホラン等のスルホン類;ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類;尿素類又はその誘導体;トリブチルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド類、イミダゾリウム塩、ピペリジニウム塩及びピリジニウム塩等のイオン液体;シリコンオイル並びに;水等が挙げられる。
これらの溶媒の中では、炭化水素類、エーテル類、カーボネート化合物及びイオン液体が好ましい。
これらの溶媒は単独で使用してもよく、二種以上を任意に組み合わせて混合溶媒として使用してもよい。
(A) In the method for producing component (A), the reaction can be carried out without using an organic solvent, but an organic solvent may be used if necessary.
Specific examples of organic solvents include hydrocarbons such as n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, isopropylbenzene, amylbenzene, diamylbenzene, triamylbenzene, dodecylbenzene, didodecylbenzene, amyltoluene, isopropyltoluene, decalin, and tetralin; diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, diethyl acetal, dihexyl acetal, t-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, trioxane, dioxane, anisole, and diphenyl ether. Examples include ethers such as dimethyl cellosolve, diglyme, triglyme, and tetraglyme; crown ethers such as 18-crown-6; esters such as methyl benzoate and γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone, and benzophenone; carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, and 1,2-butylene carbonate; sulfones such as sulfolane; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; ureas or their derivatives; phosphine oxides such as tributylphosphine oxide, ionic liquids such as imidazolium salts, piperidinium salts, and pyridinium salts; silicone oil; and water.
Among these solvents, hydrocarbons, ethers, carbonate compounds, and ionic liquids are preferred.
These solvents may be used individually, or two or more may be combined as a mixed solvent.
(A)成分の製造方法においては、反応液の色調を良好に維持する目的で系内にアルゴン、ヘリウム、窒素及び炭酸ガス等の不活性ガスを導入してもよいが、アクリロイル基の重合を防止する目的で系内に含酸素ガスを導入してもよい。含酸素ガスの具体例としては、空気、酸素と窒素の混合ガス、酸素とヘリウムの混合ガス等が挙げられる。含酸素ガスの導入方法としては、反応液中に溶存させたり、又は反応液中に吹込む(いわゆるバブリング)方法がある。(A) In the method for producing component, an inert gas such as argon, helium, nitrogen, and carbon dioxide may be introduced into the system to maintain a good color tone of the reaction solution, or an oxygen-containing gas may be introduced into the system to prevent polymerization of the acryloyl group. Specific examples of oxygen-containing gases include air, a mixture of oxygen and nitrogen, and a mixture of oxygen and helium. Methods for introducing the oxygen-containing gas include dissolving it in the reaction solution or blowing it into the reaction solution (so-called bubbling).
(A)成分の製造方法においては、(メタ)アクリロイル基の重合を防止する目的で反応液中に重合禁止剤を添加することが好ましい。
重合禁止剤としては、有機系重合禁止剤、無機系重合禁止剤及び有機塩系重合禁止剤等が挙げられる。
有機系重合禁止剤の具体例としては、ハイドロキノン、tert-ブチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,4,6-トリ-tert-ブチルフェノール及び4-tert-ブチルカテコール等のフェノール系化合物、ベンゾキノン等のキノン化合物、フェノチアジン、並びにN-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム等が挙げられる。
有機系重合禁止剤としては、安定ラジカルを有する有機化合物も使用することができ、カルビノキシル及びN-オキシル化合物等が挙げられる。
N-オキシル化合物としては、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-オキソ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル及び4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル等が挙げられる。
無機系重合禁止剤としては、塩化銅、硫酸銅及び硫酸鉄等が挙げられる。
有機塩系重合禁止剤としては、ジブチルジチオカルバミン酸銅、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩等が挙げられる。
重合禁止剤は、一種を単独で添加しても又は二種以上を任意に組み合わせて添加してもよく、本発明の最初から添加してもよいし、途中から添加してもよい。又、所望の使用量を一括で添加してもよいし、分割して添加してもよい。又、精留塔を経由して連続的に添加してもよい。
重合禁止剤の添加割合としては、反応液中に5~30,000wtppmが好ましく、より好ましくは25~10,000wtppmである。この割合を5wtppm以上とすることで、重合禁止効果を十分に発揮することができ、30,000wtppm以下にすることで、反応液の着色を抑制でき、反応終了後の精製工程を簡便にすることができ、又、得られる(A)成分の硬化速度の低下を防止することができる。
In the method for producing component (A), it is preferable to add a polymerization inhibitor to the reaction solution in order to prevent polymerization of the (meth)acryloyl group.
Examples of polymerization inhibitors include organic polymerization inhibitors, inorganic polymerization inhibitors, and organic salt polymerization inhibitors.
Specific examples of organic polymerization inhibitors include phenolic compounds such as hydroquinone, tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, and 4-tert-butylcatechol, quinone compounds such as benzoquinone, phenothiazine, and N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium.
Organic polymerization inhibitors can also be organic compounds that have stable radicals, such as carbinoxyl and N-oxyl compounds.
Examples of N-oxyl compounds include 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, and 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl.
Examples of inorganic polymerization inhibitors include copper chloride, copper sulfate, and iron sulfate.
Examples of organic salt polymerization inhibitors include copper dibutyldithiocarbamate and N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum salt.
Polymerization inhibitors may be added individually or in any combination of two or more types. They may be added from the beginning of the process or midway through. The desired amount may be added all at once or in installments. They may also be added continuously via a rectification column.
The polymerization inhibitor is preferably added in an amount of 5 to 30,000 wt ppm in the reaction solution, and more preferably in an amount of 25 to 10,000 wt ppm. By setting this amount to 5 wt ppm or more, the polymerization inhibitory effect can be sufficiently exerted, and by setting it to 30,000 wt ppm or less, discoloration of the reaction solution can be suppressed, the purification process after the reaction can be simplified, and a decrease in the curing rate of the obtained component (A) can be prevented.
(A)成分の製造方法における反応時間は、触媒の種類と使用量、反応温度、反応圧力等により異なるが、0.1~150時間が好ましく、より好ましくは0.5~80時間である。(A) The reaction time in the method for producing component (A) varies depending on the type and amount of catalyst used, reaction temperature, reaction pressure, etc., but is preferably 0.1 to 150 hours, and more preferably 0.5 to 80 hours.
(A)成分の製造方法は、回分式、半回分式及び連続式のいずれの方法によっても実施できる。回分式の一例としては、反応器にグリセリンカーボネート系化合物、単官能(メタ)アクリレート、触媒及び重合禁止剤を仕込み、含酸素ガスを反応液中にバブリングさせながら所定の温度で撹拌する。その後、エステル交換反応の進行に伴い副生した1価アルコールを所定の圧力にて反応器から抜出すことで目的の(A)成分を生成させる等の方法で実施できる。The method for producing component (A) can be carried out by batch, semi-batch, or continuous methods. An example of a batch method involves charging a glycerin carbonate compound, a monofunctional (meth)acrylate, a catalyst, and a polymerization inhibitor into a reactor, and stirring at a predetermined temperature while bubbling oxygen-containing gas into the reaction mixture. Subsequently, the monohydric alcohol produced as a by-product during the transesterification reaction is removed from the reactor at a predetermined pressure to produce the desired component (A).
(A)成分の製造方法で得られた反応生成物に対しては、分離・精製操作を実施することが目的の(A)成分を純度よく得ることができるため好ましい。
分離・精製操作としては、晶析操作、ろ過操作、蒸留操作及び抽出操作等が挙げられ、これらを組合わせることが好ましい。晶析操作としては、冷却晶析及び濃縮晶析等が挙げられ、ろ過操作としては、加圧ろ過、吸引ろ過及び遠心ろ過等が挙げられ、蒸留操作としては、単式蒸留、分別蒸留、分子蒸留及び水蒸気蒸留等が挙げられ、抽出操作としては、固液抽出、液液抽出等が挙げられる。
該分離精製操作においては溶媒を使用してもよい。
又、本発明で使用した触媒及び/又は重合禁止剤を中和するための中和剤や、吸着除去するための吸着剤、副生成物を分解又は除去するための酸及び/又はアルカリ、色調を改善するための活性炭、ろ過効率及びろ過速度を向上するためのケイソウ土等を使用してもよい。
The reaction product obtained by the method for producing component (A) is preferable because it allows for separation and purification operations to be performed on the reaction product, thereby obtaining component (A) with high purity.
Separation and purification operations include crystallization, filtration, distillation, and extraction, and it is preferable to combine these operations. Examples of crystallization operations include cold crystallization and concentration crystallization; examples of filtration operations include pressure filtration, suction filtration, and centrifugal filtration; examples of distillation operations include single distillation, fractional distillation, molecular distillation, and steam distillation; and examples of extraction operations include solid-liquid extraction and liquid-liquid extraction.
A solvent may be used in the separation and purification operation.
Furthermore, neutralizing agents for neutralizing the catalyst and/or polymerization inhibitor used in the present invention, adsorbents for adsorption and removal, acids and/or alkalis for decomposing or removing by-products, activated carbon for improving color tone, diatomaceous earth for improving filtration efficiency and filtration rate, etc., may also be used.
この様にして得られた(A)成分は、この中に含まれる塩素濃度を100ppm未満、好ましくは10ppm未満とし、かつナトリウム濃度を100ppb未満、好ましくは10ppb未満にすることができ、硬化物が耐水性及び耐金属腐食性に優れた硬化型組成物とすることができる。The component (A) obtained in this manner can have a chlorine concentration of less than 100 ppm, preferably less than 10 ppm, and a sodium concentration of less than 100 ppb, preferably less than 10 ppb, resulting in a curable composition with excellent water resistance and metal corrosion resistance.
後記する(A)成分以外のエチレン性不飽和基を有する化合物〔以下、「(D)成分」という〕を配合する場合、(A)成分の含有割合は、硬化性成分の合計100重量%中に、5~100重量%が好ましく、より好ましくは5~95重量%であり、特に好ましくは10~70重量%である。
(A)成分の含有割合が5重量%以上とすることで、組成物を低粘度とすることができる。一方、95重量%以下とすることで、架橋密度を高くし、耐熱性を向上させることができる。
尚、硬化性成分は前記で定義した通りであり、(A)及び(D)成分を意味する。
When compound having an ethylenically unsaturated group other than component (A) described below [hereinafter referred to as "component (D)"] is incorporated, the content of component (A) is preferably 5 to 100% by weight, more preferably 5 to 95% by weight, and particularly preferably 10 to 70% by weight, of the total 100% by weight of the curable components.
(A) By setting the content of component (A) to 5% by weight or more, the composition can be made low viscosity. On the other hand, by setting it to 95% by weight or less, the crosslinking density can be increased and the heat resistance can be improved.
Furthermore, the curing components are as defined above and refer to components (A) and (D).
2.硬化型組成物
本発明は、前記(A)を含む硬化型組成物である。
組成物の製造方法としては、前記触媒X及びYの存在下に、グリセリンカーボネート系化合物と単官能(メタ)アクリレートとを、エステル交換反応させて得られる(メタ)アクリレートを含む反応生成物の混合物である(A)成分を製造する工程を含む製造方法が好ましい。
当該製造方法によれば、(A)成分を高収率で得ることができるため、コストと生産性に優れる。又、当該製造方法で得られる(A)成分は、副反応高分子量体が少ないために低粘度で取扱いが容易であり、さらに塩素濃度及びナトリウム濃度を低減させることができる。
当該工程としては、前記した(A)成分の製造方法に従えば良い。
さらに、後記するその他の成分を配合する場合は、(A)成分とその他の成分を撹拌・混合すれば良い。 2. Curable Composition The present invention is a curable composition comprising (A) above.
A preferred method for producing the composition includes the step of producing component (A), which is a mixture of reaction products containing (meth)acrylate obtained by transesterifying a glycerin carbonate compound and a monofunctional (meth)acrylate in the presence of catalysts X and Y.
According to this manufacturing method, component (A) can be obtained in high yield, resulting in excellent cost-effectiveness and productivity. Furthermore, component (A) obtained by this manufacturing method has low viscosity and is easy to handle due to the low amount of high molecular weight by-reaction products, and the chlorine and sodium concentrations can be reduced.
The process in question can be carried out according to the manufacturing method of component (A) described above.
Furthermore, if you wish to include the other ingredients listed below, simply stir and mix ingredient (A) with the other ingredients.
組成物の粘度としては目的に応じて適宜設定すれば良く、10~3,000mPa・sが好ましく、より好ましくは20~1,500mPa・sである。The viscosity of the composition can be set appropriately depending on the purpose, but is preferably 10 to 3,000 mPa·s, and more preferably 20 to 1,500 mPa·s.
本発明の組成物は、活性エネルギー線硬化型組成物として使用することも、熱硬化型組成物として使用することもできるが、活性エネルギー線硬化型組成物として好ましく使用することができる。
又、本発明の組成物は、有機溶剤を含まない無溶剤型組成物、有機溶剤を含む溶剤型組成物、(A)成分を水中に溶解又は分散させた水系組成物のいずれの形態でも使用することができる。(A)成分を水中に分散させた水系組成物において、分散剤としては通常使用される乳化剤や後記する反応性乳化剤を使用することができる。
The composition of the present invention can be used as an active energy ray curable composition or as a thermosetting composition, but it is preferably used as an active energy ray curable composition.
Furthermore, the composition of the present invention can be used in any of the following forms: a solvent-free composition that does not contain an organic solvent, a solvent-type composition that contains an organic solvent, or an aqueous composition in which component (A) is dissolved or dispersed in water. In the aqueous composition in which component (A) is dispersed in water, commonly used emulsifiers or the reactive emulsifiers described below can be used as dispersants.
本発明の組成物は、前記(A)成分を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分の好ましい例としては、具体的には、光重合開始剤〔以下、「(B)成分」という〕、熱重合開始剤〔以下、「(C)成分」という〕、及び前記(A)成分以外のエチレン性不飽和基を有する化合物〔以下、「(D)成分」という〕等が挙げられる。
以下、これらの成分について説明する。
尚、後記するその他の成分は、例示した化合物の1種のみを使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
The composition of the present invention has component (A) as an essential component, but various components can be blended depending on the purpose.
Preferred examples of other components include, specifically, photopolymerization initiators (hereinafter referred to as "component (B)"), thermal polymerization initiators (hereinafter referred to as "component (C)"), and compounds having ethylenically unsaturated groups other than component (A) (hereinafter referred to as "component (D)").
The following explains these ingredients.
Furthermore, the other components listed below may be one of the exemplified compounds used, or two or more may be used in combination.
2-1.(B)成分
本発明の組成物を活性エネルギー線硬化型組成物として使用する場合において、特に、活性エネルギー線として紫外線及び可視光線を用いたときには、硬化の容易性やコストの観点から、(B)成分(光重合開始剤)を更に含有することが好ましい。
活性エネルギー線として電子線を使用する場合には、必ずしも配合する必要はないが、硬化性を改善させるため必要に応じて少量配合することもできる。 2-1. (B) Component When using the composition of the present invention as an active energy ray curable composition, it is particularly preferable to further include component (B) (photopolymerization initiator) when ultraviolet light and visible light are used as the active energy rays, from the viewpoint of ease of curing and cost.
When using electron beams as the active energy source, it is not always necessary to include this ingredient, but a small amount can be added as needed to improve curing properties.
(B)成分の具体例としては、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、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、オリゴ[2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-1-(メチルビニル)フェニル]プロパノン、2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチループロピオニル)ベンジル]フェニル]-2-メチルプロパン-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、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)ブタン-1-オン及び3,6-ビス(2-メチル-2-モルフォリノプロピオニル)-9-n-オクチルカルバゾール等のアセトフェノン系化合物;
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及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;
ベンゾフェノン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、メチル-2-ベンゾフェノン、1-[4-(4-ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルフェニルスルフォニル)プロパン-1-オン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン及び4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;
ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド化合物;並びに
チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロピルチオキサントン、3-[3,4-ジメチル-9-オキソ-9H-チオキサントン-2-イル-オキシ]-2-ヒドロキシプロピル-N,N,N―トリメチルアンモニウムクロライド及びフルオロチオキサントン等のチオキサントン系化合物等が挙げられる。
前記以外の化合物としては、ベンジル、フェニルグリオキシ酸メチル、エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィネート、エチルアントラキノン及びフェナントレンキノン及びカンファーキノン等が挙げられる。
(B) Specific examples of components include benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-1-(methylvinyl)phenyl]propanone, 2-hydroxy-1-[4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl] Acetophenone compounds such as [phenyl]-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1-[4-(methylthio)]phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one, 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)butan-1-one, and 3,6-bis(2-methyl-2-morpholinopropionyl)-9-n-octylcarbazole;
Benzoin compounds such as benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether;
Benzophenone compounds such as benzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4-phenylbenzophenone, methyl-2-benzophenone, 1-[4-(4-benzoylphenylsulfanyl)phenyl]-2-methyl-2-(4-methylphenylsulfonyl)propan-1-one, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, and 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone;
Examples include acylphosphine oxide compounds such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, and bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide; and thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propylthioxanthone, 3-[3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthone-2-yl-oxy]-2-hydroxypropyl-N,N,N-trimethylammonium chloride, and fluorothioxanthone.
Other compounds include benzyl, methyl phenylglyoxyate, ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphate, ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, and camphorquinone.
これら化合物の中でも、アセトフェノン系化合物が好ましく、さらにα-ヒドロキシフェニルケトンが、大気下において、薄膜のコーティングであっても表面硬化性が良好であり好ましい。α-ヒドロキシフェニルケトンとしては、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンがより好ましい。
又、硬化物の膜厚を厚くする必要がある場合、例えば50μm以上とする必要がある場合は、硬化物内部の硬化性を向上させる目的で、又は紫外線吸収剤や顔料を併用する場合は、アシルホスフィンオキサイド化合物とアセトフェノン系化合物におけるモルフォリン化合物を併用することが好ましい。この場合のアシルホスフィンオキサイド化合物としては、
ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、エチル-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネート及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。モルフォリン化合物としては、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、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタンー1-オン、及び2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン等が挙げられる。
Among these compounds, acetophenone compounds are preferred, and α-hydroxyphenyl ketones are even more preferred because they exhibit good surface hardening properties even when used as a thin film coating in the atmosphere. As α-hydroxyphenyl ketones, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one are more preferred.
Furthermore, if it is necessary to increase the thickness of the cured product, for example, to 50 μm or more, it is preferable to use an acylphosphine oxide compound and a morpholine compound from the acetophenone family in combination, either to improve the curability inside the cured product or when using ultraviolet absorbers or pigments in combination. In this case, the acylphosphine oxide compound is:
Examples of morpholin compounds include bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphineate, and bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide. Examples of morpholin compounds include 2-methyl-1-[4-(methylthio)]phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one, and 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one.
(B)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対し0.05~15重量部が好ましく、より好ましくは0.1~10重量部である。(B)成分の割合を0.05重量部以上にすることで、組成物の光硬化性を良好にし、密着性に優れるものとすることができ、15重量部以下とすることで、硬化物の内部硬化性が良好にすることができ、基材との密着性を良好にすることができる。The content ratio of component (B) is preferably 0.05 to 15 parts by weight, and more preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of curable components. By setting the ratio of component (B) to 0.05 parts by weight or more, the photocurability of the composition can be improved and the adhesion can be made excellent, and by setting it to 15 parts by weight or less, the internal curability of the cured product can be improved and the adhesion to the substrate can be made good.
2-2.(C)成分
(C)成分は熱重合開始剤であり、組成物を熱硬化型組成物として使用する場合には、(C)成分を配合することができる。
本発明の組成物は、熱重合開始剤を配合し、加熱硬化させることもできる。
熱重合開始剤としては、種々の化合物を使用することができ、有機過酸化物及びアゾ系開始剤が好ましい。 2-2. Component (C) Component (C) is a thermal polymerization initiator, and when the composition is used as a thermosetting composition, component (C) may be added.
The composition of the present invention can also be cured by heat after incorporating a thermal polymerization initiator.
Various compounds can be used as thermal polymerization initiators, with organic peroxides and azo-based initiators being preferred.
有機過酸化物の具体例としては、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)2-メチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(4,4-ジ-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシマレイン酸、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(m-トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジーメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルパーオキシベンゾエート、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、α、α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t-ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ヘキシルハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。Specific examples of organic peroxides include 1,1-bis(t-butylperoxy)2-methylcyclohexane, 1,1-bis(t-hexylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 2,2-bis(4,4-di-butylperoxycyclohexyl)propane, 1, 1-Bis(t-butylperoxy)cyclododecane, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, 2,5-dimethyl-2,5-di(m-toluylperoxy)hexane, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxyacetate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, t-butylperoxybenzoate, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, di-t-butylperoxyisophthalate, α,α'-bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzene, dicumylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane Examples include t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyn-3, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyltrimethylsilyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide.
アゾ系化合物の具体例としては、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2-フェニルアゾ-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾジ-t-オクタン、アゾジ-t-ブタン等が挙げられる。Specific examples of azo compounds include 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitride), 2-(carbamoylazo)isobutyronitrile, 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azodi-t-octane, and azodi-t-butane.
これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。又、有機過酸化物は還元剤と組み合わせることによりレドックス反応とすることも可能である。These can be used individually or in combination of two or more. Furthermore, organic peroxides can be combined with reducing agents to produce redox reactions.
(C)成分の含有割合としては、硬化性成分合計量100重量部に対して、10重量部以下が好ましい。
(C)成分を単独で用いる場合は、通常のラジカル熱重合の常套手段にしたがって行えばよく、場合によっては(B)成分(光重合開始剤)と併用し、光硬化させた後にさらに反応率を向上させる目的で熱硬化を行うこともできる。
(C) The content ratio of component is preferably 10 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total amount of curable components.
When component (C) is used alone, the process should be carried out according to the usual procedures for radical thermal polymerization. In some cases, it may be used in combination with component (B) (photopolymerization initiator), and after photocuring, thermal curing may be performed to further improve the reaction rate.
2-3.(D)成分
(D)成分は、エチレン性不飽和基を有する化合物であって、前記(A)成分以外の化合物である。
(D)成分のエチレン性不飽和基としては、組成物の硬化性に優れることから、(メタ)アクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がさらに好ましい。 2-3. Component (D) Component (D) is a compound having an ethylenically unsaturated group, and is a compound other than component (A) mentioned above.
As the ethylenically unsaturated group of component (D), a (meth)acryloyl group is preferred, and an acryloyl group is even more preferred, due to its excellent curability of the composition.
(D)成分としては、1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物であって、前記(A)以外の化合物であればよく、具体的には1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、「単官能不飽和化合物」という)、及び2個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、「2官能不飽和化合物」という)、エチレン性不飽和基を3個以上有する化合物(以下、「3官能以上不飽和化合物」という)が挙げられる。Component (D) may be any compound having one or more ethylenically unsaturated groups, other than those described in (A). Specifically, this includes compounds having one ethylenically unsaturated group (hereinafter referred to as "monofunctional unsaturated compounds"), compounds having two ethylenically unsaturated groups (hereinafter referred to as "bifunctional unsaturated compounds"), and compounds having three or more ethylenically unsaturated groups (hereinafter referred to as "trifunctional or more unsaturated compounds").
単官能不飽和化合物の具体例としては、(メタ)アクリロイル基を有する化合物、単官能(メタ)アクリルアミド及びビニル基を有する化合物が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基を有する化合物の例としては、
(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸のマイケル付加型のダイマー、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、及びフタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物;
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、及び4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート;
エチルカルビトール(メタ)アクリレート、ブチルカルビトール(メタ)アクリレート、及び2-エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート等のカルビトール(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、アルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノール(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、及び2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の芳香族基を有する単官能(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の脂環式基を有する単官能(メタ)アクリレート;並びに
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(2-(メタ)アクリロキシエチル)ヘキサヒドロフタルイミド、及びN-(2-(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド等の複素環を有する単官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Specific examples of monofunctional unsaturated compounds include compounds having a (meth)acryloyl group, monofunctional (meth)acrylamides, and compounds having a vinyl group.
Examples of compounds having a (meth)acryloyl group include:
Compounds having carboxyl groups and ethylenically unsaturated groups, such as (meth)acrylic acid, Michael addition dimers of (meth)acrylic acid, ω-carboxy-polycaprolactone mono(meth)acrylate, and monohydroxyethyl (meth)acrylate phthalate;
Hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate;
Carbitol (meth)acrylates such as ethyl carbitol (meth)acrylate, butyl carbitol (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl carbitol (meth)acrylate;
Monofunctional (meth)acrylates having aromatic groups, such as benzyl (meth)acrylate, (meth)acrylates of alkylene oxide adducts of phenols, (meth)acrylates of alkylene oxide adducts of alkylphenols, (meth)acrylates of paracumylphenol alkylene oxide adducts, orthophenylphenol (meth)acrylate, (meth)acrylates of orthophenylphenol alkylene oxide adducts, and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate;
Examples include monofunctional (meth)acrylates having alicyclic groups such as cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate; and monofunctional (meth)acrylates having heterocyclic groups such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, (meth)acryloylmorpholine, N-(2-(meth)acryloxyethyl)hexahydrophthalimide, and N-(2-(meth)acryloxyethyl)tetrahydrophthalimide.
単官能(メタ)アクリルアミドとしては、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-sec-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、及びN-n-ヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド;
N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;並びに
N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-n-ブチル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
Examples of monofunctional (meth)acrylamides include N-alkyl (meth)acrylamides such as N,N-dimethyl(meth)acrylamide, (meth)acryloylmorpholine, N-methyl(meth)acrylamide, N-n-propyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, N-n-butyl(meth)acrylamide, N-sec-butyl(meth)acrylamide, N-t-butyl(meth)acrylamide, and N-n-hexyl(meth)acrylamide;
Examples include N-hydroxyalkyl(meth)acrylamides such as N-hydroxyethyl(meth)acrylamide; and N,N-dialkyl(meth)acrylamides such as N,N-dimethylaminoethyl(meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl(meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-di-n-propyl(meth)acrylamide, N,N-diisopropyl(meth)acrylamide, N,N-di-n-butyl(meth)acrylamide, and N,N-dihexyl(meth)acrylamide.
ビニル基を有する化合物としては、N-ビニルピロリドン、及びN-ビニルカプロラクタム等が挙げられる。Examples of compounds containing a vinyl group include N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam.
2官能不飽和化合物としては、2官能(メタ)アクリレートが好ましい。
2官能(メタ)アクリレートとしては、具体的には、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、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、テトラメ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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、及びビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
As the difunctional unsaturated compound, a difunctional (meth)acrylate is preferred.
Examples of difunctional (meth)acrylates include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, tetramethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, polytetramethylene glycol di(meth)acrylate, di(meth)acrylate of alkylene oxide adducts of bisphenol A, and di(meth)acrylate of alkylene oxide adducts of bisphenol F.
2官能(メタ)アクリレートとしては、前記した化合物以外にも、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート及びポリエーテル(メタ)アクリレート等のオリゴマーを用いることができる。In addition to the compounds mentioned above, other oligomers such as urethane (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, polyester (meth)acrylate, and polyether (meth)acrylate can be used as the bifunctional (meth)acrylate.
3官能以上不飽和化合物としては、(メタ)アクリロイル基を、3個以上有する3官能以上(メタ)アクリレートが好ましい。例えば、グリセリントリ(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、ペンタエリスリトールのトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンのトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンのトリ又はテトラ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールのトリ、テトラ、ペンタ又はヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート;並びに
グリセリンアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加物のトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンアルキレンオキサイド付加物のトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のトリ、テトラ、ペンタ又はヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールアルキレンオキサイド付加物のポリ(メタ)アクリレート;並びにイソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
前記したアルキレンオキサイド付加物の例としては、エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、並びに、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
As trifunctional or more unsaturated compounds, trifunctional or more (meth)acrylates having three or more (meth)acryloyl groups are preferred. For example, polyol poly(meth)acrylates such as glycerin tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri or tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri or tetra(meth)acrylate, diglycerin tri or tetra(meth)acrylate and dipentaerythritol tri, tetra, penta or hexa(meth)acrylate; as well as tri(meth)acrylate of glycerin alkylene oxide adducts, pentaerythritol alkylene oxide Examples include poly(meth)acrylates of polyol alkylene oxide adducts such as tri or tetra(meth)acrylate of alkylide adducts, tri or tetra(meth)acrylate of ditrimethylolpropane alkylene oxide adducts, tri or tetra(meth)acrylate of diglycerin alkylene oxide adducts, and tri, tetra, penta, or hexa(meth)acrylate of dipentaerythritol alkylene oxide adducts; as well as tri(meth)acrylate of isocyanuric acid alkylene oxide adducts.
Examples of the alkylene oxide adducts mentioned above include ethylene oxide adducts, propylene oxide adducts, and ethylene oxide and propylene oxide adducts.
3官能以上(メタ)アクリレートとしては、前記した化合物以外にも、ウレタン(メタ)アクリレート等も用いることができる。In addition to the compounds mentioned above, other types of (meth)acrylates with three or more functionalities can also be used as urethane (meth)acrylates.
これら化合物の中でも、ペンタエリスリトールのトリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのトリ、テトラ、ペンタ又はヘキサ(メタ)アクリレート、及び3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートは、得られる組成物の硬化物が高硬度かつ基材密着性に優れるため好ましい。以下、3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートについて詳述する。Among these compounds, tri- or tetra(meth)acrylates of pentaerythritol, tri, tetra, penta, or hexa(meth)acrylates of dipentaerythritol, and trifunctional or higher urethane (meth)acrylates are preferred because the cured compositions obtained from them have high hardness and excellent adhesion to the substrate. The following describes trifunctional or higher urethane (meth)acrylates in detail.
3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有(メタ)アクリレートの反応物、並びに有機多価イソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレート化合物との反応物が挙げられる。Examples of trifunctional or more urethane (meth)acrylates include reaction products of polyhydric alcohols, polyhydric isocyanates, and hydroxyl group-containing (meth)acrylates, as well as reaction products of organic polyhydric isocyanates and hydroxyl group-containing (meth)acrylate compounds.
多価アルコールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール、前記多価アルコールと前記多塩基酸との反応によって得られるポリエステルポリオール、前記多価アルコールと前記多塩基酸とε-カプロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンポリオール、及びポリカーボネートポリオール(例えば、1,6-ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートポリオール等)等が挙げられる。Examples of polyhydric alcohols include polyether polyols such as polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, polyester polyols obtained by the reaction of the polyhydric alcohol with the polybasic acid, caprolactone polyols obtained by the reaction of the polyhydric alcohol with the polybasic acid with ε-caprolactone, and polycarbonate polyols (for example, polycarbonate polyols obtained by the reaction of 1,6-hexanediol with diphenyl carbonate).
有機多価イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート及びジシクロペンタニルジイソシアネート等のジイソシアネート;
並びにヘキサメチレンジイソシアネート3量体及びイソホロンジイソシアネート3量体等の3個以上のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネートが挙げられる。
Examples of organic polyvalent isocyanates include diisocyanates such as isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, and dicyclopentanyl diisocyanate;
Examples include organic polyisocyanates having three or more isocyanate groups, such as hexamethylene diisocyanate trimers and isophorone diisocyanate trimers.
水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、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、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート及びヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有モノ(メタ)アクリレート;
並びにトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ又はトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンのジ又はトリ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールのジ、トリ、テトラ又はペンタ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等の水酸基含有多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Examples of hydroxyl group-containing (meth)acrylates include hydroxyl group-containing mono(meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, hydroxypentyl (meth)acrylate, hydroxyhexyl (meth)acrylate, and hydroxyoctyl (meth)acrylate, trimethylolpropane mono(meth)acrylate, and pentaerythritol mono(meth)acrylate;
Other examples include hydroxyl group-containing polyfunctional (meth)acrylates such as trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol di or tri(meth)acrylate, di or tri(meth)acrylate of ditrimethylolpropane and di, tri, tetra or penta(meth)acrylate of dipentaerythritol, and glycerin di(meth)acrylate.
好ましい3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、2個のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネートと、水酸基含有多官能(メタ)アクリレートの反応物が挙げられる。その中でも、粘度が低く、硬化物の硬度が高く、かつ低着色な点から、2個のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネートとしてはイソホロンジイソシネートやヘキサメチレンジイソシアネートが好ましく、水酸基含有多官能(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールジ又はトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのジ、トリ、テトラ又はペンタ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートが好ましい。Preferred trifunctional or more urethane (meth)acrylates include reaction products of an organic polyisocyanate having two isocyanate groups and a hydroxyl group-containing polyfunctional (meth)acrylate. Among these, isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate are preferred as organic polyisocyanates having two isocyanate groups due to their low viscosity, high cured product hardness, and low coloration, while pentaerythritol di or tri(meth)acrylate, di, tri, tetra or penta(meth)acrylate of dipentaerythritol, and glycerin di(meth)acrylate are preferred as hydroxyl group-containing polyfunctional (meth)acrylates.
ウレタン(メタ)アクリレートは、常法により製造されたものを使用することができる。
例えば、ジブチルスズジラウレート等の付加触媒存在下、有機多価イソシアネートと多価オールを加熱撹拌し付加反応させてイソシアネート基含有化合物を製造し、当該化合物にさらに水酸基含有(メタ)アクリレートを添加し、加熱・撹拌して付加反応させる方法等が挙げられる。
有機多価イソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートの反応物の場合は、付加触媒存在下、有機多価イソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートを加熱・撹拌し、付加反応させる方法等が挙げられる。
Urethane (meth)acrylate manufactured by conventional methods can be used.
For example, one method involves heating and stirring an organic polyvalent isocyanate and a polyvalent ol in the presence of an addition catalyst such as dibutyltin dilaurate to produce an isocyanate group-containing compound, and then adding a hydroxyl group-containing (meth)acrylate to the compound and heating and stirring to carry out an addition reaction.
In the case of a reaction product between an organic polyvalent isocyanate and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate, one method is to heat and stir the organic polyvalent isocyanate and the hydroxyl group-containing (meth)acrylate in the presence of an addition catalyst to carry out the addition reaction.
これら以外のウレタンポリ(メタ)アクリレートの例としては、文献「UV・EB硬化材料」[(株)シーエムシー、1992年発行]の70~74頁に記載されているような化合物等が挙げられる。Other examples of urethane poly(meth)acrylates include compounds described on pages 70-74 of the literature "UV/EB Curing Materials" [CMC Co., Ltd., published in 1992].
(D)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量%中に0~80重量%が好ましく、より好ましくは10~50重量%である。
(D)成分の含有割合が80重量%以下とすることで、組成物が高粘度となってしまうことを防止し、コーティング剤として使用する場合において、基材との密着性に優れるものとすることができる。
(D)成分の含有割合を10重量%以上とすることで、コーティング剤として使用する場合において、プラスチックとの密着性に優れるものとすることができる。
The content of component (D) is preferably 0 to 80% by weight, and more preferably 10 to 50% by weight, of the total amount of curable components by weight.
(D) By limiting the content of component to 80% by weight or less, it is possible to prevent the composition from becoming highly viscous and to achieve excellent adhesion to the substrate when used as a coating agent.
(D) By making the content of component 10% by weight or more, when used as a coating agent, it is possible to achieve excellent adhesion to plastics.
2-4.前記以外のその他の成分
その他の成分の好ましいものとしては、表面改質剤、帯電防止剤、重合禁止剤、有機溶剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、及びシランカップリング剤等が挙げられる。
以下、これらの成分について説明する。 2-4. Other preferred components include surface modifiers, antistatic agents, polymerization inhibitors, organic solvents, antioxidants, ultraviolet absorbers, and silane coupling agents.
The following explains these ingredients.
2-4-1.表面改質剤
本発明の組成物は、塗布時のレベリング性を高める目的や、硬化物の滑り性を高めて耐擦傷性を高める目的等のため、表面改質剤を添加してもよい。
表面改質剤としては、表面調整剤、界面活性剤、レベリング剤、消泡剤、スベリ性付与剤及び防汚性付与剤等が挙げられ、これら公知の表面改質剤を使用することができる。
それらのうち、シリコーン系表面改質剤及びフッ素系表面改質剤が好適に挙げられる。具体例としては、分子構造中にポリオキシアルキレン骨格を有するオルガノポリシロキサン、ポリエステル骨格を有するオルガノポリシロキサン、パーフルオロアルキル基とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するフッ素系ポリマー及びオリゴマー、並びに、パーフルオロアルキルエーテル鎖とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するフッ素系ポリマー及びオリゴマー等が挙げられる。
又、滑り性の持続力を高める等の目的で、分子中にエチレン性不飽和基、好ましくは(メタ)アクリロイル基を有する表面改質剤を使用してもよい。 2-4-1. Surface Modifiers The composition of the present invention may contain a surface modifier for purposes such as improving leveling properties during application or improving scratch resistance by increasing the slipperiness of the cured product.
Examples of surface modifiers include surface modifiers, surfactants, leveling agents, defoaming agents, lubricity-enhancing agents, and antifouling agents, and these known surface modifiers can be used.
Among these, silicone-based surface modifiers and fluorine-based surface modifiers are particularly preferred. Specific examples include organopolysiloxanes having a polyoxyalkylene skeleton in their molecular structure, organopolysiloxanes having a polyester skeleton, fluorine-based polymers and oligomers having a perfluoroalkyl group and a polyalkylene oxide chain, and fluorine-based polymers and oligomers having a perfluoroalkyl ether chain and a polyalkylene oxide chain.
Furthermore, a surface modifier having an ethylenically unsaturated group, preferably a (meth)acryloyl group, in its molecule may be used for purposes such as increasing the durability of the lubricity.
これらの中でも、表面平滑性に優れ、かつ後述する帯電防止機能を大幅に改善できるため、ポリオキシアルキレン骨格を有するオルガノポリシロキサン〔以下、「(E)成分」という〕を用いるのが好ましい。
ポリオキシアルキレン骨格を構成するオキシアルキレンの例としては、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン及びこれらオキシアルキレンの組み合わせ等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン骨格の結合の形態としては、ポリシロキサン鎖の片末端、両末端、及び側鎖のいずれでも良い。
(E)成分の具体例としては、ポリオキシエチレン-メチルポリシロキサン共重合体、ポリ(オキシエチレン-オキシプロピレン)メチルポリシロキサン共重合体等が挙げられる。
(E)成分は市販されており、例えば、71ADDITIVE、74ADDITIVE、57ADDITIVE、8029ADDITIVE、8054ADDITIVE、8211ADDITIVE、8019ADDITIVE、8526ADDITIVE、FZ-2123、FZ-2191〔東レ・ダウコーニング(株)製〕;
TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4450、TSF4452、TSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製);
シルフェイスSAG002、シルフェイスSAG003、シルフェイスSAG005、シルフェイスSAG503A、シルフェイスSAG008、シルフェイスSJM003〔日信化学工業(株)製〕;
TEGO Wet KL245、TEGO Wet 250、TEGO Wet 260、TEGO Wet 265、TEGO Wet 270、TEGO Wet 280(エボニック社製);並びに
BYK-345,BYK-347,BYK-348,BYK-375,BYK-377(ビックケミー・ジャパン社製)等が挙げられる
Among these, it is preferable to use an organopolysiloxane having a polyoxyalkylene skeleton (hereinafter referred to as "component (E)") because it has excellent surface smoothness and can significantly improve the antistatic function described later.
Examples of oxyalkylenes that constitute the polyoxyalkylene skeleton include oxyethylene, oxypropylene, oxybutylene, and combinations of these oxyalkylenes.
The polyoxyalkylene skeleton can be attached to one end, both ends, or side chains of the polysiloxane chain.
Specific examples of component (E) include polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer and poly(oxyethylene-oxypropylene)methylpolysiloxane copolymer.
(E) Component is commercially available, for example, 71 ADDITIVE, 74 ADDITIVE, 57 ADDITIVE, 8029 ADDITIVE, 8054 ADDITIVE, 8211 ADDITIVE, 8019 ADDITIVE, 8526 ADDITIVE, FZ-2123, FZ-2191 [manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.];
TSF4440, TSF4441, TSF4445, TSF4446, TSF4450, TSF4452, TSF4460 (manufactured by Momentive Performance Materials);
Silface SAG002, Silface SAG003, Silface SAG005, Silface SAG503A, Silface SAG008, Silface SJM003 [manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.];
Examples include TEGO Wet KL245, TEGO Wet 250, TEGO Wet 260, TEGO Wet 265, TEGO Wet 270, TEGO Wet 280 (manufactured by Evonik); and BYK-345, BYK-347, BYK-348, BYK-375, BYK-377 (manufactured by Bic Chemie Japan).
表面改質剤の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.01~5.0重量部であることが好ましい。The surface modifier content is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of curable components.
2-4-2.帯電防止剤
本発明の組成物は、帯電防止機能を付与する目的のため、帯電防止剤を添加してもよい。
帯電防止剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1~3級アミノ基などのカチオン性基を有する各種のカチオン性帯電防止剤や、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン性帯電防止剤や、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性帯電防止剤や、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性帯電防止剤や、上記の様な帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤などが挙げられる。
又、帯電防止剤としてイオン液体及び金属塩を用いることもできる。イオン液体及び金属塩としては特に限定されず、一般的に用いられる各種イオン液体及び金属塩を用いることができる。前記金属塩は、微量の含有量であってもイオン解離性が高いために、優れた帯電防止能を発現することができ、有用である。一方、前記イオン液体は、それ自身で優れた導電性を示すため、微量の含有量であっても十分な帯電防止能を付与することができ、有用である。 2-4-2. Antistatic Agents The compositions of the present invention may contain antistatic agents for the purpose of providing antistatic properties.
Examples of antistatic agents include cationic antistatic agents having cationic groups such as quaternary ammonium salts, pyridinium salts, and primary to tertiary amino groups; anionic antistatic agents having anionic groups such as sulfonic acid bases, sulfate ester bases, phosphate ester bases, and phosphonic acid bases; amphoteric antistatic agents such as amino acid-based and aminosulfate ester-based agents; nonionic antistatic agents such as amino alcohol-based, glycerin-based, and polyethylene glycol-based agents; and polymeric antistatic agents that are high molecular weight versions of the above-mentioned antistatic agents.
Furthermore, ionic liquids and metal salts can also be used as antistatic agents. The ionic liquids and metal salts are not particularly limited, and various commonly used ionic liquids and metal salts can be used. The metal salts are useful because, even in trace amounts, they exhibit high ionic dissociation properties, thus exhibiting excellent antistatic performance. On the other hand, the ionic liquids are useful because, even in trace amounts, they can impart sufficient antistatic performance due to their excellent conductivity.
これらのなかでも、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンの金属塩〔以下、「(F)成分」という〕が帯電防止能と光学特性に優れる点で好ましい。
(F)成分において、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンとしては、トリフルオロメタンスルホニル基が好ましい。又、金属塩を形成する金属としては、アルカリ金属、2A族元素、遷移金属及び両性金属が好ましく、アルカリ金属がより好ましい。
Among these, metal salts of anions having fluoro and sulfonyl groups (hereinafter referred to as "component (F)") are preferred because they have excellent antistatic properties and optical characteristics.
In component (F), the anion having a fluoro group and a sulfonyl group is preferably a trifluoromethanesulfonyl group. Furthermore, the metal forming the metal salt is preferably an alkali metal, a group 2A element, a transition metal, or an amphoteric metal, with alkali metal being more preferred.
(F)成分の具体的化合物としては、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの金属塩、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドのアルカリ金属塩及びトリフルオロメタンスルホン酸イオンのアルカリ金属塩が好ましい。
即ち、下記一般式(D1)~(D3)で表される化合物のいずれか1つが好ましい。
M(CF3SO2)2N ・・・・・・(D1)
M(CF3SO2)3C ・・・・・・(D2)
M(CF3SO3) ・・・・・・(D3)
一般式(D1)~(D3)において、Mは、アルカリ金属を意味する。
アルカリ金属塩としては、リチウム、ナトリウム及びカリウムが好ましく、リチウムがより好ましい。
(F) Specific compounds of component (F) include metal salts of bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, alkali metal salts of tris(trifluoromethanesulfonyl)methide, and alkali metal salts of trifluoromethanesulfonate ions.
In other words, one of the compounds represented by the following general formulas (D1) to (D3) is preferred.
M (CF3SO2)2N ... ( D1)
M( CF3SO2 ) 3C ... (D2)
M( CF3SO3 )...( D3 )
In general formulas (D1) to (D3), M represents an alkali metal.
Lithium, sodium, and potassium are preferred alkali metal salts, with lithium being more preferred.
上記成分の具体例としては、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン、フルオロアルキルスルホン酸イオンからなり、具体的には、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム〔Li(CF3SO2)2N〕、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリカリウム〔K(CF3SO2)2N〕、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドナトリウム〔Na(CF3SO2)2N〕、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドリチウム〔Li(CF3SO2)3C〕、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドカリウム〔K(CF3SO2)3C〕、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドナトリウム〔Na(CF3SO2)3C〕、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム〔Li(CF3SO3)〕、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム〔K(CF3SO3)〕、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム〔Na(CF3SO3)〕等が挙げられる。
これら化合物の中でも、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドリチウム及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウムが好ましく、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウムが特に好ましい。
Specific examples of the above components include bis(fluoroalkylsulfonyl)imide ions, tris(fluoroalkylsulfonyl)methide ions, and fluoroalkylsulfonate ions, specifically bis(trifluoromethanesulfonyl)imidolithium [Li ( CF3SO2 ) 2N ], bis(trifluoromethanesulfonyl)imidolithium [K( CF3SO2 ) 2N ], bis(trifluoromethanesulfonyl)imidosodium [Na( CF3SO2 ) 2N ], tris(trifluoromethanesulfonyl)methidolithium [Li(CF3SO2)3C ] , tris( trifluoromethanesulfonyl )methidopotassium [K( CF3SO2 ) 3C ] , and tris(trifluoromethanesulfonyl ) methidosodium [ Na ( CF3SO2 ) 3 Examples include C), lithium trifluoromethanesulfonate [Li( CF3SO3 ) ], potassium trifluoromethanesulfonate [ K ( CF3SO3 )], and sodium trifluoromethanesulfonate [Na( CF3SO3 ) ].
Among these compounds, bis(trifluoromethanesulfonyl)imidolithium, tris(trifluoromethanesulfonyl)methidolithium, and lithium trifluoromethanesulfonate are preferred, with bis(trifluoromethanesulfonyl)imidolithium and lithium trifluoromethanesulfonate being particularly preferred.
帯電防止剤の含有割合としては、組成物中の固形分100重量部に対して、0.1~20重量部が好ましく、より好ましくは0.5~10重量部である。
帯電防止剤の含有割合を0.1重量部以上とすることにより、表面抵抗率を低減させる効果が発揮され、一方20重量部以下とすることで、硬化物の耐水性を優れたものとすることができる。
The amount of antistatic agent is preferably 0.1 to 20 parts by weight, and more preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of solids in the composition.
By including 0.1 parts by weight or more of the antistatic agent, the effect of reducing surface resistivity is achieved, while by including 20 parts by weight or less, the water resistance of the cured product can be improved.
本発明では、より効果的に表面抵抗率を低減させるため、(E)成分と(F)成分を併用することが好ましい。In this invention, it is preferable to use components (E) and (F) in combination in order to more effectively reduce surface resistivity.
2-4-3.重合禁止剤
本発明の組成物には、組成物のゲル化を防止する等の保存安定性を改善する目的で、重合禁止剤を配合することができる。
重合禁止剤としては、前記した(A)成分の製造方法において例示された有機系重合禁止剤、無機系重合禁止剤、及び有機塩系重合禁止剤が挙げられ、前記と同様の化合物が例示される。
重合禁止剤としては、これら化合物の中でも、安定ラジカルを有する有機化合物が、保存安定性を向上しつつ、硬化物の硬度を落さないという理由で好ましい。安定ラジカルを有する有機化合物としては、ガルビノキシル及びN-オキシル化合物等が挙げられ、N-オキシル化合物が、以下の理由でより好ましい。即ち、組成物を使用して塗工する際には、作業効率に優れるとの理由で紫外線を除いた蛍光灯(UVカット蛍光灯)下で作業を行うことが多いが、この様な蛍光灯下において組成物を保存する場合においても、N-オキシル化合物を含む組成物は保存安定性に優れる。
N-オキシル化合物の具体例としては、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-オキソ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル及び4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル等が挙げられる。
重合禁止剤は、組成物に添加することも、(A)成分に含まれる場合は、そのまま使用することができる。又、(A)成分に重合禁止剤が含まれる場合であっても、重合禁止剤をさらに添加することもできる。
重合禁止剤の含有割合としては、組成物中に0.0005~1重量%が好ましく、より好ましくは0.005~0.1重量%である。重合禁止剤の含有割合を0.0005重量%以上とすることで、重合禁止効果を十分に発揮することができ、1重量%以下にすることで硬化物の硬度の低下を避けることができる。 2-4-3. Polymerization Inhibitors The compositions of the present invention may contain polymerization inhibitors for the purpose of improving storage stability, such as preventing gelation of the compositions.
Examples of polymerization inhibitors include organic polymerization inhibitors, inorganic polymerization inhibitors, and organic salt polymerization inhibitors exemplified in the method for producing component (A) described above, and the same compounds as described above are exemplified.
Among these compounds, organic compounds having stable radicals are preferred as polymerization inhibitors because they improve storage stability without reducing the hardness of the cured product. Examples of organic compounds having stable radicals include garbinoxyl and N-oxyl compounds, with N-oxyl compounds being more preferred for the following reasons. Specifically, when coating using the composition, work is often performed under fluorescent lights that exclude ultraviolet light (UV-cut fluorescent lights) for better work efficiency. Even when storing the composition under such fluorescent lights, compositions containing N-oxyl compounds exhibit excellent storage stability.
Specific examples of N-oxyl compounds include 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, and 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl.
Polymerization inhibitors can be added to the composition, or if they are included in component (A), they can be used as is. Furthermore, even if component (A) contains a polymerization inhibitor, additional polymerization inhibitors may be added.
The polymerization inhibitor content is preferably 0.0005 to 1% by weight in the composition, and more preferably 0.005 to 0.1% by weight. By setting the polymerization inhibitor content to 0.0005% by weight or more, the polymerization inhibiting effect can be sufficiently exhibited, and by setting it to 1% by weight or less, a decrease in the hardness of the cured product can be avoided.
2-4-4.有機溶剤
本発明の組成物は、実質的に有機溶剤を必要としないが、粘度調整等の目的で必要に応じて有機溶剤を含んでいても良い。
有機溶剤としては、前記した(A)成分の製造方法において挙げた有機溶媒と同じ化合物を挙げることができる。
有機溶剤の含有割合としては、硬化性成分の合計量100重量部に対して0.1~1000重量部が好ましく、より好ましくは5~500重量部である。上記範囲であると、組成物を塗工に適当な粘度とすることができ、後記する公知の塗布方法で組成物を容易に塗布することができる 2-4-4. Organic Solvents The compositions of the present invention do not substantially require organic solvents, but may contain organic solvents as needed for purposes such as viscosity adjustment.
Examples of organic solvents include the same organic solvents listed in the method for producing component (A) described above.
The organic solvent content is preferably 0.1 to 1000 parts by weight, and more preferably 5 to 500 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of curable components. Within this range, the composition can be made to have a viscosity suitable for coating, and the composition can be easily applied by the known coating method described later.
2-4-5.酸化防止剤
酸化防止剤は、硬化物の耐熱性、耐候性等の耐久性を向上させる目的で配合する。
酸化防止剤としては、たとえばフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、たとえば、ジt-ブチルヒドロキシトルエン等のヒンダードフェノール類を挙げることができる。市販されているものとしては、(株)アデカ製のAO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-60、AO-70、AO-80等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン等のホスフィン類や、亜リン酸トリアルキルや亜リン酸トリアリール等が挙げられる。これらの誘導体で市販品としては、たとえば(株)アデカ製、アデカスタブPEP-4C、PEP-8、PEP-24G、PEP-36、HP-10、260、522A、329K、1178、1500、135A、3010等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、チオエーテル系化合物が挙げられ、市販品としては(株)アデカ製AO-23、AO-412S、AO-503A等が挙げられる。
これらは1種を用いても2種類以上を用いてもよい。これら酸化防止剤の好ましい組合せとしては、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤との併用、及びフェノール系酸化防止剤と硫黄系酸化防止剤の併用が挙げられる。
酸化防止剤の含有割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、硬化性成分合計量100重量部に対して0.01~5重量部が好ましく、より好ましくは0.1~1重量部である。
酸化防止剤の含有割合を0.1重量部以上とすることで、組成物の耐久性を向上させることができ、一方、5重量部以下とすることで、硬化性や密着性を良好にすることができる。 2-4-5. Antioxidants Antioxidants are added to improve the durability of the cured product, such as its heat resistance and weather resistance.
Examples of antioxidants include phenolic antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants.
Examples of phenolic antioxidants include hindered phenols such as di-t-butylhydroxytoluene. Commercially available examples include AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-60, AO-70, and AO-80 manufactured by ADEKA Corporation.
Examples of phosphorus-based antioxidants include phosphines such as trialkylphosphines and triarylphosphines, as well as trialkyl phosphites and triaryl phosphites. Commercially available derivatives of these include, for example, Adeka Stub PEP-4C, PEP-8, PEP-24G, PEP-36, HP-10, 260, 522A, 329K, 1178, 1500, 135A, and 3010, all manufactured by Adeka Corporation.
Examples of sulfur-based antioxidants include thioether compounds, and commercially available products include AO-23, AO-412S, and AO-503A manufactured by ADEKA Corporation.
These can be used individually or in combination of two or more types. Preferred combinations of these antioxidants include the combined use of a phenolic antioxidant and a phosphorus-based antioxidant, and the combined use of a phenolic antioxidant and a sulfur-based antioxidant.
The proportion of antioxidant can be set appropriately depending on the purpose, but is preferably 0.01 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the total amount of curable components.
By including 0.1 parts by weight or more of antioxidant, the durability of the composition can be improved, while by including 5 parts by weight or less, good curability and adhesion can be achieved.
2-4-6.紫外線吸収剤
紫外線吸収剤は、硬化物の耐光性を向上させる目的で配合する。
紫外線吸収剤としては、BASF社製TINUVIN400、TINUVIN405、TINUVIN460、TINUVIN479等のトリアジン系紫外線吸収剤や、TINUVIN900、TINUVIN928、TINUVIN1130等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を挙げることができる。
紫外線吸収剤の含有割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、硬化性成分合計量100重量部に対して0.01~5重量部が好ましく、より好ましくは0.1~1重量部である。紫外線吸収剤の含有割合を0.01重量%以上とすることで、硬化物の耐光性を良好なものとすることができ、一方、5重量%以下とすることで、組成物の硬化性に優れるものとすることができる。 2-4-6. UV absorbers : UV absorbers are added to improve the light resistance of the cured product.
Examples of UV absorbers include triazine-based UV absorbers such as TINUVIN 400, TINUVIN 405, TINUVIN 460, and TINUVIN 479 manufactured by BASF, and benzotriazole-based UV absorbers such as TINUVIN 900, TINUVIN 928, and TINUVIN 1130.
The content ratio of the ultraviolet absorber can be set appropriately depending on the purpose, but it is preferably 0.01 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the total amount of curable components. By setting the content ratio of the ultraviolet absorber to 0.01% by weight or more, the light resistance of the cured product can be made good, while by setting it to 5% by weight or less, the curability of the composition can be made excellent.
2-4-7.シランカップリング剤
シランカップリング剤は、硬化物と基材との界面接着強度を改善する目的で配合する。
シランカップリング剤としては、基材との接着性向上に寄与できるものであれば特に限定されるものではない。 2-4-7. Silane Coupling Agents : Silane coupling agents are added to improve the interfacial adhesion strength between the cured product and the substrate.
The silane coupling agent is not particularly limited as long as it can contribute to improving adhesion to the substrate.
シランカップリング剤としては、具体的には、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノ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等が挙げられる。Examples of silane coupling agents include 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
シランカップリング剤の含有割合は、目的に応じて適宜設定すれば良く、硬化性成分合計量100重量部に対して0.1~10重量部が好ましく、より好ましくは1~5重量部である。
シランカップリング剤の含有割合を0.1重量部以上にすることで、組成物の接着力を向上させることができ、一方、10重量部以下とすることで、接着力の経時変化を防止することができる。
The content ratio of the silane coupling agent can be set appropriately depending on the purpose, and is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of curable components.
By increasing the content of the silane coupling agent to 0.1 parts by weight or more, the adhesive strength of the composition can be improved, while by keeping it at 10 parts by weight or less, changes in adhesive strength over time can be prevented.
3.用途
本発明における(A)成分は、硬化性に優れ、特にGlycarbo-A〔(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート〕は硬化性に優れ、しかも組成物を低粘度化でき、(A)成分を反応性希釈剤として含む組成物に好ましく使用することができる。
本発明は、硬化型組成物、好ましくは活性エネルギー線硬化型組成物、さらに好ましくは無溶剤型活性エネルギー線硬化型組成物に関し、種々の用途に使用可能である。
例えば、塗料等のコーティング剤、接着剤、粘着剤、インキ、賦型材料等を形成するための成形剤、及びレジスト等のパターン形成剤等が挙げられる。
本発明の組成物は、これら用途の中でもコーティング剤組成物、接着剤組成物、賦形材料組成物に好ましく使用することができ、より好ましくは活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物、接着剤組成物、賦型材料組成物に使用することができる。
以下、好ましい用途について説明する。
尚、以下に挙げるその他の成分は、例示した化合物の1種のみを使用しても良く、2種以上を併用しても良い。 3. Applications The component (A) in the present invention exhibits excellent curability, and Glycarbo-A [(2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate] in particular exhibits excellent curability and can reduce the viscosity of the composition, making it preferably usable in compositions containing component (A) as a reactive diluent.
The present invention relates to a curable composition, preferably an active energy ray curable composition, and more preferably a solvent-free active energy ray curable composition, and can be used for a variety of applications.
Examples include coating agents such as paints, adhesives, sealants, inks, molding agents for forming excipients, and pattern-forming agents such as resists.
The compositions of the present invention can be preferably used in coating compositions, adhesive compositions, and excipient compositions among these applications, and more preferably in active energy ray curable coating compositions, adhesive compositions, and excipient compositions.
The following describes preferred uses.
Furthermore, the other components listed below may be one of the exemplified compounds used, or two or more may be used in combination.
3-1.コーティング剤組成物
本発明の組成物は、薄膜硬化性が優れ、硬化物の硬度が高いため、コーティング剤組成物として好ましく使用することができ、(A)成分は低粘度であるため無溶剤型のコーティング剤組成物としてより好ましく使用することができる。
さらに、前記した通り、(A)成分は塩素濃度が低いものであり、これにより耐腐食性に優れた硬化膜を形成することができ、ナトリウム濃度が低いものであり、これにより耐水性に優れる硬化膜を形成することができる。 3-1. Coating Agent Composition The composition of the present invention has excellent thin-film curing properties and high hardness of the cured product, and can therefore be preferably used as a coating agent composition. Component (A) has low viscosity and can therefore be more preferably used as a solvent-free coating agent composition.
Furthermore, as mentioned above, component (A) has a low chlorine concentration, which allows for the formation of a cured film with excellent corrosion resistance, and has a low sodium concentration, which allows for the formation of a cured film with excellent water resistance.
さらに、本発明の組成物は、得られる硬化膜が表面硬度や耐擦傷性に優れるため、各種プラスチックのコーティング剤、即ち、ハードコート剤として好ましく使用でき、無溶剤型のハードコート剤として好ましく使用することができる。
ハードコート剤が適用する基材としては、偏光子保護フィルムや反射防止フィルムに用いられるプラスチックフィルム、家電製品や自動車内外装部品に用いられる樹脂成型品等が挙げられる。
Furthermore, because the resulting cured film of the present invention exhibits excellent surface hardness and scratch resistance, it can be preferably used as a coating agent for various plastics, i.e., as a hard coat agent, and can be preferably used as a solvent-free hard coat agent.
Examples of substrates to which hard coating agents can be applied include plastic films used in polarizer protective films and anti-reflective films, and resin molded products used in home appliances and automotive interior and exterior parts.
コーティング剤組成物は、前記(A)を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分としては、具体的には、前記した(B)、(C)、及び(D)成分、表面改質剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、重合禁止剤、有機溶剤、酸化防止剤、及びシランカップリング剤が挙げられる。
これら以外にも、顔料・染料及びポリマー等が挙げられる。
顔料・染料、及びポリマーの具体例としては、国際公開WO2017/002964号パンフレットの段落番号[0088]及び[0094]で挙げた化合物と同様の化合物が挙げられる。
The coating agent composition has (A) as an essential component, but various components can be added depending on the purpose.
Other components include, specifically, the aforementioned components (B), (C), and (D), surface modifiers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, polymerization inhibitors, organic solvents, antioxidants, and silane coupling agents.
Other examples include pigments, dyes, and polymers.
Specific examples of pigments, dyes, and polymers include compounds similar to those listed in paragraphs [0088] and [0094] of the international publication WO2017/002964.
コーティング剤組成物の他の用途としては、金属基材のコーティング剤として好ましく使用することができる。
前記した通り、本発明で使用する(A)成分は塩素濃度が低いものであり、これにより、金属基材表面に、耐腐食性に優れた硬化型組成物の硬化膜を形成することができる。
本発明の組成物を使用する硬化膜を有する金属基材の製造方法としては、金属基材上の一部又は全部に、硬化型組成物を塗工する工程、及び、塗工された組成物に活性エネルギー線を照射するか又は加熱により硬化させる工程を含むことが好ましい。
本発明の組成物から得られた硬化膜を有する金属基材は、硬化膜が耐水性及び耐腐食性に優れているため、電極保護材、基板回路保護材及びリチウムイオン電池等に用いる電極保護コーティング剤に好適に使用できる。
Another use for the coating composition is as a coating agent for metal substrates.
As described above, component (A) used in the present invention has a low chlorine concentration, which allows for the formation of a cured film of a corrosion-resistant curable composition on the surface of a metal substrate.
A method for producing a metal substrate having a cured film using the composition of the present invention preferably includes the steps of coating a part or all of the metal substrate with the curable composition, and curing the coated composition by irradiating it with active energy rays or by heating.
The metal substrate having a cured film obtained from the composition of the present invention is suitable for use as an electrode protective material, a circuit board protective material, and an electrode protective coating agent used in lithium-ion batteries, etc., because the cured film has excellent water resistance and corrosion resistance.
3-2.接着剤組成物
本発明の組成物は、低粘度で硬化性に優れるため、接着剤組成物として好ましく使用することができ。
さらに、前記した通り、硬化物が耐腐食性及び耐水性に優れるため、これらの物性が要求される用途に好ましく使用することができる。 3-2. Adhesive Composition The composition of the present invention has low viscosity and excellent curability, and can therefore be preferably used as an adhesive composition.
Furthermore, as mentioned above, since the cured product has excellent corrosion resistance and water resistance, it can be preferably used in applications where these physical properties are required.
接着剤組成物は、前記(A)を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分としては、具体的には、前記した(B)、(C)、及び(D)成分の他、表面改質剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、有機溶剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、顔料・染料、及びポリマー等が挙げられる。
The adhesive composition has (A) as an essential component, but various components can be added depending on the purpose.
Other components include, specifically, the components (B), (C), and (D) mentioned above, as well as surface modifiers, ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors, organic solvents, antioxidants, silane coupling agents, pigments and dyes, and polymers.
3-3.成形材用組成物
本発明の組成物は、低粘度で、硬化物の硬度が高いため、金型転写やナノインプリント等で使用する成形材用組成物として好ましく使用することができ、特に、ナノインプリント等の微細加工用途で使用する賦形材料に好ましく使用することができる。
尚、本発明では、賦形材料も便宜上成形材の概念に含める。 3-3. Composition for Molding Materials The composition of the present invention has low viscosity and high hardness of the cured product, and can therefore be preferably used as a composition for molding materials used in mold transfer, nanoimprinting, etc. In particular, it can be preferably used as a shaping material used in microfabrication applications such as nanoimprinting.
Furthermore, in this invention, for convenience, the shaping material is also included in the concept of the molding material.
賦型材料としては、レンズシート、ナノインプリントフィルム、モスアイ形状を有する反射防止フィルム、偏光フィルム、防眩フィルム、有機EL・LED用光取出しフィルム、太陽電池用光閉じ込めフィルム及び熱線再帰性反射フィルム等の微細凹凸構造を表面に有する賦型フィルムの製造に使用可能である。As a molding material, it can be used in the manufacture of molding films having a fine uneven surface structure, such as lens sheets, nanoimprint films, anti-reflective films with a moth-eye shape, polarizing films, anti-glare films, light extraction films for organic EL/LEDs, light confinement films for solar cells, and heat retroreflective films.
成形材用組成物は、前記(A)を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分としては、具体的には、前記した(B)、(C)、及び(D)成分の他、表面改質剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、有機溶剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、顔料・染料、及びポリマー等が挙げられる。
The molding material composition has (A) as an essential component, but various components can be blended depending on the purpose.
Other components include, specifically, the components (B), (C), and (D) mentioned above, as well as surface modifiers, ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors, organic solvents, antioxidants, silane coupling agents, pigments and dyes, and polymers.
3-4.インキ用組成物
本発明の組成物は、薄膜硬化性に優れるため、単色又は多色印刷後さらに印刷機で印刷される透明なオーバープリントニスインキや黄、紅、藍、及び墨等のカラー印刷用インキ用として好ましく使用することができる。 3-4. Ink Compositions The compositions of the present invention have excellent thin-film curing properties and can therefore be preferably used as transparent overprint varnish inks that are printed on a printing press after single-color or multi-color printing, as well as for color printing inks such as yellow, red, cyan, and black.
印刷方式としては、オフセット印刷(湿し水を使用する通常の平版及び湿し水を使用しない水無し平版)、凸版印刷(平圧凸版、凸版半輪転、輪転、間欠輪転、フレキソ)、凹版印刷(グラビア印刷)、孔版印刷(スクリーン印刷)、インクジェット印刷等種々の印刷方式が挙げられ、乳化安定性に優れるために、湿し水を使用するオフセット印刷用として、好ましく使用することができる。又、低粘度であるため、インクジェット印刷としても好ましく使用することができる。Various printing methods are possible, including offset printing (conventional lithography using dampening solution and waterless lithography without dampening solution), letterpress printing (flatbed letterpress, semi-rotary letterpress, rotary, intermittent rotary, flexographic), intaglio printing (gravure printing), stencil printing (screen printing), and inkjet printing. Due to its excellent emulsification stability, it is preferably used for offset printing using dampening solution. Furthermore, due to its low viscosity, it is also preferably used for inkjet printing.
インキ用組成物は、前記(A)を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分としては、具体的には、前記した(B)、(C)及び(D)成分の他、バインダー、顔料、可塑剤及び耐摩擦剤等が挙げられる。
バインダー、顔料、可塑剤及び耐摩擦剤の具体例としては、国際公開WO2017/002964号パンフレットの段落番号[0101]~[0107]で挙げた化合物と同様の化合物が挙げられる。
The ink composition has (A) as an essential component, but various components can be added depending on the purpose.
Other components include, specifically, the components (B), (C), and (D) mentioned above, as well as binders, pigments, plasticizers, and friction-resistant agents.
Specific examples of binders, pigments, plasticizers, and friction inhibitors include compounds similar to those listed in paragraphs [0101] to [0107] of the international publication WO2017/002964.
インキ用組成物の製造方法としては、従来のインキ用組成物の製造方法に従えば良く、(A)成分、(B)成分(活性エネルギー線が紫外線の場合)、バインダー、顔料、重合禁止剤及びワックスその他添加剤等を配合した後、顔料を加えて、三本ロールミル、ビーズミル等の分散機で分散する方法等が挙げられる。As for the manufacturing method of the ink composition, it is acceptable to follow the conventional method for manufacturing ink compositions, and examples include a method in which components (A), (B) (when the active energy ray is ultraviolet light), a binder, a pigment, a polymerization inhibitor, a wax, and other additives are blended, a pigment is added, and then dispersed using a disperser such as a three-roll mill or a bead mill.
3-5.パターン形成用組成物
本発明の組成物は、露光感度が高く現像性に非常に優れ、精密で正確なパターンを形成することができるため、パターン形成用組成物として好ましく使用することができる。 3-5. Composition for Pattern Forming The composition of the present invention has high exposure sensitivity and excellent developability, and can form precise and accurate patterns, and is therefore preferably used as a composition for pattern forming.
パターン形成用組成物は、前記(A)を必須成分とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他成分としては、具体的には、前記した(B)、(D)、有機溶剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、表面改質剤及び重合禁止剤の他、アルカリ可溶性樹脂等が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂の具体例としては、国際公開WO2017/002964号パンフレットの段落番号[0110]~[0122]で挙げた化合物と同様の化合物が挙げられる。
The pattern-forming composition has (A) as an essential component, but various components can be added depending on the purpose.
Other components include, specifically, the aforementioned (B), (D), organic solvents, antioxidants, ultraviolet absorbers, silane coupling agents, surface modifiers, and polymerization inhibitors, as well as alkali-soluble resins.
Specific examples of alkali-soluble resins include compounds similar to those listed in paragraphs [0110] to [0122] of the international publication WO2017/002964.
4.使用方法
本発明の組成物の使用方法としては、常法に従えば良い。
例えば、適用される基材に組成物を通常の塗装方法により塗布した後、活性エネルギー線を照射するか又は加熱して硬化させる方法が挙げられる。
活性エネルギー線の照射方法は、従来の硬化方法として知られている一般的な方法を採用すれば良い。
又、組成物に(B)成分(光重合開始剤)及び(C)成分(熱重合開始剤)を併用し、これを活性エネルギー線照射した後、加熱硬化させることにより、基材との密着性を向上させる方法も採用することができる。 4. Method of Use The composition of the present invention can be used according to conventional methods.
For example, one method involves applying the composition to the substrate using a conventional coating method, and then curing it by irradiating it with active energy rays or by heating it.
For the irradiation method using active energy rays, a common method known as a conventional curing method should be adopted.
Furthermore, a method can be employed in which component (B) (photopolymerization initiator) and component (C) (thermal polymerization initiator) are used in combination in the composition, and then the mixture is irradiated with active energy rays and subsequently heated and cured to improve adhesion to the substrate.
本発明の組成物が適用できる基材としては、種々の材料に適用でき、プラスチック、金属、木材、無機材料及び紙等が挙げられる。
プラスチックの具体例としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ABS樹脂、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース及びジアセチルセルロース等のセルロースアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ノルボルネン等の環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂及びポリウレタン樹脂等が挙げられる。
金属としては、鋼板、アルミ及びクロム等の金属、酸化亜鉛(ZnO)及び酸化インジウムスズ(ITO)等の金属酸化物等が挙げられる。
木材としては、自然の木材及び合成木材等が挙げられる。
無機材料としては、ガラス、モルタル、コンクリート及び石材等が挙げられる。
The composition of the present invention can be applied to a variety of substrates, including plastics, metals, wood, inorganic materials, and paper.
Specific examples of plastics include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, ABS resin, polyvinyl alcohol, cellulose acetate resins such as triacetylcellulose and diacetylcellulose, acrylic resin, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, cyclic polyolefin resins using cyclic olefins such as polyethersulfone and norbornene as monomers, polyvinyl chloride, epoxy resin, and polyurethane resin.
Examples of metals include steel plates, metals such as aluminum and chromium, and metal oxides such as zinc oxide (ZnO) and indium tin oxide (ITO).
Examples of wood include natural wood and synthetic wood.
Examples of inorganic materials include glass, mortar, concrete, and stone.
本発明の組成物の基材への塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、バーコーター、アプリケーター、ドクターブレード、ディップコーター、ロールコーター、スピンコーター、フローコーター、ナイフコーター、コンマコーター、リバースロールコーター、ダイコーター、リップコーター、スプレーコーター、グラビアコーター及びマイクログラビアコーター等で塗工する方法が挙げられる。The method for coating the composition of the present invention onto a substrate can be appropriately set according to the purpose, and examples include coating using a bar coater, applicator, doctor blade, dip coater, roll coater, spin coater, flow coater, knife coater, comma coater, reverse roll coater, die coater, lip coater, spray coater, gravure coater, and microgravure coater.
本発明の組成物を活性エネルギー線硬化型組成物として使用する場合において、硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線又は可視光線が好ましく、紫外線が特に好ましい。
紫外線照射装置としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線(UV)無電極ランプ、発光ダイオード(LED)等が挙げられる。
照射エネルギーは、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すれば良く、一例として高圧水銀ランプを使用する場合を挙げると、照射エネルギーで50~5,000mJ/cm2が好ましく、100~1,000mJ/cm2がより好ましい。
When the composition of the present invention is used as an active energy ray curable composition, examples of active energy rays for curing include ultraviolet light, visible light, and electron beams, but ultraviolet light or visible light is preferred, and ultraviolet light is particularly preferred.
Examples of ultraviolet irradiation devices include high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet (UV) electrodeless lamps, and light-emitting diodes (LEDs).
The irradiation energy can be set appropriately depending on the type and composition of the active energy rays. For example, when using a high-pressure mercury lamp, an irradiation energy of 50 to 5,000 mJ/ cm² is preferred, and 100 to 1,000 mJ/ cm² is more preferred.
本発明の組成物を熱硬化型組成物として使用する場合は、加熱可能な乾燥機等に硬化膜を静置することで硬化膜を得ることができる。
加熱温度としては、使用する基材や目的に応じて適宜設定すれば良く、40~180℃が好ましい。基材がプラスチックの場合は、温度が高すぎると基材が変形するおそれがあるため、120℃以下であることが好ましい。
加熱時間は適用する基材及び加熱温度によって適宜設定すれば良く、好ましくは0.5~60分である。
When the composition of the present invention is used as a thermosetting composition, a cured film can be obtained by leaving the cured film standing in a heatable dryer or the like.
The heating temperature can be set appropriately depending on the substrate and purpose, but 40 to 180°C is preferable. If the substrate is plastic, it is preferable to keep the temperature below 120°C, as excessively high temperatures may cause the substrate to deform.
The heating time can be set appropriately depending on the substrate and heating temperature, and is preferably 0.5 to 60 minutes.
前記した通り、本発明の組成物は、コーティング剤組成物、接着剤組成物、成形材用組成物、インキ用組成物、及びパターン形成用組成物に好ましく使用することができ、それらの具体例につて説明する。As described above, the compositions of the present invention can be preferably used in coating agent compositions, adhesive compositions, molding material compositions, ink compositions, and pattern forming compositions, and specific examples thereof will be described.
4-1.コーティング剤組成物の使用方法
コーティング剤組成物の使用方法としては、常法に従えば良い。
例えば、基材に組成物を塗布した後、活性エネルギー線を照射するか又は加熱することにより硬化させる方法等が挙げられる。
具体的には、適用される基材に組成物を通常の塗装方法により塗布した後、活性エネルギー線硬化型組成物の場合には活性エネルギー線を照射して硬化させる方法、又熱硬化型組成物の場合は加熱して硬化させる方法等が挙げられる。
又、組成物に(C)成分(光重合開始剤)及び(D)成分(熱重合開始剤)を併用し、これを活性エネルギー線照射した後、加熱硬化させることにより、基材との密着性を向上させる方法も採用することができる。 4-1. Method of Use of the Coating Agent Composition The method of use of the coating agent composition should be in accordance with conventional methods.
For example, one method involves applying the composition to a substrate and then curing it by irradiating it with active energy rays or by heating it.
Specifically, examples include applying the composition to the substrate using a conventional coating method, then curing it by irradiating it with active energy rays in the case of an active energy ray-curable composition, or curing it by heating it in the case of a thermosetting composition.
Furthermore, a method can be employed in which component (C) (photopolymerization initiator) and component (D) (thermal polymerization initiator) are used in combination in the composition, and then the mixture is irradiated with active energy rays and subsequently heated and cured to improve adhesion to the substrate.
本発明の組成物が適用できる基材としては、種々の材料に適用でき、プラスチック、金属、木材、無機材料及び紙等が挙げられ、その具体例は、前記で挙げた通りである。The composition of the present invention can be applied to a variety of substrates, including plastics, metals, wood, inorganic materials, and paper, with specific examples being those mentioned above.
基材に対する組成物硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。硬化膜の厚さとしては、使用する基材や製造した硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、1μm~5mmであることが好ましく、3μm~3mmであることがより好ましい。The thickness of the cured film of the composition on the substrate can be set appropriately depending on the purpose. The thickness of the cured film can be selected according to the substrate used and the intended use of the substrate with the manufactured cured film, but it is preferably 1 μm to 5 mm, and more preferably 3 μm to 3 mm.
本発明の組成物の基材への塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、前記で詳述した方法等が挙げられる。The method for coating the composition of the present invention onto a substrate can be appropriately set according to the purpose, and examples include the method described in detail above.
活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物として使用する場合において、硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
紫外線照射装置としては、前記と同様の装置が挙げられる。
照射エネルギーとしては、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すれば良く、前記と同様の照射エネルギーが挙げられる。
When used as an active energy ray curing coating agent composition, examples of active energy rays for curing include ultraviolet light, visible light, and electron beams, but ultraviolet light is preferred.
Examples of ultraviolet irradiation devices include those described above.
The irradiation energy can be set appropriately according to the type and composition of the activated energy rays, and the same irradiation energy as described above can be used.
4-2.接着剤組成物の使用方法
接着剤組成物の使用方法としては、常法に従えば良い。
例えば、基材に組成物を塗布した後、塗工面に他の基材と貼合した後、活性エネルギー線を照射するか又は加熱することにより硬化させる方法等が挙げられる。
具体的には、適用される基材に組成物を通常の塗装方法により塗布した後、活性エネルギー線硬化型組成物の場合には活性エネルギー線を照射して硬化させる方法、又熱硬化型組成物の場合は加熱して硬化させる方法等が挙げられる。
尚、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の場合においては、上記基材の少なくとも一方として、光透過性を有するものを使用する。
又、組成物に(C)成分(光重合開始剤)及び(D)成分(熱重合開始剤)を併用し、これを活性エネルギー線照射した後、加熱硬化させることにより、基材との密着性を向上させる方法も採用することができる。 4-2. Method of Use of the Adhesive Composition The adhesive composition should be used in accordance with conventional methods.
For example, one method involves applying the composition to a substrate, bonding the coated surface to another substrate, and then curing it by irradiating it with active energy rays or by heating.
Specifically, examples include applying the composition to the substrate using a conventional coating method, then curing it by irradiating it with active energy rays in the case of an active energy ray-curable composition, or curing it by heating it in the case of a thermosetting composition.
Furthermore, in the case of an active energy ray curable adhesive composition, at least one of the above-mentioned substrates shall be one that is light-transmitting.
Furthermore, a method can be employed in which component (C) (photopolymerization initiator) and component (D) (thermal polymerization initiator) are used in combination in the composition, and then the mixture is irradiated with active energy rays and subsequently heated and cured to improve adhesion to the substrate.
本発明の組成物が適用できる基材としては、種々の材料に適用でき、プラスチック、金属、木材、無機材料及び紙等が挙げられ、その具体例は、前記で挙げた通りである。The composition of the present invention can be applied to a variety of substrates, including plastics, metals, wood, inorganic materials, and paper, with specific examples being those mentioned above.
基材に対する組成物硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。硬化膜の厚さとしては、使用する基材や製造した硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、0.1~500μmであることが好ましく、1~200μmであることがより好ましい。The thickness of the cured film of the composition on the substrate can be set appropriately depending on the purpose. The thickness of the cured film can be selected according to the substrate used and the intended use of the substrate with the manufactured cured film, but it is preferably 0.1 to 500 μm, and more preferably 1 to 200 μm.
本発明の組成物の基材への塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、前記で詳述した方法等が挙げられる。The method for coating the composition of the present invention onto a substrate can be appropriately set according to the purpose, and examples include the method described in detail above.
活性エネルギー線硬化型接着剤組成物として使用する場合において、硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
紫外線照射装置としては、前記と同様の装置が挙げられる。
照射エネルギーとしては、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すれば良く、前記と同様の照射エネルギーが挙げられる。
When used as an active energy ray curing adhesive composition, the active energy rays used for curing include ultraviolet light, visible light, and electron beams, but ultraviolet light is preferred.
Examples of ultraviolet irradiation devices include those described above.
The irradiation energy can be set appropriately according to the type and composition of the activated energy rays, and the same irradiation energy as described above can be used.
4-3.成形材用組成物の使用方法
本発明の組成物を成形材用途で使用する場合の使用方法としては、常法に従えば良い。
具体的には、目的の形状を有するスタンパを称される金型に組成物を塗布し、フィルム又はシート基材(以下これらをまとめて「フィルム基材」という。)でラミネートした後に、活性エネルギー線を照射し硬化させる方法、所定の型枠に組成物を注入した後、活性エネルギー線硬化型組成物の場合には活性エネルギー線を照射することにより硬化させる方法、又熱硬化型組成物の場合は加熱して硬化させる方法等が挙げられる。 4-3. Method of Use of the Composition for Molding Materials When using the composition of the present invention for use as a molding material, the conventional method of use should be followed.
Specifically, examples include a method in which a composition is applied to a mold called a stamper having the desired shape, laminated with a film or sheet substrate (hereinafter collectively referred to as "film substrate"), and then cured by irradiation with active energy rays; a method in which a composition is injected into a predetermined mold and then cured by irradiation with active energy rays in the case of an active energy ray curable composition; and a method in which a thermosetting composition is cured by heating.
本発明に使用できるフィルム基材としては、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート-スチレン共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリアクリルニトリル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリメチルペンテン等のプラスチックフィルムが好ましく、必要であれば、ガラス系基材を使用することができる。Preferably, the film substrates that can be used in the present invention are plastic films such as polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate-styrene copolymer film, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, polyacrylonitrile, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyetherketone, polyimide, and polymethylpentene. If necessary, glass-based substrates can also be used.
フィルム基材は透明もしくは半透明(例えば、乳白色)のものが好ましい。フィルム基材の厚さとしては20~500μmが好ましい。The film substrate is preferably transparent or translucent (for example, milky white). The film substrate thickness is preferably 20 to 500 μm.
基材に対する組成物硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。硬化膜の厚さとしては、使用する基材や製造した硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、10nm~100μmであることが好ましく、50nm~50μmであることがより好ましい。The thickness of the cured film of the composition on the substrate can be set appropriately depending on the purpose. The thickness of the cured film can be selected according to the substrate used and the intended use of the substrate with the manufactured cured film, but it is preferably 10 nm to 100 μm, and more preferably 50 nm to 50 μm.
本発明の組成物を硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
紫外線照射装置としては、前記と同様の装置が挙げられる。
照射エネルギーとしては、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すれば良く、前記と同様の照射エネルギーが挙げられる。
Examples of active energy rays for curing the composition of the present invention include ultraviolet light, visible light, and electron beams, but ultraviolet light is preferred.
Examples of ultraviolet irradiation devices include those described above.
The irradiation energy can be set appropriately according to the type and composition of the activated energy rays, and the same irradiation energy as described above can be used.
本発明の組成物を使用してレンズシートを製造する例について説明する。
比較的膜厚の薄いレンズシートを製造する場合は、本発明の組成物を透明基板に塗布した後、目的のレンズの形状を有するスタンパと称される金型を密着させる。
次いで、透明基板側から活性エネルギー線を照射して、組成物を硬化させ、この後、金型から剥離させる。
An example of manufacturing a lens sheet using the composition of the present invention will be described.
When manufacturing a lens sheet with a relatively thin film thickness, the composition of the present invention is applied to a transparent substrate, and then a mold called a stamper, which has the shape of the desired lens, is brought into close contact with it.
Next, the composition is cured by irradiating it with active energy rays from the transparent substrate side, and then peeled off from the mold.
一方、比較的膜厚の厚いレンズシートを製造する場合は、目的のレンズの形状を有する金型と透明基板の間に、本発明の組成物を流し込む。
次いで、透明基板側から活性エネルギー線を照射して組成物を硬化させ、この後金型を脱型させる。
On the other hand, when manufacturing a lens sheet with a relatively thick film thickness, the composition of the present invention is poured between a mold having the shape of the desired lens and a transparent substrate.
Next, the composition is cured by irradiating it with active energy rays from the transparent substrate side, and then the mold is demolded.
前記金型としては、その材質は特に限定されないが、例えば真鍮及びニッケル等の金属、並びにエポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。金型の寿命が長い点で、金属製であることが好ましい。The material of the mold is not particularly limited, but examples include metals such as brass and nickel, and resins such as epoxy resin. A metal mold is preferable because it offers a longer lifespan.
本発明の組成物をナノインプリント用途で使用する場合は、常法に従えば良い。
例えば、基材に組成物を塗布した後、微細加工パターンを有し透明性を有する型(モールド)をプレスする。
次いで、透明のモールド上から活性エネルギー線を照射して組成物を硬化させ、この後モールドを脱型させる方法等を使用することができる。
When using the composition of the present invention for nanoimprint applications, conventional methods may be followed.
For example, after applying the composition to a substrate, a mold having a micro-machined pattern and being transparent is pressed onto it.
Next, a method can be used in which the composition is cured by irradiating it with active energy rays from above a transparent mold, and then the mold is demolded.
4-4.インキ用組成物の使用方法
本発明の印刷物で使用する印刷基材としては、特に限定は無く、例えば、上質紙、コート紙、アート紙、模造紙、薄紙、厚紙等の紙、各種合成紙、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、ナイロン、ポリ乳酸、ポリカーボネート等のフィルム又はシート、セロファン、アルミニウムフォイル、その他従来から印刷基材として使用されている各種基材を挙げることが出来る。 4-4. Method of Using the Ink Composition The printing substrate used in the printed materials of the present invention is not particularly limited, and examples include paper such as fine paper, coated paper, art paper, imitation paper, thin paper, and cardboard; various synthetic papers; films or sheets such as polyester resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene vinyl alcohol copolymer, ethylene methacrylic acid copolymer, nylon, polylactic acid, and polycarbonate; cellophane; aluminum foil; and various other substrates that have been conventionally used as printing substrates.
基材に対する組成物硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。硬化膜の厚さとしては、使用する基材や製造した硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、1~20μmであることが好ましく、1~10μmであることがより好ましい。The thickness of the cured film of the composition on the substrate can be set appropriately depending on the purpose. The thickness of the cured film can be selected according to the substrate used and the intended use of the substrate with the manufactured cured film, but it is preferably 1 to 20 μm, and more preferably 1 to 10 μm.
本発明の組成物をオフセットインキ用として使用する場合、基材への塗工方法としては、版面上に水を連続供給するオフセット印刷機を用いて好適に使用することが出来る。又、シート形態の印刷用紙を用いる枚葉オフセット印刷機、リール形態の印刷用紙を用いるオフセット輪転印刷機、いずれの用紙供給方式においても好適に利用することが可能である。When the composition of the present invention is used for offset ink, it can be suitably used as a coating method for the substrate by using an offset printing press that continuously supplies water onto the printing plate. Furthermore, it can be suitably used with any paper supply method, whether it is a sheet-fed offset printing press using sheet-type printing paper or an offset web printing press using reel-type printing paper.
本発明の組成物をインクジェットインキ用として使用する場合、基材への塗工方法としては、インクジェット方式により吐出して画像を形成する公知のインクジェット記録装置等を用いて好適に使用することが出来る。When the composition of the present invention is used for inkjet ink, it can be suitably used as a coating method for a substrate, such as a known inkjet recording device that ejects by an inkjet method to form an image.
インクジェット方式では、吐出性を考慮し、吐出時の温度(例えば、40℃~80℃、好ましくは25℃~30℃)において、組成物の粘度が、7mPa・s~30mPa・sであることが好ましい。より好ましくは7mPa・s~20mPa・sである。In inkjet printing, considering ejection performance, the viscosity of the composition is preferably 7 mPa·s to 30 mPa·s at the ejection temperature (for example, 40°C to 80°C, preferably 25°C to 30°C). More preferably, it is 7 mPa·s to 20 mPa·s.
本発明の組成物を硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線及び電子線等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
紫外線照射装置としては、前記と同様の装置が挙げられる。
照射エネルギーとしては、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すれば良く、前記と同様の照射エネルギーが挙げられる。
Examples of active energy rays for curing the composition of the present invention include ultraviolet light, visible light, and electron beams, but ultraviolet light is preferred.
Examples of ultraviolet irradiation devices include those described above.
The irradiation energy can be set appropriately according to the type and composition of the activated energy rays, and the same irradiation energy as described above can be used.
4-5.パターン形成用組成物の使用方法
パターン形成用組成物としては、感光性平版印刷版、エッチングレジスト及びソルダーレジスト等のレジスト、液晶パネル製造における、柱状スペーサー、カラーフィルターにおける画素やブラックマトリックス等を形成のための着色組成物、及びカラーフィルター保護膜等が挙げられる。 4-5. Method of using pattern-forming compositions Examples of pattern-forming compositions include photosensitive lithographic printing plates, resists such as etching resists and solder resists, columnar spacers in liquid crystal panel manufacturing, coloring compositions for forming pixels and black matrices in color filters, and color filter protective films.
本発明の組成物は、これらの用途の中でも、液晶パネル製造における、柱状スペーサー用、カラーフィルター用着色組成物、及びカラーフィルター用保護膜の用途により好ましく使用できる。
柱状スペーサー及びカラーフィルター保護膜用途で使用する場合には、塗工性、現像性を改良するために、組成物にポリオキシエチレンラウリルエーテル等のノニオン系界面活性剤や、フッ素系界面活性剤を添加することもできる。又、必要に応じて、接着助剤、保存安定剤及び消泡剤等を適宜添加してもよい。
Among these applications, the composition of the present invention is most preferably used in the manufacturing of liquid crystal panels as a columnar spacer, a colored composition for color filters, and a protective film for color filters.
When used for columnar spacers and color filter protective films, nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether or fluorinated surfactants may be added to the composition to improve coating and developing properties. Additionally, adhesive aids, preservative stabilizers, and defoamers may be added as needed.
以下に、製造例、実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。
尚、以下において「部」とは重量部を意味する。
高速液体クロマトグラフィー(以下、「HPLC」という)、粘度、ゲルパーミエションクロマトグラフィー(以下、「GPC」という)、ガスクロマトグラフィー(以下、「GC」という)、APHA、塩素含有量及びナトリウム含有量は、下記の条件で測定した。
The present invention will be explained in more detail below with reference to manufacturing examples, examples, and comparative examples.
In the following, "parts" refers to parts by weight.
High-performance liquid chromatography (HPLC), viscosity, gel permeation chromatography (GPC), gas chromatography (GC), APHA, chlorine content, and sodium content were measured under the following conditions.
◆HPLC測定条件
・装置:Waters(株)製 ACQUITY UPLC
・検出器:UV検出器
・検出波長:210nm
・カラム:Waters(株)製 ACQUITY UPLC BEH C18(Part No.186002350、カラム内径2.1mm、カラム長さ50mm)
・カラムの温度:40℃
・溶離液の組成:0.03重量%トリフルオロ酢酸水溶液とメタノールの混合溶液
・溶離液の流量:0.3mL/分 ◆HPLC measurement conditions and equipment: ACQUITY UPLC manufactured by Waters Co., Ltd.
• Detector: UV detector • Detection wavelength: 210 nm
• Column: ACQUITY UPLC BEH C18 manufactured by Waters Co., Ltd. (Part No. 186002350, column inner diameter 2.1 mm, column length 50 mm)
Column temperature: 40°C
• Eluent composition: Mixture of 0.03 wt% trifluoroacetic acid aqueous solution and methanol • Eluent flow rate: 0.3 mL/min
◆粘度測定条件
E型粘度計(コーンプレート型粘度計)を使用し、25℃での粘度を測定した。 ◆Viscosity Measurement Conditions: A Type E viscometer (cone plate viscometer) was used to measure viscosity at 25°C.
◆GPC測定条件
・装置:Waters(株)製 GPC システム名 1515 2414 717P RI
・検出器:RI検出器
・カラム:ガードカラム 昭和電工(株)製 Shodex KFG(8μm 4.6×10mm)、本カラム2種類 Waters(株)製 styragel HR 4E THF(7.8×300mm)+styragel HR 1THF(7.8×300mm)
・カラムの温度:40℃
・溶離液組成:THF(内部標準として硫黄を0.03%含むもの)、流量0.75mL/分
・検量線:標準ポリスチレンを使って較正曲線を作成した。
・純度(%)の算出方法
GPC測定で検出されたピークのうち、精製処理物に由来するピークを全て合算した面積を100%とし、グリセリンカーボネートアクリレート及び/又はグリセリンカーボネートエチレンオキサイド付加物のアクリレートを含むピークの面積から下記式(1)に基づき算出した。なお、各ピークが完全に分離していない場合は、垂直分割処理して各ピークの面積とした。
精製処理物の純度(%)=(I/S)×100 ・・・(1)
式(1)における記号及び用語は、前記した通りである。
・S:精製処理物に由来する検出ピークの総面積
・I:グリセリンカーボネートアクリレート及び/又はグリセリンカーボネートエチレンオキサイト付加物のアクリレートを含む検出ピークの面積 ◆GPC measurement conditions and equipment: Waters Co., Ltd. GPC system name 1515 2414 717P RI
• Detector: RI detector • Column: Guard column Showa Denko K.K. Shodex KFG (8 μm 4.6 × 10 mm), two types of this column Waters Co., Ltd. styragel HR 4E THF (7.8 × 300 mm) + styragel HR 1THF (7.8 × 300 mm)
Column temperature: 40°C
• Eluent composition: THF (containing 0.03% sulfur as an internal standard), flow rate 0.75 mL/min • Calibration curve: A calibration curve was created using standard polystyrene.
• Method for calculating purity (%) The area of all peaks derived from the purified product among those detected by GPC measurement was taken as 100%, and the purity was calculated from the area of the peaks containing glycerin carbonate acrylate and/or glycerin carbonate ethylene oxide adduct acrylate based on the following formula (1). If the peaks were not completely separated, vertical splitting was performed to obtain the area of each peak.
Purity of the purified product (%) = (I/S) × 100 ... (1)
The symbols and terms in formula (1) are as described above.
• S: Total area of detection peaks derived from the purified product • I: Area of detection peaks containing acrylates from glycerin carbonate acrylate and/or glycerin carbonate ethylene oxide adducts
◆GC測定条件
・装置:(株)島津製作所製 GC-14B
・検出器:FID検出器
・カラム:ZB-1(長さ60m、内径0.32mm、膜厚3μm)
・インジェクション温度:230℃又は270℃
・検出器温度:330℃
・カラム温度:125℃で5分間保持後、10℃/分の速度で昇温。325℃に到達後に20分保持
・キャリアガス:窒素
・注入量:メタノール又はアセトンで10重量%に希釈後に0.4μL注入
・純度(%)の算出方法
GC測定で検出されたピークのうち、希釈溶剤に由来するピークを考慮せず、希釈前の試料に由来するピークを全て合算した面積を100%とし、目的物のピーク面積から下記式(2)に基づき算出した。尚、各ピークが完全に分離していない場合は、垂直分割処理して各ピークの面積とした。
目的物の純度(%)=(I/S)×100 ・・・(2)
式(2)における記号及び用語は、前記した通りである。
・S:溶剤希釈前の試料に由来する検出ピークの総面積
・I:目的物のピーク面積 ◆GC measurement conditions and equipment: Shimadzu Corporation GC-14B
• Detector: FID detector • Column: ZB-1 (length 60m, inner diameter 0.32mm, film thickness 3μm)
Injection temperature: 230°C or 270°C
Detector temperature: 330°C
- Column temperature: Held at 125°C for 5 minutes, then increased temperature at a rate of 10°C/min. Held for 20 minutes after reaching 325°C. - Carrier gas: Nitrogen - Injection volume: 0.4 μL injected after dilution to 10% by weight with methanol or acetone. - Method for calculating purity (%): Of the peaks detected by GC measurement, peaks originating from the dilution solvent were not considered, and the area of all peaks originating from the sample before dilution was taken as 100%, and the purity was calculated from the peak area of the target substance based on the following formula (2). If the peaks were not completely separated, vertical splitting was performed to obtain the area of each peak.
Purity of the target substance (%) = (I/S) × 100 ... (2)
The symbols and terms in formula (2) are as described above.
• S: Total area of detection peaks derived from the sample before solvent dilution • I: Peak area of the target substance
◆APHA
色差計〔日本電色工業(株)製 石油製品色試験器OME-2000〕を使用し、APHAを測定した。 ◆APHA
APHA was measured using a colorimeter [OME-2000 Petroleum Product Color Tester manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.].
◆塩素含有量
微量塩素硫黄分析装置の石英ボートに試料30mgを採取し、アルゴン/酸素気流下で燃焼させ、最後は純酸素気流下で燃焼させる。発生した燃焼ガスを吸収液(0.3%過酸化水素水)10mlに通気し、塩素分をClイオンとして捕集する。同操作を3回繰返して同じ吸収液に塩素分を捕集し、供試液とする。供試液をイオンクロマトグラフで測定し、検量線法によりClイオンを定量する。
・微量塩素硫黄分析装置:(株)三菱化学アナリテック製TOX-100
・イオンクロマトグラフ:サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製DIONEX ICS-3000(カラム:IonPac AG20/AS20) ◆Chlorine Content: 30 mg of the sample is placed in a quartz boat of a trace chlorine-sulfur analyzer and burned under an argon/oxygen stream, and finally burned under a pure oxygen stream. The resulting combustion gas is passed through 10 ml of absorbent solution (0.3% hydrogen peroxide solution) to collect the chlorine as Cl ions. This procedure is repeated three times to collect chlorine in the same absorbent solution, which is then used as the test solution. The test solution is measured by ion chromatography, and the Cl ions are quantified using the calibration curve method.
• Trace chlorine-sulfur analyzer: TOX-100 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.
• Ion chromatograph: DIONEX ICS-3000 manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd. (Column: IonPac AG20/AS20)
◆ナトリウム含有量
試料1gを20mlのPFAボトル(フッ素樹脂ボトル)に採取し、NMP(N-メチルピロリドン)で全量10gに希釈し、供試液とする。供試液をICP質量分析装置で測定する。検出された元素を絶対検量線法により定量する。
・前処理環境:クリーンルームG室(クラス1000)及びクリーンドラフト(クラス100)
・NMP:電子工業用〔富士フイルム和光純薬(株)製〕
・混合標準液:XSTC-622B(SPEX社製)
・ICP質量分析装置:アジレント・テクノロジー(株)社製Agilent7700s(有機溶媒測定モード:He/H2) ◆Take 1 g of sodium-containing sample into a 20 ml PFA bottle (fluoropolymer bottle), dilute it with NMP (N-methylpyrrolidone) to a total volume of 10 g, and prepare the test solution. Measure the test solution using an ICP mass spectrometer. Quantify the detected elements using the absolute calibration curve method.
• Pre-treatment environment: Cleanroom G (Class 1000) and clean draft (Class 100)
• NMP: For electronics industry use [Manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Corporation]
• Mixed standard solution: XSTC-622B (manufactured by SPEX)
• ICP mass spectrometer: Agilent 7700s, manufactured by Agilent Technologies, Inc. (organic solvent measurement mode: He/H2)
1.製造例
尚、製造例における略号は、下記を意味する。
・MCA:2-メトキシエチルアクリレート
・MEL:2-メトキシエタノール
・DABCO:トリエチレンジアミン
・MEHQ:ハイドロキノンモノメチルエーテル
・TEMPOL:4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル
・DEHA:N,N-ジエチルヒドロキシルアミン 1. Manufacturing Examples The abbreviations used in the manufacturing examples have the following meanings:
MCA: 2-methoxyethyl acrylate, MEL: 2-methoxyethanol, DABCO: triethylenediamine, MEHQ: hydroquinone monomethyl ether, TEMPOL: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, DEHA: N,N-diethylhydroxylamine
1)製造例1
撹拌機、温度計、ガス導入管、精留塔及び冷却管を取付けた3リットルのフラスコに、グリセリンカーボネートを660.00部(5.59モル)、MCAを1891.10部(14.53モル)、触媒XとしてDABCO(トリエチレンジアミン)を1.22部(0.011モル)、触媒Yとしてアクリル酸亜鉛を4.52部(0.022モル)、MEHQを1.02部(仕込んだ原料の総重量に対して474ppm)、TEMPOLを0.74部(仕込んだ原料の総重量に対して288pm)仕込み、含酸素ガス(酸素を5容量%、窒素を95容量%)を液中にバブリングさせた。
反応液温度110~120℃の範囲で加熱撹拌させながら、反応系内の圧力を140~180mmHgの範囲で調整し、エステル交換反応の進行に伴い副生したMELとMCAの混合液を精留塔及び冷却管を介して反応系から抜出した。
又、該抜出液と同重量部のMCAを反応系に随時追加した。又、MEHQ及びTEMPOLを含むMCAを精留塔を介して反応系に随時追加した。加熱撹拌開始から17時間後に加熱を終了し、反応系内の圧力を常圧に戻して抜出を終了した。反応液を一部採取し、HPLCを用いて組成分析を行った結果、目的物であるGlycarbo-A〔(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート〕を含むことを確認した。 1) Manufacturing Example 1
In a 3-liter flask equipped with a stirrer, thermometer, gas inlet tube, rectification column, and condenser, 660.00 parts (5.59 moles) of glycerin carbonate, 1891.10 parts (14.53 moles) of MCA, 1.22 parts (0.011 moles) of DABCO (triethylenediamine) as catalyst X, 4.52 parts (0.022 moles) of zinc acrylate as catalyst Y, 1.02 parts of MEHQ (474 ppm relative to the total weight of the charged raw materials), and 0.74 parts of TEMPOL (288 ppm relative to the total weight of the charged raw materials) were charged, and an oxygenated gas (5% oxygen by volume, 95% nitrogen by volume) was bubbled into the liquid.
While heating and stirring the reaction mixture at a temperature of 110-120°C, the pressure in the reaction system was adjusted to a range of 140-180 mmHg. As the transesterification reaction progressed, the mixed solution of MEL and MCA produced as a by-product was withdrawn from the reaction system via a rectification column and condenser.
In addition, an equal weight portion of MCA to the extracted liquid was added to the reaction system as needed. Furthermore, MCA containing MEHQ and TEMPOL was added to the reaction system as needed via the rectification column. Heating was terminated 17 hours after the start of heating and stirring, and the pressure in the reaction system was returned to atmospheric pressure to terminate the extraction. A portion of the reaction solution was taken and its composition was analyzed using HPLC, confirming that it contained the target product, Glycarbo-A [(2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate].
ろ液に吸着剤として珪酸アルミニウム〔協和化学工業(株)製キョーワード700(商品名)。以下、商品名を略す。〕を54部投入し、内温80~105℃の範囲で常圧下1時間加熱撹拌して接触処理した後、内温20~40℃の範囲で水酸化カルシウムを3.0部投入し、常圧下1時間撹拌した。
加圧ろ過により不溶物を分離した後、ろ液に乾燥空気をバブリングさせながら、温度70~90℃、圧力0.001~100mmHgの範囲で16時間の減圧蒸留を行い、未反応のMCAを含む留出液を分離した。
54 parts of aluminum silicate [Kyoword 700 (product name), manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.; hereinafter the product name will be omitted] were added to the filtrate as an adsorbent, and the mixture was heated and stirred for 1 hour at atmospheric pressure in the range of 80 to 105°C to perform contact treatment. Then, 3.0 parts of calcium hydroxide were added at an internal temperature of 20 to 40°C and stirred for 1 hour at atmospheric pressure.
After separating insoluble matter by pressure filtration, vacuum distillation was performed for 16 hours at a temperature of 70-90°C and a pressure of 0.001-100 mmHg while bubbling dry air through the filtrate to separate the distillate containing unreacted MCA.
得られた釜液にDEHAを0.87部(第2工程処理物に対して900ppm)添加し、内温70~90℃の範囲で常圧下3時間撹拌した。その後、釜液に珪藻土〔昭和化学工業(株)製ラヂオライト(商品名)。以下、商品名を略す。〕を4.50部添加して加圧ろ過を行い、得られたろ液を精製処理物とした。ろ液の重量は945.75部であり、HPLCを用いて組成分析を行ったところ、目的物であるGlycarbo-Aを含むことを確認した。以下、化合物a1という。
得られた化合物a1(精製処理物)の各種分析結果を表1に示す。
0.87 parts of DEHA (900 ppm relative to the second-step processed product) were added to the obtained kettle liquid, and the mixture was stirred at atmospheric pressure for 3 hours at an internal temperature of 70-90°C. Subsequently, 4.50 parts of diatomaceous earth [Radiolite (trade name), manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.; hereinafter, the trade name will be omitted] were added to the kettle liquid, and pressure filtration was performed. The obtained filtrate was used as the purified product. The weight of the filtrate was 945.75 parts, and compositional analysis using HPLC confirmed that it contained the target product, Glycarbo-A. Hereinafter, this will be referred to as compound a1.
Table 1 shows the results of various analyses of the obtained compound a1 (purified product).
2)製造例2
(1)グリセリンカーボネートエチレンオキサイド付加物の製造
まず、グリセリンカーボネートエチレンオキサイド付加物の原料であるグリセリンのエチレンオキサイド付加物を精製した。
撹拌機、温度計、冷却管を取付けた3リットルのフラスコに、グリセリンのエチレンオキサイド付加物〔花王(株)製エマルゲンGE-1(商品名)、水酸基価1190mgKOH/g〕を1722部仕込み、釜液温度125~140℃、系内圧力70~7Paの範囲で43時間の減圧蒸留を行い、まず475部を抜きだし(以下、「初留液」という)、その後508部を抜き出した(以下、「本留液」という)。
この本留液は、GC分析の結果、グリセリンを6%、グリセリンの1位の水酸基にのみエチレンオキシドが1個付加した化合物を72%、グリセリンの1位の水酸基にのみエチレンオキシドが2個付加した化合物を10%含んでいた。 2) Manufacturing Example 2
(1) Production of glycerin carbonate ethylene oxide adduct First, the ethylene oxide adduct of glycerin, which is the raw material for glycerin carbonate ethylene oxide adduct, was purified.
In a 3-liter flask equipped with a stirrer, thermometer, and condenser, 1722 parts of ethylene oxide adduct of glycerin [Emulgen GE-1 (product name), manufactured by Kao Corporation, hydroxyl value 1190 mg KOH/g] were charged. Vacuum distillation was performed for 43 hours at a boiler temperature of 125 to 140°C and a system pressure of 70 to 7 Pa. First, 475 parts were withdrawn (hereinafter referred to as the "initial distillate"), and then 508 parts were withdrawn (hereinafter referred to as the "main distillate").
GC analysis of this distillate revealed that it contained 6% glycerin, 72% a compound in which one ethylene oxide molecule was attached only to the hydroxyl group at position 1 of the glycerin, and 10% a compound in which two ethylene oxide molecules were attached only to the hydroxyl group at position 1 of the glycerin.
撹拌機、温度計、冷却管を取付けた3リットルのフラスコに、上記で得た本留液を504部、エチレンカーボネートを411部、触媒として活性アルミナを0.9部仕込み、反応液温度130~150℃の範囲で加熱撹拌させながら、反応系内の圧力を4700~30Paの範囲で調整し、エステル交換反応の進行に伴い副生したエチレングリコールとエチレンカーボネートの混合液を冷却管を介して反応系から抜出した。加熱撹拌開始から15時間後に加熱を終了し、反応系内の圧力を常圧に戻して抜出を終了した。その後、釜液を加圧ろ過して触媒として投入した活性アルミナを除去し、ろ液を得た。
ろ液の重量は560部であり、GC分析の結果、グリセリンカーボネートを5%、グリセリンの1位の水酸基にのみエチレンオキシドが1個付加し、2位及び3位の水酸基がカーボネート化されて分子内で環状カーボネート構造を形成した化合物を68%、グリセリンの1位の水酸基にのみエチレンオキシドが2個付加し、2位及び3位の水酸基がカーボネート化されて分子内で環状カーボネート構造を形成した化合物を4%含んでいた。
In a 3-liter flask equipped with a stirrer, thermometer, and condenser, 504 parts of the main distillate obtained above, 411 parts of ethylene carbonate, and 0.9 parts of activated alumina as a catalyst were charged. The reaction mixture was heated and stirred at a reaction temperature of 130-150°C, while the pressure in the reaction system was adjusted to a range of 4700-30 Pa. As the transesterification reaction progressed, the by-product mixture of ethylene glycol and ethylene carbonate was withdrawn from the reaction system via the condenser. Heating was stopped 15 hours after the start of heating and stirring, and the pressure in the reaction system was returned to atmospheric pressure to end the withdrawal. Subsequently, the liquid in the flask was pressure filtered to remove the activated alumina added as a catalyst, and the filtrate was obtained.
The filtrate weighed 560 parts, and GC analysis revealed that it contained 5% glycerin carbonate, 68% a compound in which one ethylene oxide molecule was added only to the hydroxyl group at position 1 of glycerin, and the hydroxyl groups at positions 2 and 3 were carbonated to form an intramolecular cyclic carbonate structure, and 4% a compound in which two ethylene oxide molecules were added only to the hydroxyl group at position 1 of glycerin, and the hydroxyl groups at positions 2 and 3 were carbonated to form an intramolecular cyclic carbonate structure.
(2)グリセリンカーボネートエチレンオキサイド付加物のアクリレートの製造
撹拌機、温度計、ガス導入管、精留塔及び冷却管を取付けた3リットルのフラスコに、上記で得たろ液を450部、MCAを1553部(11.93モル)、触媒XとしてDABCOを0.31部(0.028モル)、触媒Yとしてアクリル酸亜鉛を1.15部(0.056モル)、純水を2.09部、MEHQを0.78部(仕込んだ原料の総重量に対して464ppm)、TEMPOLを0.56部(仕込んだ原料の総重量に対して279pm)仕込み、含酸素ガス(酸素を5容量%、窒素を95容量%)を液中にバブリングさせた。
反応液温度110~120℃の範囲で加熱撹拌させながら、反応系内の圧力を120~160mmHgの範囲で調整し、エステル交換反応の進行に伴い副生したMELとMCAの混合液を精留塔及び冷却管を介して反応系から抜出した。
又、該抜出液と同重量部のMCAを反応系に随時追加した。又、MEHQ及びTEMPOLを含むMCAを精留塔を介して反応系に随時追加した。加熱撹拌開始から40時間後に加熱を終了し、反応系内の圧力を常圧に戻して抜出を終了した。
反応終了釜液に吸着剤として珪酸アルミニウムを18部投入し、内温80~105℃の範囲で常圧下1時間加熱撹拌して接触処理した後、内温20~40℃の範囲で水酸化カルシウムを0.9部投入し、常圧下1時間撹拌した。
加圧ろ過により不溶物を分離した後、ろ液に乾燥空気をバブリングさせながら、温度70~90℃、圧力0.001~100mmHgの範囲で16時間の減圧蒸留を行い、未反応のMCAを含む留出液を分離した。 (2) Production of acrylate of glycerin carbonate ethylene oxide adduct A stirrer, thermometer, gas inlet tube, rectification column and condenser were attached to a 3-liter flask, and 450 parts of the filtrate obtained above, 1553 parts (11.93 mol) of MCA, 0.31 parts (0.028 mol) of DABCO as catalyst X, 1.15 parts (0.056 mol) of zinc acrylate as catalyst Y, 2.09 parts of pure water, 0.78 parts of MEHQ (464 ppm relative to the total weight of the charged raw materials), and 0.56 parts of TEMPOL (279 ppm relative to the total weight of the charged raw materials) were charged, and oxygen-containing gas (5% oxygen by volume, 95% nitrogen by volume) was bubbled into the liquid.
While heating and stirring the reaction mixture at a temperature of 110-120°C, the pressure in the reaction system was adjusted to a range of 120-160 mmHg. As the transesterification reaction progressed, the mixed solution of MEL and MCA produced as a by-product was withdrawn from the reaction system via a rectification column and condenser.
In addition, an equal weight portion of MCA to the extracted liquid was added to the reaction system as needed. Furthermore, MCA containing MEHQ and TEMPOL was added to the reaction system as needed via the rectification column. Heating was terminated 40 hours after the start of heating and stirring, and the pressure in the reaction system was returned to atmospheric pressure to terminate the extraction.
After the reaction was complete, 18 parts aluminum silicate was added as an adsorbent to the reaction vessel liquid, and the mixture was heated and stirred for 1 hour at atmospheric pressure in the range of 80 to 105°C to perform contact treatment. Then, 0.9 parts calcium hydroxide was added at an internal temperature of 20 to 40°C and stirred for 1 hour at atmospheric pressure.
After separating insoluble matter by pressure filtration, vacuum distillation was performed for 16 hours at a temperature of 70-90°C and a pressure of 0.001-100 mmHg while bubbling dry air through the filtrate to separate the distillate containing unreacted MCA.
得られた釜液にDEHAを0.75部添加し、内温70~90℃の範囲で常圧下3時間撹拌した。その後、釜液に珪藻土を4.5部添加して加圧ろ過を行い、得られたろ液を精製処理物とした。以下、化合物a2という。
化合物a2(ろ液)の重量は630部であり、GC分析の結果、グリセリンカーボネートアクリレートを7%、グリセリンカーボネートのエチレンオキサイド1モル付加物のアクリレートを59%、グリセリンカーボネートのエチレンオキサイド2モル付加物のアクリレートを4%含んでいた。
得られた化合物a2の各種分析結果を表1に示す。
0.75 parts of DEHA were added to the obtained kettle liquid, and the mixture was stirred for 3 hours under atmospheric pressure at an internal temperature of 70-90°C. Then, 4.5 parts of diatomaceous earth were added to the kettle liquid, and pressure filtration was performed. The resulting filtrate was used as the purified product. This product is hereinafter referred to as compound a2.
The weight of compound a2 (filtrate) was 630 parts, and GC analysis revealed that it contained 7% glycerin carbonate acrylate, 59% acrylate of a 1-mol ethylene oxide adduct of glycerin carbonate, and 4% acrylate of a 2-mol ethylene oxide adduct of glycerin carbonate.
Table 1 shows the results of various analyses of the obtained compound a2.
3)製造例3
3リットルの分液漏斗に、製造例2で得た精製処理物を200部、ノルマルヘキサンを1525部入れ、分液漏斗を激しく振とうさせて抽出操作を行った。静置後の液は二層分離し、グリセリンカーボネートアクリレート等のカーボネート構造を持つ成分は主に下層に分配され、上層のノルマルヘキサンを主成分とする層には、グリセリントリアクリレートやグリセリンの2位の水酸基にのみエチレンオキシドが1個付加した後、トリアクリレート化された化合物、すなわちカーボネート構造を有さないアクリレート化合物が多く含まれていた。
上層を分液漏斗から抜出し、エバポレーターにより減圧濃縮してノルマルヘキサンの大部分を蒸留液として回収した。回収したノルマルヘキサンおよび新たなノルマルヘキサンを下層の残る分液漏斗に加え、再度抽出操作を行った。この抽出操作とノルマルヘキサンの回収操作を計8回繰返した後、分液漏斗の下層を抜出し、MEHQを0.105部、TEMPOLを0.001部加えて乾燥空気をバブリングさせながら、温度60℃、圧力3~100mmHgの範囲で5時間の減圧蒸留を行い、下層に少量含まれるノルマルヘキサンを留去し、得られた釜液を精製処理物とした。以下、化合物a3という。
化合物a3(釜液)の重量は155部であり、GC分析の結果、グリセリンカーボネートアクリレートを9%、グリセリンカーボネートのエチレンオキサイド1モル付加物のアクリレートを77%、グリセリンカーボネートのエチレンオキサイド2モル付加物のアクリレートを5%含んでいた。
得られた化合物a3の各種分析結果を表1に示す。 3) Manufacturing Example 3
200 parts of the purified product obtained in Production Example 2 and 1525 parts of n-hexane were placed in a 3-liter separatory funnel, and the separatory funnel was vigorously shaken to perform the extraction. After standing, the liquid separated into two layers. Components with a carbonate structure, such as glycerin carbonate acrylate, were mainly distributed to the lower layer, while the upper layer, mainly composed of n-hexane, contained many acrylate compounds that do not have a carbonate structure, such as glycerin triacrylate and compounds in which one ethylene oxide group was added only to the hydroxyl group at the 2 position of glycerin before triacrylate formation.
The upper layer was withdrawn from the separatory funnel and concentrated under reduced pressure using an evaporator to recover most of the n-hexane as a distillate. The recovered n-hexane and fresh n-hexane were added to the separatory funnel containing the lower layer, and the extraction process was repeated. After repeating this extraction process and n-hexane recovery process a total of eight times, the lower layer was withdrawn from the separatory funnel, 0.105 parts of MEHQ and 0.001 parts of TEMPOL were added, and vacuum distillation was performed for 5 hours at a temperature of 60°C and a pressure in the range of 3 to 100 mmHg while bubbling dry air, to remove the small amount of n-hexane contained in the lower layer, and the resulting stockpot liquid was used as the purified product. Hereinafter referred to as compound a3.
Compound a3 (cauldron liquid) weighed 155 parts, and GC analysis revealed that it contained 9% glycerin carbonate acrylate, 77% acrylate of a 1-mol adduct of ethylene oxide to glycerin carbonate, and 5% acrylate of a 2-mol adduct of ethylene oxide to glycerin carbonate.
Table 1 shows the results of various analyses of the obtained compound a3.
4)比較製造例1〔チタン触媒を使ったエステル交換反応による製造〕
回転子、温度計、ガス導入管、冷却管を取付けた20ミリリットルの試験管に、グリセリンカーボネートを2.502部(0.212モル)、MCAを4.958部(0.0381モル)、MEHQを0.003部、フェノチアジンを0.001部仕込み、含酸素ガス(酸素を5容量%、窒素を95容量%)を液中にバブリングさせながら反応液温度105~120℃の範囲で加熱を0.5時間行った。その後、触媒としてチタンテトラノルマルブトキシドを0.245部(0.0007モル)添加し、反応液温度105~120℃の範囲で加熱を6時間行った。
反応液を一部採取し、HPLCを用いて組成分析を行ったが、目的物であるGlycarbo-Aの生成は確認されなかった。 4) Comparative manufacturing example 1 [Manufacturing by transesterification reaction using a titanium catalyst]
In a 20 ml test tube fitted with a rotor, thermometer, gas inlet tube, and condenser, 2.502 parts (0.212 mol) of glycerin carbonate, 4.958 parts (0.0381 mol) of MCA, 0.003 parts of MEHQ, and 0.001 parts of phenothiazine were charged. The mixture was heated for 0.5 hours at a reaction temperature of 105-120°C while bubbling an oxygenated gas (5% oxygen by volume, 95% nitrogen by volume) into the liquid. Subsequently, 0.245 parts (0.0007 mol) of titanium tetran-n-butoxide was added as a catalyst, and the mixture was heated for 6 hours at a reaction temperature of 105-120°C.
A portion of the reaction solution was collected and its composition was analyzed using HPLC, but the formation of the target product, Glycarbo-A, was not confirmed.
5)比較製造例2〔脱水エステル化反応による製造〕
撹拌機、温度計、ガス導入管、冷却管、分水管を取付けたフラスコに、グリセリンカーボネートを213.46部(1.81モル)、アクリル酸を169.90部(2.36モル)、メタンスルホン酸を6.15部、硫酸銅を0.60部、MEHQを0.61部、トルエンを210.95部仕込み、含酸素ガス(酸素を5容量%、窒素を95容量%)を液中にバブリングさせながら反応圧力370Torr、反応液温度86~90℃の範囲で7時間加熱撹拌しながら脱水反応で生じた水を分水管より抜出した。反応液を一部採取し、HPLCを用いて組成分析を行った結果、目的物であるGlycarbo-Aを含むことを確認した。
反応液を室温まで冷却した後、トルエンを274.34部、水を87.50部加えて撹拌した。撹拌を停止して静置したところ、3層に分離した。上層は目的物を殆ど含んでおらず、トルエンが主成分であった。中間層は水層であった。下層は目的物を含む層であった。
上層及び中間層を排出後、下層にテトラヒドロフランを250.00部、20%水酸化ナトリウム水溶液を55.48部加えて撹拌した。撹拌を停止して静置したところ、2層に分離した。下層は水層であり、上層は目的物を含む層であった。
下層を排出後、上層に水を87.50部加えて撹拌した。撹拌を停止して静置したところ、2層に分離した。下層は水層であり、上層は目的物を含む層であった。
下層を排出後、上層をフラスコへ移液し、MEHQを0.14部添加して乾燥空気をバブリングさせながら、温度40~80℃、圧力0.01~600mmHgの範囲で6時間の減圧蒸留を行い、テトラヒドロフラン、トルエン、水等の低沸点成分を除去した。
釜液に珪藻土〔昭和化学工業(株)製ラヂオライト(商品名)〕を1.40部添加して加圧ろ過を行い、得られたろ液を精製処理物とした。ろ液の重量は147.19部であり、HPLCを用いて組成分析を行ったところ、目的物であるGlycarbo-Aを含むことを確認した。以下、化合物a’2という。
得られた化合物a’2(精製処理物)の各種分析結果を表1に示す。 5) Comparative manufacturing example 2 [Manufacturing by dehydration esterification reaction]
In a flask equipped with a stirrer, thermometer, gas inlet tube, condenser, and water divider, 213.46 parts (1.81 moles) of glycerin carbonate, 169.90 parts (2.36 moles) of acrylic acid, 6.15 parts of methanesulfonic acid, 0.60 parts of copper sulfate, 0.61 parts of MEHQ, and 210.95 parts of toluene were charged. The reaction was heated and stirred for 7 hours at a reaction pressure of 370 Torr and a reaction solution temperature in the range of 86-90°C while bubbling oxygen-containing gas (5% oxygen by volume, 95% nitrogen by volume) into the liquid, and the water produced by the dehydration reaction was removed through the water divider. A portion of the reaction solution was taken and its composition was analyzed using HPLC, confirming that it contained the target product, Glycarbo-A.
After cooling the reaction mixture to room temperature, 274.34 parts of toluene and 87.50 parts of water were added and the mixture was stirred. After stopping the stirring and allowing it to stand, it separated into three layers. The upper layer contained almost no target substance and was mainly composed of toluene. The middle layer was an aqueous layer. The lower layer contained the target substance.
After discharging the upper and middle layers, 250.00 parts of tetrahydrofuran and 55.48 parts of a 20% sodium hydroxide aqueous solution were added to the lower layer and stirred. After stopping the stirring and allowing it to stand, it separated into two layers. The lower layer was an aqueous layer, and the upper layer contained the target substance.
After draining the lower layer, 87.50 parts of water were added to the upper layer and stirred. When the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand, it separated into two layers. The lower layer was an aqueous layer, and the upper layer contained the target substance.
After discharging the lower layer, the upper layer was transferred to a flask, 0.14 parts of MEHQ were added, and vacuum distillation was performed for 6 hours at a temperature of 40-80°C and a pressure of 0.01-600 mmHg while bubbling dry air, to remove low-boiling-point components such as tetrahydrofuran, toluene, and water.
1.40 parts of diatomaceous earth (Radiolite (product name), manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.)) were added to the kettle liquid and subjected to pressure filtration. The resulting filtrate was used as the purified product. The weight of the filtrate was 147.19 parts, and compositional analysis using HPLC confirmed that it contained the target compound, Glycarbo-A. Hereinafter referred to as compound a'2.
Table 1 shows the results of various analyses of the obtained compound a'2 (purified product).
6)比較製造例3〔酸クロライド法による製造〕
非特許文献〔G.ワグナーら(Gerhard Wegner et al.),マクロモレキュルズ(Macromolecules),2007年,40巻,7558-7565頁〕に記載の方法を参考に実施した。
撹拌機、温度計、滴下漏斗、及びガス導入管を取付けた2リットルのフラスコに、グリセリンカーボネートを130.00部(1.10モル)、トリエチルアミンを111.40部(1.10モル)、テトラヒドロフランを700mL仕込み、気相部に窒素を流しながら内温0~5℃の範囲に冷却した。
滴下漏斗に塩化アクリロイルを99.64部(1.10モル)、テトラヒドロフランを260mL仕込み、撹拌しながら内温が0~5℃の範囲になるように約3時間かけてゆっくり滴下した。
滴下終了後1時間撹拌し、上澄み液を分液漏斗に移液し、フラスコに残った沈殿を洗浄したテトラヒドロフラン50mLを分液漏斗に加えて、飽和食塩水150mLで有機溶媒層を洗浄した。
有機溶媒層にMEHQを0.047部、TEMPOLを0.0047部加え、乾燥空気をバブリングさせながら、温度50~70℃、圧力20~100mmHgの範囲で10時間の減圧蒸留を行い、テトラヒドロフランを含む留出液を分離した。
加圧ろ過により固形物を分離し、得られたろ液を精製処理物とした。ろ液の重量は59.72部であり、HPLCを用いて組成分析を行ったところ、目的物であるGlycarbo-Aを含むことを確認した。以下、化合物a’3という。
得られた化合物a’3(精製処理物)の各種分析結果を表1に示す。 6) Comparative manufacturing example 3 [Manufacturing by acid chloride method]
The method described in the non-patent literature [Gerhard Wegner et al., Macromolecules, 2007, Vol. 40, pp. 7558-7565] was used as a reference.
A 2-liter flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, and gas inlet tube was charged with 130.00 parts (1.10 moles) of glycerin carbonate, 111.40 parts (1.10 moles) of triethylamine, and 700 mL of tetrahydrofuran. The flask was then cooled to an internal temperature of 0–5°C while nitrogen was flowed through the gas phase.
99.64 parts (1.10 moles) of acryloyl chloride and 260 mL of tetrahydrofuran were placed in a dropping funnel, and the mixture was slowly added dropwise over approximately 3 hours while stirring, ensuring that the internal temperature remained within the range of 0-5°C.
After the dropwise addition was complete, the mixture was stirred for one hour, the supernatant was transferred to a separatory funnel, 50 mL of tetrahydrofuran washed with the precipitate remaining in the flask was added to the separatory funnel, and the organic solvent layer was washed with 150 mL of saturated saline solution.
0.047 parts of MEHQ and 0.0047 parts of TEMPOL were added to the organic solvent layer, and vacuum distillation was performed for 10 hours at a temperature of 50-70°C and a pressure of 20-100 mmHg while bubbling dry air, to separate the distillate containing tetrahydrofuran.
The solid matter was separated by pressure filtration, and the resulting filtrate was used as the purified product. The weight of the filtrate was 59.72 parts, and compositional analysis using HPLC confirmed that it contained the target compound, Glycarbo-A. Hereinafter, this compound will be referred to as compound a'3.
Table 1 shows the results of various analyses of the obtained compound a'3 (purified product).
2.実施例
1)活性エネルギー線硬化型組成物の製造
下記表2~表4に示す化合物を表2に示す割合で、ステンレス製容器で撹拌・混合・溶解し、活性エネルギー線硬化型組成物を製造した。
尚、表2~表4における数字は部数を意味し、略号は下記を意味する。
・M1200:ウレタンアクリレート〔東亞合成(株)製、商品名:アロニックスM-1200〕
・M402:ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物〔東亞合成(株)製、商品名:アロニックスM-402〕
・Om907:2-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〔IGMレジン社製、商品名:Omnirad907〕
・DETX:2,4-ジエチルチオキサントン〔日本化薬(株)製、商品名:カヤキュアDETX-S〕
・TPO:リン系光重合開始剤(2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド)〔IGMレジン社製、商品名:Omnirad TPO〕 2. Examples
1) Production of Active Energy Ray Curable Composition The compounds shown in Tables 2 to 4 below were stirred, mixed, and dissolved in a stainless steel container in the proportions shown in Table 2 to produce an active energy ray curable composition.
In addition, the numbers in Tables 2 to 4 represent the number of copies, and the abbreviations have the following meanings.
• M1200: Urethane acrylate [Manufactured by Toagosei Co., Ltd., product name: Aronics M-1200]
• M402: Dipentaerythritol penta/hexaacrylate mixture [Manufactured by Toagosei Co., Ltd., product name: Aronics M-402]
Om907: 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one [Manufactured by IGM Resins, trade name: Omnirad907]
• DETX: 2,4-Diethylthioxanthone [Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., Product name: Kayacure DETX-S]
• TPO: Phosphorus-based photopolymerization initiator (2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide) [Manufactured by IGM Resins, trade name: Omnirad TPO]
2)評価方法
得られた組成物を使用し、下記評価を行った。それらの結果を表2~表4に示す。 2) Evaluation Method The obtained compositions were used for the following evaluations. The results are shown in Tables 2 to 4.
(1)粘度
得られた組成物の粘度をE型粘度計(コーンプレート型粘度計)(25℃)で測定した。 (1) Viscosity The viscosity of the obtained composition was measured using an E-type viscometer (cone plate viscometer) (25°C).
(2)湿熱試験
100μm厚の易接着ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」という)フィルム〔東洋紡(株)製コスモシャインA4300〕に、表2で得られた組成物をバーコータで10μm厚に塗布した後、紫外線照射して組成物を硬化させた。
紫外線照射装置は、アイグラフィックス(株)製メタルハライドランプを用い、365nmを中心とする紫外線領域(UV-A)で、照射強度200mW/cm2、積算光量2,000mJ/cm2の条件で紫外線照射した。
紫外線照射後、得られたサンプルを85℃、85%RHの雰囲気下で100時間保持し、湿熱試験を行った。湿熱試験後の硬化膜の外観変化を目視で観察し、以下の3水準で評価した。
〇:変化なし、△:一部で発泡、剥がれなどの不具合発生、×:硬化膜全面で剥がれ発生 (2) Moist heat test A 100 μm thick easy-adhesion polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as "PET") film [Cosmoshine A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.] was coated with the compositions obtained in Table 2 to a thickness of 10 μm using a bar coater, and then the compositions were cured by ultraviolet irradiation.
The ultraviolet irradiation device used a metal halide lamp manufactured by I-Graphics Co., Ltd., and ultraviolet irradiation was performed in the ultraviolet region (UV-A) centered at 365 nm, under conditions of irradiation intensity of 200 mW/ cm² and integrated light amount of 2,000 mJ/ cm² .
After UV irradiation, the obtained samples were held at 85°C and in an 85% RH atmosphere for 100 hours for a moist heat test. The changes in the appearance of the cured film after the moist heat test were observed visually and evaluated on the following three levels.
○: No change, △: Some defects such as foaming or peeling occurred, ×: Peeling occurred across the entire hardened film.
(3)絶縁信頼性
ポリイミド/銅の積層フィルムに、ライン/スペース=100/100の櫛型パターンをフォトリソグラフィー法で形成した基板(以下、「櫛型基板」という)に、表2で得られた組成物をバーコータで10μm厚に塗布した後、湿熱試験と同様の条件で紫外線照射して組成物を硬化させた。
上記方法で得た評価用サンプルを用いて、85℃、85%RHの雰囲気下で、20Vの電圧を連続的に印加した状態において、抵抗値が100MΩ以下になるまでの時間を測定し、絶縁信頼性試験を評価した。 (3) Insulation reliability A comb-shaped pattern with a line/space = 100/100 was formed on a polyimide/copper laminated film substrate (hereinafter referred to as "comb-shaped substrate") by photolithography. The compositions obtained in Table 2 were then coated to a thickness of 10 μm using a bar coater, and the compositions were cured by ultraviolet irradiation under the same conditions as the moist heat test.
Using the evaluation samples obtained by the above method, the insulation reliability test was evaluated by measuring the time it took for the resistance to drop below 100 MΩ while continuously applying a voltage of 20 V under conditions of 85°C and an 85% RH atmosphere.
(4)接着力(初期)
100μm厚の易接着ポリエチレンテレフタレート(以下、「易接着PET」という)フィルム〔東洋紡(株)製コスモシャインA4300〕に、表3で得られた組成物をバーコータで10μm厚に塗布した後、もう一方の易接着PETをラミネートして湿熱試験と同様の条件で紫外線照射し、組成物を硬化させた。
上記積層体を、剥離幅25mm、25℃の条件においてJIS K-6854に準じてT字剥離試験を実施し、剥離強度とした。 (4) Adhesive strength (initial)
A 100 μm thick easy-adhesion polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as "easy-adhesion PET") film [Cosmoshine A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.] was coated with the compositions obtained in Table 3 to a thickness of 10 μm using a bar coater. The other easy-adhesion PET film was then laminated over it, and the composition was cured by ultraviolet irradiation under the same conditions as the moist heat test.
The above laminate was subjected to a T-shaped peel test in accordance with JIS K-6854 under conditions of a peel width of 25 mm and 25°C, and its peel strength was determined.
(5)接着力(湿熱試験後)
(4)で得られた積層体を、85℃、85%RHの雰囲気下で100時間保持し、剥離幅25mm、25℃の条件においてJIS K-6854に準じてT字剥離試験を実施し、湿熱試験後の剥離強度とした。 (5) Adhesion strength (after wet heat test)
The laminate obtained in (4) was held for 100 hours in an atmosphere of 85°C and 85% RH, and a T-shaped peel test was performed in accordance with JIS K-6854 under the conditions of a peel width of 25 mm and 25°C, and the peel strength after the moist heat test was determined.
(6)形状再現性
ニッケルめっきされたステンレス板上に微細加工(直径3μm、膜厚5μmの半円型模様)が形成された転写用金型(以下、「ニッケル金型」という)に、表4で得られた組成物をバーコータで10μm厚に塗布した後、易接着PETをラミネートして湿熱試験と同様の条件で紫外線照射し、組成物を硬化させた。
その後、ニッケル金型から剥離し、得られた硬化膜のパターン形状を顕微鏡にて観察し、形状の寸法を測定してニッケル金型との寸法を比較し、形状再現性を以下の2水準で評価した。
〇:ニッケル金型と硬化樹脂のパターン形状の寸法変化が5%未満、×:寸法変化が5%以上、又はパターンに欠けが見られる (6) Shape reproducibility A transfer mold (hereinafter referred to as the "nickel mold") had microfabrication (a semicircular pattern with a diameter of 3 μm and a film thickness of 5 μm) formed on a nickel-plated stainless steel plate. The composition obtained in Table 4 was applied to a thickness of 10 μm using a bar coater, then laminated with easy-adhesion PET, and cured by ultraviolet irradiation under the same conditions as the moist heat test.
Subsequently, the hardened film was peeled from the nickel mold, its pattern shape was observed under a microscope, its dimensions were measured and compared with those of the nickel mold, and its shape reproducibility was evaluated at the following two levels.
○: Dimensional change of nickel mold and cured resin pattern shape is less than 5%; ×: Dimensional change is 5% or more, or defects are observed in the pattern.
(7)金型腐食性
ニッケルめっきされたステンレス板上に微細加工(直径10μm、膜厚5μmのお椀型模様)が形成された転写用金型(以下、「ニッケル金型」という)に、表4で得られた組成物をバーコータで10μm厚に塗布した後、易接着PETをラミネートして湿熱試験と同様の条件で紫外線照射し、組成物を硬化させた。
その後、40℃、80%RHの雰囲気下で24時間保持し、金属腐食性の試験を行った。金属腐食性の試験後のニッケル金型の外観変化を目視で観察し、以下の3水準で評価した。
〇:変化なし、△:ニッケル金型の一部が変色、×:ニッケル金型の全面が変色 (7) A transfer mold (hereinafter referred to as the "nickel mold") had a micro-machining process (a bowl-shaped pattern with a diameter of 10 μm and a film thickness of 5 μm) formed on a stainless steel plate coated with mold-corrosive nickel. The composition obtained in Table 4 was then applied to a thickness of 10 μm using a bar coater, laminated with easily adhering PET, and cured by ultraviolet irradiation under the same conditions as the moist heat test.
Subsequently, the molds were kept in an atmosphere of 40°C and 80% RH for 24 hours, and a metal corrosion test was conducted. The changes in the appearance of the nickel molds after the metal corrosion test were visually observed and evaluated on the following three levels.
○: No change, △: Part of the nickel mold is discolored, ×: The entire nickel mold is discolored.
表2に基づき検討すると、製造例1~同3で得られた(A)成分(化合物a1~a3)を含む実施例1~同3の組成物は低粘度であり、かつ湿熱試験及び絶縁信頼性が良好であり、活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物としての性能に優れるものであった。これに対して、比較製造例2及び3で得られた(A)’成分(化合物a’2及びa’3)をそれぞれ含む比較例1及び同2の組成物は、湿熱試験で外観変化が大きく、かつ絶縁信頼性も低いものであった。
又、表3に基づき検討すると、製造例1~同3で得られた(A)成分(化合物a1~a3)を含む実施例4~同6の組成物は、接着力及び湿熱試験に優れており、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物としての性能に優れるものであった。これに対して、比較製造例2及び3で得られた(A)’成分(化合物a’2及びa’3)をそれぞれ含む比較例3及び同4の組成物は、湿熱試験で接着力が大きく低下した。
又、表4に基づき検討すると、製造例1~同3で得られた(A)成分(化合物a1~a3)を含む実施例7~同9の組成物は、活性エネルギー線硬化型賦形材料組成物として用いたとき、形状再現性に優れ、かつ金型腐食性も良好なため、活性エネルギー線硬化型賦形材料組成物として好適な組成物であった。これに対し、比較製造例2及び3で得られた(A)’成分(化合物a’2及びa’3)をそれぞれ含む比較例5及び同6の組成物は、比較例5は高粘度なため形状再現性に問題があり、かつ比較例5及び6は金型腐食性に問題があり、本用途には不適な組成物であった。
Based on the analysis in Table 2, the compositions of Examples 1 to 3, which contained component (A) (compounds a1 to a3) obtained in Production Examples 1 to 3, had low viscosity, good moist heat test and insulation reliability, and exhibited excellent performance as active energy ray curable coating agent compositions. In contrast, the compositions of Comparative Examples 1 and 2, which contained component (A)' (compounds a'2 and a'3) obtained in Comparative Production Examples 2 and 3, respectively, showed significant changes in appearance in the moist heat test and low insulation reliability.
Furthermore, based on the analysis in Table 3, the compositions of Examples 4 to 6, which contain component (A) (compounds a1 to a3) obtained in Production Examples 1 to 3, exhibited excellent adhesive strength and performance in the moist heat test, demonstrating superior performance as active energy ray curable adhesive compositions. In contrast, the compositions of Comparative Examples 3 and 4, which contain component (A)' (compounds a'2 and a'3) obtained in Comparative Production Examples 2 and 3, respectively, showed a significant decrease in adhesive strength in the moist heat test.
Furthermore, based on the analysis in Table 4, the compositions of Examples 7 to 9, which contain component (A) (compounds a1 to a3) obtained in Production Examples 1 to 3, were suitable as active energy ray curable excipient compositions because they exhibited excellent shape reproducibility and good mold corrosion resistance when used as such compositions. In contrast, the compositions of Comparative Examples 5 and 6, which contain component (A)' (compounds a'2 and a'3) obtained in Comparative Production Examples 2 and 3, respectively, were unsuitable for this application. Comparative Example 5 had high viscosity, resulting in problems with shape reproducibility, and Comparative Examples 5 and 6 had problems with mold corrosion resistance.
本発明の硬化型組成物は、活性エネルギー線硬化型組成物として好ましく使用することができ、さらに無溶剤型活性エネルギー線硬化型組成物として好ましく使用することができる。
本発明の硬化型組成物は、種々の用途に使用可能であり、塗料等のコーティング剤、接着剤、粘着剤、インキ、賦型材料等を形成するための成形剤、及びレジスト等のパターン形成剤等が挙げられ、コーティング剤、接着剤、及び賦形材料に好ましく使用することができる。
The curable composition of the present invention can be preferably used as an active energy ray curable composition, and can be preferably used as a solvent-free active energy ray curable composition.
The curable composition of the present invention can be used in a variety of applications, including coating agents such as paints, adhesives, sealants, inks, molding agents for forming excipients, and pattern-forming agents such as resists. It can be preferably used as a coating agent, adhesive, and excipient.
Claims (5)
〔式(a)において、Raは、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を意味し、Rbは、オキシアルキレン基を意味する。〕 A curable composition comprising component (A), wherein component (A) comprises a compound represented by the following formula (a), and the chlorine concentration contained in component (A) is less than 100 ppm and the sodium concentration is less than 100 ppb.
[In formula (a), Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and Rb represents an oxyalkylene group.]
触媒X:アザビシクロ構造を有する環状3級アミン又はその塩若しくは錯体、アミジン又はその塩若しくはその錯体、ピリジン環を有する化合物又はその塩若しくは錯体、及びホスフィン又はその塩若しくは錯体からなる群から選ばれる一種以上の化合物。
触媒Y:亜鉛を含む化合物。 A method for producing a curable composition, comprising the step of producing a mixture of compounds obtained by transesterifying an alkylene oxide adduct of glycerin carbonate with a compound having one CH2 =C(R)-(C=O)- group in its molecule in the presence of catalysts X and Y described below, wherein the chlorine concentration in the mixture is less than 100 ppm and the sodium concentration is less than 100 ppb (component A).
Catalyst X: One or more compounds selected from the group consisting of a cyclic tertiary amine having an azabicyclo structure or its salt or complex, amidine or its salt or complex, a compound having a pyridine ring or its salt or complex, and phosphine or its salt or complex.
Catalyst Y: A compound containing zinc.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001019729A (en) | 1999-07-06 | 2001-01-23 | Nippon Kayaku Co Ltd | Resin composition and its cured material |
| JP2009084432A (en) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nippon Shokubai Co Ltd | Curable composition |
| JP2011241251A (en) | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Sanyo Chem Ind Ltd | Polymerizable compound for inkjet printing ink, and ink composition |
| JP2014183833A (en) | 2013-02-21 | 2014-10-02 | Ube Ind Ltd | Method for producing glycerol carbonate acrylate compounds |
| JP2017048172A (en) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 東亞合成株式会社 | Production method of monofunctional (meth)acrylate |
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230136A (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Protective coating material composition for optical disk and optical disk |
| JP2001019875A (en) | 1999-07-06 | 2001-01-23 | Nippon Kayaku Co Ltd | Abrasion-resistant coating composition |
| JP2003253092A (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-10 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin molding material for sealing and electronic component device using the same |
| WO2008016157A1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-07 | Teijin Chemicals Ltd. | Resin composition |
| JP5169288B2 (en) * | 2007-09-21 | 2013-03-27 | 住友ベークライト株式会社 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
| JP6911620B2 (en) * | 2017-08-03 | 2021-07-28 | 東亞合成株式会社 | Curable composition |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001019729A (en) | 1999-07-06 | 2001-01-23 | Nippon Kayaku Co Ltd | Resin composition and its cured material |
| JP2009084432A (en) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nippon Shokubai Co Ltd | Curable composition |
| JP2011241251A (en) | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Sanyo Chem Ind Ltd | Polymerizable compound for inkjet printing ink, and ink composition |
| JP2014183833A (en) | 2013-02-21 | 2014-10-02 | Ube Ind Ltd | Method for producing glycerol carbonate acrylate compounds |
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